硅酸盐物理化学

硅酸盐物理化学Tag内容描述：<p>1、第二章 晶体结构缺陷讨论晶体结构时，是将晶体看成无限大，并且构成晶体的每个粒子（原子、分子或离子）都是在自己应有的位置上，这样的理想结构中，每个结点上都有相应的粒子，没有空着的结点，也没有多余的粒子，非常规则地呈周期性排列。实际晶体是这样的吗？测试表明，与理想晶体相比，实际晶体中会有正常位置空着或空隙位置填进一个额外质点，或杂质进入晶体结构中等等不正常情况，热力学计算表明，这些结构中对理想晶体偏离的晶体才是稳定的，而理想晶体实际上是不存在的。结构上对理想晶体的偏移被称为晶体缺陷。实际晶体或多或少。</p><p>2、1 第一章第一章晶体结构基础晶体结构基础 晶体的概念晶体的概念 一切晶体不论其外形如何，它的内部质点（原子、离子或分子）都 是有规律排列的。严格说对晶体的定义是：晶体是内部质点在三维空间成周期性重 复排列的固体；或者说，晶体是具有格子构造的固体。 空间点阵及特点空间点阵及特点 任何一种晶体，不管它有多少种类的质点，也不管它们在二维 空间排布的具体形式如何复杂，其晶体内部结构的最基本的特征都是质点在三维空 间作有规律的周期重复。空间点阵是表示晶体结构中质点重复规律的几何图形。特 点为周期重复性，或说平移对称。</p><p>3、第五章 相 图相图中的一些基本概念：（1） 相（p）相是指系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分。（2） 组份系统中每一个能单独分离出来并独立存在的化学纯物质。（3） 独立组份(c)构成平衡物系所有各相组成所需要的最少组分数。（4） 自由度(f)即在温度、压力、组分浓度等可能影响系统平衡状态的变量中，可以在一定范围内任意改变而不会引起旧相消失或新相产生的独立变量的数目。（5） 相律式中n为外界的影响因素数。对于凝聚系统而言，压力这一平衡因素可以忽略（如同电场、磁场对一般热力学体系相图的影响可以忽略一样），加以通。</p><p>4、第六章 扩散与固相反应应固体中质点（原子或质子）的扩散特点：固体质点之间作用力强，开始扩散温度较低，但低于其熔点；晶体中质点以一定方式堆积，质点迁移必须越过势垒，扩散速率较低迁移自由程约为晶格常数大小；晶体中质点扩散有各向异性。菲克第一定律：在扩散过程中，单位时间内通过单位横截面积的质点数目（或称扩散流量密度）J正比于扩散质点的浓度梯度C:(6-1)式中D为扩散系数（m2/s或cm2/s）；负号表示粒子从浓度高处向浓度低处扩散，即逆浓度梯度的方向扩散。菲克第一定律是质点扩散定量描述的基本方程，它可直接用于求解扩散。</p><p>5、第八章 相 变相变的概念：相变过程是物质从一个相转变为另一个相的过程。一般相变前后相的化学组成不变，因而相变是一个物理过程不涉及化学反应。从狭义上讲，相变仅限于同组成的两相之间的结构变化，例如单元系统中的晶型转变A(结构X) = A（结构Y）；但就广义概念，相变应包括过程前后相组成发生变化的情况。相变的分类：1、按热力学分类：按热力学分类可以把相变分为一级相变与二级相变等。体系由一相变为另一相时，如两相的化学势相等但化学势的一级偏微商(一级导数)不相等的相变称为一级相变，发生一级相变时有相变潜热，并伴随有体积。</p><p>6、第三章 非晶态固体玻璃的一般特点 当物质从液态冷却下来到凝固点时将出现两种可能的情况：一种情况是结晶；另一种情况则是愈来愈稠，到最后变成十分坚硬而又不结晶。后一种情况就说它变成玻璃了。当液体冷却到凝固温度Tf 时，如果比体积发生不连续变化，那就是结晶过程。这个点就是凝固点。反之从结晶态加热到这个温度固体就熔融，故Tf 也就是熔点。过凝固温度后晶体比体积随温度的变化不再维持原来关系，而在VT曲线上出现了转折点，固体的热膨胀系数通常比液体要小，故曲线的斜率变小了。但是有的材料很难发生结晶，有的材料虽然容易结晶。</p><p>7、第二章 晶体结构内容提要大多数无机材料为晶态材料，其质点的排列具有周期性和规则性。