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2023.02.28 防腐加油站 | 金属氧化物中晶格缺陷

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晶格缺陷这个术语,在金属氧化物或其他固体中,并不意味着偶然或零星的、一定不能有的缺陷,而是特指在晶格点上的离子组合所具有的不完美之处。它们完全是材料在正常状态下的自然特征。


晶格空位 | 在金属氧化物中,缺陷可以是从品格上消失的离子,称为晶格空位;


间隙离子 | 可以是挤入离子的正常晶格点中间的多余离子,称为间隙离子;


或者是两者的不同组合。


缺陷之所以存在,是因为一个相的最低能量,与其结构中一定程度的无序度有关,这个原理相当具有普遍性。一个氧化物中,任何一种特定类型缺陷的数量,均可由一名义过程-将缺陷引人一个假想中完美晶格的过程所释放的能量来定量化。


释放的能量是以下两项之和 | 其一是过程中的传热;其二是体系有序状态的内部变化,可选用标准的热力学方程来满足适当的条件。


对一个常压下(如大气压)的等热过程,该方程为△G=△H -T△S,式中C 是吉布斯两数G的变化,指一个系统在常压下对外做功后的能量下降;△H 是焓变,数值上等于系统在等压下吸收的热量;△S 是系统的熵变;工是热力学温度。


G、H、S这些量是广义状态性质,即给定材料或定值材料系统中规定质量的性质,不论该材料的以前历史如何。


熵S是一个科学上的基石,有严格的定义


目前,相关的方面是,在一个系统的熵和其中能量与质量在原子级的统计分布之间,存在一个定量的关联。


系统内总热能的分布 | 包括原子、分子、离子,也包括适合的能量模式 (即平移、旋转、振动),这称为自由度。


在分配给系统的空间的三个维度内 | 包括原子、分子或离子的分布。产生于空间分布的熵称为配置熵。