4、固相反应的步骤 (1)反应物扩散到界面 A B (2)在界面上进行反应 A B (3)产物层增厚 B
4、 固相反应的步骤 (1) 反应物扩散到界面 (2) 在界面上进行反应 (3) 产物层增厚 A B A B A B
5、固相反应的分类 纯固相反应 (1)按物质状态分有液相参加的反应 有气体参加的反应 加成反应 置换反应 (2)按反应性质分 热分解反应 还原反应 化学反应速率控制过程 (3)按反应机理晶体长大控制过程 扩散控制过程
(2) 按反应性质分 加成反应 置换反应 热分解反应 还原反应 5、 固相反应的分类 ( 1) 按物质状态分 纯固相反应 有液相参加的反应 有气体参加的反应 *(3) 按反应机理 化学反应速率控制过程 晶体长大控制过程 扩散控制过程
第一节固相反应动力学方程 般动力学关系 固相反应特点:反应通常由几个简单的物 理化学过程组成。 如:化学反应、扩散、结晶、 熔融、升华等,只有每个步骤都完成反 应才结束,因而速度最慢的对整体反应 速度有决定性作用
一、 一般动力学关系 固相反应特点：反应通常由几个简单的物 理化学过程组成。 如：化学反应、扩散、结晶、 熔融、升华等，只有每个步骤都完成反 应才结束，因而速度最慢的对整体反应 速度有决定性作用。 第一节 固相反应动力学方程
例:以金属氧化为例,建立整体反应速度与各阶段 反应速度间的定量关系 MO 前提:稳定扩散 过程:1、M0界面反应生成MO; C 2、O,通过产物层(MO散到新界面 δ 3、继续反应,MO层增厚 根据化学动力学一般原理和扩散第一定律, VR-KC dc 丿=D (Co-C dx x=6
M MO C0 C O2 前提： 稳定扩散 过程： 1、 M－O界面反应生成MO； 2、O2通过产物层(MO)扩散到新界面； 3、 继续反应，MO层增厚 根据化学动力学一般原理和扩散第一定律， VR ＝KC D(C C) ) dx dC D( 0－ VD ＝ x= ＝ 例：以金属氧化为例，建立整体反应速度与各阶段 反应速度间的定量关系
当平衡时:V=VR=VD,AC、、~C →C~C KS 1 D V=KCs KC +K8 KC DC/5 说明:整体反应速率由各个反应的速率决定。 反应总阻力=各分阻力之和 讨论:(1)扩散速率>>化学反应速率DC6>>KC0,反应阻力主要来源于 化学反应 属化学反应动力学范围 (2)化学反应速率>>扩散速率(KC0>>DC06),反应阻力主要来源于 扩散 属扩散动力学范围 (3)VVD,属过渡范围,反应阻力同时考虑两方面 推广1 十 D 结晶
当平衡时： V＝VR ＝VD ， D(C C) 0－ KC＝ D K 1 C0 ＋ C＝ DC / 1 K C 1 1 D 1 K K C 0 0 0 ＝ ＋ ＋ ＝ ＝ V KC V 说明： 整体反应速率由各个反应的速率决定。 反应总阻力＝各分阻力之和。 讨论：(1) 扩散速率>> 化学反应速率(DC0 />> KC0 ),反应阻力主要来源于 化学反应－－－属化学反应动力学范围 (2)化学反应速率>>扩散速率(KC0>>DC0 /)，反应阻力主要来源于 扩散－－－属扩散动力学范围 (3) VR≈VD,属过渡范围，反应阻力同时考虑两方面 推广 ＋ VD VR V结 晶 1 1 1 V 1 = + +