固体化学(第四章)固相反应---2
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湖南工学院材料物理化学第八章 固相反应习题与解答1、什么是固相反应?发生固相反应的推动力是什么?解:固相反应:固体参与直接化学反应并发生化学变化,同时至少在一个过程中起控制作用的反应。
固相反应推动力:系统化学反应前后的自由焓变化G<0△2、什么是杨德尔方程式?它是依据什么模型推导出的?解:杨德尔方程式:[1-(1-G )1/3]2=K J T 杨德尔方程式依据球体模型推导出来,且扩散截面积一定的等径球体。
3、什么叫泰曼温度?解:固相反应强烈进行,体积扩散开始明显进行,也就是烧结的开始温度。
4、固相反应中,什么是抛物线方程?什么是杨德尔方程?它们的适应范围分别是怎样的?解:抛物线方程:X 2=Kt 表示产物层厚度与时间的关系。
杨德尔方程:[1-(1-G )1/3]2=K J T 说明物质转化率与时间的关系。
抛物线方程适应于平板模型推导出的固相反应系统。
杨德尔方程适应于球体模型推导出来的固相反应系统。
5、固相反应中,什么是杨氏方程?什么是金氏方程?适应范围分别是怎样的?解:杨德尔方程 (1-(1-G )1/3)2=Kt 适应于球体模型扩散截面积恒定的情形。
金氏方程 X2(1-2/3·(X/R ))=Kt 适应于球体模型扩散截面积不恒定的情形。
6、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209 kJ/mol,1400℃下,1h完成10%,求1500℃下,1h和4h 各完成多少?(应用杨德方程计算)解:如果用杨德尔方程来描述Al2O3和SiO2粉末反应生成莫来石,经计算得到合理的结果,则可认为此反应是由扩散控制的反应过程。
由杨德尔方程,得又,故从而1500℃下,反应1h和4h时,由杨德尔方程,知所以,在1500℃下反应1h时能完成15.03%,反应4h时能完成28.47%。
7、粒径为1μm球状Al2O3由过量的MgO微粒包围,观察尖晶石的形成,在恒定温度下,第1h有20%的Al2O3起了反应,计算完全反应的时间。
第一章绪论1、固体化学的研究内容是什么?基本内容包括:固体物质的合成,固体的组成和结构,固相中的化学反应,固体中的缺陷,固体表面化学,固体的性质与新材料等。
固体化学主要是研究固体物质(包括材料)的合成、反应、组成和性能及相关现象、规律和原因的科学。
固体化学的研究内容十分广泛。
它与固体物理及其他许多学科相互交叉渗透,因此很难给出明确的,全面的研究范围。
它着重于研究固态物质(包括单晶、多晶、玻璃、陶瓷、薄膜、超微粒子等)的合成、反应、组成、结构和各种宏观和微观性质。
2、假如你是从事无机材料方面的研究者,你的研究成果可以在哪些国内外期刊上投稿,试列举出其中的20种期刊。
《中国稀土学报》《功能材料》《无机材料学报》《无机化学学报》《人工晶体学学报》《硅酸盐通报》《材料科学与工艺》《SCI》《材料科学技术学报(英文版)》《材料工程》《材料导报》《纳米科技》《Chemistry of Materials》《Crystal Growth & Design》《Inorganic Chemistry》《ACS Nano》《NANO letter》《Solar energy materials and solar cells》《Rare Earth Bulletin 》《Journal of Applied Crystallography 》《Journal of the Energy Institute 》《半导体学报》《玻璃与搪瓷》《无机硅化合物》《材料研究学报》;(10)《crystal growth and disign》;(11)《internatianal journal of inorganic materials》;(12)《inorganic materials 》;(13)《crystal research and techonolgy》;(14);《journal of crystal growth 》;(15)《inorganic chemistry》;(16)《advanced founctional materials》;(17)《chemistry of materials》;(18)《japanese new materials》;(19)《journal of materials chemistry》;(20)《advanced materials》。