习题。1、固体中扩散的基本特点;
a)扩散现象是由于物质中存在浓度梯度或化学势梯度、温度梯度、势能梯度(如电场)所引起的质量输运过程;
b)流体(气体或液体)中的物质迁移过程通常是各向同性并具有较大的速率;c)固体中的扩散具有各向异性和扩散速率低的特点;
菲克第。一、第二定律的数学表达式;
扩散通量j和扩散系数d的物理意义及其量纲;
j:扩散通量,单位时间内扩散质通过垂直截面元的物质的量;
d:扩散系数,量纲为[l2t-1](m2/s或cm2/s);
菲克第一定律的应用;
由菲克第二定律的通解,可根据初始条件和边界条件求出a1和a2的值。
2、名词解释:
克根达尔效应、
绝对迁移率、
烧结、 自扩散系数、
二次再结晶、
液相烧结、
热压烧结、
扩散的热力学因子、
稳态扩散。
3、试从热力学的角度说明菲克定律的局限性,并说明何谓扩散的热力学因子。
4、晶体材料中质点扩散的微观机制、不同扩散机制中扩散活化能异同、阿累尼乌斯公式及其应用。
5、达肯公式中各参数的意义及其应用。
6、固相反应的概念、基本特点、固相反应历程、固相反应的影响因素、扬德尔方程及其应用。
7、烧结的基本概念、固态烧结初期各种可能的传质途径、分析哪几种不会引起坯体的收缩和气孔的消除。
8、试述烧结过程中二次再结晶出现的原因、危害及预防措施。
9、简述液相烧结和热压烧结的基本概念。
10、已知500c时,al在cu中的扩散系数为2.610-17 m2/s,而1000c时则为1.610-12 m2/s;1)试根据阿累尼乌斯公式求出d0和q值(玻尔兹曼常数);2)求在750c时的扩散系数d。
11、对于化学反应控制的固相反应,其动力学方程为。1)说明公式中g、k、f、n各参数的意义;2)若反应物颗粒为球形,写出g和f的表达式,并写出一级反应的动力学方程的具体形式。
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