发布时间 : 星期三 文章无机非金属材料科学基础习题更新完毕开始阅读e2c22a82ff0a79563c1ec5da50e2524de518d06a
（1） 为什么钠离子比钙离子和硅离子扩散得快； （2） 钠离子扩散曲线的非线性部分产生的原因是什么； （3） 将玻璃淬火，其曲线将如何变化； （4） 钠离子熔体中扩散活化能约为多少。
10-25、Co在CoO中和在FeO中扩散的激活能异常低（只有mol和mol），请说明原因(提示：Fe和Co都是多价的)
10-26、用恒定源的方法往单晶硅中扩散硼，若表面的饱和浓度N0=3×1026原子/厘米恒定，在1473K时硼的扩散系数为4×10cm/s。在扩散深度为8μm处，硼浓度为1024原子/厘米3，求需扩散时间。求出此时间后再利用计算计算出与该时间对于的沿x的硼原子的浓度分布曲线。
10-27、在掺如少量Cd2+的NaCl晶体中，在高温时，与肖特基缺陷有关的Na+空位数大大高与Cd2+有关的空位数，所以本征扩散占优势。低温时，情况不同，由于存在Cd2+离子而造成的空位促使了Na+离子的扩散。若某温度下转折点如图10-7所示，请考虑若减少Cd2+浓度，转折点温度往低温方向移动还是往高温方向移动？
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第十一章
纯固相反应在热力学上有何特点，为何固相反应有气体或液体参加时，范特霍夫规则就不适用了？
MoO3和CaCO3反应时，反应机理受到CaCO3颗粒大小的影响。当MoO3：CaCO3＝1：1，r（MoO3）＝0.036mm，r(CaCO3)＝0.13mm时，反应是扩散控制的；当CaCO3：MoO＝15，r(CaCO3)<0.03mm时，反应是升华控制的，试解释这种现象。 试比较杨德尔方程、金斯特林格方程和卡特方程的优缺点及其适用条件 如果要合成镁铝尖晶石，可提供选择的原料为MgCO3、Mg(OH)2、Al2O3·3H2O、r-Al2O3、-Al2O3。从提高反应速率的角度出发，选择什么原料较好？说明原因。 当测量氧化铝-水化物的分解速率时，发现在等温实验期间，质量损失随时间线性增加到50％左右。超过50％时，质量损失的速率就小于线性规律。线性等温速率随温度指数地增加，温度从451℃增大到493℃时速率增大10倍。试计算激活能，并指出这是一个扩散控制的反应、一级反应还是界面控制的反应。
当通过产物层的扩散控制速率时，试考虑从NiO和Cr2O3的球形颗粒形成NiCr2O4的问题。①认真绘出假定的几何形状示意图并推导出过程中早期的形成速率关系。②在颗粒上形成产物层后，是什么控制着反应？③在1300℃，NiCr2O4中DCr＞DNi＞D0，试问哪一个控制着NiCr2O4的形成速率，为什么？
由MgO和Al2O3固相反应生成MgAl2O4，试问：①反应时什么离子是扩散离子？请写出界面反应方程。②当用MgO:Al2O3＝1:n（分子数比）进行反应时，在1415℃测得尖晶石厚度为340
m，分离比为，试求n值。③已知1415℃和1595℃时，
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生成MgAl2O4的反应速率常数分别为×10cm/s和×10cm/s，试求反应活化能？ 固体内的同质多晶转变导致的小尺寸(细晶粒的)或大尺寸(粗晶粒的)多晶材料，取决于成核率与晶体生长速率，①试问这些速率如何变化才能产生细晶柱或粗晶粒产品？②试对每个晶粒给出时间与尺寸的曲线，对比说明细晶粒长大与粗晶粒长大。在时间坐标抽上以转变的时刻为时间起点。
为观察尖晶石的形成，用过量的MgO微粉包围1μm的Al2O3球形颗粒。在固定温度实验中的第1h内有20%的Al2O3反应形成尖晶石，试根据杨德方程和金斯特林方程计算完全反应的时间。
假定MgO和Al2O3固相反应生成MgAl2O4由扩散过程控制，其活化能为210KJ/mol，且在1400oC，1h内反应完成10%，问1500oC，1h内反应进行到什么程度？1500oC，4h又如何？
设固相反应CaO+SiO2→2CaO·SiO2符合杨德方程，并测得不同温度下得反应速率常数K如下所示，求该反应的活化能（气体常数R=·mol-1·oC-1）
反应温度 / oC K值 800 1200 1400
平均粒径为1μm的MgO粉粒与Al2O3粉粒与粉粒以1:1摩尔比配料并均匀混合。将原料在1300oC恒温3600h后，由的粉粒发生反应生成MgAl2O4，该固相反应为
扩散控制的反应。试求300h后，反应完成的摩尔分数以及反应全部完成所需的时间。
若由MgO和Al2O3球形颗粒之间反应生成MgAl2O4，是通过产物层的扩散进行的， （1）画出其反应的几何图形，并推导出反应的初期的速度方程； (2) 若在1300oC时DAl3+>DMg2+。O2-基本不动，那么哪一种离子的扩散控制着MgAl2O4，的生成，为什么？
镍（Ni）在大气压的氧气中氧化，测得其重量增量（μg/cm2）如下表：
温度
时间
温度 时间
1h 2h 3h 4h
1h 2h 3h 4h
550°C 9 13 15 20 650°C 29 41 50 65 600°C 17 23 29 36 700°C 56 75 88 106 (1) 导出合适的反应速度方程；(2) 计算其活化能
由Al2O3和SiO2粉末反应生成莫来石，过程由扩散控制，如何证明这一点？已知扩散活化能为209KJ/mol，1400oC，1h内反应完成10%，问1500oC，1h内反应进行到什么程度？1500oC，4h反应完成多少(应用杨德方程计算) 简述锆钛酸铅的生成过程？说明看不到PZ生成的原因？
（1）在合成PZT时，成型压力是大一点好，还是小一点好，或不成型好？请说明原因。（2）一般氧化物陶瓷工艺中预烧都要预先加压成型，而玻璃合成工艺中却不必成型，这是何故？