材料化学_第六章固相反应.pdfVIP

第六章 固相反应 第一节 概论 固体材料在高温过程中普遍的物理化学现象； 材料生产过程中的基本过程之一； 1 正确地认识和掌握固相反应的机理，掌握影 响反应速度的因素，从而控制反应的进程，以期 可以有效地控制生产和强化生产。 2 一、固相反应定义： １、广义： 凡是有固态物质参与的化学反应都可称为 固相反应。 即反应物之一必须是固态物质的反应，才 能称之为固相反应。 3 2、狭义： 固相反应常指固体与固体间发生化学 反应生成新的固体产物的过程。 4 二、固相合成 固相合成可以由固态物质参加,也可以没有固态 物质参加（如一些溶液中的沉淀反应，或者气相反 应中有固态物质生成的反应等），只要反应产物之 一是固态就称为固相合成。 5 三、固相反应特点 Tammann对 CaO、MgO、PbO、CuO和WO3 的反应进行了详细地研究，结果发现： 两种氧化物的晶面彼此接触并加热后, 在接触界 面上生成 的钨酸盐化合物，而且生成物的厚度 与反应时间成正比。 6 (1) 与大多数气、液相反应不同，固相反应为 非均相反应。 其中，参与反应的固相间相互接触是反应物间 发生化学作用和物质输送的先决条件。 7 (2) 固相反应开始温度常常远低于反应物的熔 点或系统低共熔温度。 通常相当于一种反应物开始呈现显著扩散作 用的温度，这个温度称为泰曼温度或烧结温度。 8 不同物质的泰曼温度(Ts)与其 (Tm)间存 在以下的关系： 金属: Ts = (0.3~0.4)Tm 盐类: Ts = 0.57 Tm 硅酸盐: Ts = (0.8~0.9)Tm 9 (3)当反应物之一存在有多晶转变时，则此 转变温度也往往是反应开始变得显著的温度， 这一规律称为海德华定律。 10 (4) 不存在反应物浓度的概念。 因为参与反应的组分原子或离子不能自由地 运动，而是受到晶体内聚力的限制，它们参加反 应的机会是不能用简单的统计规律来描述的。 11 （5）在固相反应中，物质和能量的传递是通 过晶格