Дефекты нестехиометрии

Рассмотрим на конкретном примере роль дефектов нестехиометрии в твердофазных процессах. Пусть кристалл железа нагревается в газовой среде, содержащей кислород, давление которого соответствует образованию низшего [c.310]

Обозначая эффективный положительный заряд символом , образование дефектов нестехиометрии в окиси цинка выражают уравнением [c.314]

Если бы решетка вюстита была идеальной, то реакция прекратилась на стадии образования. ... В действительности решетка вюстита богата дефектами нестехиометрии, образующимся по реакции -у-Од Оо + Благодаря высокой концентрации катионных вакансий попы железа имеют большую. .. в решетке вюстита. [c.314]

Благодаря этому в решетке возникают дырки — атомы или ионы с дефицитом электронов, т. е. избыточным. .. зарядом по отношению к составным частям идеальной решетки. Обозначая эффективный отрицательный заряд символом образование дефектов нестехиометрии в кристалле U02+v можно выразить уравнением [c.318]

Взаимодействие дефектов нестехиометрии в СПС может привести к серьезным структурным изменениям. Одинаковые по заряду дефекты стремятся занять позиции, более. .. друг от друга, но по мере увеличения концентрации таких дефектов отталкивающие. . . становятся все более симметричными, побуждая дефекты занимать вполне определенные. ... При некоторой концентрации, выражаемой рациональным числом, вакансии или внедренные атомы полностью упорядочиваются, т. е. образуется сверхструктура. [c.322]

Итак, любая реакция с образованием немолекулярного кристалла возможна благодаря наличию в слое продукта градиента концентрации дефектов нестехиометрии, т. е.. .. составу образующегося соединения. [c.326]

Составьте квазихимическое уравнение, выражающее образование дефектов нестехиометрии в кристалле закиси никеля имея в виду, что поглощение избытка кислорода из газовой фазы сопровождается образованием вакансий в металлической подрешетке. Укажите тип проводимости. [c.330]

Присутствующие в СПС дефекты нестехиометрии часто влияют на окраску кристаллов. Известно, например, что кристалл хлористого натрия, нагретый в парах натрия, становится ярко-синим. Чтобы понять причину этого явления, запишите квазихимическую реакцию, выражающую образование вакансий в неметаллической подрешетке кристалла при внедрении избытка натрия . [c.330]

Как уже отмечалось, к атомным нульмерным или точечным дефектам относятся вакансии, примесные атомы в регулярных узлах решетки и примесные атомы, дислоцированные в междоузлиях. Эти типы дефектов в принципе могут встречаться в решетке кристаллов в отдельности, но чаще всего они присутствуют в комбинации друг с другом. В зависимости от этого различают следующие типы атомных нульмерных дефектов твердые растворы (включая дефекты нестехиометрии), дефекты по Шоттки и дефекты по Френкелю. [c.67]

Отклонения от стехиометрии являются следствием дефектов решетки (дефектов нестехиометрии), которые могут проявляться в виде избытка (по сравнению со стехиометрическим) катионов вследствие анионных вакансий (КС1, ТЬОг, СеОг, РЬО, TiO и т. д.) или в результате присутствия катионов в междоузлиях решетки (ZnO, dO и т. д.), избытка анионов из-за наличия в решетке катионных вакансий (FeO, NiO, FeS, TiO и т. д.) или присутствия анионов в междоузлиях (UO2 и т. д.). Возможны и комбинации указанных видов дефектов в одном и том же соединении. [c.76]

Рассмотрим подробнее дефекты нестехиометрии на примере двух оксидов FeO и TiO. [c.77]

Дефекты нестехиометрии оказывают существенное влияние на ряд свойств кристаллических веществ, в частности на их электрическую проводимость. При отклонении состава многих бинарных кристаллических соединений от стехиометрии электрическая проводимость, как правило, увеличивается, что часто связано с присутствием в таких соединениях ионов в различных валентных состояниях. Например, появление Fe + в вюстите на месте некоторых катионов Fe + можно представить себе в виде процесса [c.79]

На конкретных примерах нестехиометрических соединений объясните сущность дефектов нестехиометрии, возможные способы сохранения электронейтраль-иости решеток при возникновении подобных дефектов и влияние их на свойства кристаллических тел. [c.102]

НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА ФЕРРИТОВ, КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ДЕФЕКТАМИ НЕСТЕХИОМЕТРИИ [c.137]

Исследования влияния условий дополнительной термической обработки на изменение формы петли гистерезиса Мд-Мп ферритов проводили с целью подтвердить связь дефектов нестехиометрии с магнитными характеристиками, в частности с квадратностью петли гистерезиса. [c.145]

Для выяснения влияния дефектов нестехиометрии на квадратность петли гистерезиса были поставлены следующие опыты партия тороидов 1,0x0,7x0,35 мм приготовлена обжигом в кислородной атмосфере (2 атм) при температуре 1215° С в течение 2 час, с последующим охлаждением в той же атмосфере со скоростью ЬО°]час. Полученные в таких условиях сердечники были подвергнуты дополнительным обжигам при условиях, указанных в табл. 23. Там же приведены и результаты измерения импульсной квадратности. [c.151]

