CaCl₂++2Cl_Cl

CaCl₂+2 +2Cl_Cl

exp

 exp =1.92

1873K： exp=8×10^-9

（b）在MgO中加入百万分之一的Al2O3杂质，缺陷反应方程为：

此时产生的缺陷为[ ]杂质。
而由上式可知：[Al2O3]=[ ]杂质
∴当加入10-6 Al2O3时，杂质缺陷的浓度为
[ ]_杂质=[Al₂O₃]=10^-6
由（a）计算结果可知：在1873 K，[ ]热=8×10-9
显然： [ ]_杂质＞[ ]_热，所以在1873 K时杂质缺陷占优势。
4.5对某晶体的缺陷测定生成能为84KJ/mol，计算该晶体在1000K和1500K时的缺陷浓度。

解：根据热缺陷浓度公式：

exp（－）

由题意 △G=84KJ/mol=84000J/mol

则 exp（）

其中R=8.314J/mol·K

当T₁=1000K时， exp（）= exp=6.4×10^-3

当T₂=1500K时， exp（）= exp=3.45×10^-2

4.6试写出在下列二种情况，生成什么缺陷？缺陷浓度是多少？（a）在Al2O3中，添加0.01mol%的Cr2O3，生成淡红宝石（b）在Al2O3中，添加0.5mol%的NiO，生成黄宝石。
解：（a）在Al2O3中，添加0.01mol%的Cr2O3，生成淡红宝石的缺陷反应式为：
Cr2O3
生成置换式杂质原子点缺陷。其缺陷浓度为：0.01%× ＝0.004%＝4×10-3 %
（b）当添加0.5mol%的NiO在Al2O3中，生成黄宝石的缺陷反应式为：

2NiO＋＋2O_O

生成置换式的空位点缺陷。其缺陷浓度为：0.5%×＝0.3 %

4.7非化学计量缺陷的浓度与周围气氛的性质、压力大小相关，如果增大周围氧气的分压，非化学计量化合物Fe1-xO及Zn1+xO的密度将发生怎样变化？增大？减少？为什么？
解：（a）非化学计量化合物Fe1-xO，是由于正离子空位，引起负离子过剩：

2Fe _Fe+ O₂(g)→2Fe+ V+O_O

O₂(g)→O_O + V+2h

按质量作用定律，平衡常数

K=

由此可得

[V]﹠ P_O^1/6

即：铁空位的浓度和氧分压的1/6次方成正比，故当周围分压增大时，铁空位浓度增加，晶体质量减小，则Fe_1-xO的密度也将减小。

（b）非化学计量化合物Zn_1+xO，由于正离子填隙，使金属离子过剩：

ZnO+2e′+ O₂(g)

根据质量作用定律

K=[] [e′]²

得 []P_O^-1/6

即：间隙离子的浓度与氧分压的1/6次方成反比，故增大周围氧分压，间隙离子浓度减小，晶体质量减小，则Zn_1+xO的密度也将减小。
4.8非化学计量化合物FexO中，Fe3+/Fe2+=0.1，求FexO中的空位浓度及x值。

解： 非化学计量化合物Fe_xO，可认为是α(mol)的Fe₂O₃溶入FeO中，缺陷反应式为：

Fe₂O₃2Fe+ V+3O_O

α 2α α

此非化学计量化合物的组成为：

Fe FeO

已知：Fe³⁺/Fe²⁺＝0.1

则：

∴ α ＝ 0.044

∴x＝2α+(1－3α)＝1－α＝0.956

又：∵[V³⁺]＝α ＝ 0.044

正常格点数N＝1+x＝1+0.956＝1.956

∴空位浓度为

4.9 非化学计量氧化物TiO2-x的制备强烈依赖于氧分压和温度：（a）试列出其缺陷反应式。（b）求其缺陷浓度表达式。

解：非化学计量氧化物TiO2-x，其晶格缺陷属于负离子缺位而使金属离子过剩的类型。

（a）缺陷反应式为：

2Ti _Ti?/FONT>O₂↑→2++3O_O

O_O→+2e′+O₂↑

（b）缺陷浓度表达式：

[ V]

4.10试比较刃型位错和螺型位错的异同点。
解：刃型位错和螺型位错的异同点见表4-1所示。
                             表4-1 刃型位错和螺型位错的异同点