离子取代英文解释翻译、离子取代的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 ionic replacement

ion
【化】 ion
【医】 ion

replace; substitute; permute; supersede; supersession; substituent; superlant
【化】 permutation; substitution
【医】 substitution

离子取代（Ion Substitution）是晶体化学中的重要概念，指在晶体结构中，某一离子被另一种性质相近的离子部分或全部替代的现象。这一过程需满足电荷平衡与离子半径匹配原则，例如硅酸盐矿物中Al³⁺取代Si⁴⁺时，需伴随其他阳离子（如Na⁺或Ca²⁺）的补偿以维持电中性。

根据《材料科学基础》（作者：潘金生），离子取代可分为两类：

美国矿物学家协会（IMA）研究表明，离子取代程度受温度、压力及母液成分影响，高温环境可扩大离子半径容许范围，例如石榴子石中Fe²⁺与Mn²⁺的固溶体比例随成岩温度升高而增加。该现象在材料工程领域具有重要应用价值，如通过稀土离子掺杂调控荧光材料的发光性能。

离子取代是材料科学中一种常见的技术手段，其核心是通过其他离子替换材料晶格中的特定位置离子，从而优化材料性能。以下是详细解释：

定义与基本原理
离子取代指在晶体结构中，性质相近的离子（如半径、电荷相似）通过扩散进入晶格，选择性替代原有离子的过程。这种取代通常发生在高温烧结或化学反应中。例如，在陶瓷材料中添加烧结助剂时，若助剂中的离子与陶瓷基体离子性质接近，就会发生取代，从而改变材料的导电性、热稳定性等特性。
关键影响因素
- 离子匹配性：取代离子与被取代离子的半径、电荷需高度接近，否则可能引发晶格畸变或相变。
- 应用场景：常用于改善陶瓷、半导体、电池材料的性能，如通过掺杂金属离子提升氧化物陶瓷的机械强度或电导率。
技术优势
离子取代能够在不破坏材料整体结构的前提下，定向调控局部化学环境，是一种高效且可控的材料改性方法。例如，在锂离子电池中，通过部分取代正极材料中的金属离子，可显著提高电池的循环寿命和能量密度。

如需进一步了解具体应用案例或实验方法，建议查阅材料科学相关文献或专业数据库。