非化学计量化合物名词解释
复习题 (1)
一、名词解释1.非化学计量化合物；2.一致熔融化合物；3.无序扩散：4. 均匀成核与非均匀成核；5.固相反应中的海德华定律；6.置换型固溶体；7.溶解－沉淀传质；8. 一级相变；9. 肖特基缺陷；10.晶子学说。
11.弗伦克尔缺陷；12.非化学计量缺陷；13.无规则网络学说；14．网络成型体与变性体，单建强、聚合与解聚；15. 烧结；16.一致熔化合物；17.稳定扩散；18.马氏体相变；19.非均匀成核；20. 二次再结晶；21非均匀成核；22 本征扩散；23 烧结；24 二次再结晶；25、热缺陷与杂质缺陷；26、熔融温度、烧结温度、泰曼温度；27、泥浆的触变性、泥团的可塑性；28、水型物质与硫型物质；29、烧结与烧成；30、粘土的离子交换性；31、等同点，空间格子，单位平行六面体；32点群，平移群，空间群，晶胞二．简答题1、影响熔体粘度的因素有哪些？2、试比较杨德方程和金斯特林格方程的优缺点及其适用条件。
3、烧结过程中，晶界遇到夹杂物时会出现几种情况？从实现致密化目的的考虑，晶界应如何移动，怎样控制？4、比较硅酸盐玻璃与硼酸盐玻璃结构与性能上的差异5、简述玻璃的通性，并与晶体进行比较。
6、比较机械混合物、固溶体、化合物及非化学计量化合物之间的异同点。
7、加入0.1mol%的ZrO2增韧Al2O3，写出缺陷反应式和固溶分子式。
8、简述硅酸盐熔体聚合物结构形成的过程和结构特点。
9、什么是ζ—电位，它与扩散层厚度的有何关系。
10、简述晶体的本质及其与性能的关系。
11、试比较石墨和金刚石的结构和性质。
12、什么是润湿，它有几种类型，请分别予以表述。
13、与一般的液、气反应相比、固相反应有什么特点。
14、加入0.2mol%的ZrO2增韧Al2O3，写出缺陷反应式和固溶分子式。
15、材料烧结时四种最基本的传质机理是什么？少量添加剂能促进烧结，其原因是什么？16、大块石英经煅烧后，易于破碎是根据什么原理？17、简述硼酸盐玻璃由于Na2O加入量的不同，出现的硼反常现象。
非计量化合物
非计量化合物非计量化合物是指一类由两种或多种化合物组成的混合物，无法精确地进行计量和化学配方。
这些化合物一般是从天然资源中提取的，或者通过人工加工而成，其组成和质量难以确定。
本文将会介绍非计量化合物的相关内容。
非计量化合物具有以下几个特点：1. 无法确定其准确的组成和质量。
这是由于混合物中包含的物质种类及比例不一，且尚无确切的分析方法来确定其组成。
2. 物性难以控制。
混合物的组成不稳定，会受到外界因素（如温度、湿度等）的影响而发生变化，因此其物性也不稳定。
3. 应用领域广泛。
非计量化合物广泛应用于工业、制药、食品、化妆品等多个领域。
非计量化合物的种类多种多样，下面介绍几种常见的非计量化合物。
1. 天然植物提取物天然植物提取物是从天然植物中提取得到的混合物，含有多种成分，如酚类、黄酮类、生物碱等。
由于植物来源的不同，其组成和质量差异很大。
因此，这种非计量化合物多应用于草药制品、中药饮片等领域。
2. 化妆品原料化妆品原料一般是由多种化合物组成的混合物，包括表面活性剂、防腐剂、保湿剂、单体等。
由于化妆品原料的组成复杂，无法精确计算其质量，因此化妆品行业中使用的很多原料属于非计量化合物。
3. 油漆油漆是一种由树脂、颜料、溶剂等多种组分混合而成的复杂混合物。
由于油漆中溶剂的挥发、水分的蒸发等都会影响到油漆的物性，因此其组成的精确计算是比较困难的。
4. 萃取物萃取物是一种从天然资源中提取的混合物，包括植物提取物、动物提取物、微生物代谢物等。
由于其来源复杂、组成复杂，因此难以进行准确的定量分析。
由于非计量化合物在多个领域具有重要应用，因此其市场需求也越来越大。
下面列举几个应用较为广泛的领域。
2. 食品工业食品工业中的调味料、食品添加剂等也包含了大量的非计量化合物。
这些化合物通常是从天然资源中提取的，如香料、色素等，其组成会因为生长环境的差异而有所不同。
3. 制药行业制药行业中使用的很多药剂也是由多种化合物组成的混合物。
《非化学计量化合物》课件
什么是非化学计量化合物？
非化学计量化合物的定义
羟基化合物
不满足简单化学计量比的化 合物，如甲醇、乙醇、甘油。
