2.2 实验原理

2.2.1 固相反应机理

与液相反应一样，固相反应的发生起始于两个反应物分子的扩散接触，接着发生化学作用，生成产物分子。此时生成的产物分子分散在母体反应物中，只能当作一种杂质或缺陷的分散存在，只有当产物分子集积到一定大小，才能出现产物的晶核，从而完成成核过程。随着晶核的长大，达到一定的大小后出现产物的独立晶相。可见，固相反应经历四个阶段，即扩散-反应-成核-生长，但由于各阶段进行的速率在不同的反应体系或同一反应体系不同的反应条件下不尽相同。使得各个阶段的特征并非清晰可辨，总反应特征只表现为反应的决速步的特征[22-23]，长期以来，一直认为高温固相反应的决速步是扩散和成核生长，原因就是在很高的反应温度下化学反应这一步速度极快，无法成为整个固相反应的决速步。在低热条件下，化学反应这一步也可能是速率的控制步[24]。 

2.2.2 固相化学反应的特有规律

(1)潜伏期[25]

多组分固相化学反应开始于两相的接触部分，反应产物层一旦生成，为了使反应继续进行，反应物以扩散方式通过生成物进行物质输运，而这种扩散对大多数固体是较慢的。同时，反应物只有集积到一定大小时才能成核，而成核需要一个温度，低于某一温度T0 ,反应则不能发生，只有高于T0时反应才能进行。这种固体反应物间的扩散及产物成核过程便构成了固相反应特有的潜伏期。这两种过程均受温度的显著影响，温度越高.扩散越快.产物成核越快，反应的潜伏期就越短；反之，则潜伏期就越长。当低于成核温度T0时，固相反应就不能发生。