试写出少量MgO掺杂到Al2O3中和少量YF3掺杂到CaF2中的缺陷方程。 (a)判断方程的合理性。 (b)写出每一方程对应的固溶式。
正确答案
(1)
(2)
(3)
(4)(a)书写缺陷方程首先考虑电价平衡,如方程(1)和(4)。在不等价置换时,3Mg2+→2Al3+;2Y3+→3Ca2+。这样即可写出一组缺陷方程。其次考虑不等价离子等量置换,如方程(2)和(3)2Mg2+→2Al3+;Y3+→Ca2+。这样又可写出一组缺陷方程。在这两组方程中,从结晶化学的晶体稳定性考虑,在离子晶体中除萤石型晶体结构可以产生间隙型固溶体以外,由于离子晶体中阴离子紧密堆积,间隙阴离子或阳离子都会破坏晶体的稳定性。因而间隙型缺陷在离子晶体中(除萤石型)较少见。上述四个方程以(2)和(3)较合理。当然正确的判断必须用固溶体密度测定法来决定。
(b)(1)
(2)
(3)
(4)
答案解析
相似试题
(简答题)
(a)烧结MgO时加入少量FeO,在氢气氛和氧分压低时都不能促进烧结,只有在氧分压高的气氛下才促进烧结;(b)烧结Al2O3时,氢气易促进致密化而氮气妨碍致密化。试分析其原因。
(简答题)
在1500℃,MgO正常的晶粒长大期间,观察到晶体在1h内从直径从1μm长大到10μm,在此条件下,要得到直径20μm的晶粒,需烧结多长时间?如已知晶界扩散活化能为60kcal/mol,试计算在1600℃下4h后晶粒的大小,为抑制晶粒长大,加入少量杂质,在1600℃下保温4h,晶粒大小又是多少?
(简答题)
Al2O3在MgO中将形成有限固溶体,在低共熔温度1995℃时,约有18wt% Al2O3溶入MgO中,MgO单位晶胞尺寸减小。试预计下列情况下密度的变化。(a) Al3+为间隙离子, (b) Al3+为置换离子。
(简答题)
对于MgO、Al2O3和Cr2O3,其正、负离子半径比分别为0.47、0.36和0.40。Al2O3和Cr2O3形成连续固溶体。(a)这个结果可能吗?为什么?(b)试预计,在MgO-Cr2O3系统中的固溶度是有限还是很大?为什么?
(简答题)
对于MgO、Al2O3和Cr2O3,其正、负离子半径比分别为0.47、0.36和0.40。Al2O3和Cr2O3形成连续固溶体。(a)这个结果可能吗?为什么?(b)试预计,在MgO-Cr2O3系统中的固溶度是有限还是很大?为什么?
(简答题)
将含有MgO和Al2O3的熔体冷却到一定温度,然后滤去析出的晶体并对剩下的液相进行分析,得知液相中含MgO为65%,而且知道液相量是物系总量的70%,求原始熔体的组成。
(简答题)
试写出在下列二种情况,生成什么缺陷?缺陷浓度是多少?(a)在Al2O3中,添加0.01mol%的Cr2O3,生成淡红宝石(b)在Al2O3中,添加0.5mol%的NiO,生成黄宝石。
(简答题)
一块金黄色的人造黄玉,化学分析结果认为,是在Al2O3中添加了0.5mol%NiO和.02mol%Cr2O3。试写出缺陷反应方程(置换型)及化学式。
(简答题)
(a)在MgO晶体中,肖特基缺陷的生成能为6ev,计算在25℃和1600℃时热缺陷的浓度。(b)如果MgO晶体中,含有百万分之一mol的Al2O3杂质,则在1600℃时,MgO晶体中是热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势?说明原因。