异构体化合物
存在多种异构体的化合物， 如戊烯、苯乙烯。
氢氧化物
满足简单化学计量比但有多 种同时存在的化合物，如氢 氧化钠、氢氧化钙。
羟基化合物
1
定义
羟基化合物是非化学计量化合物，具有一个或多个羟基官能团。
氢氧化物
1
定义
氢氧化物是一类非化学计量化合物，其化学式中含有氢氧根离子。
2
化学性质与应用
氢氧化物具有碱性，可参与酸碱中和反应。广泛应用于化学实验、水处理等领域。
3
结构与命名
常见氢氧化物的分子结构以及根据IUPAC命名法的命名规则。
总结
1 非化学计量化合物的定义及分类
介绍了非化学计量化合物的定义，包括羟基化合物、异构体化合物和氢氧化物。
2
பைடு நூலகம்
化学性质与应用
羟基化合物可参与酸碱反应、酯化反应等。广泛应用于溶剂、医药和化妆品等领 域。
3
结构与命名
常见羟基化合物的分子结构以及根据IUPAC命名法的命名规则。
异构体化合物
戊烯
戊烯是一种常见的异构体化合物，具有多个同分异 构体。其结构与化学性质的差异导致不同的用途和 应用。
苯乙烯
苯乙烯也是一种常见的异构体化合物，存在顺式和 反式异构体。具有广泛的工业应用。
2 常见羟基化合物、异构体化合物和氢氧化物
展示了常见化合物的结构、命名、化学性质和应用。
非化学计量化合物PPT
非化学计量TiC的弹性性质[7]
含碳量不同的非化学计量的碳化钛TiCx，随着碳含量的增 加，晶格参数增加，得到的实验结果与计算结果一致。 用金刚石来加载/卸载不同化学计量的碳化钛表面（包括 钛），得到碳化钛保持着和纯钛一样的弹性行为，但是弹 性成分随着碳浓度的增加而增加。体积弹性模数随着碳含 量的增加而增大 非化学计量的碳化钛的结构即使被理想化，但通过实验和 理论得到的曲线函数可以看出，即使被理想化的，对实验 的指导性还是很明显的 弹性性能，硬度，杨氏模量都随x增大而增大。
（1）通过前述非化学计量碳化钛的特性以及变化规律， 之前已有对非化学计量碳化钛的研究，但对于非化学计量 用于碳化物衍生碳的先驱至今没有人研究，通过非化学计 量碳化钛来探索对于孔隙，组织，粒度的影响 （2）对于CDC过程中对于非化学计量的的探索，通过剖 面进行能谱分析测得碳化物比例，或者通过实验方法，进 行加热扩散处理进行对比 （3）对于CDC摩擦性能的探索a.纳米结构，b.组织情况， c.基体情况
表明气相合成的碳氮化钛，其中碳氮可以无限置换，组成 为TiCyN1-y。控制工艺比可以得到任意比例的TiCyN1-y。 制备方法(1)TiCl4+xCH4+(1-x)/2N2+2(1-x)H2=TiCxN1-x+4HCl
(2)以不同种类、粒度大小的TiO2和碳黑为原料,采用微波 合成的方法制备Ti(CxN1-x)固溶体。
非化学计量碳化钛TiCx
化学键特性：随着非化学计量的
TiCx中x降低碳化钛的共价键级迅速降 低共价键程度也随之迅速降低，因此非 化学计量碳化钛的活性比碳化钛更高[5]
非化学计量碳化铌钛：在碳化铌
钛中，随着铌的增加空位会随之增多， 共价键减少，金属键增多，因此硬度与 电阻减少。[6]
非化学计量化合物
§5.5 非化学计量化合物道尔顿的定比定律圆满地解释了有机化学中分子晶体的许多现象，虽然它有时需要加以修正，才能用以说明单键、双键、叁键、链状或环状化合物的结构问题[4]。
后来研究发现，这种严格按化学计量形成的化合物其实是一种很特殊的情况，大多数原子或离子晶体化合物并不符合定比定律，其正负离子的比，并不是一个简单、固定的值。
它们呈现范围很宽的组成，并且组成和具体结构之间没有简单的对应关系(或化学同一性)[18]，这些化合物被称为非化学计量化合物[7, 8, 19, 20]、非化学计量比化学物[32]、非化学配比化合物[5]或非整比化合物[3,4](英文一般统称为nonstoichiome-tric compounds)，或被称为偏离整比的化合物[4](compounds deviated from stoichiometry)。
基于这些理由，苏勉曾指出[4]，非化学计量化合物可以从以下两个方面加以规定：一、纯粹化学定义所规定的非化学计量化合物，是指用化学分析、X射线衍射分析和平衡蒸气压测定等手段能够确定的、组成偏离化学计量的、均匀的物相，例如FeO1+y等。
