超过这一限度即出现第二相。
形成置换型固溶体的条件
原子或离子半径:相互取代的离子尺寸越接近,就越容易形成固溶体;原子半径相差越大,溶解度越小。 晶体的结构类型:相同结构类型较容易形成连续固溶体;
离子电价的影响:价态相同或总电价相等; 离子类型和键性:化学键性质相近,即取代前后离子周围离子间键性相近,容易形成固溶体。 电负性:相近有利于固溶体的形成; 温度、压力、组分浓度。
F-色心与V-色心
“色心”是由于电子补偿而引起的一种缺陷。 F-色心:自由电子陷落在阴离子缺位中而形成的一种缺陷,由一个阴离子空位和在此位置上的电子组成。 V-色心:以FeO为例铁离子空位本身带负电,为了保持电中性;两个电子空穴被吸引到阳离子空位的周围,
形成一种V-色心。
(n型半导体与p型半导体)
非化学计量化合物的特点与类型,电导率与温度、氧分压的关系 特点:
1非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关;
2可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体; 3缺陷浓度与温度有关,这点可以从平衡常数看出。 4非化学计量化合物都是半导体。 阴离子缺位型(如TiO2-x、ZrO2-x)
由于环境中氧不足,晶体中的氧可以逸出到大气中,这时晶体中出现氧空位,使金属离子与化学式比较显得过剩,多余两个电子,电子不属于任何离子,可以看作束缚氧空位的电子,可以迁移形成电子导电,为n型半导体。 阳离子填隙型
Zn1+xO和Cd1+xO属于这种类型。过剩的金属离子进
入间隙位置,它是带正电的,为了保持电中性,等价的电子被束缚在间隙正离子周围,这也是一种色心。例如ZnO在锌蒸汽中加热,颜色会逐渐加深,就是形 成这种缺陷的缘故。 阴离子间隙型
具有这种缺陷的结构目前只发现UO2+x,可以看作U2O8在UO2中的固溶体,具有这样的缺陷。当在晶格中存在间隙阴离子时,为了保持电中牲,结构中引入电子空穴,电子空穴也不属于特定的阳离子,相应的阳离子升价,电子空穴在电场下会运动。因此,这种材料是P型半导体。 阳离子空位型
Cu2O、FeO属于这种类型的缺陷。
表面与界面
(表面与界面)
(固体表面不均一性的具体表现)
(离子晶体在表面力作用下发生的变化)
润湿及其类型
根据润湿程度不同可分为
附着润湿:指液体和固体接触后,变液-气界面和固-气界面为固-液界面。
铺展润湿:液滴落在清洁平滑的固体表面上,当忽略液体的重力和粘度影响时,则液滴在固体表面上的铺展是由固-气(SV)、固-液(SL)和液-气(LV)三个界面张力所决定的。
浸渍润湿:固体浸入液体中的过程。
改善润湿的措施
1提高γSV:很难,可以通过去除吸附膜来提高; 2降低γSL:在陶瓷生产中使固液两相组成尽量接近;金属陶瓷中,纯铜与碳化锆(ZrC)之间接触角θ=135° (1100℃)。当铜中加入少量镍(0.25%)。θ降为54°,Ni的作用是降低γSL ,这样就使铜-碳化锆结合性能
得到改善。
3降低γLV:封接玻璃,通过加人B2O3和PbO来降低;
4改变表面粗糙度:当真实接触角θ小于90°时,粗糙度愈大,表观接触角愈小,就容易润湿。当θ大于90°时,则粗糙度愈大,愈不利于润湿。
(吸附及表面改性的原理)
(晶界及其主要类型)
粘土与水系统
(从结构上解释高岭石胶体系统的荷电性)
(粘土阳离子交换容量及其影响因素)
粘土阳离子的交换序列
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