材料科学基础第三章答案(2)

2020-02-21 00:23

解:MgO-AL2O3:

构类型差别大,形成有限固溶体;

,即rMg、rAl半径相差大,MgO(NaCl型)、AL2O3(刚玉)结

PbTiO3-PbZrO3形成无限固溶体,因为尽管Ti、Zr半径相差较大(15. 28),但都是(ABO3)钙钛矿型结构,Ti、Zr都填充八面体空隙,该空隙体积较大,可填入的阳离子的半径r值可在一定范围内变化,而不至于使结构变化。

3-27 CeO2 为萤石结构,其中加入15molêO形成固溶体,测得固溶体密度d=7.01g/cm,晶胞参数a=0.5417nm,试通过计算判断生成的是哪一种类型固溶体。已知原子量Ce 140.12,Ca 40.08,O 16.00。

解:对于CaO-CeO2固溶体来说,从满足电中性来看,可以形成氧离子空位的固溶体也可形成Ca嵌入阴离子间隙中的固溶体,其固溶方程为:

对于置换式固溶体有 x=0.15,1-x=0.85,2-x=1.85,所以置换式固溶体化学式Ca0.15Ce0.85O1.85。有因为CeO2属于萤石结构,晶胞分子数Z=4,晶胞中有Ca、Ce、O三种质点。 晶胞质量

2+

4+

2-2+

3

4+

4+

4+4+

对于间隙固溶体,其化学式Ca2yCe1-yO2,与已知组成Ca0.15Ce0.85O1.85相比,O不同, Ca0.15Ce0.85O1.85

Ca0.15×2/1.85Ce0.83×2/1.85O2

2-


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