二、从点阵结构上看,非化学计量化合物组成的偏离值也可能很小，以致不能用化学分析或X射线衍射分析等觉察出来,但可以由测量其光学、电学和磁学的性质来研究它们。
这类低偏离化学计量的化合物具有重要的技术性能，是固体化学因而也是无机材料化学要重点讨论的对象。
自20世纪20年代起人们便已知道，化学计量FeO的组成并没有落在实际存在的Fe2+氧化物的稳定范围(FeO1.05)内[18]。
传统的观点认为这是由于它存在着缺陷，导致组成偏离～1.15实际上是非化学计量氧化亚铁组成的稳定范围。
对非化学计量化合物化学计量。
FeO1.05～1.15的进一步研究导致了这样一种相反的观点：既然“缺陷”之间会发生显著的相互作用(例如缔合)并使自己有序化，以至有时它们的存在甚至对固体的完整结构是必不可少的[3](例如像超亲水TiO2薄膜的氧离子空位V O··那样[21~23]，详见§4.8)；既然缺陷的存在有时会在很大的程度上决定了固体物质(例如半导体)的性质，那么又怎能把它们看成是一种“缺陷”[3]?5.5.1 晶体的点缺陷和化学计量的关系，基本的缺陷反应方程式从第四章缺陷化学对点缺陷的描述中可以推论出，在化合物中如果只存在某类缺陷中的一种缺陷(例如弗仑克尔缺陷中的填隙原子)，会导致一个成分过量或另一个成分短缺。
36非化学计量化合物
Zn( g ) Zn e
. i
-2.3
logσ
[Zn ] P
. i
1/ 2 Zn
（此为一种模型）
上述反应进行的同时，进行氧化反应： -2.5
-2.7
0.6
1 [ ZnO ] [ ZnO ] 图2.24 在650℃下，ZnO 电导率与氧分压的关系 4 则 K [e] PO2 . 1/ 2 1/ 2 [Zni ][e ][PO2 ] [e ]PO2
缺陷反应可以表示如下：
或
1 ZnO Zn 2e O2 ( g ) 2
.. i
Zn( g ) Zn 2e
.. i
按质量作用定律
2 [Zn ][e ] K PZn .. i
间隙锌离子的浓度与锌蒸汽压的关系为；
[Zn ] P
.. i
1/ 3 Zn
如果 Zn离子化程度不足，可以有 -2.1
Ⅱ型（间隙正离子型）：
Zn1 x O, Cd 1 x O
Ⅲ型（间隙负离子型）： UO 2 x Ⅳ型（正离子缺位型）：
Cu 2x O, Fe1x O, Ni1x O, Co1x O, T i1x O 2 , K1x Br, K1x I, Fe1x S, Pb1x S, Cu 1x S
二、由于间隙正离子，使金属离子过剩
Zn1+x和Cdl+xO属于这种类型。过剩的金属 离子进入间隙位置，带正电，为了保持电中性， 等价的电子被束缚在间隙位置金属离子的周围， 这也是一种色心。例如ZnO在锌蒸汽中加热， 颜色会逐渐加深，就是形成这种缺陷的缘故。
e
图2.23 由于间隙正离子，使金属离子过剩型结构（II）
无机材料科学基础复习知识点总结
无机材料科学与基础1.名词解释二八面体：在层状硅酸盐矿物中，若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体结构。
三八面体：在层状硅酸盐矿物中，若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体结构。
稳态扩散：扩散质点浓度不随时间变化。
不稳态扩散：扩散质点浓度随时间变化，扩散通量与位置有关。
互扩散：有浓度差的空间扩散。
自扩散：没有浓度差的扩散。
顺扩散：由高浓度区向低浓度区的扩散叫顺扩散，又称下坡扩散。
逆扩散：由低浓度区向高浓度区的扩散叫逆扩散，又称上坡扩散。
本征扩散：不含有不含有任何杂质的物质中由于热起伏引起的扩散。
非本征扩散：非热能引起，如由杂质引起的扩散。
刃型位错：滑移方向与位错线垂直的位错称为刃型位错。
螺型位错：位错线与滑移方向相互平行的位错称为螺型位错热缺陷：在没有外来原子时，当晶体的热力学温度高于0K时，由于晶格内原子热振动，使一部分能量较大的原子离开正常的平衡位置，造成缺陷，这种由于原子热振动而产生的缺陷称为热缺陷。
杂质缺陷：由于杂质进入晶体而产生的缺陷。
点缺陷：在三维方向上尺寸都很小（远小于晶体或晶粒的线度）的缺陷。
