第十一章扩散习题

一、名词解释1、稳定扩散和不稳定扩散稳定扩散：指扩散质点浓度分布不随时间变化。不稳定扩散：指扩散过程中任一点浓度随时间变化。2、本征扩散和非本征扩散本征扩散：指主要出现了肖特基和弗兰克尔点缺陷,由此点缺陷引起的扩散为本征扩散（空位来源于晶体结构中本征热缺陷而引起的质点迁移）非本征扩散：空位来源于掺杂而引起的质点迁移3、正扩散和逆扩散正扩散：受热力学因子作用，物质由高浓度处流向低浓度处，扩散结果使溶质趋于均匀化，Di0。正扩散：受热力学因子作用，物质由低浓度处流向高浓度处，扩散结果使溶质趋于均匀化，Di。4、无序扩散：无序扩散：无化学位梯度、浓度梯度、无外场推动力，由热起伏引起的扩散。质点的扩散的无序的、随机的。二、填空题1、根据扩散的热力学理论，扩散的推动力是，而发生逆扩散的条件是。2、本征扩散是由而引起的质点迁移，本征扩散的活化能由和两部分组成，扩散系数与温度的关系式为：。3、爱因斯坦对菲克定律中扩散系数的物理意义的理解是_。4、MgO+Al2O3MgAl2O4,若已知Mg2+和Al3+的自扩散系数为DMg2+、DAl3+，互扩散系数与自扩散系数的关系式为。三、论述题1、试述晶体中质点的扩散机构及方式2、说明影响扩散的因素？3、对于给定的一种氧化物，试分析判断：（1）在给定的温度范围内，扩散机理是本征扩散还是非本征扩散？（2）若氧化物是多晶体，扩散途径主要是沿晶界还是沿晶格？四、选择题：1、在UO2晶体中，O2-的扩散是按（）机制进行的。（A）空位（B）间隙（C）掺杂点缺陷2、当扩散系数的热力学因子为（）时，称为逆扩散。（A）（1+а㏑γ/а㏑N）＞0（B）（1+а㏑γ/а㏑N）＜0（C）（1+а㏑γ/а㏑N）=03、在离子型材料中，影响扩散的缺陷来自两个方面：（1）肖特基缺陷和弗伦克尔缺陷（热缺陷）；（2）掺杂点缺陷。由热缺陷所引起的扩散称为本征扩散，而掺杂点缺陷引起的扩散称为：（）（A）自扩散（B）互扩散（C）无序扩散（D）非本征扩散4、在通过玻璃转变区域时，急冷的玻璃中网络变体的扩散系数，一般（）相同组成但充分退火的玻璃中的扩散系数。（A）高于（B）低于（C）等于五、计算题：1、设有一种由等直径的A、B原子组成的置换型固溶体，该固溶体具有简单立方的晶体结构，点阵常数a=0.3nm，且A原子在固溶体中分布成直线变化，在0.12mm距离内原子百分数由0.15增至0.63。又设原子跃迁频率f=1*10-6s-1,试求每秒内通过单位截面的A原子数？2、欲使Mg2+在MgO中的扩散直至MgO的熔点（2825℃）都是非本征扩散，要求三价杂质离子有什么样的浓度？试对你在计算中所做的各种特性值的估计做充分说明。（已知MgO肖特基缺陷形成能为6eV）