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46.固相反应动力学是研究什么的?它有什么意义?
固相反应动力学是研究不同的固相反应中甚至在同一反应的不同阶段,决定固相反应速度的关键因素的。根据扩散速度与反应速度的大小,可将固相反应分为化学动力学范围(扩散速度远大于反应速度),扩散范围(扩散速度远小于化学反应速度),过渡范围(扩散速度与化学反应速度都不可忽视时)。对于化学动力学范围而言,过程的总速度由化学反应所控制;对于扩散动力学范围而言,扩散速度决定整个反应速度。由于固相反应一般都伴有物质的迁移扩散,且通常速度较慢,因此一般过程速度都由扩散速度控制。由于固相反应过程包括界面的化学反应和相内部的物质传递两个步骤,因此,除了反应物的化学组成和结构状态及温度、压力等因素外,凡是可能活化晶格,促进物质的内外扩散作用的因素都会对反应起影响。
47.什么叫固相烧结动力学?它与固体反应动力学有什么关系?
固相烧结动力学是研究固态物质间烧结机理及相应的动力学规律的。在没有液相存在的条件下,当温度高于固体物质的泰曼温度时,质点就具有显著的可动性,因此烧结中扩散传质往往是普遍和重要的。对于高熔点氧化物烧结,体积扩散则可能是最重要的机理。
但采用延长烧结时间来最终提高致密度是无效的,而控制颗粒尺寸对烧结才是最重要的。当烧结温度和时间给定时,收缩率或烧结速度主要取决于物料粒径r。通过测定烧结收缩率和颈部增长率与粒径的数据,同样可以推断烧结过程的机理。
在烧结初期,颗粒和空隙形状不发生明显变化,线收缩率小于6%左右。进入烧结中期,空隙进一步变形和缩小,但仍然是连通的,构成一种隧道系统。到了烧结末期,多数空隙已变成孤立的闭气孔,坯体密度一般也已达到95%以上的理论密度。
48.什么叫烧结模型?
烧结是从粉状集合体转变为致密烧结体的过程,其颗粒形状和大小直接决定了颗粒间的堆积状态和相互接触情况,并最终影响烧结。为便于定量研究,必须建立合理的简化模型,这就是烧结模型。
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