不同的晶体，其质点间结合力的本质不同，质点在三维空间的排列方式不同，使得晶体的微观结构各异，反映在宏观性质上，不同晶体具有截然不同的性质。1912年以后，由于X射线晶体衍射实验的成功，不仅使晶体微观结构的测定成为现实，而且在晶体结构与晶体性质之间相互关系的研究领域中，取得了巨大的进展。许多科学家，如鲍林（Pauling）、哥希密特（Goldschmidt）、查哈里阿生（Zachariason）等在这一领域作出了巨大的贡献，本章所述内容很多是他们研究。</p><p>8、第七章 固相反应固相反应定义：（广义）凡是有固相参与的化学反应都可称为固相反应。（狭义）固相反应物之间发生化学反应生成新的固相产物的过程。固相反应开始温度常低于反应物的熔点。固相反应温度是指反应物内部质点呈明显扩散时的温度，常称为泰曼温度，各种物质的泰曼温度（TS）与熔点（TM）关系为：TS=0.30.4TM 金属TS=0.57TM 盐类TS=0.80.9TM 硅酸盐固相反应按反应性质划分为：氧化、还原、置换、加成和分解等五类，对硅酸盐材料，尤以加成反应与分解反应最为重要。固相反应的一般动力学方程：固相反应的基本特点是反应通常由几个。</p><p>9、第二章 晶体结构缺陷讨论晶体结构时，是将晶体看成无限大，并且构成晶体的每个粒子（原子、分子或离子）都是在自己应有的位置上，这样的理想结构中，每个结点上都有相应的粒子，没有空着的结点，也没有多余的粒子，非常规则地呈周期性排列。实际晶体是这样的吗？测试表明，与理想晶体相比，实际晶体中会有正常位置空着或空隙位置填进一个额外质点，或杂质进入晶体结构中等等不正常情况，热力学计算表明，这些结构中对理想晶体偏离的晶体才是稳定的，而理想晶体实际上是不存在的。结构上对理想晶体的偏移被称为晶体缺陷。实际晶体或多或少。</p><p>10、第四章 材料的表面与界面表面与界面的概念：固体的表面现象与液体相似，通常把一个相和它本身蒸气（或真空）接触的分界面称为表面。一个相与另一相（结构不同）接触的分界面称为界面。固体的表面力：晶体中每个质点周围都存在着一个力场，在晶体内部，质点力场是对称的。但在固体表面，质点排列的周期性重复中断，使处于表面边界上的质点力场对称性被破坏，表现出剩余的键力，这就是固体的表面力。表面力的存在使固体表面处于较高的能量状态。表面的结构：晶体由于质点不能自由流动，只能借助离子极化、变形、重排并引起晶格畸变来降低表。</p><p>11、第五章 相 图相图中的一些基本概念：（1） 相（p）相是指系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分。（2） 组份系统中每一个能单独分离出来并独立存在的化学纯物质。（3） 独立组份(c)构成平衡物系所有各相组成所需要的最少组分数。（4） 自由度(f)即在温度、压力、组分浓度等可能影响系统平衡状态的变量中，可以在一定范围内任意改变而不会引起旧相消失或新相产生的独立变量的数目。（5） 相律式中n为外界的影响因素数。对于凝聚系统而言，压力这一平衡因素可以忽略（如同电场、磁场对一般热力学体系相图的影响可以忽略一样），加以通。</p><p>12、第九章 材料的烧结烧结的基本概念: 根据烧结粉末体所出现的宏观变化提出了烧结的宏观定义，一种或多种固体（金属、氧化物、氮化物、粘土）粉末经过成型，在加热到一定温度后开始收缩，在低于熔点温度下变成致密、坚硬的烧结体，这种过程称为烧结。为了揭示烧结的本质提出了烧结的微观定义，由于固态中分子（或原子）的相互吸引，通过加热，使粉末体产生颗粒粘结，经过物质迁移使粉末体产生强度并导致致密化和再结晶的过程称为烧结。烧结与烧成。烧成包括多种物理和化学变化。例如脱水、坯体内气体分解、多相反应和熔融、溶解、烧结等。而。</p><p>13、第八章 相 变相变的概念：相变过程是物质从一个相转变为另一个相的过程。一般相变前后相的化学组成不变，因而相变是一个物理过程不涉及化学反应。从狭义上讲，相变仅限于同组成的两相之间的结构变化，例如单元系统中的晶型转变A(结构X) = A（结构Y）；但就广义概念，相变应包括过程前后相组成发生变化的情况。