厦门大学材料科学基础二3非化学计量化合物.pptx

非化学计量化合物的形成原子(离子)的空位缺陷Fe1-xO;YBa2Cu3O7-x杂质离子的部分取代缺陷PbZr1-xTixO3填隙缺陷PdHx阴离子空位(MaXb-y)型非化学计量化合物例子:TiO2–y,ZrO2–y和CeO2-y等。n=2[VO··]氧分压较低时得到灰黑色非化学计量化合物,产生色心。阳离子填隙(Ma+yXb)型非化学计量化合物例子:Zn1+yO和Cd1+yO等假设锌蒸气进入晶体后,Zn原子充分离解成2价的Zn2+假设Zn原子的离子化程度不足,形成Zn+[Zni·]=nlg~lgpO2作图证明为单电荷填隙锌阴离子填隙(MaXb+y)型非化学计量化合物例子:UO2+y阳离子空位(Ma–yXb)型非化学计量化合物由于:因而是p型半导体例子:Fe1–yO非化学计量化合物小结非化学计量化合物中的不等价置换是发生在同一种离子中的高价态与低价态间的相互置换,是不等价置换固溶体中的一个特例。非化学计量化合物的产生及其缺陷的浓度与气氛的性质及气压的大小密切相关。非化学计量化合物都是半导体,不是n型半导体,便是P型半导体。固体中低浓度点缺陷的控制对于单质固体与温度和缺陷形成自由能ΔG有关。对于二元化合物除温度外,还应考虑组分的分压。晶体中两个空位浓度[VA]和[VB]之间的乘积是一个定值。晶体中一种成分空位浓度和另一种成分的分压成正比。透明陶瓷基本特点种类氧化物陶瓷:Al2O3,Y2O3,MgO,TiO2,ZrO2等非氧化物陶瓷:AlN,ZnS,CaF2等透明性好,能在高温高压下工作。强度高,耐腐蚀。介电性能优良、电导率低、热导性高。