離子取代英文解釋翻譯、離子取代的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 ionic replacement

ion
【化】 ion
【醫】 ion

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

離子取代（Ion Substitution）是晶體化學中的重要概念，指在晶體結構中，某一離子被另一種性質相近的離子部分或全部替代的現象。這一過程需滿足電荷平衡與離子半徑匹配原則，例如矽酸鹽礦物中Al³⁺取代Si⁴⁺時，需伴隨其他陽離子（如Na⁺或Ca²⁺）的補償以維持電中性。

根據《材料科學基礎》（作者：潘金生），離子取代可分為兩類：

美國礦物學家協會（IMA）研究表明，離子取代程度受溫度、壓力及母液成分影響，高溫環境可擴大離子半徑容許範圍，例如石榴子石中Fe²⁺與Mn²⁺的固溶體比例隨成岩溫度升高而增加。該現象在材料工程領域具有重要應用價值，如通過稀土離子摻雜調控熒光材料的發光性能。

離子取代是材料科學中一種常見的技術手段，其核心是通過其他離子替換材料晶格中的特定位置離子，從而優化材料性能。以下是詳細解釋：

定義與基本原理
離子取代指在晶體結構中，性質相近的離子（如半徑、電荷相似）通過擴散進入晶格，選擇性替代原有離子的過程。這種取代通常發生在高溫燒結或化學反應中。例如，在陶瓷材料中添加燒結助劑時，若助劑中的離子與陶瓷基體離子性質接近，就會發生取代，從而改變材料的導電性、熱穩定性等特性。
關鍵影響因素
- 離子匹配性：取代離子與被取代離子的半徑、電荷需高度接近，否則可能引發晶格畸變或相變。
- 應用場景：常用于改善陶瓷、半導體、電池材料的性能，如通過摻雜金屬離子提升氧化物陶瓷的機械強度或電導率。
技術優勢
離子取代能夠在不破壞材料整體結構的前提下，定向調控局部化學環境，是一種高效且可控的材料改性方法。例如，在锂離子電池中，通過部分取代正極材料中的金屬離子，可顯著提高電池的循環壽命和能量密度。

如需進一步了解具體應用案例或實驗方法，建議查閱材料科學相關文獻或專業數據庫。