耐火材料固相参加下的反应动力学

耐火材料在高温下的烧结或使用中所发生的反应都是一些固一固、固一液或固一气相多相反应。例如固一固相间的烧结或析晶，耐火物与O₂、CO或N₂的固一气反应，耐火物在熔渣、玻璃熔体、卤化物或硫化物熔体中的溶解则是固一液相间反应。一般来说，耐火材料多相反应要经过下列几下步骤：

(1)反应分子扩散到界面；

(2)分子在界面发生吸附作用；

(3)被吸附的分子在界面处(或边界层)进行反应；

(4)产物从界面(层)脱附；

(5)产物离开界面扩散出去。

在高温下一般来说最慢的步骤是扩散。当扩散速度最慢时，我们称过程处于扩散速度控制范围或扩散范围。耐火物在高温熔体中的溶解过程，一般就是处于扩散范围。在扩散范围时，耐火物在边界(层)处的浓度就会达到饱和。因此溶解过程的总速度等于最大可能的扩散速度。

当过程中化学反应速度比扩散速度慢得多时，过程受化学反应步骤控制，称过程处于化学动力学控制范围或化学动力学范围。在化学动力学范围时，边界层处耐火物(溶质)的浓度就等于介质中或熔体本体中耐火物的浓度。因此过程的总速度将等于化学反应速度。

当扩散速度与化学反应速度相当时，称过程处于过渡速度范围。

过程处于不同速度范围时，其动力学特征是不相同的，遵守的动力学规律和各种因素对过程速度的影响也是不相同的。例如耐火物在熔体中的溶解，处于扩散控制范围时，其溶解速度与熔体的搅动程度有明显的关系，而当过程处于化学动力学控制范围时，由于化学活化能(激活化)一般比扩散活化能大得多，因此温度对过程速度的影响较大，而溶体的搅动程度对其几无影响。