冶金和材料物理化学.pptVIP

§9.1 固相反应及其动力学特征 ;§9.1.2 固相反应的动力学特征;2、固相反应的动力学特征;金斯特林格的补充：;§9.1.3 固相反应的分类;§9.2 固相反应机理 ;§9.2.2 不同反应类型和机理;2、造膜反应（加成反应）;3、置换反应;4、热分解反应;§9.3 固相反应动力学方程 ——反应速度、产率是材料实际生产最关心的问题 ——反应动力学主要研究反应程度-时间的变化关系;反应达到稳定时：; (4) 若反应包括更多步骤，推广得;§9.3.2 化学动力学范围;则：;2、非均相二元系统固相反应;③ 接触面积F的计算和速度方程;平板颗粒：（面积不随反应变化） 假设经过t时间，外层x厚度被反应消耗，但面积F始终不变;④ 一级反应的速度方程;思考：;§9.3.3 扩散动力学范围; 若：经dt时间，摩尔量dm的组分A通过AB迁移，在AB-B界面继续反应生成厚度为dx的AB;抛物线形速度方程的含义和适用条件;2、杨德方程——球体模型;推导过程——考虑B颗粒;② 速度方程的建立;杨德方程的含义和适用条件;课堂分析 习题9.1 当通过产物层的扩散控制速率时，试考虑从NiO和Cr2O3的球形颗粒形成NiCr2O4的问题。 （1）认真绘出假定的几何形状示意图并推导出过程中早期的形成速率关系 （2）在颗粒上形成产物层后，是什么控制着反应 （3）在1300℃，NiCr2O4中DCrDniDO，试问哪一个控制着NiCr2O4的形成速率，为什么？;分析 （1）该固相反应的类型和机理是什么？ （2）依据题意，可作出哪些假定？采用哪种固相反应动力学模型和方程进行处理？ （3）依据所做假定，如何考虑转化率计算问题？ （4）依据所做假定，如何考虑扩散截面问题？;3、金斯特林格方程; 伴随扩散和化学反应的进行，产物层厚度和B颗粒粒径是时间的函数，且：; 产物层厚度x（r）确定时，单位时间内，A扩散通过产物层内任意截面的数量相等，为M(x);③ 速度方程的建立;已知;金斯特林格方程的讨论;ξ很小时，;③ 转化率 ;（3）缺陷;补充说明：;部分重要的固相反应动力学方程;3、测定作出某固相反应的G-t/t0.5曲线加以比较??可确定反应类型和机理;§9.4 影响固相反应的因素 ; 实际：利用多晶转变、热分解、脱水反应等过程引起晶格效应可提高生产效率。 如：Al2O3+CoO?CoAl2O4;§9.4.2 反应物尺寸和分布;注意： 颗粒尺寸不同反应机理也可能变化。 如CaCO3和MoO3的反应： 当在600℃等摩尔反应， CaCO3颗粒尺寸 MoO3 颗粒尺寸 反应由扩散控制； 若MoO3 颗粒尺寸 CaCO3颗粒尺寸,且CaCO3过量，则反应由MoO3的升华控制。 ;§9.4.3 反应温度、压力和气氛的影响;3、气氛的影响