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  • 1 # 使用者8504024020264

    在任何聚集態的物質中,由於熱運動的影響,即使是處於晶格結點上的分子、原子或粒子,或多或少都有可能瞬間偏離正常的平衡位置,這些粒子(甚至空穴)在濃差因素驅動下會產生擴散。例如兩塊經磨平拋光的銅鋅片、在493K下緊密接觸12小時後,發現在接觸面上形成的0.3mm厚的擴散層。固態反應物粒子的接觸和擴散,是固態產物晶核得以形成並不斷生長的重要條件。

    在1773K下,首先在Al2O3和MgO晶粒介面上或鄰近介面的反應物晶格中形成MgAl2O4晶核,然後反應物晶格中的Mg2+、Al3+相對擴散到MgAl2O4晶核附近使晶核不斷生長,同時形成更多的晶核,隨著產物層的加厚,固相反應進行完全。

    非金屬陶瓷功能材料的製作工藝,先是在室溫下將固態氧化物充分粉碎、混合均勻,再在鋼模中擠壓成型,然後高溫燒結反應。高溫條件無疑有利於破壞固態反應物的晶格和促進反應物粒子的擴散,但是必須注意,對有些反應體系採用不同的反應溫度,有時會得到不同的反應產物。

    氧化物、矽酸鹽等物質的原子、離子間主要以共價鍵或離子鍵結合,結構穩定,粒子擴散慢,因此它們的固相反應常要在高溫條件下進行;而大多數有機化合物和配位化合物在高溫下不穩定,只能在室溫或較低的溫度(

    CuCl2·2H2O(s) + 2C7H9N(s)──→ CuCl2(C7H9N)2(s) + 2H2O

    儘管許多室溫或較低溫度下的固相反應與溶液中發生的反應類似,但也有很多例外。

    固相反應不使用溶劑,具有高選擇性、高產率、工藝過程簡單等優點,已成為人們製備新型固體材料的重要方法。

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