缺陷的类化学平衡英文解释翻译、缺陷的类化学平衡的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 quasi-chemical equilibrium of defect

分词翻译：

缺的英语翻译：

be short of; imperfect; lack; minus
【医】 a-

陷的英语翻译：

defect; fall; get stuck; pitfall; sink; trap; frame; deficiency

类的英语翻译：

be similar to; genus; kind; species
【医】 group; para-; race

化学平衡的英语翻译：

【化】 chemical equilibrium

专业解析

从汉英词典与材料科学交叉视角看，“缺陷的类化学平衡”（defect quasi-equilibrium）指晶体材料中缺陷（如空位、间隙原子）的浓度在特定条件下达到一种近似热力学平衡的状态，其动态行为类似于化学反应平衡。以下是具体解析：

一、术语核心含义

“缺陷”
指晶体结构中偏离理想周期性排列的瑕疵，包括：
- 点缺陷：空位（vacancy）、间隙原子（interstitial atom）、置换原子（substitutional atom）等。
- 扩展缺陷：位错（dislocation）、晶界（grain boundary）等。
  来源：中国科技术语审定委员会《材料科学名词》 。
“类化学平衡”
描述缺陷的生成与湮灭速率达到动态平衡，类比化学反应中正逆反应速率相等的状态。例如：

$$ text{空位生成} rightleftharpoons text{空位湮灭} $$

此时缺陷浓度趋于稳定，但需满足非严格热力学平衡条件（如恒温、无外力场）。

来源：经典教材《Introduction to Materials Science》 。

二、科学机制与实例

平衡条件：高温退火时，晶体空位浓度（$C_v$）服从Arrhenius方程：
$$ C_v = C_0 expleft(-frac{E_f}{k_B T}right) $$

其中 $E_f$ 为空位形成能，$k_B$ 为玻尔兹曼常数，$T$ 为温度。此时系统处于“缺陷平衡态”。

来源：期刊《Physical Review B》相关研究 。
非平衡特性：
快速冷却（淬火）会“冻结”高温下的高缺陷浓度，打破平衡，形成亚稳态（metastable state），体现“类平衡”的动力学特征。

来源：材料科学手册《ASM Handbook》 。

三、应用场景

半导体掺杂：控制硅晶体中磷原子的缺陷平衡浓度，优化电导率。
合金强化：通过空位-溶质原子复合体（如Al-Cu合金中的GP区）提升强度。
核材料辐照损伤：辐照产生的缺陷通过退火恢复准平衡态。
综合来源：多篇材料工程研究综述 。

权威参考文献

: 中国科技术语审定委员会. 《材料科学名词》. 科学出版社. 术语在线

: Callister, W. D. Materials Science and Engineering: An Introduction. Wiley.

: Van Vliet, K. J. Defect Interactions in Crystals. Phys. Rev. B 85, 245418 (2012).

: ASM International. ASM Handbook, Volume 4: Heat Treating.

: Was, G. S. Fundamentals of Radiation Materials Science. Springer.

网络扩展解释

缺陷的类化学平衡是固体化学中用于描述晶体中点缺陷（如空位、间隙原子、电子或空穴等）生成与湮灭过程的热力学平衡理论。其核心思想是将缺陷视为类似原子、离子或分子的“化学组元”，并通过类化学反应方程描述其动态平衡关系。

主要概念解析：

定义与类比
晶体中的点缺陷（如电子、空穴、杂质离子等）被抽象为化学反应的参与者，其生成和湮灭过程可类比为弱电解质电离或溶液中的化学反应。例如：
- 本征半导体受热激发产生电子和空穴，类似于纯水的电离：
  $$ text{纯水电离} leftrightarrow text{H}^+ + text{OH}^- $$
  $$ text{本征半导体} leftrightarrow text{e}^- (text{电子}) + text{h}^bullet (text{空穴}) $$
- 杂质半导体的电离则类似弱酸/弱碱的解离（如施主杂质释放电子，受主杂质捕获电子）。
理论基础
基于热力学假设：
- 晶体被视为溶剂，点缺陷为溶质，低浓度时可近似为稀溶液体系。
- 缺陷的生成遵循自由能最小化原则，自由能变化（ΔG）包含焓变（ΔH）和熵变（ΔS）的贡献：
  $$ Delta G = Delta H - TDelta S $$
  当ΔG < 0时，缺陷生成自发进行。
实际应用
- 非整比化合物：如ZnS掺入Cu⁺时，缺陷平衡影响发光性能，需通过气氛（如HCl）调控缺陷浓度。
- 缺陷浓度测定：通过微重量法、电导率测量等手段分析缺陷生成焓、熵及电离度。

特点

动态平衡：缺陷浓度受温度、压力、杂质等因素影响，类似化学平衡的移动。
数学描述：采用质量作用定律，建立类化学反应平衡常数（如电子浓度与空穴浓度的乘积为常数）。

此理论为半导体材料设计、功能陶瓷开发等提供了重要的热力学分析框架。