Заметим, что в литийсодержащих ферритах в противоположность магний-марганцевым ферритам, исследованным нами ранее [189], квадратность увеличивается по мере уменьшения концентрации дефектов нестехиометрии. Причина этого пока не ясна, как не ясна и природа квадратности литийсодержащих ферритов [c.151]

Есть основание полагать, что ряд процессов, сопровождающих термомагнитную обработку, имеют диффузионный характер, т. е. тесно связаны с дефектностью кристаллической структуры, в частности с концентрацией катионных вакансий. В гл. IV будут рассмотрены основные теории и модели ТМО, а также. некоторые экспериментальные результаты, показывающие изменение магнитных свойств при термомагнитной обработке и возможную связь этих изменений с дефектами нестехиометрии. [c.175]

В реальных окислах преобладающим типом дефектности являются дефекты нестехиометрии анионные, катионные вакансии и атомы в междоузлиях. В ионных кристаллах, к которым относится большинство окислов металлов, очень часто преобладающая роль в процессах рекомбинации принадлежит F-или К)-центрам [17, 18], т. е. нейтральным анионным и катионным вакансиям, обладающим свойствами соответственно доноров и акцепторов электронов. Будем считать, что сечение захвата электрона нейтральной катионной вакансией (акцептором электронов) 5 больше сечения захвата дырки этим же центром, а сечение захвата дырки нейтральной анионной вакансией (донором электронов) 5р больше сечения захвата электрона 8п этим же центром [17]. Примем также, что 15р = 15 . Тогда, учитывая соотношения (7) и (8), можем записать [c.39]

I Полученное уравнение применимо также и в том случае, когда дефектами нестехиометрии являются атомы металла в междоузлиях и катионные вакансии. [c.39]

Кристаллы двуоксида урана содержат [1] избыток кислорода в форме внедренных атомов. Так как нормальной составляющей решетки являются ионы то атомы кислорода в междоузлиях, стремясь приобрести такую же электронную конфигурацию, захватывают электроны из решетки. В последней возникают дырки (/г ) — атомы или ионы с дефицитом электронов, т. е. с избыточным положительным зарядом по отношению к составным частям идеальной решетки. Обозначая эффективный отрицательный заряд штрихом, образование дефектов нестехиометрии в кристалле иОг+у можно выразить уравнением [c.77]

Выяснение природы доминирующих дефектов, в частности дефектов нестехиометрии, представляет довольно сложную задачу. Согласно уравнениям [c.88]

В заключение следует упомянуть метод вибрационной спектроскопии, который, по мнению авторов работы [21], позволяет с высокой точностью (0,001%) измерять концентрацию дефектов нестехиометрии в многокомпонентных кристаллах и устанавливать, природу этих дефектов. [c.89]

Для определения энергии образования дефектов нестехиометрии можно использовать также один из методов, описываемых ниже. [c.91]

Влияние дефектов нестехиометрии на твердофазные реакции [c.128]

Соотношения (2.82) — (2.85), характеризующие скорость твердофазной реакции при различных механизмах массопереноса, позволяют, в частности, оценить влияние дефектов нестехиометрии. [c.128]

Как-дефекты нестехиометрии влияют на интенсивность процессов, лимитируемых зародышеобразованием или реакциями на границе раздела фаз, известно плохо, хотя такое влияние, несомненно, существует, во всяком случае тогда, когда само зародыше-образование является диффузионным процессом [95]. В качестве примера можно привести исследование реакции [c.132]

При отклонении состава бинарных кристаллов от стехиомет-рического наблюдается, как правило, увеличение электропроводности. Следовательно, дефекты нестехиометрии являются источником свободных или слабо связанных электронов. В химии твердого тела широко используют понятие эффективного заряда, т. е. заряда атомов или вакансий по отношению к нормальным составляющим решетки стехиометрического соединения. Эффективный заряд нормальных составляющих стехиометрического кристалла [c.122]

В разупорядоченном кристалле — как стехиометрическом, так и нестехиометрическом — дефекты чаще всего имеют эффективный заряд, отличный от нуля (рис. 3.2). Известно, например, что кристалл оксида цинка содержит избыток цинка в форме внедренных атомов. Можно ожидать, что избыточные атомы цинка, встраиваясь в решетку, стремятся приобрести ту же электронную конфигурацию, что и нормальные составляющие решетки. Поскольку такими составляющими являются ионы Zn , то внедренные атомы цинка служат донорами свободных электронов, а образование дефектов нестехиометрии в оксиде цинка можно выразить уравнением [c.123]

Перспективен метод определения доминирующих дефектов нестехиометрии, основанный на рентгенографическом измерении статических среднеквадратичных искажений в отдельных подрешетках ферритов. Несомненный интерес представляет метод определения дефектов нестехиометрии соединений путем измерения окислительно-восстановительного потенциала, который возникает при взаимодействии кристалла с жидкой средой. [c.135]