相变的分类：1、按热力学分类：按热力学分类可以把相变分为一级相变与二级相变等。体系由一相变为另一相时，如两相的化学势相等但化学势的一级偏微商(一级导数)不相等的相变称为一级相变，发生一级相变时有相变潜热，并伴随有体积。</p><p>14、第七章 固相反应固相反应定义：（广义）凡是有固相参与的化学反应都可称为固相反应。（狭义）固相反应物之间发生化学反应生成新的固相产物的过程。固相反应开始温度常低于反应物的熔点。固相反应温度是指反应物内部质点呈明显扩散时的温度，常称为泰曼温度，各种物质的泰曼温度（TS）与熔点（TM）关系为：TS=0.30.4TM 金属TS=0.57TM 盐类TS=0.80.9TM 硅酸盐固相反应按反应性质划分为：氧化、还原、置换、加成和分解等五类，对硅酸盐材料，尤以加成反应与分解反应最为重要。固相反应的一般动力学方程：固相反应的基本特点是反应通常由几个。</p><p>15、1 第一章第一章晶体结构基础晶体结构基础 晶体的概念晶体的概念 一切晶体不论其外形如何，它的内部质点（原子、离子或分子）都 是有规律排列的。严格说对晶体的定义是：晶体是内部质点在三维空间成周期性重 复排列的固体；或者说，晶体是具有格子构造的固体。 空间点阵及特点空间点阵及特点 任何一种晶体，不管它有多少种类的质点，也不管它们在二维 空间排布的具体形式如何复杂，其晶体内部结构的最基本的特征都是质点在三维空 间作有规律的周期重复。空间点阵是表示晶体结构中质点重复规律的几何图形。特 点为周期重复性，或说平移对称。</p><p>16、第四章 材料的表面与界面表面与界面的概念：固体的表面现象与液体相似，通常把一个相和它本身蒸气（或真空）接触的分界面称为表面。一个相与另一相（结构不同）接触的分界面称为界面。固体的表面力：晶体中每个质点周围都存在着一个力场，在晶体内部，质点力场是对称的。但在固体表面，质点排列的周期性重复中断，使处于表面边界上的质点力场对称性被破坏，表现出剩余的键力，这就是固体的表面力。表面力的存在使固体表面处于较高的能量状态。表面的结构：晶体由于质点不能自由流动，只能借助离子极化、变形、重排并引起晶格畸变来降低表。</p><p>17、第九章 材料的烧结烧结的基本概念: 根据烧结粉末体所出现的宏观变化提出了烧结的宏观定义，一种或多种固体（金属、氧化物、氮化物、粘土）粉末经过成型，在加热到一定温度后开始收缩，在低于熔点温度下变成致密、坚硬的烧结体，这种过程称为烧结。为了揭示烧结的本质提出了烧结的微观定义，由于固态中分子（或原子）的相互吸引，通过加热，使粉末体产生颗粒粘结，经过物质迁移使粉末体产生强度并导致致密化和再结晶的过程称为烧结。烧结与烧成。烧成包括多种物理和化学变化。例如脱水、坯体内气体分解、多相反应和熔融、溶解、烧结等。而。</p><p>18、第三章 非晶态固体玻璃的一般特点 当物质从液态冷却下来到凝固点时将出现两种可能的情况：一种情况是结晶；另一种情况则是愈来愈稠，到最后变成十分坚硬而又不结晶。后一种情况就说它变成玻璃了。当液体冷却到凝固温度Tf 时，如果比体积发生不连续变化，那就是结晶过程。这个点就是凝固点。反之从结晶态加热到这个温度固体就熔融，故Tf 也就是熔点。过凝固温度后晶体比体积随温度的变化不再维持原来关系，而在VT曲线上出现了转折点，固体的热膨胀系数通常比液体要小，故曲线的斜率变小了。但是有的材料很难发生结晶，有的材料虽然容易结晶。</p><p>19、第六章 扩散与固相反应应固体中质点（原子或质子）的扩散特点：固体质点之间作用力强，开始扩散温度较低，但低于其熔点；晶体中质点以一定方式堆积，质点迁移必须越过势垒，扩散速率较低迁移自由程约为晶格常数大小；晶体中质点扩散有各向异性。菲克第一定律：在扩散过程中，单位时间内通过单位横截面积的质点数目（或称扩散流量密度）J正比于扩散质点的浓度梯度C:(6-1)式中D为扩散系数（m2/s或cm2/s）；负号表示粒子从浓度高处向浓度低处扩散，即逆浓度梯度的方向扩散。菲克第一定律是质点扩散定量描述的基本方程，它可直接用于求解扩散。</p>