热缺陷的特点?

Question

热缺陷的特点?

Answer 1

只要晶体的温度高于绝对零度,原子就要吸收热能而运动,但由于固体质点是牢固结合在一起的,或者说晶体中每一个质点的运动必然受到周围质点结合力的限制而只能以质点的平衡位置为中心作微小运动,振动的幅度随温度升高而增大,温度越高,平均热能越大,而相应一定温度的热能是指原子的平均动能,当某些质点大于平均动能就要离开平衡位置,在原来的位置上留下一个空位而形成缺陷,实际上在任何温度下总有少数质点摆脱周围离子的束缚而离开原来的平衡位置,这种由于热运动而产生的点缺陷——热缺陷.
　　(1) 弗仑克尔缺陷
　　具有足够大能量的原子（离子）离开平衡位置后,挤入晶格间隙中,形成间隙原子离子）,在原来位置上留下空位.
　　特点：空位与间隙粒子成对出现,数量相等,晶体体积不发生变化.
　　在晶体中弗仑克尔缺陷的数目多少与晶体结构有很大关系,格点位质点要进入间隙位,间隙必须要足够大,如萤石（CaF2）型结构的物质空隙较大,易形成,而NaCl型结构不易形成.总的来说,离子晶体,共价晶体形成该缺陷困难.
　　(2) 肖特基缺陷
　　表面层原子获得较大能量,离开原来格点位跑到表面外新的格点位,原来位置形成空位这样晶格深处的原子就依次填入,结果表面上的空位逐渐转移到内部去.
　　特点：体积增大,对离子晶体、正负离子空位成对出现,数量相等.结构致密易形成肖特基缺陷.
　　晶体热缺陷的存在对晶体性质及一系列物理化学过程,导电、扩散、固相反应、烧结等产生重要影响,适当提高温度,可提高缺陷浓度,有利于扩散,烧结作用,外加少量填加剂也可提高热缺陷浓度,有些过程需要最大限度避免缺陷产生,如单晶生产,要非常快冷却.