线缺陷：是指晶体内部结构中沿着某条线（行列）方向上的周围局部范围内所产生的晶格缺陷。
它的表现形式主要是位错。
弗兰克尔缺陷：在晶格内原子振动时，一些能量足够大的原子离开平衡位置后，进入晶格点的间隙位置，变成间隙原子，而在原来的位置上形成一个空位，这样的缺陷称为弗兰克尔缺陷。
肖特基缺陷：如果正常格点上的原子，热起伏过程中获得能量离开平衡位置，跳跃到晶体的表面，在原正常格点上留下空位，这种缺陷称为肖特基缺陷。
类质同晶：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其他离子或原子所占有，共同组成均匀的、呈单一相的晶体，不引起键性和晶体结构变化的现象。
同质多晶：同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。
一致熔融化合物：是一种稳定的化合物，它与正常的纯物质一样具有固定的熔点，熔化时所产生的液相与化合物组成一致，故称一致熔融化合物。
3.3非化学计量化合物
材料科学基础第 3 章由于化学组成上偏离化学计量而产生的缺陷四种类型 非化学计量化合物阴离子缺位型 TiO 2-X阳离子填隙型 Zn 1+X O 阴离子填隙型 UO 2+X 阳离子缺位型 Fe 1-X O阴离子缺位型产生原因环境中缺氧，晶格中的氧逸出到大气中，使晶体中出现了氧空位。
阴离子缺位型（TiO 2-x ）缺氧的TiO 2可以看作是四价钛和三价钛氧化物的固溶体简化式中 e´=Ti Ti ´Ti 4+获得电子降为 Ti 3+三价钛占据四价钛的位置氧空位上束缚2个自由电子有缘学习更多驾卫星ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）阴离子缺位型（TiO2-x）根据质量作用定律，平衡时：由晶体电中性条件：氧空位的浓度与氧分压的1/6次方成反比阴离子缺位型F-色心TiO2-x结构缺陷示意图色心由于电子补偿而引起的一种缺陷。
研究最详细的色心是F-色心（F-Center），由一个阴离子空位和一个在此位置上的电子组成。
因陷落电子能吸收一定波长的光而使材料出现某种颜色。
TiO2 在还原气氛下 黄色→灰黑色NaCl 在蒸气中加热 呈现黄棕色产生原因过剩金属离子进入间隙位置，带正电。
等价电子被束缚在间隙位置金属离子周围，形成一种色心。
间隙阳离子＋电子为保持电中性e由于间隙阳离子使金属离子过剩型结构1+xZnO在锌蒸汽中加热，颜色会逐渐加深，就是形成这种缺陷的缘故。
与上述反应同时进行的还有氧化反应 ：Zn(g) + 1/2O2 = ZnO1+x 平衡时 [Zn i ·]=[e´]，得：根据质量作用定律：（单电荷间隙锌）锌不完全电离时1+x实测 650℃下ZnO电导率与氧分压的关系单电荷锌间隙模型的正确性产生原因•存在间隙阴离子使阴离子过剩。
为保持电中牲，结构中引入电子空穴，相应的阳离子升价。
•电子空穴在电场作用下会运动，材料为P型半导体。
h由于存在间隙阴离子，使阴离子过剩型结构阴离子填隙型（ UO 2+x ）随着氧分压的提高间隙氧浓度增大等价于目前只发现UO 2+x ，可看作铀氧化物间形成的固溶体。
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非化学计量化合物名词解释
非化学计量化合物是指它们的分子中的各类原子不以整数比例结合的化合物。
这些化合物的基本结构不遵循简单的整数比例法则，而是由非整数比例的原子组成。
以下是几个例子：
1.脂肪酸：脂肪酸是由一长串碳和氢原子组成的有机酸。
它们的分子中的碳、氢和氧原子的比例通常是非整数关系，例如十六碳酸（棕榈酸）的分子式为C16H32O2。
2.水合物：某些化合物中水分子以非整数比例与其他分子结合。
例如，铜(II)硫酸五水合物（CuSO4·5H2O），其中每个硫酸离子配位于一个铜离子，并与五个水分子结合。
3.金属合金：金属合金是由两种或多种金属元素组成的材料。
它们的化学组成可能不遵循整数比例，而是通过可变比例的混合来获得期望的性能。
这些非化学计量化合物表明化学反应和结合并不总是按照简单的整数比例进行，而可以形成更复杂、多样化的结构。