沈阳建筑大学：《材料物理化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十章 固相反应

第十章固相反应 第一节固相反应类型 第二节固相反应机理 第三节固相反应动力学 第四节影响固相反应的因素

第十章 固 相 反 应 n 第一节 固相反应类型 n 第二节 固相反应机理 n 第三节 固相反应动力学 n 第四节 影响固相反应的因素

第一节固态反应类型 分类: a.按参加反应的物质的状态可分为 b.按反应性质分类 c.按反应机理可分为

第一节 固态反应类型 一、分类： n a.按参加反应的物质的状态可分为 n b.按反应性质分类 n c.按反应机理可分为

第一节固相反应类型 二、固态反应特征 (1)固态物质间的反应是直接进行的,气相或液相 没有或不起重要作用。 (2)固态反应开始温度远低于反应物的熔点或系统 的低共熔温度,通常相当于一种反应物开始呈现显 著扩散作用的温度,此温度称为泰曼温度或烧结温 度

第一节 固相反应类型 二 、固态反应特征 （1）固态物质间的反应是直接进行的，气相或液相 没有或不起重要作用。 （2）固态反应开始温度远低于反应物的熔点或系统 的低共熔温度，通常相当于一种反应物开始呈现显 著扩散作用的温度，此温度称为泰曼温度或烧结温 度

第一节固相反应类型 (3)当反应物之一存在有多晶转变 时,则转变温度通常也是反应开始 明显进行的温度,这一规律也称为 海得华定律

第一节 固相反应类型 （3）当反应物之一存在有多晶转变 时，则转变温度通常也是反应开始 明显进行的温度，这一规律也称为 海得华定律

第二节固相反应机理 界面上化学反应机理 >相界面上反应和离子扩散的关 系 >中间产物和连续反应 >不同反应类型和机理

第二节 固相反应机理 n相界面上化学反应机理 Ø相界面上反应和离子扩散的关 系 Ø中间产物和连续反应 Ø不同反应类型和机理

第三节固相反应动力学 >一般动力学关系 >化学动力学范围 扩散动力学范围

第三节 固相反应动力学 Ø一般动力学关系 Ø化学动力学范围 Ø扩散动力学范围

般动力学关系 整个过程的速度将由其中速 度最慢的一环控制。现以金属氧化 反应M+1/202→M0为例说明之

n 一.一般动力学关系 n 整个过程的速度将由其中速 度最慢的一环控制。现以金属氧化 反应M +1/2O 2→ MO为例说明之

讨论 当扩散速度远大于化学反应速 度时,化学反应速度控制此过程, 称为化学动力学范围。 2、当扩散速度远小于化学反应速 度时,扩散速度控制此过程,称为 扩散动力学范围

n 讨论： n 1、当扩散速度远大于化学反应速 度时，化学反应速度控制此过程， 称为化学动力学范围。 n 2、当扩散速度远小于化学反应速 度时，扩散速度控制此过程，称为 扩散动力学范围

二化学动力学范围 此过程的特点是: 疚应物通过产物层的扩散速度远大于 接触面上的化学反应速度。过程总的 速度由化学反应速度所控制。 2.均相二元系统化学反应速度的表达 式 对于均相二元系统,化学反应速度的 般表达式是 V=KcAC B

n 二 化学动力学范围 n 1.此过程的特点是： n 反应物通过产物层的扩散速度远大于 接触面上的化学反应速度。过程总的 速度由化学反应速度所控制。 n 2.均相二元系统化学反应速度的表达 式 n 对于均相二元系统，化学反应速度的 一般表达式是 n V = KcA mc B n

3.非均相二元系统化学反应速度表达 式 对于均相二元系统,计算过程中 未考虑接触面积的影响,实际上,固 相反应层非均相反应,接触面积在反 应过程是影响固相反应速度的一个重 要参数。接触面积用F表示。 非均相二元系统反应的一般速度 方

n 3.非均相二元系统化学反应速度表达 式 n 对于均相二元系统，计算过程中 未考虑接触面积的影响，实际上，固 相反应层非均相反应，接触面积在反 应过程是影响固相反应速度的一个重 要参数。接触面积用F表示。 n 非均相二元系统反应的一般速度 方程：