第二章固相反应
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）气相生长反应
气相生长反应可制备具有高纯、高分散性和高均匀性要 求的材料，如制备特种薄膜、单晶材料、高纯物质等
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
3. 固-固反应
固相-固相反应只涉及两个或以上的固相物质之间的化 学反应以及物质的扩散等过程。按照反应进行的形式， 固相反应又包括相变反应、固溶反应、离溶反应、析晶 反应、化合与分解反应等。其中，相变反应是最基本的 反应类型
由于不同的反应机理，动力学公式是不一 样的，测定不同的反应速度，可用具体的动 力学方程。
1200℃时各反应产物的形成量与 时间的关系，开始2CaO SiO2很快 形成，3CaO 2SiO2量很少，继续 反应2CaO SiO2量急剧下降， 3CaO 2SiO2量达到一定量后基本 上保持不变，在高温较长时间反应 后，2CaO SiO2量进一步下降，而 CaO SiO2量却迅速上升。
在化学反应过程中还常常伴随一些物理变化，有些 固相反应的速度也不完全由反应物本身在界面上的 化学反应速度所控制，而是由某一物理过程所决定
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
第一节 固 相 反 应 概 述
一、 固相反应特点
在很低温度下，固体质点也可能扩散迁移，并随温度升高， 扩散速度以指数规律增长。泰曼总结结论：
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
第三节 固 相 反 应 动 力 学
固相反应动力学是化学反应动力学的一个组成部分，任 务是研究固相之间反应速度，机理和影响反应速度因素
固相反应本身很复杂，一个固相反应过程，除了界面上 化学反应，反应物通过产物层扩散等方面，还可能包括 升华、蒸发、熔融、结晶、吸附等
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
2. 固-气反应
固相-气相反应的原始反应物要求至少有一种固相物质 和气相物质。按照气相物质在反应过程是否进行化学传输 过程，固-气反应可分为无化学传输的蒸发反应和涉及化学 传输过程的气相生长反应两大类。
（1）蒸发反应
蒸发反应的起因是固相物质的饱和蒸汽压，当饱和蒸汽 压大于固相表面处平衡蒸汽压时，固相物质就不断离开固 相表面。相反过程就是表面处的蒸汽原子落回到表面处， 产生凝聚过程。利用这种蒸发-凝聚过程，控制其热力学、 动力学条件，可制备出各种新型薄膜类材料。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
以上六个阶段并不是截然分开的，而是连续地相互交错进 行，同时，并不是所有的固相反应都具有以上的六个阶段
对于不同反应系统，条件不同会各有差别，但一般都包括 以下三个过程：
(1) 反应物之间的混合接触并产生表面效应； (2) 化学反应和新相生成； (3) 晶体生长和结构缺陷校正；
固相反应中的扩散规律与一般的扩散规律 相同。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
四、固相反应中间产物
固相反应的另一个特点是固相反应产物的阶段性
最初反应产物和系统在高温下生成的化合物可能 不同，最初反应产物可以与原始反应物反应生成中 间产物，中间产物可以与最初产物反应，也可能是 一系列反应，最后才形成最终产物
如果有液相或气相参与，则反应不局限于物料直接接触的 界面，而可沿整个反应物颗粒自由表面同时进行，此时， 固相与气体、液体间的吸附和润湿作用的影响就很重要。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
2.反应物通过产物层的扩散
当反应物之间形成一层产物后，则需要有 一种或几种反应物通过产物层的扩散，反应 才能继续进行
(1) 固态物质间反应直接进行，气相或液相没有或不起重要 作用；
(2) 固体反应开始温度比反应物的熔融温度或系统的低共熔 温度要低的多，通常与一种反应物开始呈现显著扩散作用的 温度相接近，且其与熔点Tm之间存在一定的关系，如硅酸盐 中约0.8～0.9Tm； (3) 反应物之一存在多晶转变时，多晶转变温度常是反应开 始变为显著的温度
