材料化学期末4

材料化学第四章

1、金属材料制备的特点：液相状态 、全致密材料

2、固相反应：是指那些有固体物质参加的反应，如固体的热分解及氧化反应、烧结反应、以及固体与固体、固体与液体、固体表面上的化学反应等 。

固相反应特点：（1）固相反应属于非均相反应，参与反应的固相相互接触是反应物间发生化学作用和物质传输的先决条件。

（2）固相反应开始温度与反应物内部开始呈现显著扩散作用的温度（泰曼温度）相一致，它与物质熔点之间存在一定的关系，金属为0.3~0.4T m ，盐类和硅酸盐分别为0.5~0.7T m 和0.8~0.9T m 。

（3）固相反应通常由几个简单的物理化学过程构成，如化学反应、扩散、结晶、熔融、升华等。

固相反应热力学：化学位的局域变化是固相反应的驱动力，扩散速率与驱动力成正比，比例常数就是扩散系数。此外，其他因素如温度、外电场、表面张力等也可以推动固相反应进行。 （背）固相反应优缺点： 优点：生产量大，工序少

缺点：（1）原料的机械粉碎和混合无法使反应各组分布达到微观均匀，粉料粒度常大于1mm 。

（2）固相反应只能在界面上进行，随后进行的扩散十分困难。

（3）反应产物往往是包含了一定反应物和产物的混合体系，难以分离和提纯。

（4）高温下反应器可能被侵蚀而污染产物。

3、原盐效应：原盐效应是讨论溶液的离子强度对溶液中的离子反应速率的影响。对于带同种电荷的离子间的反应，反应速率随离子强度增大而增大；对于带异种电荷的离子间的反应，反应速率随离子强度增大而减小；若反应有中性分子参与，离子强度对速率无影响。 （1） Z A Z B >0，离子强度增大，k 增大，正原盐应。 （2） Z A Z B <0，离子强度增大，k 下降，负原盐应。 （3） Z A Z B =0，离子强度不影响k 值，无原盐效应。

Z A ·Z B = 0如：CH 2ICOOH + SCN - → CH 2(SCN)COOH + I -

⑵. 同种离子之间反应，产生正原盐效应，反应速率随 I 的增加而增加。 Z A ·Z B > 0如：CH 2BrCOO - + S 2O 32- → CH 2(S 2O 3)COO 2- + Br -

Z A ·Z B = (-1) ×(-2) = 2 > 0

⑶. 异种离子之间反应，产生负原盐效应，反应速率随 I 的增加而降低。 Z A ·Z B < 0

[CO(NH 3)5Br]2+ + OH - → [CO(NH 3)5OH]2+ + Br -

Z A ·Z B = -2 < 0

4、正、负溶胶：

对于负溶胶，阳离子的聚沉能力大小顺序 ：

++++++>>>>>222233Mg Ca Sr Ba Al Fe >++++++>>>>>Li Na K Rb Cs H 对于正溶胶，一价负离子的聚沉能力顺序为

--------

->>>>>>>>CNS I NO Br Cl BrO PO H IO F 33423

5、分散剂种类：无机分散剂、表面活性剂和高分子聚电解质分散剂（高分子分散剂、超分散剂）

无机分散剂：主要通过静电物理吸附、特性吸附、定位离子吸附等方式使粒子带上正电荷或负电荷，增大粒子表面的静电斥力，提高位垒值，从而使粒子难以进一步靠拢、团聚。

（好好看）无机分散剂缺点：引入杂质离子，不仅给分散体系带来不稳定因素，还可能会影响所制备材料的性能，例如导电率、介电常数、耐蚀性等。表面活性剂：通过吸附在超微颗粒的固一液界面上，降低界面自由能，并且形成一层牢固的溶剂化膜，阻碍颗粒互相接近。离子型表面活性剂吸附在固体颗粒表面上后，由于离子化的亲水基朝向水相，使所有的超微颗粒获得同性电荷而互相排斥，因此颗粒在液相中保持分散状态。缺点：对分散体系中的离子、pH 值、温度等因素很敏感，分散稳定性弱。

（细看）高分子聚电解质分散剂：吸附在超微颗粒表面后除了可改变颗粒表面的电性质和增大静电斥力外，还可通过增大高分子吸附层厚度来增加空间位阻。高分子聚电解质分散剂兼具无机分散剂和表面活性剂的优点，而且对分散体系中的离子、pH 值、温度等敏感程度小，分散稳定效果好。

6、什么是均匀沉淀法：采用脲素、硫代乙酰胺等作沉淀剂,在沉淀反应过程中沉淀通过化学反应缓慢而均匀地产生,从而使沉淀在整个溶液中均匀缓慢析出,由于此时成核条件一致,因此可获得颗粒均匀、结晶较好、纯净且容易过滤的沉淀 。 尿素水解反应 ：

H N CO CONH NH NH CO oH O H H O H 323,22,4222+−−−→−−−−−←+-

+-+

（1）若控制溶液为酸性，随温度的升高，尿素水解生成CO 2，可代替H 2CO 3作均匀沉淀剂，促使碳酸盐生成。

（2）若控制溶液为碱性，随温度的升高，尿素逐渐水解生成CO 32-和NH 3，并使溶液pH 进一步增大，可代替Na 2CO 3做均匀测定剂，生成碳酸盐或金属氢氧化物，也可能形成混合沉淀 。均匀沉淀法可制备颗粒均匀分布的粉末。