1、第七章固相反应Solid State Reaction1、定义：广义 ：凡是有固相参与的化学反应。例： 固体的分解 氧化 固体与固体的化学反应固体与液体的化学反应 狭义 ：常指 固体与固体 间发生化学反应生成 新固体产物 的过程 . L1 L2S1 S2扩散快 反应快 均相中反应 一般室温下反应扩散慢 反应慢 界面上反应 高温下反应2、 特点： 固体质点间作用力很大，扩散受到限制，而且反应组分局限在固体中，使反应只能在 界面 上进行， 反应物浓度不很重要，均相动力学不适用。 3、 泰曼对于固相反应的特点：(1) 固体间可以直接反应， g或 L没有或不起重要作用；(2) 固相反应 开始温度 常远
2、低于反应物的熔点或系统低共熔点温度；此温度与反应物内部开始呈现 明显扩散作用的温度 一致，称为 泰曼温度 或 烧结开始温度 不同物质泰曼温度与其熔点的关系： 金属 0.3 0.4Tm泰曼温度 盐类 0.57Tm硅酸盐类 0.8 0.9Tm (3) 当反应物之一有晶型转变时，则转变温度通常是反应开始明显的温度 海德华定律 Hedvalls Law 金斯特林格指出：气相或液相也可能对固相反应过程起主要作用。 固相直接参与化学作用并起化学变化，同时至少在固体内部或外部的某一过程起着 控制作用 的反应。控制反应速度的因素 ： 化学反应本身反应新相晶格缺陷调整速率 晶粒生长速率反应体系中物质和能量的输送
3、速率 综合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 BA BA B(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MMOCC0O2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 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 ，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 (KC0DC0/)， 反应阻力主要来源于扩散属扩散动力学范围(3) VRVD,属过渡范围，反应阻力同时考虑两方面