2) 由于固体质点（原子、离子、分子）间具有很大作用 键力，固态物质的反应活性通常较低，速度较慢，多 数情况下，固相反应总是为发生在两种组分界面上的 非均相反应，对于颗粒状物料，反应先是通过颗粒间 的接触点或面进行，然后，反应物通过产物层进行扩 散迁移，使反应继续，故固相反应至少应包括界面上 的化学反应和物质的扩散迁移两个过程。
控制固相反应速度的，不仅有界面上的化学反应， 而且还包括反应物和产物的扩散迁移和传热过程
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
固相反应应具有如下共同的特征：
1) 低温时，固体化学上不活泼，固相反应需在高温下进 行。由于反应发生在非均一系统，则传热传质过程都 对反应速度有重要影响。当反应进行时，反应物和产 物的物理化学性质将会发生变化，并导致固体内温度 和反应物浓度分布及物性的变化。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
第二章
固相反应
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
固相反应：固体与固体反应生成固体产物的过程
也指固相与气相、固相与液相之间的反应
固相反应特点：先在界面上（固-固界面、固-液界 面、固-气界面等）进行化学反应，形成反应产物层， 然后反应物再通过产物层进行扩散迁移，使反应继 续进行
(1)隐蔽期：约低于300℃，反 应物在混合时已相互接触，随 温度升高，反应物活性增加， 此时在界面上质点间形成了某 些弱的键，试样的吸附能力和 催化能力都有所降低，但晶格
和物相基本上无变化。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
(2)第一活化期：约在300℃～400℃之间。试样吸湿性增大， 催化活性增强，X射线衍射强度没有明显变化，无新相形成， 此时的活化仅是表面效应，反应产物估计是分子表面膜， 且有严重缺陷，不具有化学计量产物的晶格结构，存在很础-----固相反应
(5)二次脱活期或晶体生成期：620℃～750℃。试样催化活 性再次下降，X射线谱线开始出现ZnOFe2O3谱线并由弱变 强，密度逐渐增大。晶核正逐渐成长为晶体，但此时生成 的反应产物结构还不够完整，存在一定晶体缺陷
(6)反应物晶格校正：约>750℃。温度升高，X射线谱线上 ZnOFe2O3谱线增强并接近于正常晶格图谱，试样的催化活 性和吸附能力迅速下降。由于形成的晶体还存在结构上的 缺陷，故具有使缺陷校正而达到热力学上稳定状态的趋势， 继续升高温度将导致缺陷的消除，晶体逐渐长大，形成正 常的尖晶石晶格结构。
水热反应进行的温度可在较宽范围内调节，相应地，化学 反应速度变化较大，对整个反应过程的影响也不同。
按反应速度的控制因素可将水热反应分为两种情况：
（a）化学反应支配反应速度的反应。固-液相之间的化学 反应速度较慢，是整个反应进行的控制步骤，反应速度可 通过调节反应体系的温度，压力和气氛等进行控制；
（b）扩散过程支配反应速度的反应情况。支配反应速度的 扩散过程可以是反应初期的液相内溶质成分的扩散，也可 以是在固相表面的液相膜内的扩散，或者是在后期的固相液相接触表面处反应生成物层内的扩散过程。
固相反应的产物不是一次生成的，而是经过最初 产物、中间产物、最终产物等几个阶段，而这几个
阶段又是相互连续的
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
CaO与SiO2的固相反应，原始配 料比为CaO/SiO2=1:1(摩尔比)
在1200℃加热的条件下，最初形 成的反应产物是2CaO SiO2 (2:1)， 中间产物是3CaO 2SiO2 (3:2)，最 终产物是CaO SiO2 (1:1)
② 按照固相反应涉及的化学反应类型不同，可将固相反应分成 合成反应、分解反应、置换反应、氧化还原反应等类型；
③ 按照固相反应的产物空间分布尺度，可将固相反应分为（界 面）成层反应、（体相）非成层反应等两大类型；
④ 按照固相反应的反应控制速度步骤，可以将固相反应分成化 学反应控制的固相反应、扩散控制的固相反应、过渡范围控 制的固相反应等类型
实际的材料制备过程中，常用的液相物质包括（a）水溶 液，（b）部分非水溶剂，（c）熔融液相等。固体-水溶液 体系的反应是工业上最常用的反应。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
采用高温与加压条件下的水热（溶液）反应则是目前新材 料研究中较有特色的一种反应途径：
常温下受固相溶解度，反应速度等限制，有些反应不易进 行。采用高温水溶液，并施加一定压力条件的高温水热反 应，具有特殊的物理化学性质和反应活性
固体材料在一定的温度、压力范围内具有一种热力学稳 定的晶体结构，随着温度、压力条件变化，其晶体结构 会发生变化，并伴随着材料的力学、电学、磁学性能等 的变化
不同固体结构之间的关联规律可以通过相图进行分析和 判读。这种化学组成不变、晶型发生转变的固相-固相转
变反应称为固态相变反应
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
金斯特林格等人研究发现，固相反应中，反应物 可转为气相或液相，然后通过颗粒外部扩散到另一 固相的非接触表面上进行反应，很明显，气相或液 相也可能对固相反应过程起重要作用。
对于固相反应定义，目前可普遍接受的观点：固 相反应是固体参与直接化学反应并起化学变化，同 时至少在固体内部或外部的一个过程中起控制作用 的反应
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
以不同比例CaO与SiO2（如CaO/SiO2=3:1或3:1 等）进行实验，结果基本相同，最初产物仍是 2CaO SiO2。在生产水泥熟料时，为获得最大量 具有较高活性的2CaO SiO2，高温煅烧时间不宜 太长
固相反应最初产物大多数是结构比较简单的化合 物，如碱土金属氧化物与SiO2反应，无论原始配 料比如何，反应首先生成的是摩尔比为2:1的孤岛 状结构的正硅酸盐。而碱土金属氧化物与Al2O3的 反应，首先生成的是摩尔比为1:1的化合物。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
二、固相反应类型
固相反应的反应物体系涉及两个或两个 以上物相种类
反应类型包括化学合成、分解、融化、 升华、结晶等
反应过程又包括化学反应、扩散传质等 过程
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
根据分类依据的不同，固相反应可以有如下不同的分 类：
① 按照参与固相反应的原始反应物的物相状态，可将固相反应 分成固-固反应，固-液反应，固-气反应等三大类型；
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
1. 固-液反应
至少一种固相物质和液相物质组成的体系发生化学反应 的固相反应。液相物质从广义上可分为以下两个大类：
(i) 液相为溶液或溶剂物质。固体物质在其中进行转化、溶 解、析出（析晶）等反应。液相包括水、无机和有机溶剂 等
(ii) 液相为高温加热条件下的熔融液相。固相物质在其中发 生转化、溶解、析出（析晶）等反应。一般，熔融液相包 括熔融的金属、非金属以及化合物等
固相反应的速度由构成它的各方面的反应速度组成。在 不同固相反应中（或同一固相反应的不同阶段），往往
只是某个反应速度最慢的过程起控制作用。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
动力学的任务之一是把反应量和时间的关 系用数学式表示出来，以便知道在某个温度， 时间条件下，反应进行到什么程度，反应要 经过多少时间完成。
(3)第一脱活期：400℃～500℃之间。试样催化活性和吸附 能力下降，估计是先前形成的分子表面膜得到了发展和加 强，在一定程度上对质点扩散起阻碍作用
(4)二次活化期：约500℃～620℃。试样催化活性再次增强， 密度减少，X射线衍射强度开始有明显变化，ZnO谱线呈弥 散Zn现O晶象格，，但反X 射应 在线颗谱粒线内仍部未进显行示，新常相伴谱随线颗。粒F表e2O面3 已层渗的蔬入 松和活化，此时虽未出现新化合物，但可认为新相的晶核 已经生成。
三、固相反应机理
固相反应一般包括扩散、生成新化合物、 化合物晶体长大和晶体结构缺陷校正等阶 段
这些阶段是连续进行的
在这些阶段进行的同时，还伴随物理化 学性质的变化，根据这些变化，可对其反 应过程进行详细的研究
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
1. 相界面上的化学反应机理
ZnO加Fe2O3反应生成尖晶石 的反应，大致可将整个反应过 程分为六个阶段：
气相生长反应可制备具有高纯、高分散性和高均匀性要 求的材料，如制备特种薄膜、单晶材料、高纯物质等
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
3. 固-固反应
固相-固相反应只涉及两个或以上的固相物质之间的化 学反应以及物质的扩散等过程。按照反应进行的形式， 固相反应又包括相变反应、固溶反应、离溶反应、析晶 反应、化合与分解反应等。其中，相变反应是最基本的 反应类型
由于不同的反应机理，动力学公式是不一 样的，测定不同的反应速度，可用具体的动 力学方程。
1200℃时各反应产物的形成量与 时间的关系，开始2CaO SiO2很快 形成，3CaO 2SiO2量很少，继续 反应2CaO SiO2量急剧下降， 3CaO 2SiO2量达到一定量后基本 上保持不变，在高温较长时间反应 后，2CaO SiO2量进一步下降，而 CaO SiO2量却迅速上升。
在化学反应过程中还常常伴随一些物理变化，有些 固相反应的速度也不完全由反应物本身在界面上的 化学反应速度所控制，而是由某一物理过程所决定
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
第一节 固 相 反 应 概 述
一、 固相反应特点
在很低温度下，固体质点也可能扩散迁移，并随温度升高， 扩散速度以指数规律增长。泰曼总结结论：
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
第三节 固 相 反 应 动 力 学
固相反应动力学是化学反应动力学的一个组成部分，任 务是研究固相之间反应速度，机理和影响反应速度因素
固相反应本身很复杂，一个固相反应过程，除了界面上 化学反应，反应物通过产物层扩散等方面，还可能包括 升华、蒸发、熔融、结晶、吸附等
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
2. 固-气反应
固相-气相反应的原始反应物要求至少有一种固相物质 和气相物质。按照气相物质在反应过程是否进行化学传输 过程，固-气反应可分为无化学传输的蒸发反应和涉及化学 传输过程的气相生长反应两大类。
（1）蒸发反应
蒸发反应的起因是固相物质的饱和蒸汽压，当饱和蒸汽 压大于固相表面处平衡蒸汽压时，固相物质就不断离开固 相表面。相反过程就是表面处的蒸汽原子落回到表面处， 产生凝聚过程。利用这种蒸发-凝聚过程，控制其热力学、 动力学条件，可制备出各种新型薄膜类材料。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
以上六个阶段并不是截然分开的，而是连续地相互交错进 行，同时，并不是所有的固相反应都具有以上的六个阶段
对于不同反应系统，条件不同会各有差别，但一般都包括 以下三个过程：
(1) 反应物之间的混合接触并产生表面效应； (2) 化学反应和新相生成； (3) 晶体生长和结构缺陷校正；
固相反应中的扩散规律与一般的扩散规律 相同。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
四、固相反应中间产物
固相反应的另一个特点是固相反应产物的阶段性
最初反应产物和系统在高温下生成的化合物可能 不同，最初反应产物可以与原始反应物反应生成中 间产物，中间产物可以与最初产物反应，也可能是 一系列反应，最后才形成最终产物
如果有液相或气相参与，则反应不局限于物料直接接触的 界面，而可沿整个反应物颗粒自由表面同时进行，此时， 固相与气体、液体间的吸附和润湿作用的影响就很重要。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
2.反应物通过产物层的扩散
当反应物之间形成一层产物后，则需要有 一种或几种反应物通过产物层的扩散，反应 才能继续进行
(1) 固态物质间反应直接进行，气相或液相没有或不起重要 作用；
(2) 固体反应开始温度比反应物的熔融温度或系统的低共熔 温度要低的多，通常与一种反应物开始呈现显著扩散作用的 温度相接近，且其与熔点Tm之间存在一定的关系，如硅酸盐 中约0.8～0.9Tm； (3) 反应物之一存在多晶转变时，多晶转变温度常是反应开 始变为显著的温度
2) 由于固体质点（原子、离子、分子）间具有很大作用 键力，固态物质的反应活性通常较低，速度较慢，多 数情况下，固相反应总是为发生在两种组分界面上的 非均相反应，对于颗粒状物料，反应先是通过颗粒间 的接触点或面进行，然后，反应物通过产物层进行扩 散迁移，使反应继续，故固相反应至少应包括界面上 的化学反应和物质的扩散迁移两个过程。
控制固相反应速度的，不仅有界面上的化学反应， 而且还包括反应物和产物的扩散迁移和传热过程
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
固相反应应具有如下共同的特征：
1) 低温时，固体化学上不活泼，固相反应需在高温下进 行。由于反应发生在非均一系统，则传热传质过程都 对反应速度有重要影响。当反应进行时，反应物和产 物的物理化学性质将会发生变化，并导致固体内温度 和反应物浓度分布及物性的变化。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
第二章
固相反应
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
固相反应：固体与固体反应生成固体产物的过程
也指固相与气相、固相与液相之间的反应
固相反应特点：先在界面上（固-固界面、固-液界 面、固-气界面等）进行化学反应，形成反应产物层， 然后反应物再通过产物层进行扩散迁移，使反应继 续进行
(1)隐蔽期：约低于300℃，反 应物在混合时已相互接触，随 温度升高，反应物活性增加， 此时在界面上质点间形成了某 些弱的键，试样的吸附能力和 催化能力都有所降低，但晶格
和物相基本上无变化。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
(2)第一活化期：约在300℃～400℃之间。试样吸湿性增大， 催化活性增强，X射线衍射强度没有明显变化，无新相形成， 此时的活化仅是表面效应，反应产物估计是分子表面膜， 且有严重缺陷，不具有化学计量产物的晶格结构，存在很础-----固相反应
(5)二次脱活期或晶体生成期：620℃～750℃。试样催化活 性再次下降，X射线谱线开始出现ZnOFe2O3谱线并由弱变 强，密度逐渐增大。晶核正逐渐成长为晶体，但此时生成 的反应产物结构还不够完整，存在一定晶体缺陷
(6)反应物晶格校正：约>750℃。温度升高，X射线谱线上 ZnOFe2O3谱线增强并接近于正常晶格图谱，试样的催化活 性和吸附能力迅速下降。由于形成的晶体还存在结构上的 缺陷，故具有使缺陷校正而达到热力学上稳定状态的趋势， 继续升高温度将导致缺陷的消除，晶体逐渐长大，形成正 常的尖晶石晶格结构。
水热反应进行的温度可在较宽范围内调节，相应地，化学 反应速度变化较大，对整个反应过程的影响也不同。
按反应速度的控制因素可将水热反应分为两种情况：
（a）化学反应支配反应速度的反应。固-液相之间的化学 反应速度较慢，是整个反应进行的控制步骤，反应速度可 通过调节反应体系的温度，压力和气氛等进行控制；
（b）扩散过程支配反应速度的反应情况。支配反应速度的 扩散过程可以是反应初期的液相内溶质成分的扩散，也可 以是在固相表面的液相膜内的扩散，或者是在后期的固相液相接触表面处反应生成物层内的扩散过程。
固相反应的产物不是一次生成的，而是经过最初 产物、中间产物、最终产物等几个阶段，而这几个
阶段又是相互连续的
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
CaO与SiO2的固相反应，原始配 料比为CaO/SiO2=1:1(摩尔比)
在1200℃加热的条件下，最初形 成的反应产物是2CaO SiO2 (2:1)， 中间产物是3CaO 2SiO2 (3:2)，最 终产物是CaO SiO2 (1:1)
② 按照固相反应涉及的化学反应类型不同，可将固相反应分成 合成反应、分解反应、置换反应、氧化还原反应等类型；
③ 按照固相反应的产物空间分布尺度，可将固相反应分为（界 面）成层反应、（体相）非成层反应等两大类型；
④ 按照固相反应的反应控制速度步骤，可以将固相反应分成化 学反应控制的固相反应、扩散控制的固相反应、过渡范围控 制的固相反应等类型
实际的材料制备过程中，常用的液相物质包括（a）水溶 液，（b）部分非水溶剂，（c）熔融液相等。固体-水溶液 体系的反应是工业上最常用的反应。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
采用高温与加压条件下的水热（溶液）反应则是目前新材 料研究中较有特色的一种反应途径：
常温下受固相溶解度，反应速度等限制，有些反应不易进 行。采用高温水溶液，并施加一定压力条件的高温水热反 应，具有特殊的物理化学性质和反应活性
固体材料在一定的温度、压力范围内具有一种热力学稳 定的晶体结构，随着温度、压力条件变化，其晶体结构 会发生变化，并伴随着材料的力学、电学、磁学性能等 的变化
不同固体结构之间的关联规律可以通过相图进行分析和 判读。这种化学组成不变、晶型发生转变的固相-固相转
变反应称为固态相变反应
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
金斯特林格等人研究发现，固相反应中，反应物 可转为气相或液相，然后通过颗粒外部扩散到另一 固相的非接触表面上进行反应，很明显，气相或液 相也可能对固相反应过程起重要作用。
对于固相反应定义，目前可普遍接受的观点：固 相反应是固体参与直接化学反应并起化学变化，同 时至少在固体内部或外部的一个过程中起控制作用 的反应
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
以不同比例CaO与SiO2（如CaO/SiO2=3:1或3:1 等）进行实验，结果基本相同，最初产物仍是 2CaO SiO2。在生产水泥熟料时，为获得最大量 具有较高活性的2CaO SiO2，高温煅烧时间不宜 太长
固相反应最初产物大多数是结构比较简单的化合 物，如碱土金属氧化物与SiO2反应，无论原始配 料比如何，反应首先生成的是摩尔比为2:1的孤岛 状结构的正硅酸盐。而碱土金属氧化物与Al2O3的 反应，首先生成的是摩尔比为1:1的化合物。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
二、固相反应类型
固相反应的反应物体系涉及两个或两个 以上物相种类
反应类型包括化学合成、分解、融化、 升华、结晶等
反应过程又包括化学反应、扩散传质等 过程
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
根据分类依据的不同，固相反应可以有如下不同的分 类：
① 按照参与固相反应的原始反应物的物相状态，可将固相反应 分成固-固反应，固-液反应，固-气反应等三大类型；
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
1. 固-液反应
至少一种固相物质和液相物质组成的体系发生化学反应 的固相反应。液相物质从广义上可分为以下两个大类：
(i) 液相为溶液或溶剂物质。固体物质在其中进行转化、溶 解、析出（析晶）等反应。液相包括水、无机和有机溶剂 等
(ii) 液相为高温加热条件下的熔融液相。固相物质在其中发 生转化、溶解、析出（析晶）等反应。一般，熔融液相包 括熔融的金属、非金属以及化合物等
固相反应的速度由构成它的各方面的反应速度组成。在 不同固相反应中（或同一固相反应的不同阶段），往往
只是某个反应速度最慢的过程起控制作用。
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
动力学的任务之一是把反应量和时间的关 系用数学式表示出来，以便知道在某个温度， 时间条件下，反应进行到什么程度，反应要 经过多少时间完成。
(3)第一脱活期：400℃～500℃之间。试样催化活性和吸附 能力下降，估计是先前形成的分子表面膜得到了发展和加 强，在一定程度上对质点扩散起阻碍作用
(4)二次活化期：约500℃～620℃。试样催化活性再次增强， 密度减少，X射线衍射强度开始有明显变化，ZnO谱线呈弥 散Zn现O晶象格，，但反X 射应 在线颗谱粒线内仍部未进显行示，新常相伴谱随线颗。粒F表e2O面3 已层渗的蔬入 松和活化，此时虽未出现新化合物，但可认为新相的晶核 已经生成。
三、固相反应机理
固相反应一般包括扩散、生成新化合物、 化合物晶体长大和晶体结构缺陷校正等阶 段
这些阶段是连续进行的
在这些阶段进行的同时，还伴随物理化 学性质的变化，根据这些变化，可对其反 应过程进行详细的研究
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
1. 相界面上的化学反应机理
ZnO加Fe2O3反应生成尖晶石 的反应，大致可将整个反应过 程分为六个阶段：