计算题

为观察尖晶石的形成，用过量的MgO粉包围1μm的Al₂O₃球形颗粒，在固定温度实验中的第1h内有20%的Al₂O₃反应形成尖晶石。
试根据（a）无需球形几何修正时；
（b）用Jander方程作球形几何修正，计算完全反应的时间？

问答题假定从氧化铝和二氧化硅粉料形成莫来石为扩散控制过程，如何证明这一点？又假如激活能为210kJ mol，并在1400℃下1h（小时）内反应过程完成10%，问在1500℃下1h内反应会进行到什么程度？在1500℃下4h又会如何？

问答题碳在α-Ti中的扩散系数D在以下测量温度被确定：736℃时为2×10－13m2 s，782℃时为5×10-13m2 s、835℃时为1.3×10-12m2 s。 （1）试确定公式是否适用；若适用，则计算出扩散常数D0和激活能Q。 （2）试求出500℃下的扩散系数。

问答题氢在金属中容易扩散，当温度较高和压强较大时，用金属容器储存氢气极易渗漏。试讨论稳定扩散状态下金属容器中氢通过器壁扩散渗漏的情况，并提出减少氢扩散逸失的措施。

问答题试从扩散介质的结构、性质、晶粒尺寸、扩散物浓度、杂质等方面分析影响扩散的因素。