Напишите квазихимическую реакцию образования дефектов нестехиометрии в кристалле С(151 д и покажите, как [Уз ] изменяется в зависимости от давления серы в равновесной газовой фазе. [c.306]

Другим следствием упорядочения дефектов нестехиометрии в СПС является образование структур сдвига, очень характерных окислам титана, молибдена, вольфрама, ниобия, ванадия. Для каждой окисной системы структуры сдвига образуют гомологический ряд, т. е. ряд соединений состава МеОгп- (Ме=Т1, V) или МеОзп-1 (Ме= , Мо). Запишите состав окислов титана, составляющих гомологический ряд Т1 02и-1 с 4 /г 10. [c.324]

Дефекты нестехиометрии. В настоящее время установлено, что практически все химические соединения в твердом состоянии с координационными (атомными, ионными или металлическими) решетками имеют переменный состав, т. е. обнаруживают в той или иной степени отклонения от стехиометрического состава, выражаемого формулой этого соединения. Область составов, лежащих внутри граничных значений нарушения стехиометрического состава, называется областью гомогенности или областью Бестехиометрии. Постоянный и неизменный химический состав, соответствующий стехиометрической формуле, могут иметь только соединения с молекулярными решетками. [c.76]

Весьма перспективным может оказаться метод определения характера дефектов нестехиометрии, основанный на рентгенографическом измерении статических peднeквaдpatичныx искажений в отдельных подрешетках феррита. Использование этого метода позволяет показать, что основной тип дефектов в ферритах МежРез ж04+7 при у>0 — катионные вакансии, которые для магнетита, ферритов цинка и лития локализуются в октаэдрических узлах решетки. Измерения авторов в работах [151, 152] показали также, что ферриты и Ь1о,5Рб2,504-7 при у<0 —фазы [c.124]

В тех случаях, когда отсутствуют данные о природе доминирующих дефектов нестехиометрии в том или ином феррите, целесообразно рассматривать задачу дефектообразования в более общем виде. С учетом возможного варьирования состава процесс образования моноферрита из окислов можно выразить уравнением [c.125]

В гл. I было показано, какое большое значение в формировании магнитных и электрических свойств ферритов играет керамическая структура материалов. Однако это не означает, что магнитные свойства ферритов в пределах данной химической композиции зависят только от керамической структуры. Более того, имеются данные, что свойства ферритов, даже такие структурно-чувствительные, как проницаемость или квадратность петли гистерезиса, зависят от концентрации точечных дефектов. Среди них наибольшее значение имеют, по-видимому, дефекты нестехиометрии, степень образования которых контролируется условиями термической обработки ферритовых изделий (в первую очередь парциальным давлением кислорода и температурой термообработки). Утверждая это, мы не имеем в виду такой очевидный эффект, как фазовый распад феррита, происходящий, если условия термической обра-ботки выбраны в явном противоречии с равновесными диаграммами, характеризующими область термодинамической стабильности ферритовой фазы (гл. II — раздел второй). Отметим, что влияние дефектов нестехиометрии на магнитные свойства трудно выявить в чистом виде, так как в реальных условиях любое изменение температуры и парциального давления кислорода сопровождается одновременно изменением как концентрации дефектов, так и керамической структуры. Более того, парциальное давление кислорода и температура, создающая определенный уровень концентрации точечных дефектов, влияет на скорость ферритообразова-ния и керамическую структуру именно благодаря этим дефектам. [c.137]

Указанные выше наблюдения о характере изменения АЯоз в зависимости от состава позволили предложить универсальную диаграмму контролируемых газовых сред- для термообработки, обеспечивающих получение шпинельных ферритов Me Fe3 3 04+v с фиксированной величиной Y и обусловленной ею концентрацией дефектов нестехиометрии [35]. [c.280]

Нами проведено рентгенографическое изучение дефектов нестехиометрии на монокристаллах никель-цинкового феррита состава К1о,7522по,218ре2,оз04+у, выращенных из расплава при Яог= 12 атм. [c.12]

Для определения энергии образования дефектов нестехиометрии представляет интерес метод Кофстада [22], рассматриваемый ниже на примере оксидной фазы Мц-вОг. Будем полагать, что избыток металла ведет к образованию внедренных катионов, т. е. [c.89]

Итак, на примере реакций ферритообразования видно, что дефекты нестехиометрии играют первостепенную роль в механизме твердофазных реакций, интенсивность которых можно изменять контролируемым образом, если известны механизмы массопереноса и тип разупорядочения продукта реакции. [c.132]

Эти эффекты могут оказывать противоположное действие, причем в зависимости от обстоятельств доминировать может тот или другой. Отсюда следует, что далеко не всегда положение уровня Ферми определяет каталитическую активность и, более того, принципиально возможна такая ситуация, когда, положение уровня Ферми практически не сказывается на каталитической активности. Именно это наблюдается у гематита, легированного одним из микрокомпонентов MgO, dO, ZnO, АЬОз, ШгОз, СггОз, NiO, МпО, ЬагОз [29]. Влияние дефектов нестехиометрии на каталитическую активность металлооксидов подробно обсуждено в монографии [c.223]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология