武漢理工大學(xué)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》考研核心題庫及答案_第1頁
武漢理工大學(xué)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》考研核心題庫及答案_第2頁
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武漢理工大學(xué)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》考研核心題庫及答案_第4頁
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文檔簡介

材科基礎(chǔ)核心題一、填空題ooii.燒結(jié)過程的主要傳質(zhì)機(jī)制有、、、,當(dāng)燒結(jié)分別進(jìn)行四種傳質(zhì)時(shí),頸部增長x/r與時(shí)間t的關(guān)系分別是、、、o0002.晶體的對稱要素中點(diǎn)對稱要素種類有、、、,含有平移操作的對稱要素種類有、O0003.晶族、晶系、對稱型、結(jié)晶學(xué)單形、幾何單形、布拉菲格子、空間群的數(shù)目分別是、、、、、O0004.晶體有兩種理想形態(tài),分別是和 o0005.晶體是指內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的固體。0006,以NaCl晶胞中(001)面心的一個(gè)球(C1-離子)為例,屬于這個(gè)球的八面體空隙數(shù)為,所以屬于這個(gè)球的四面體空隙數(shù)為。0007.與非晶體比較晶體具有自限性、、、、和穩(wěn)定性。0008.一個(gè)立方晶系晶胞中,一晶面在晶軸X、Y、Z上的截距分別為2a、l/2a、2/3a,其晶面的晶面指數(shù)是。0009.固體表面粗糙度直接影響液固濕潤性,當(dāng)真實(shí)接觸角0時(shí),粗糙度越大,表面接觸角,就越容易濕潤;當(dāng)。,則粗糙度,越不利于濕潤。0010.硼酸鹽玻璃中,隨著NaQ(LO)含量的增加,橋氧數(shù),熱膨脹系數(shù)逐漸下降。當(dāng)Na2含量達(dá)到15%—16%時(shí),橋氧又開始,熱膨脹系數(shù)重新上升,這種反?,F(xiàn)象就是硼反?,F(xiàn)象。0011.晶體結(jié)構(gòu)中的點(diǎn)缺陷類型共分、和三種,CaCL中進(jìn)入到KC1間隙中而形成點(diǎn)缺陷的反應(yīng)式為。0012.固體質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的推動(dòng)力是o0013.本征擴(kuò)散是指,其擴(kuò)散系數(shù)d=,其擴(kuò)散活化能由和組成。0014.析晶過程分兩個(gè)階段,先后。0015.晶體產(chǎn)生Frankel缺陷時(shí),晶體體積,晶體密度;而有Schtty缺陷時(shí),晶體體積,晶體密度o一般說離子晶體中正、負(fù)離子半徑相差不大時(shí),是主要的;兩種離子半徑相差大時(shí),是主要的。0016.少量CaC12在KC1中形成固溶體后,實(shí)測密度值隨Ca2+離子數(shù)/K+離子數(shù)比值增加而減少,由此可判斷其 缺陷反應(yīng)式為O是,它與玻璃形成過程的冷卻速率有關(guān),同組分熔體快冷時(shí)Tg比慢冷時(shí),淬冷玻璃比慢冷玻璃的密度,熱膨脹系數(shù)O0018.同溫度下,組成分別為:(1)一;(2)——;(3)-的三種熔體,其粘度大小的順序?yàn)镺0019.三T圖中三個(gè)T代表,,和o0020.粘滯活化能越,粘度越o硅酸鹽熔體或玻璃的電導(dǎo)主要決定于O組成的熔體,若保持Na20含量不變,用CaO置換部分Si02后,電導(dǎo)。

a.穩(wěn)定分相 b.介穩(wěn)分相(a.穩(wěn)定分相 b.介穩(wěn)分相(c)第二相組成不隨時(shí)間變化;始界面呈彌散狀,并逐漸明顯;(c)分相后具有液滴狀孤立結(jié)構(gòu);后的兩相均為熱力學(xué)介穩(wěn)相;(C)有分相勢壘;c.成核-長大分相 d.旋節(jié)分相(a)分相區(qū)在液相線上; (d)分相開分相速度慢;(b)分相分相時(shí)擘售負(fù)擴(kuò)散;(d)(b)分相區(qū)在液相線下;0043,液一固相變中的非均勻成核是指形成晶核的過程。它的成核位壘隨接觸角的而降低,當(dāng)由。?900時(shí),成核位壘GK*與均勻成核位壘GK的關(guān)系為—。0044.MgO具有型結(jié)構(gòu),其對稱型,空間群,屬于晶族和晶系,正負(fù)離子配位數(shù)為,單個(gè)晶胞占有正負(fù)離子的數(shù)目為O,AgCl和Cu2S極化程度的大小順序是極化結(jié)果改變配位數(shù)的是不極化結(jié)果改變配位數(shù)的是0046.下列化合物屬于什么結(jié)構(gòu)(1)藍(lán)維礦BaTi[Si3O9],(2)透輝石CaMg[Si206],(3)滑石Mg3[Si4010](0H)2,(4)石英Si02,(5)鎂橄欖石Mg2[SiO4]0047.液相燒結(jié)與固相燒結(jié)相同的是其過程都由—,—,—等三個(gè)階段組成,不同點(diǎn)是,,O0048,燒結(jié)有,,,等四種傳質(zhì)方式,產(chǎn)生的原因分別是0049,在燒結(jié)初期,若x/r與小3成正比,其屬于傳質(zhì)過程,這種燒結(jié)的推動(dòng)力是,收縮率為O0050.一種擴(kuò)散過程:InD與1/T的變化關(guān)系如圖所示,該擴(kuò)散屬于擴(kuò)散過程,圖中各部分線段的斜率分別是(1)(2)(3),各部分線段所表示的擴(kuò)散類型是(1)(2)(3)o0051.造成二次再結(jié)晶的原因主要是,及,其次是,及…等。晶胞中CL離子作最緊密堆積,Na十填充面體空隙的100%,以(001)面心的一個(gè)球(C「離子)為例,屬于這個(gè)球的八面體空隙數(shù)為,所以屬于這個(gè)球的四面體空隙數(shù)為,正負(fù)離子配位數(shù)為,配位多面體之間共連接,單個(gè)晶胞占有正負(fù)離子的數(shù)目為O0053.晶體結(jié)構(gòu)中的點(diǎn)缺陷類型共分、和三種,Ca()加入到ZrOz中形成間隙式固溶體的的缺陷反應(yīng)式光,固溶式分子式:0形成置換式固溶體的的缺陷反應(yīng)式為 ,固溶式分子式: O填空題答案0001.蒸發(fā)一冷凝,擴(kuò)散,溶解一沉淀,流動(dòng);1/3,1/5,1/6,1/2。0002.對稱面、對稱中心、對稱軸,旋轉(zhuǎn)反伸軸;滑移面、螺旋軸;C、mo0003.3、7、32、146、47、14、230。0004.單形、聚形。0005.內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間成周期性重復(fù)排列的固體。0006.1,20007.自限性、均一性、異向性、對稱性、最小內(nèi)能。0008.(143)0009.小于90°,越??;大于90°,越大0010.增大,減少0011.間隙原子、空位、雜質(zhì)原子;CaC12m>Cai"+2Vk+2ClClo0012.化學(xué)位梯度0013.由晶體內(nèi)本身的熱缺陷引起質(zhì)點(diǎn)遷移的擴(kuò)散,D=D0exp(-Q/RT),空位形成能,空位遷移能0014.成核,長大0015不變,不變,變大,變小,Schtty缺陷,F(xiàn)rankel缺陷0016.CaCl2^^Ca;+V'+2Clcl0017.玻璃形成溫度高小大0018.(2)>(3)>(1)0019.時(shí)間一溫度一相轉(zhuǎn)變0020.大(小)大(小)結(jié)構(gòu)參數(shù)Y0021.降低0022.降低30024.立方面心格子。0025.共頂方式。0026.晶體體積。0027.遠(yuǎn)程無序。0028.獨(dú)立存在。0029.曲率中心。0030.螢石。0031.一級偏微商。0032.有效躍遷頻率。0033.表面能的降低。0034.化學(xué)位梯度0035.(1)屬非均相反應(yīng),參與反應(yīng)的固相相互接觸是反應(yīng)發(fā)生化學(xué)作用和物質(zhì)輸送的先決條件。(2)固相反應(yīng)開始溫度遠(yuǎn)低于反應(yīng)物的熔點(diǎn)或系統(tǒng)低共熔點(diǎn)溫度。(泰受溫度)。(3)存在多晶轉(zhuǎn)變時(shí),此轉(zhuǎn)變也常是反應(yīng)開始變得明顯的溫度。(海德華溫度)0036.變薄,減少,Mo03的升化過程,Mo03粒徑0036.由晶體內(nèi)本身的熱缺陷引起質(zhì)點(diǎn)遷移的擴(kuò)散,D=D0exp(-Q/RT),空位形成能,空位遷移能0038.缺陷濃度,00039,易位,環(huán)形擴(kuò)散,空位擴(kuò)散,間隙擴(kuò)散,準(zhǔn)間隙擴(kuò)散,空位擴(kuò)散,空位形成能,空位遷移能0040.成核,生長,生長0041.成長一成核,調(diào)幅分解,正,慢,連續(xù)非球形,不穩(wěn)定0042.略0043, ,減少,Gk*=1/2Gk,m3m,Fm3m,高級,立方,6,40045.AgCl<KCl<Cu2S,Cu2S,AgCl0046.組群狀,鏈狀,層狀,架狀,島狀。0047,顆粒重排,氣孔填充,晶粒生長;傳質(zhì)方式不同,傳質(zhì)速率不同,達(dá)到相同致密燒結(jié)體的溫度不同。0048.蒸發(fā)-凝聚,擴(kuò)散,流動(dòng),溶解-沉淀;壓力差,空位濃度差,應(yīng)力-應(yīng)變,溶解度差。0049.蒸發(fā)-凝聚,粉末體球形顆粒凸面與顆粒接觸點(diǎn)頸部之間的蒸氣壓差,零。0050.缺氧條件下非計(jì)量化合物空也護(hù)隊(duì)〃_必+嗎/3.些R R R本征擴(kuò)散,非化學(xué)計(jì)量擴(kuò)散,非本征擴(kuò)散或雜質(zhì)擴(kuò)散0051.,原始物料粒度不均勻,燒結(jié)溫度偏高,成型壓力不均勻,局部有不均勻。0052.面心立方,八,1,2,6,棱,4o0053.間隙原子、空位、雜質(zhì)原子;2CaO>Ca.+2Oo+Ca^, ,CaO3■>Ca;+00+Vo,二、判斷題0001.Na20-Si02系統(tǒng)中隨Si02含量的增加,熔體的粘度將降低。()0002.擴(kuò)散的推動(dòng)力是濃度梯度,所有擴(kuò)散系統(tǒng)中,物質(zhì)都是由高濃度處向低濃度處擴(kuò)散。()0003.晶粒正常長大是小晶粒吞食大晶粒,反常長大是大晶粒吞食小晶粒。()0004.固溶體是在固態(tài)條件下,一種物質(zhì)以原子尺寸溶解在另一種物質(zhì)中形成的單相均勻的固體。()0005.在熱力學(xué)平衡條件下,二元凝聚系統(tǒng)最多可以3相平衡共存,它們是一個(gè)固相、一個(gè)液相和一個(gè)氣相。()0006.純物質(zhì)在一定壓力下的熔點(diǎn)是定值。()0007.純液體在一定溫度下的蒸汽壓為定值。()0008.純物質(zhì)在一定溫度下,固、液、氣可以三相平衡共存。()0009.粉狀物料的表面能大于多晶燒結(jié)體的晶界能,這是燒結(jié)過程的推動(dòng)力。()0010.燒結(jié)過程中,如果晶界移動(dòng)速率等于氣孔擴(kuò)散速率,可達(dá)到燒結(jié)體致密化。()0011.逆擴(kuò)散的推動(dòng)力是濃度梯度.()0012.成核一生成相變亞穗?yún)^(qū)G"<0,斯賓那多分解的不穩(wěn)區(qū)G">0.()0013.分開單位面積的粘附表面所需的功。粘附性越好,粘附功越小。()0014.問:螺位錯(cuò)可以攀移。()0015.濃度差會(huì)引起擴(kuò)散,擴(kuò)散總是從高濃度處向低濃度處進(jìn)行。()0016.多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)一定不會(huì)是析晶終點(diǎn),過渡點(diǎn)一定不會(huì)是析晶終點(diǎn)。()0001.答:不正確。粘度增加。0002.答:不正確。擴(kuò)散也可以從低濃度向高濃度進(jìn)行。0003.答:不正確。都是晶界移動(dòng)的結(jié)果。正常長大是晶粒平均尺寸增加,反常長大是個(gè)別大晶粒尺寸異常增加。(0004.答:正確。0005.答:不正確。兩個(gè)固相和一個(gè)液相。0006.答:正確。根據(jù)相律F=C-P+2,C=k熔化時(shí)P=2,F=1-2+2,當(dāng)壓力確定后溫度就確定了。0007.答:正確。0008.答:不正確。固、液、氣可以三相平衡時(shí),自由度F=0,這是外界條件(溫度和壓力)都是確定的特定值,不能隨意變化,因此溫度不能任意指定。0009.答:正確。0010.答:不正確。晶粒正常生長時(shí),晶界移動(dòng)受到雜質(zhì)或氣孔的牽制,為了利用晶界作為原子移動(dòng)的快速通道,希望氣孔維持在晶界或三個(gè)晶粒的交匯點(diǎn)上,晶界移動(dòng)速率等于氣孔擴(kuò)散速率,晶界在牽制氣孔移動(dòng)的同時(shí),氣孔作為空位源而快速向燒結(jié)體外排除。隨著燒結(jié)進(jìn)行,氣孔率逐漸減小,氣孔內(nèi)氣壓不斷提高,當(dāng)內(nèi)氣壓增至2Y/r時(shí),即其孔內(nèi)氣壓等于燒結(jié)推動(dòng)力,燒結(jié)就停止了,繼續(xù)升高溫度,氣孔內(nèi)氣壓>2Y/r,氣孔膨脹而出現(xiàn)反致密化過程。0011答:不對,是化學(xué)位梯度?!?012.答:不對。相反。0013.答:不對。W.KB=Va+YB-VAB,粘附性越好,粘附功越大。0014.答:不正確。螺型位錯(cuò)只能滑移。螺型位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)時(shí),螺型位錯(cuò)的移動(dòng)方向與位錯(cuò)線垂直,也與柏氏矢量垂直。對于螺型位錯(cuò),由于位錯(cuò)線與柏氏矢量平行,故它的滑移不限于單一的滑移面上。對于螺型位錯(cuò),另一滑移面上去繼續(xù)滑移,這一過程稱為交滑移。0015.答:不正確。擴(kuò)散的基本推動(dòng)力是化學(xué)位梯度,只不過在一般情況下以濃度梯度的方式表現(xiàn)出來;擴(kuò)散是從高化學(xué)位處流向低化學(xué)位處,最終系統(tǒng)各處的化學(xué)位相等。如果低濃度處化學(xué)勢高,則可進(jìn)行負(fù)擴(kuò)散,如玻璃的分相過程。0016.答:正確。

三、名詞解釋0001晶體點(diǎn)0005晶體定向型0009晶類菲格子0013晶胞和縮聚0017網(wǎng)絡(luò)形成體、平衡0020低共熔點(diǎn)三、名詞解釋0001晶體點(diǎn)0005晶體定向型0009晶類菲格子0013晶胞和縮聚0017網(wǎng)絡(luò)形成體、平衡0020低共熔點(diǎn)點(diǎn)0024連線規(guī)則規(guī)則0002等同點(diǎn)0006晶體常數(shù)0010單形0014空間群網(wǎng)絡(luò)中間體、網(wǎng)絡(luò)改性體0021雙升點(diǎn)0025切線規(guī)則0028穩(wěn)定擴(kuò)散與不穩(wěn)定擴(kuò)散0030自擴(kuò)散與互擴(kuò)散0003空間點(diǎn)陣0004結(jié)0007對稱0008對稱0011聚形0012布拉015單鍵強(qiáng)0016分化0018凝聚系統(tǒng)0019介穩(wěn)0022雙降點(diǎn)0023馬鞍0026三角形規(guī)則0027重心0029本征擴(kuò)散與非本征擴(kuò)散0031擴(kuò)散系數(shù)與擴(kuò)散通量0032配位數(shù)與配位體0034位移性轉(zhuǎn)變與重建性轉(zhuǎn)變0036刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)0038晶體場理論 0039配位場理論0041類質(zhì)同晶和同質(zhì)多晶0043同晶取代與陽離子交換0033同質(zhì)多晶與多晶轉(zhuǎn)變0035弗倫克爾缺陷與肖特基缺陷0037晶子學(xué)說和無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說0040螢石型和反螢石型0042二八面體型與三八面體型0044尖晶石與反尖晶石0045米勒指數(shù)效應(yīng)0049壓電效應(yīng)半徑0046離子晶體的晶格能 0047離子極化0050硼反?,F(xiàn)象0051熔體、玻璃體0048鐵電0052界核0053無序擴(kuò)散劑0057晶界結(jié)構(gòu)能:0061初次再結(jié)晶0054燒結(jié)宏觀定義0058橋氧離子0062二次再結(jié)晶0055非均相成核0056礦化0059吸附 0060表面0063晶粒長大名詞解釋參考答案0001.晶體是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間成周期性重復(fù)排列的固體?;蚓w是具格子構(gòu)造的固體。0002.等同點(diǎn)晶體結(jié)構(gòu)中在同一取向上幾何環(huán)境和物質(zhì)環(huán)境皆相同的點(diǎn)稱為等同點(diǎn)。0003.空間點(diǎn)陣是表示晶體結(jié)構(gòu)中各類等同點(diǎn)排列規(guī)律的幾何圖形。或是表示晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)重復(fù)規(guī)律的幾何圖形。0004.空間點(diǎn)陣中的陣點(diǎn),稱為結(jié)點(diǎn)。0005.晶體定向就是在晶體中確定坐標(biāo)軸(稱晶軸)及軸單位或軸率(軸單位之比)o0006.晶體常數(shù):晶軸軸率或軸單位,軸角。表示晶體結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)(a、b、c,a(bAc).13(aAc).Y(a/\b))稱為晶胞常數(shù),晶胞參數(shù)也即晶體常數(shù)。0007.對稱是指物體相同部分作有規(guī)律的重復(fù)。0008.對稱型晶體結(jié)構(gòu)中所有點(diǎn)對稱要素(對稱面、對稱中心、對稱軸和旋轉(zhuǎn)反伸軸)的集合稱為對稱型,也稱點(diǎn)群。0009.晶類將對稱型相同的晶體歸為一類,稱為晶類。0010.單形是由一組同形等大的晶面所組成,這些晶面可以借助其所屬對稱型的對稱要素彼此實(shí)現(xiàn)重復(fù)。也就是說,單形是由對稱要素聯(lián)系起來的一組晶面的集合。0011.聚形含有兩個(gè)或兩個(gè)以上單形的晶形稱為聚形。0012.所有晶體結(jié)構(gòu)的空間點(diǎn)陣可劃分成十四種類型的空間格子,這14種空間格子稱布拉菲格子。0013.任何晶體都對應(yīng)一種布拉菲格子,因此任何晶體都可劃分出與此種布拉菲格子平行六面體相對應(yīng)的部分,這一部分晶體就稱為晶胞。晶胞是能夠反映晶體結(jié)構(gòu)特征的最小單位。0014.空間群是指一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)中所有對稱要素集合。0015.單鍵強(qiáng)即為各種化合物分解能與該種化合物配位數(shù)的商。0016.分化過程:架狀[Si04]斷裂稱為熔融石英的分化過程??s聚過程:分化過程產(chǎn)生的低聚化合物相互發(fā)生作用,形成級次較高的聚合物,次過程為縮聚過程。0017.網(wǎng)絡(luò)形成體、網(wǎng)絡(luò)中間體、網(wǎng)絡(luò)改性體網(wǎng)絡(luò)形成體:正離子是網(wǎng)絡(luò)形成離子,對應(yīng)氧化物能單獨(dú)形成玻璃。即凡氧化物的單鍵強(qiáng)度>335kJ/mol者稱為網(wǎng)絡(luò)形成體,這類氧化物能單獨(dú)行成玻璃。網(wǎng)絡(luò)變性體:單鍵強(qiáng)度V250kJ/mol,這類氧化物不能形成玻璃,但能改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而使玻璃性質(zhì)改變,即稱為網(wǎng)絡(luò)變形體。網(wǎng)絡(luò)中間體:單鍵強(qiáng)度介于250?335kJ/mol,這類氧化物的作用介于網(wǎng)絡(luò)形成體和網(wǎng)絡(luò)改性體之間,稱為網(wǎng)絡(luò)中間體。0018.凝聚系統(tǒng):不含氣相或氣相可以忽略的系統(tǒng)。0019.介穩(wěn)平衡:即熱力學(xué)非平衡態(tài),能量處于較高狀態(tài),經(jīng)常出現(xiàn)于硅酸鹽系統(tǒng)中。0020.低共熔點(diǎn):是一種無變量點(diǎn),系統(tǒng)冷卻時(shí)幾種晶相同時(shí)從熔液中析出,或加熱時(shí)同時(shí)融化。0021.雙升點(diǎn):處于交叉位的單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。0022.雙降點(diǎn):處于共舸位的雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。0023.馬鞍點(diǎn):三元相圖界線上溫度最高點(diǎn),同時(shí)又是二元系統(tǒng)溫度的最低點(diǎn)。0024.連線規(guī)則:將一界線(或其延長線)與相應(yīng)的連線(或其延長線)相交,其交點(diǎn)是該界線上的溫度最高點(diǎn)。0025.切線規(guī)則:將界線上某一點(diǎn)所作的切線與相應(yīng)的連線相交,如交點(diǎn)在連線上,則表示界線上該處具有共熔性質(zhì);如交點(diǎn)在連線的延長線上,則表示界線上該處具有轉(zhuǎn)熔性質(zhì),遠(yuǎn)離交點(diǎn)的晶相被回吸。0026.三角形規(guī)則:原始熔體組成點(diǎn)所在副三角形的三個(gè)頂點(diǎn)表示的物質(zhì)即為其結(jié)晶產(chǎn)物;與這三個(gè)物質(zhì)相應(yīng)的初初晶區(qū)所包圍的三元無變量點(diǎn)是其結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)。0027.重心規(guī)則:如無變點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的重心位,則該無變點(diǎn)為低共熔點(diǎn):如無變點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的交叉位,則該無變點(diǎn)為單轉(zhuǎn)熔點(diǎn);如無變點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的共柜位,則該無變點(diǎn)為雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。0028.穩(wěn)定擴(kuò)散與不穩(wěn)定擴(kuò)散:擴(kuò)散過程中任一點(diǎn)濃度隨時(shí)間變化稱為不穩(wěn)定擴(kuò)散。0029.本征擴(kuò)散與非本征擴(kuò)散:由此點(diǎn)缺陷引起的擴(kuò)散為本征擴(kuò)散,主要出現(xiàn)了肖特基和弗蘭克爾點(diǎn)缺陷。由不等價(jià)離子造成晶格空位,由此引起的質(zhì)點(diǎn)遷移稱為非本征擴(kuò)散。0030.自擴(kuò)散:互擴(kuò)散:0031.擴(kuò)散系數(shù):擴(kuò)散通量:0032.配位數(shù):晶體結(jié)構(gòu)中與一個(gè)離子直接相鄰的異號離子數(shù)。配位體:晶體結(jié)構(gòu)中與某一個(gè)陽離子直接相鄰、形成配位關(guān)系的各個(gè)陰離子中心連線所構(gòu)成的多面體。0033.同質(zhì)多晶:同一化學(xué)組成在不同外界條件下(溫度、壓力、pH值等),結(jié)晶成為兩種以上不同結(jié)構(gòu)晶體的現(xiàn)象。多晶轉(zhuǎn)變:當(dāng)外界條件改變到一定程度時(shí),各種變體之間發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,從一種變體轉(zhuǎn)變成為另一種變體的現(xiàn)象。0034.位移性轉(zhuǎn)變:不打開任何鍵,也不改變原子最鄰近的配位數(shù),僅僅使結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變,原子從原來位置發(fā)生少許位移,使次級配位有所改變的一種多晶轉(zhuǎn)變形式。重建性轉(zhuǎn)變:破壞原有原子間化學(xué)鍵,改變原子最鄰近配位數(shù),使晶體結(jié)構(gòu)完全改變原樣的一種多晶轉(zhuǎn)變形式。0035.當(dāng)晶體熱振動(dòng)時(shí),一些能量足夠大的原子離開平衡位置而擠到晶格點(diǎn)的間隙中,形成間隙原子,而原來位置上形成空位,這種缺陷稱為弗倫克爾缺陷。如果正常格點(diǎn)上原子,熱起伏后獲得能量離開平衡位置,躍遷到晶體的表面,在原正常格點(diǎn)上留下空位,這種缺陷稱為肖特基缺陷。0036.滑移方向與位錯(cuò)線垂直的位錯(cuò)稱為刃型位錯(cuò)。位錯(cuò)線與滑移方向相互平行的位錯(cuò)稱為螺型位錯(cuò)。0037.晶子學(xué)說:玻璃內(nèi)部是由無數(shù)“晶子”組成,微晶子是帶有晶格變形的有序區(qū)域。它們分散在無定形介中質(zhì),晶子向無定形部分過渡是逐漸完成時(shí),二者沒有明顯界限。無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說:凡是成為玻璃態(tài)的物質(zhì)和相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)一樣,也是由一個(gè)三度空間網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成。這種網(wǎng)絡(luò)是由離子多面體(三角體或四面體)構(gòu)筑起來的。晶體結(jié)構(gòu)網(wǎng)是由多面體無數(shù)次有規(guī)律重復(fù)構(gòu)成,而玻璃中結(jié)構(gòu)多面體的重復(fù)沒有規(guī)律性。0038.晶體場理論:認(rèn)為在晶體結(jié)構(gòu)中,中心陽離子與配位體之間是離子鍵,不存在電子軌道的重迭,并將配位體作為點(diǎn)電荷來處理的理論。0039.配位場理論:除了考慮到由配位體所引起的純靜電效應(yīng)以外,還考慮了共價(jià)成鍵的效應(yīng)的理論。0040.螢石型:CaF2型結(jié)構(gòu)中,按面心立方緊密排列,F(xiàn)占據(jù)晶胞中全部四面體空隙。反螢石型:陽離子和陰離子的位置與CaF2型結(jié)構(gòu)完全相反,即減金屬離子占據(jù)F-的位置,-占據(jù)Ca"的位置。0041.類質(zhì)同象:物質(zhì)結(jié)晶時(shí),其晶體結(jié)構(gòu)中部分原有的離子或原子位置被性質(zhì)相似的其它離子或原子所占有,共同組成均勻的、呈單一相的晶體,不引起鍵性和晶體結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象。同質(zhì)多晶:同一化學(xué)組成在不同熱力學(xué)條件下形成結(jié)構(gòu)不同的晶體的現(xiàn)象。0042.二八面體型:在層狀硅酸鹽礦物中,若有三分之二的八面體空隙被陽離子所填充稱為二八面體型結(jié)構(gòu)。三八面體型:在層狀硅酸鹽礦物中,若全部的八面體空隙被陽離子所填充稱為三八面體型結(jié)構(gòu)。0043.同晶取代:雜質(zhì)離子取代晶體結(jié)構(gòu)中某一結(jié)點(diǎn)上的離子而不改變晶體結(jié)構(gòu)類型的現(xiàn)象。陽離子交換:在粘土礦物中,當(dāng)結(jié)構(gòu)中的同晶取代主要發(fā)生在鋁氧層時(shí),一些電價(jià)低、半徑大的陽離子(如K+、Na+等)將進(jìn)入晶體結(jié)構(gòu)來平衡多余的負(fù)電荷,它們與晶體的結(jié)合不很牢固,在一定條件下可以被其它陽離子交換。0044.正尖晶石:在ABO尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)中,若A?’分布在四面體空隙、而B:”分布于八面體空隙,稱為正尖晶石;反尖晶石:若A?.分布在八面體空隙、而一半分布于四面體空隙另一半分布于八面體空隙,通式為B(AB)0”稱為反尖晶石。0045.米勒指數(shù)0046.離子晶體的晶格能0047.離子極化:指正、負(fù)離子在電場作用下,使正,負(fù)電荷重心不重合,并產(chǎn)生偶極距的現(xiàn)象。]0048.鐵電效應(yīng)0049.壓電效應(yīng)0050.當(dāng)數(shù)量不多的堿金屬氧化物同B。,一起熔融時(shí),堿金屬所提供的氧不像熔融SiO2玻璃中作為非橋氧出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中,而是使硼轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓸蜓踅M成的硼氧四面體。致使BQ,玻璃從原來二度空間層狀結(jié)構(gòu)部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿瓤臻g的架狀結(jié)構(gòu),從而加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并使玻璃的各種物理性能變好。0051.熔體特指加熱到較高溫度才能液化的物質(zhì)的液體,即較高熔點(diǎn)物質(zhì)的液體。熔體快速冷卻則變成玻璃體玻璃體。0052.聚集的原子群超過一定尺寸能夠穩(wěn)定存在的最小的晶體顆粒半徑。0053.無化學(xué)位梯度、濃度梯度、無外場推動(dòng)力,由熱起伏引起的擴(kuò)散。質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散是無序的、隨機(jī)的。0054.粉體在一定溫度作用下,發(fā)生團(tuán)結(jié),使氣孔率下降,致密度提高,強(qiáng)度增大,晶粒增長,這種現(xiàn)象即為燒結(jié)。0055.母液中存在某界面(空位、雜質(zhì)、位錯(cuò)),成核會(huì)優(yōu)先在界面上進(jìn)行,這種成核系統(tǒng)為非均相成核。0056.在固相反應(yīng)中加入少量非反應(yīng)物,反應(yīng)過程中不與反應(yīng)物起化學(xué)反應(yīng)只起加速反應(yīng)作用的物質(zhì)。0057.晶界結(jié)構(gòu)是指晶界在多晶體中的形狀、結(jié)構(gòu)和分布。0058.橋氧離子:指一個(gè)氧離子與兩個(gè)硅離子的連結(jié)起來,此氧離子稱為橋氧離子。0059.固體和液體表面存在大量不飽和鍵的原子和離子,它們都能吸引外來的原子、離子、分子的這一現(xiàn)象。0060.當(dāng)T,P及組成不變的條件下,增加單位表面積對系統(tǒng)所做的功。0061.初次再結(jié)晶是指從塑性變形的、具有應(yīng)變的基質(zhì)中,生長出新的無應(yīng)變晶粒的成核和長大過程。0062.當(dāng)坯體中有若于大晶粒存在時(shí),這些大晶粒邊數(shù)較多,晶界曲率較大,能量較高,使晶界可以越過雜質(zhì)或氣孔而繼續(xù)移向鄰近小晶粒的曲率中心。晶粒的進(jìn)一步生長,增大了晶界的曲率使生長過程不斷加速,直到大晶粒的邊界相互接觸為止。這個(gè)過程稱為二次再結(jié)晶或異常的晶粒長大。0063.在燒結(jié)中、后期,細(xì)小晶粒逐漸長大,而一些晶粒的長大過程也是另一部分晶粒的縮小或消失過程,其結(jié)果是平均晶粒尺寸增加。這一過程并不依賴于初次再結(jié)晶過程;晶粒長大不是小晶粒的相互粘接,而是晶界移動(dòng)的結(jié)果。其含義的核心是晶粒平均尺寸增加。三、選擇題0001.材料科學(xué)的核心內(nèi)容是:A.成分B.理論C.工藝設(shè)計(jì)D.結(jié)構(gòu)與性能0002.“材料科學(xué)”的概念是什么時(shí)候明確提出的:世紀(jì)50年代世紀(jì)80年代世紀(jì)世紀(jì)40年代00003.材料是人類文明進(jìn)步的里程碑,按照材料的使用,人類文明階段的順序?yàn)椋篈.青銅器時(shí)代,石器時(shí)代,陶器時(shí)代,鐵器時(shí)代。B.石器時(shí)代,青銅器時(shí)代,陶器時(shí)代,鐵器時(shí)代。C.石器時(shí)代,陶器時(shí)代,青銅器時(shí)代,鐵器時(shí)代。D.陶器時(shí)代,青銅器時(shí)代,石器時(shí)代,鐵器時(shí)代。0004.面角守恒定律中的守恒指:A.能量守恒B.晶面夾角相等C.晶面指數(shù)相同D.晶格常數(shù)相同0005.晶面通常被面網(wǎng)密度大的晶面所包圍,這稱為A.布拉維法則B.晶面法則C.能量最低法則D.平衡法則0006.晶體中不可能存在的對稱軸是:A.一次對稱軸B.三次對稱軸C.四次對稱軸D.五次對稱軸0007.晶體學(xué)中,3L4表示:A.三個(gè)四次軸B.四個(gè)三次軸C.三個(gè)反映面D.三個(gè)對稱軸0008,在晶體結(jié)構(gòu)中,種類、性質(zhì)及其周圍環(huán)境完全相同的質(zhì)點(diǎn)位置稱為:A.格點(diǎn)B.點(diǎn)缺陷C.等同點(diǎn)D.陣點(diǎn)0009.晶體的本質(zhì)特征是:A.內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間周期排列B.具有規(guī)則的幾何外形C.具有對稱性D.具有各向異性0010.如果某晶體具有9個(gè)對稱面,應(yīng)表不為:0011.與Li2的對稱操作等效的對稱操作為:+C0012.空間格子是一種oA.幾何圖形B.有限圖形C.無限圖形D,等同點(diǎn)的周期排列0013.布拉維法則認(rèn)為,晶體通常被的晶面所包圍。A.面網(wǎng)密度大B.面網(wǎng)密度小C.面網(wǎng)密度居中0014.晶體的基本性質(zhì)主要包括 種。0015.晶體的宏觀對稱要素中,對稱面的對稱操作是OA.旋轉(zhuǎn)

B.反伸C,反映D?旋轉(zhuǎn)+反映0016.晶體的宏觀對稱要素中,對稱軸的對稱操作是OA.旋轉(zhuǎn)B.反伸C.旋轉(zhuǎn)+反伸D.旋轉(zhuǎn)+反映0017.晶體的對稱軸除一次軸L1外,允許存在的其它軸次有種。0018.旋轉(zhuǎn)反伸軸Li2可以等效表達(dá)為:+C+C0019.旋轉(zhuǎn)反伸軸Li3可以等效表達(dá)為:+C+P0020.旋轉(zhuǎn)反映軸Ls2可以等效表達(dá)為:+C+P0021.對晶體進(jìn)行宏觀對稱要素組合分析,可得到種點(diǎn)群。0023.晶體的宏觀對稱要素中,倒轉(zhuǎn)軸的對稱操作是。A.旋轉(zhuǎn)B.反伸C.旋轉(zhuǎn)+反伸D.旋轉(zhuǎn)+反映0024.晶體的宏觀對稱要素中,映轉(zhuǎn)軸的對稱操作是。A.旋轉(zhuǎn)B.反映C.旋轉(zhuǎn)+反伸D.旋轉(zhuǎn)+反映0025.晶體上可以存在對稱面。個(gè)B.任意多個(gè)C.最多9個(gè)個(gè)0026.晶體上可以有對稱中心。個(gè)B.多個(gè)C.最多9個(gè)個(gè)0027.旋轉(zhuǎn)反伸軸Li6可以等效表達(dá)為:+C+C+C+P0028.旋轉(zhuǎn)反映軸Ls3可以等效表達(dá)為:+C+P0029.旋轉(zhuǎn)反映軸Ls6可以等效表達(dá)為:0031.0031.四方晶系的晶體常數(shù)特征為:0022.晶體的宏觀對稱要素中,對稱中心的對稱操作是。A.旋轉(zhuǎn)B.反伸C.反映D?旋轉(zhuǎn)+反伸+C+P0030.對稱型(點(diǎn)群)可以劃分出 個(gè)晶族。WbWc,a=0=y=90°二bWc,a=0=y=90°=b=c,a=0=y=90°WbWc,qWBWyW90°0032.斜方晶系的晶體常數(shù)特征為:WbWc,a=p=Y=90°二bWc,a=P=y=90°=b=c,a=0=y=90°WbWc,aWBWYW90°0033.下面的晶面指數(shù)是:(hkl)[uvw]{hkl}(hk?1)0034.下面的晶帶符號是:(hkl)IuvwJ{hkl}[uv?w]TOC\o"1-5"\h\z0035.三斜晶系的布拉維格子有 種。0036.斜方晶系的布拉維格子有 種。0037.六方晶系的布拉維格子有 種。0038.晶體的微觀對稱要素是oA.對稱面B.滑移面C.螺旋軸D.對稱軸0039.螺旋軸按基轉(zhuǎn)角不同可分為 種O0040.對晶體所有對稱要素進(jìn)行組合分析,可得到種空間群。0041.若有n個(gè)等大球體作最緊密堆積,將有個(gè)八面體空隙存在。+1+10042.對稱型(點(diǎn)群)可以劃分出 個(gè)晶系O0043.立方晶系的晶體常數(shù)特征為:WbWc,a=3=y=90°:bWc,a=3=y=90°=b=c,a=3=y=90°WbWc,aWBWY#90°0044.三斜晶系的晶體常數(shù)特征為:WbWc,a=0=y=90°:bWc,a=0=y=90°=b=c,a=p=y=90°WbWc,aWBWyW90°0045.下面的晶向指數(shù)是:(hkl)[uvw]{hkl}[uv?w]0046.單斜晶系的布拉維格子有 種。0047.滑移面按平移方向和平移距離可分為種。0055.范德華力與距離的次方成反比。0048.螺旋軸共有種。0056.對于穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu),可能存在的配位數(shù)有個(gè)。0049.屬于等大球體最緊密堆積的方式是:A.體心立方堆積B.面心立方堆積C.體心四方堆積D.六方堆積0050.四方晶系的布拉維格子有 種O0051.若有n個(gè)等大球體作最緊密堆積,將有個(gè)四面體空隙存在。+1+10052.物質(zhì)的結(jié)合鍵可分為大類。0057.當(dāng)配位多面體為四面體時(shí),正負(fù)離子半徑比為:當(dāng)配位多面體為八面體時(shí),正負(fù)離子半徑比為O金剛石屬于晶系。A.立方B.六方C.四方D.斜方0060.金剛石晶胞中有套等同點(diǎn)。A.10053.物質(zhì)的結(jié)合鍵具體鍵型共有 種。屬于晶系OA.正交B.六方C.立方D.單斜0054.范德華力來源于種效應(yīng)。0063.石墨屬于晶系。0062.0054.范德華力來源于種效應(yīng)。0063.石墨屬于晶系。A.四方B.六方C.單斜D.斜方0064.氧化鎂晶胞中含有個(gè)分子。從高溫冷卻過程中晶胞會(huì)發(fā)生畸變有種可能的方式。0072.金剛石晶體具有特性。A.高硬B.低密度C.低鍵強(qiáng)0065.B-SiC晶胞中有套等同D.高熱導(dǎo)0073.0065.B-SiC晶胞中有套等同晶胞中含有個(gè)分子。(高溫型)屬于晶系。A.正交B.單斜C.立方D.四方(金紅石)晶胞中有套等同點(diǎn)。0074.氧化鎂屬于晶系。A.正交B.六方C.四方D.立方0075.B-SiC屬于晶系。A.正交B.六方C.立方D.四方晶胞中有套等同點(diǎn)。(高溫型)晶胞中含有個(gè)分子。0069.a-A1203晶體中Al離子填充在八面體空隙中。2334在高溫時(shí)為晶系。A.三斜B.六方C.四方D.立方(金紅石)屬于晶系。A.正交B.六方C.三方D.四方晶體是以0和A1原子層經(jīng)過層重復(fù)而得到。D.四方晶體具有特性。A.低膨脹晶胞中含有個(gè)分子。B.硬度高晶胞中含有個(gè)分子。C.熔點(diǎn)高D.不耐磨晶胞中有套等同點(diǎn)。0081.尖晶石為晶系。A.三斜0090.硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中主要存在有種多面體形式。B.0090.硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中主要存在有種多面體形式。C.立方D.正交0082.石墨晶體具有特性。A.低硬度晶體共有種變體。B.耐氧化C.導(dǎo)電D.易加工晶體共有種變體。0083.氧化鎂晶胞中有套等同點(diǎn)。0092.硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)類型主要有 種。0084.B-SiC晶胞中含有個(gè)分子。0093.玻璃態(tài)物質(zhì)具有大通性。(高溫型)晶胞中有套等同點(diǎn)。(金紅石)晶胞中含有個(gè)分子。(金紅石)晶胞中含有個(gè)分子。屬于晶系OA.正交B.三方C.六方0094.單鍵強(qiáng)>335kJ/mol,這類氧化物屬于。A.玻璃網(wǎng)絡(luò)形成體B.網(wǎng)絡(luò)變性體C.中間體D.不知道0095.單鍵強(qiáng)<250kJ/mol,這類氧化物屬于。A.中間體B.玻璃網(wǎng)絡(luò)形成體

C.網(wǎng)絡(luò)變性體D.不知道0096.鍵型物質(zhì)容易形成玻璃。A.純離子鍵B.金屬鍵向共價(jià)鍵過渡C,純金屬鍵D.離子鍵向共價(jià)鍵過渡0097.根據(jù)無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說,氧多面體中正離子配位數(shù)一般為O0098,在硅酸鹽玻璃中,每個(gè)氧離子最多和個(gè)正離子連接。0099.在計(jì)算硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí),Z=00100.根據(jù)無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說,氧多面體至少有個(gè)頂角和相鄰氧多面體共有。D.分子鏈鏈段0103.由C-C單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而形成的構(gòu)像有種。0104.晶體中高分子的構(gòu)像決定于和兩種因素OA.分子鏈本身B.晶體缺陷C.分子鏈間相互作用D.方向性0105.高分子結(jié)晶形態(tài)主要有:A.單晶B.球晶C.面心立方D.六方0106.液晶高分子是鍵合而成。A.高分子鏈段B.分子C.小分子液晶基元D.離子0107.液晶的結(jié)構(gòu)類型有:A.向列型B.膽留型C.近晶型D.溶液型0101.在計(jì)算硼酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí),Z-00102.高分子晶體的基本結(jié)構(gòu)單元是A.同規(guī)立構(gòu)0101.在計(jì)算硼酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí),Z-00102.高分子晶體的基本結(jié)構(gòu)單元是A.同規(guī)立構(gòu)B.全同立構(gòu)C.間同立構(gòu)D.無規(guī)立構(gòu)0109.高分子共聚物有:A,無規(guī)共聚物B.交替共聚物C.嵌段共聚物D.接枝共聚物0110.非晶高聚物的力學(xué)狀態(tài)有A.原子B.分子C.離子A.玻璃態(tài)B.高彈態(tài)C.液態(tài)D.粘流態(tài)0111.高聚物的熱轉(zhuǎn)變有OA.玻璃化轉(zhuǎn)變B.黏性流動(dòng)C,熔化D,汽化0112.晶體結(jié)構(gòu)中的缺陷在溫度為時(shí)才能生成。>298K>0K>0℃0113.晶體結(jié)構(gòu)缺陷按照其尺度范圍(即按照偏離理想結(jié)構(gòu)的周期性有規(guī)律排列的區(qū)域大小)來分類,可分為 類。0118.溫度越高,熱缺陷生成能A.越高B.不變C.越低0119.生成固溶體時(shí),在固溶限度以內(nèi)固溶體是相。0120.對于二元體系生成固溶體時(shí),當(dāng)超過固溶限度時(shí),固溶體是OA.單相相相相0121.固溶體按溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在溶劑晶格中的位置來劃分,可以分為類。0114.點(diǎn)缺陷根據(jù)成分可以分為 類。0122.點(diǎn)缺陷根據(jù)位置可以分為 類。0115.熱缺陷可以分為類。0116.在書寫晶體結(jié)構(gòu)缺陷符號時(shí),上標(biāo)"0116.在書寫晶體結(jié)構(gòu)缺陷符號時(shí),上標(biāo)"表示帶個(gè)電荷。B.+2D.+10117.對于離子化合物,晶體中總共有種點(diǎn)缺陷基本形式。0123.在書寫晶體結(jié)構(gòu)缺陷符號時(shí),上標(biāo)???表示帶個(gè)電荷。A.+1D.+30124.固溶體有種分類方法。0125.對于置換型固溶體僅從離子尺寸

考慮,當(dāng)△二(門-r2)/rl<15%時(shí),生成A.化合物B.連續(xù)型固溶體C有限型固溶體D.不生成固溶體0126.對于無機(jī)化合物,當(dāng)△=(rl-r2)/rl<15%T晶體結(jié)構(gòu)類型相同、電價(jià)不等,則生成OA.化合物B.連續(xù)型固溶體C.有限型固溶體D.不生成固溶體0127.置換型固溶體中的“組分缺陷''有 種。0128.對于金屬材料,設(shè)D為實(shí)驗(yàn)測定密度值,D0為計(jì)算的理論密度,若DCDO,則固溶體為OA.缺位型B.置換型C.間隙型D.不生成0129.非化學(xué)計(jì)量化合物有種類型。當(dāng)環(huán)境中氧氣氛壓力減小或者在還原性氣氛中,則其電導(dǎo)率與氧分壓的次方成反比。3456當(dāng)環(huán)境氧分壓升高時(shí),則其電導(dǎo)率與氧分壓的次方成正比。34560132.點(diǎn)缺陷根據(jù)產(chǎn)生原因可以分為 類。0133.在書寫晶體結(jié)構(gòu)缺陷符號時(shí),上標(biāo)不寫表示帶個(gè)電荷。+2D.+30134.在書寫晶體結(jié)構(gòu)缺陷符號時(shí),上標(biāo)為?表示帶個(gè)電荷。+2+3D.+10135.固溶體按溶質(zhì)在溶劑中的溶解度分類,可以分為類。0136.對于置換型固溶體僅從離子尺寸考慮,當(dāng)△=(14-12)/14>30%時(shí),生成A.化合物B.連續(xù)型固溶體C.有限型固溶體D.不生成固溶體0137.間隙型固溶體中共有種缺陷形式。50138.對于無機(jī)化合物,當(dāng)^=(rl-r2)/rl<15%.晶體結(jié)構(gòu)類型相同、電價(jià)相等,則生成OA.化合物B.連續(xù)型固溶體C.有限型固溶體D.不生成固溶體0139.對于金屬材料,設(shè)D為實(shí)驗(yàn)測定密C.大于度值,D0為計(jì)算的理論密度,若。二口0,D.大于等于則固溶體為 O0146.相同環(huán)境條件下,相同物質(zhì)小晶粒A.缺位型的溶解度會(huì) 大顆粒的溶解度。B.置換型A.等于C.間隙型B.大于D.不生成C,小于0140.對于無機(jī)化合物,當(dāng)△D.大于等于=(rl-r2)/r1=15-30%.晶體結(jié)構(gòu)類型相0147.潤濕的過程是體系吉布斯自由能同、電價(jià)相等、電負(fù)性差值),則生成 的過程。0A.升高A.化合物B.降低B.連續(xù)型固溶體C.不變C有限型固溶體D.變化無規(guī)律D.不生成固溶體0148.小角度晶界模型中的傾轉(zhuǎn)晶界是0141.對于金屬材料,設(shè)D為實(shí)驗(yàn)測定密由 組成的。度值,D0為計(jì)算的理論密度,若D>DO,A.刃型位錯(cuò)則固溶體為 OB.螺旋位錯(cuò)A.缺位型C.混合位錯(cuò)B.置換型D.位錯(cuò)中心重疊C.間隙型0149.小角度晶界模型中的扭轉(zhuǎn)晶界是D.不生成由 組成的。0142.一般情況下,液體的表面張力隨溫A.刃型位錯(cuò)度的升高會(huì) OB.螺旋位錯(cuò)A.增大C.混合位錯(cuò)B.減小D.位錯(cuò)中心重登C.不變0150.離子晶體中晶界電荷的產(chǎn)生是由I).先增大再減小 引起的。0143.一般情況下,固體的表面能隨溫度A.陰、陽離子的空位形成能不同的升高會(huì) 0B.陰、陽離子的填隙形成能不同A.增大C,溶質(zhì)B.減小D.兩種溶質(zhì)C.不變0151.在穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散中,任一點(diǎn)的 D.先增大再減小不隨時(shí)間變化。0144.彎曲表面的附加壓力△P總是A.溫度曲面的曲率中心。B.濃度梯度A.指向C.密度B.背向D.濃度C.平行0152.固體材料中原子擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力是I).垂直00145.凸形曲面上的蒸氣壓會(huì) A,濃度梯度凹形曲面上的蒸氣壓。B.溫度梯度A.小于C,化學(xué)勢梯度B.等于D.活度

0153.在間隙固溶體中,溶質(zhì)原子的擴(kuò)散方式一般為OA.間隙機(jī)制B.原子互換機(jī)制0153.在間隙固溶體中,溶質(zhì)原子的擴(kuò)散方式一般為OA.間隙機(jī)制B.原子互換機(jī)制C.空位機(jī)制D.置換機(jī)制0154.在柯肯達(dá)爾效應(yīng)中,惰性標(biāo)記移動(dòng)的主要原因是OA.兩組元的原子半徑不同B.兩組元的擴(kuò)散速度不同C.僅一組元擴(kuò)散D.兩組元中的空位濃度不同0155.通常情況下,間隙擴(kuò)散的激活能要比空位擴(kuò)散的激活能OA.一樣B.相等C.小D.大第一定律中的負(fù)號表示擴(kuò)散方向與濃度降低方向OA.垂直B.一致C.相反D.可逆0159.形成臨界晶核時(shí)體積自由能的減少只能補(bǔ)償表面能的O33420160.一級相變的特點(diǎn)是,相變發(fā)生時(shí),兩平衡相的相等,但其一階偏微分不相等。積學(xué)容炳體化熱A.B.CD.0161.馬氏體轉(zhuǎn)變是oA.擴(kuò)散型相變B.二級相變C.液-固相變D.無擴(kuò)散型相變0162.根據(jù)相變過程的溫度條件,若相變過程是放熱過程,則該過程必須A.過熱B.過冷卻C.吸熱D.平衡0163.晶體的表面能與所顯露的那個(gè)晶面有關(guān),密排的晶面表面能OA、最低B、最高C、適中D.不確定0060B0096.0120.B0067CBD四、簡答題0001.試述玻璃和晶體的差別。解:晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間作有規(guī)律的重復(fù)排列,兼具短程有序和長程有序的結(jié)構(gòu)。而玻璃的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)則呈近程有序而遠(yuǎn)程無序的無規(guī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或微晶子結(jié)構(gòu)。與非晶體比較晶體具有自限性、均一性、異向性、對稱性、最小內(nèi)能和穩(wěn)定性。0002.晶胞與空間格子是何種關(guān)系解:晶胞是指能夠充分反映整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)特征的最小結(jié)構(gòu)單位,晶體可看成晶胞的無間隙堆垛而成。晶胞的形狀大小與對應(yīng)的單位平行六面體完全一致,并可用與平行六面體相同的參數(shù)來表征晶胞的幾何特征。其區(qū)別是單位平行六面體是不具任何物理、化學(xué)特征的幾何點(diǎn)(等同點(diǎn))構(gòu)成的。而晶胞則是實(shí)在的具體質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成。0003.以NaCl晶胞為例,試說明面心立方緊密堆積中的八面體和四面體空隙的位置和數(shù)量。解:以NaCl晶胞中(001)面心的一個(gè)球(C1-離子)為例,它的正下方有1個(gè)八面體空隙(體心位置),與其對稱,正上方也有1個(gè)八面體空隙;前后左右各有1個(gè)八面體空隙(棱心位置)。所以共有6個(gè)八面體空隙與其直接相鄰,由于每個(gè)八面體空隙由6個(gè)球構(gòu)成,所以屬于這個(gè)球的八面體空隙數(shù)為6X1/6E。在這個(gè)晶胞中,這個(gè)球還與另外2個(gè)面心、1個(gè)頂角上的球構(gòu)成4個(gè)四面體空隙(即1/8小立方體的體心位置);由于對稱性,在上面的晶胞中,也有4個(gè)四面體空隙由這個(gè)參與構(gòu)成。所以共有8個(gè)四面體空隙與其直接相鄰,由于每個(gè)四面體空隙由4個(gè)球構(gòu)成,所以屬于這個(gè)球的四面體空隙數(shù)為8X1/4=2o0004.試述晶體結(jié)構(gòu)中點(diǎn)缺陷的類型。以通用的表示法寫出晶體中各種點(diǎn)缺陷的表示符號。試舉例寫出CaC12中Ca2+置換KC1中K+或進(jìn)入到KC1間隙中去的兩種點(diǎn)缺陷反應(yīng)表示式。解:晶體結(jié)構(gòu)中的點(diǎn)缺陷類型共分:間隙原子、空位和雜質(zhì)原子等三種。在MX晶體中,間隙原子的表示符號為Mi或Xi;空位缺陷的表示符號為:VM或VX。如果進(jìn)入MX晶體的雜質(zhì)原子是A,則其表示符號可寫成:AU或AX(取代式)以及Ai(間隙式)。當(dāng)CaC12中Ca2+置換KC1中K+而出現(xiàn)點(diǎn)缺陷,其缺陷反應(yīng)式如下:CaC12m>CaK+Vk+2ClClCaC12中Ca2+進(jìn)入到KC1間隙中而形成點(diǎn)缺陷的反應(yīng)式為:CaC12m>Cai"+2Vk+2C1C10005.在缺陷反應(yīng)方程式中,所謂位置平衡、電中性、質(zhì)量平衡是指什么解:位置平衡是指在化合物MaXb中,M格點(diǎn)數(shù)與X格點(diǎn)數(shù)保持正確的比例關(guān)系,即也X=a:bo電中性是指在方程式兩邊應(yīng)具有相同的有效電荷。質(zhì)量平衡是指方程式兩邊應(yīng)保持物質(zhì)質(zhì)量的守恒。0006.試比較刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)的異同點(diǎn)。解:刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)的異同點(diǎn)見下表所示。刃型位錯(cuò)螺型位錯(cuò)?柏格斯矢量b的位置關(guān)系柏格斯矢量*與刃性位錯(cuò)線垂直柏格斯矢量3與螺型位錯(cuò)線平行位錯(cuò)分類刃性位錯(cuò)有正負(fù)之分螺形位錯(cuò)分為左旋和官表位錯(cuò)是否引起晶體畸變和形成應(yīng)力場引起晶體畸變和形成應(yīng)力場,且離位錯(cuò)線越遠(yuǎn),晶格畸變越小引起晶體畸變和形成應(yīng)力場,且離位錯(cuò)線越遠(yuǎn),晶格畸變越小位錯(cuò)類型只有幾個(gè)原子間距的線缺陷只有幾個(gè)原子間距的線缺陷0007.試述影響置換型固溶體的固溶度的條件。解:1、離子尺寸因素從晶體穩(wěn)定性考慮,相互替代的離子尺寸愈相近,則固溶體愈穩(wěn)定。若以rl和r2分別代表半徑大和半徑小的兩種離子的半徑。當(dāng)它們半徑差工1<15%時(shí),形成連續(xù)置換型固溶體。若此值在15?30養(yǎng)時(shí),可以形成有限置換型固溶體。而此值>30卷時(shí),不能形成固溶體。2、晶體的結(jié)構(gòu)類型形成連續(xù)固溶體的兩個(gè)組分必須具有完全相同的晶體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)不同最多只能生成有限固溶體。3、離子的電價(jià)因素只有離子價(jià)相同或復(fù)合替代離子價(jià)總和相同時(shí),才可能形成連續(xù)置換型固溶體。4、電負(fù)性因素電負(fù)性相近,有利于固溶體的生成。0008.從化學(xué)組成、相組成考慮,試比較固溶體與化合物、機(jī)械混合物的差別。解:從化學(xué)組成、相組成考慮,固溶體、化合物和機(jī)械混合物的區(qū)別以A0溶質(zhì)溶解在B203溶劑中為例列下表比較之。較比項(xiàng)固溶體化合物機(jī)械混合薪化學(xué)組成B2-xAxOJ-2(x=0一2)AB204A0+B203相組成均勻單相單相兩相有界面0009.試寫出少量MgO摻雜到A1203中和少量YF3摻雜到CaF2中的缺陷方程。(a)判斷方程的合理性。(b)寫出每一方程對應(yīng)的固溶式。解:3MgO叫“)2Mg4+叫:'+300(1)2Mg()以止)2M§ai+ A12°552CrAi+3Oo+200(2)YF3一-‘%一八%+F;+2FF(3)2YF3,碼>2Y[+VCa+6FF(4)(a)書寫缺陷方程首先考慮電價(jià)平衡,如方程(1)和(4)o在不等價(jià)置換時(shí),3vg2+f2A13+;2Y3+-3Ca2+。這樣即可寫出一組缺陷方程。其次考慮不等價(jià)離子等量置換,如方程(2)和(3)2Mg2+f2A13+;Y3+-Ca2+O這樣又可寫出一組缺陷方程。在這兩組方程中,從結(jié)晶化學(xué)的晶體穩(wěn)定性考慮,在離子晶體中除螢石型晶體結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生間隙型固溶體以外,由于離子晶體中陰離子緊密堆積,間隙陰離子或陽離子都會(huì)破壞晶體的穩(wěn)定性。因而間隙型缺陷在離子晶體中(除螢石型)較少見。上述四個(gè)方程以(2)和(3)較合理。當(dāng)然正確的判斷必須用固溶體密度測定法來決定。(b)(1)%-率Mgx。33001U.對丁MgO、A1203和Cr2()3,其正、負(fù)離子半徑比分別為、和。A1203和Cr203形成連續(xù)固溶體。⑸這個(gè)結(jié)果可能嗎為什么(b)試預(yù)計(jì),在MgO—Cr203系統(tǒng)中的固溶度是有限還是很大為什么解:(a)A1203與Cr203有可能形成連續(xù)固溶體。因?yàn)椋?.4。-136①Ri二—040—=10%<15%②結(jié)構(gòu)類型相同,均屬剛玉型結(jié)構(gòu)。 R_R047_04(b)對于MgO—Cr2O3系統(tǒng),結(jié)構(gòu)類型相差較大,前者為NaCl型,寶2平「^7雖然=成<15%,也不可能形成完全互溶的固溶體,而只能是有限固溶。001L在Na2O—SiO2系統(tǒng)及R0—Si()2系統(tǒng)中隨著Si02含量的增加,熔體的粘度將升高而表面張力則降低,說明原因。解:Na2O-SiO2系統(tǒng)中,Si()2含量增加,n增大,。減小;因?yàn)镾i()2含量增加,聚合離子團(tuán)尺寸增大,遷移阻力增大,n增大,e/r減小,相互作用力減小,。減小;RO-SiO2系統(tǒng)中,Si02含量增加,n增大,。減??;因?yàn)闊oSi()2時(shí)R0-02系統(tǒng)n很低,表面張力大;加入Si02,系統(tǒng)中出現(xiàn)聚合離子團(tuán),Si02增加,聚合離子團(tuán)尺寸增大,數(shù)目增大,n增大,。減小。0012.試述石英晶體、石英熔體、Na20>2Si()2熔體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的區(qū)別。石英晶體石英熔體\a20?2SiO2結(jié)構(gòu)[Si04]按共頂方式對稱有規(guī)律有序排列,遠(yuǎn)程有序基本結(jié)構(gòu)單元[Si()4]呈架狀結(jié)構(gòu),遠(yuǎn)程無序基本結(jié)構(gòu)單元[Si6018]12-呈六節(jié)環(huán)或八節(jié)環(huán),遠(yuǎn)程無序性質(zhì)固體無流動(dòng)性,熔點(diǎn)高,硬度大,導(dǎo)電性差,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,化學(xué)穩(wěn)定性好有流動(dòng)性,n大,電導(dǎo)率大,表面張力大有流動(dòng)性,n較石英熔體小,電導(dǎo)率大,表面張力大0013.說明在一定溫度下同組成的玻璃比晶體具有較高的內(nèi)能及晶體具有一定的熔點(diǎn)而玻璃體沒有固定熔點(diǎn)的原因。解:玻璃的介穩(wěn)性:熔體轉(zhuǎn)變?yōu)椴Aн^程中,是快速冷卻,使玻璃在低溫下保留了高溫時(shí)的結(jié)構(gòu)狀態(tài),玻璃態(tài)是能量的介穩(wěn)態(tài),有自發(fā)放熱而轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的趨勢;玻璃無固定熔點(diǎn):熔體的結(jié)晶過程中,系統(tǒng)必有多個(gè)相出現(xiàn),有固定熔點(diǎn);熔體向玻璃體轉(zhuǎn)變時(shí),其過程是漸變的,無多個(gè)相出現(xiàn),無固定的熔點(diǎn),只有一個(gè)轉(zhuǎn)化溫度范圍。0014.簡述影響熔體粘度的因素解:影響熔體粘度的主要因素:溫度和熔體的組成。堿性氧化物含量增加,劇烈降低粘度。隨溫度降低,熔體粘度按指數(shù)關(guān)系遞增。0015.試用實(shí)驗(yàn)方法鑒別晶體Si02、Si02玻璃、硅膠和Si02熔體。它們的結(jié)構(gòu)有什么不同解:利用X—射線檢測。晶體Si02一質(zhì)點(diǎn)在三維空間做有規(guī)律的排列,各向異性。Si02熔體一內(nèi)部結(jié)構(gòu)為架狀,近程有序,遠(yuǎn)程無序。Si02玻璃一各向同性。硅膠一疏松多孔。0016.試比較硅酸鹽玻璃與硼酸鹽玻璃在結(jié)構(gòu)與性能上的差異。解:結(jié)構(gòu)差異:硅酸鹽玻璃:石英玻璃是硅酸鹽玻璃的基礎(chǔ)。石英玻璃是硅氧四面體[SiO4]以頂角相連而組成的三維架狀結(jié)構(gòu)。由于Si—0—Si鍵角變動(dòng)范圍大,使石英玻璃中[Si04]四面體排列成無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Si02是硅酸鹽玻璃中的主要氧化物。硼酸鹽玻璃:B和0交替排列的平面六角環(huán)的B—0集團(tuán)是硼酸鹽玻璃的重要基元,這些環(huán)通過B—0一B鏈連成三維網(wǎng)絡(luò)。B203是網(wǎng)絡(luò)形成劑。這種連環(huán)結(jié)構(gòu)與石英玻璃硅氧四面體的不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)不同,任何0—B三角體的周圍空間并不完全被臨接的三角體所填充,兩個(gè)原子接近的可能性較小。性能差異:硅酸鹽玻璃:試劑和氣體介質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性好、硬度高、生產(chǎn)方法簡單等優(yōu)點(diǎn)O硼酸鹽玻璃:硼酸鹽玻璃有某些優(yōu)異的特性。例如:硼肝是唯一能用以制造有吸收慢中子的氧化物玻璃;氧化硼玻璃的轉(zhuǎn)化溫度比硅酸鹽玻璃低得多;硼對中子射線的靈敏度高,硼酸鹽玻璃作為原子反應(yīng)堆的窗口對材料起屏蔽中子射線的作用。0017.網(wǎng)絡(luò)外體(如Na20)加到Si02熔體中,使氧硅比增加,當(dāng)0/Si機(jī)?3時(shí),即達(dá)到形成玻璃的極限,0/Si>3時(shí),則不能形成玻璃,為什么解:在熔體結(jié)構(gòu)中,0/Si比值對應(yīng)著一定的聚集負(fù)離子團(tuán)結(jié)構(gòu),如當(dāng)0/Si比值為2時(shí),熔體中含有大小不等的歪扭的[Si02]n聚集團(tuán)(即石英玻璃熔體);隨著0/Si比值的增加,硅氧負(fù)離子集團(tuán)不斷變小,當(dāng)0/Si比值增至4時(shí),硅-氧負(fù)離子集團(tuán)全部拆散成為分立狀的[Si04]4=這就很難形成玻璃。0014.解釋硼酸鹽玻璃的硼反?,F(xiàn)象解:硼反?,F(xiàn)象:隨著Na20(R20)含量的增加,橋氧數(shù)增大,熱膨脹系數(shù)逐漸下降。當(dāng)Na20含量達(dá)到15%—16%時(shí),橋氧又開始減少,熱膨脹系數(shù)重新上升,這種反?,F(xiàn)象就是硼反?,F(xiàn)象。硼反?,F(xiàn)象原因:當(dāng)數(shù)量不多的堿金屬氧化物同B203一起熔融時(shí),堿金屬所提供的氧不像熔融Si02玻璃中作為非橋氧出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中,而是使硼轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓸蚍M成的硼氧四面體。致使B203玻璃從原來二度空間層狀結(jié)構(gòu)部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿瓤臻g的架狀結(jié)構(gòu),從而加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并使玻璃的各種物理性能變好。這與相同條件下的硅酸鹽玻璃性能隨堿金屬或堿土金屬加入量的變化規(guī)律相反。0018.試述微晶學(xué)說與無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說的主要觀點(diǎn),并比較兩種學(xué)說在解釋玻璃結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)和分歧。解:微晶學(xué)說:玻璃結(jié)構(gòu)是一種不連續(xù)的原子集合體,即無數(shù)“晶子”分散在無定形介質(zhì)中;“晶子”的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量取決于玻璃的化學(xué)組成,可以是獨(dú)立原子團(tuán)或一定組成的化合物和固溶體等微晶多相體,與該玻璃物系的相平衡有關(guān);“晶子”不同于一般微晶,而是帶有晶格極度變形的微小有序區(qū)域,在“晶子”中心質(zhì)點(diǎn)排列較有規(guī)律,愈遠(yuǎn)離中心則變形程度愈大;從“晶子”部分到無定形部分的過渡是逐步完成的,兩者之間無明顯界限。無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說:玻璃的結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)相似,同樣形成連續(xù)的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但玻璃的網(wǎng)絡(luò)與晶體的網(wǎng)絡(luò)不同,玻璃的網(wǎng)絡(luò)是不規(guī)則的、非周期性的,因此玻璃的內(nèi)能比晶體的內(nèi)能要大。由于玻璃的強(qiáng)度與晶體的強(qiáng)度屬于同一個(gè)數(shù)量級,玻璃的內(nèi)能與相應(yīng)晶體的內(nèi)能相差并不多,因此它們的結(jié)構(gòu)單元(四面體或三角體)應(yīng)是相同的,不同之處在與排列的周期性。微晶學(xué)說強(qiáng)調(diào)了玻璃結(jié)構(gòu)的不均勻性、不連續(xù)性及有序性等方面特征,成功地解釋了玻璃折射率在加熱過程中的突變現(xiàn)象。網(wǎng)絡(luò)學(xué)說強(qiáng)調(diào)了玻璃中離子與多面體相互間排列的均勻性、連續(xù)性及無序性等方面結(jié)構(gòu)特征。0019.在硅酸鹽熔體析晶的成核速率、生長速率隨T變化的關(guān)系圖中,標(biāo)出哪一條曲線代表成核速率,哪一條曲線代表生長速率為什么原因:低溫熔體粘度大,質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)困難易聚結(jié)在一起而成核,即低溫有利于成核;高溫熔體粘度小,質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)速率大,晶核易相遇形成大的晶核而長大,即高溫有利于生長。0020.什么叫表面張力和表面能在固態(tài)下和液態(tài)下這兩者有何差別?解:表面張力:垂直作用在單位長度線段上的表面緊縮力或?qū)⑽矬w表面增大一個(gè)單位所需作的功;。二力/總長度N/m表面能:恒溫、恒壓、恒組成情況下,可逆地增加物系表面積須對物質(zhì)所做的非體積功稱為表面能;J/m2=N/m液體:不能承受剪應(yīng)力,外力所做的功表現(xiàn)為表面積的擴(kuò)展,因?yàn)楸砻鎻埩εc表面能數(shù)量是相同的;固體:能承受剪切應(yīng)力,外力的作用表現(xiàn)為表面積的增加和部分的塑性形變,表面張力與表面能不等。0021.一般說來,同一種物質(zhì),其固體的表面能要比液體的表面能大,試說明原因。解:同一種物質(zhì),其液體固體的表面結(jié)構(gòu)不同,液體分子可自由移動(dòng),總是通過形成球形表面來降低其表面能;固體則不能,固體質(zhì)點(diǎn)不能自由移動(dòng),只能通過表面質(zhì)點(diǎn)的極化、變形、重排來降低系統(tǒng)的表面能,固體表面處于高能量狀態(tài)(由于表面力的存在)。0022.影響濕潤的因素有那些解:(D固體表面粗糙度當(dāng)真實(shí)接觸角0小于90°時(shí),粗糙度越大,表面接觸角越小,就越容易濕潤;當(dāng)。大于90°,則粗糙度越大,越不利于濕潤。(2)吸附膜吸附膜的存在使接觸角增大,起著阻礙作用。0023.說明吸附的本質(zhì)解:吸附是固體表面力場與吸附分子發(fā)出的力場相互作用的結(jié)果,它是發(fā)生在固體上的。根據(jù)相互作用力的性質(zhì)不同,可分為物理吸附和化學(xué)吸附兩種。物理吸附:由分子間引力引起的,這時(shí)吸附物分子與吸附劑晶格可看作是兩個(gè)分立的系統(tǒng)?;瘜W(xué)吸附:伴隨有電子轉(zhuǎn)移的鍵合過程,這時(shí)應(yīng)把吸附分子與吸附劑晶格作為一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)來處理。0024.試說明晶粒之間的晶界應(yīng)力的大小對晶體性能的影響解:兩種不同熱膨脹系數(shù)的晶相,在高溫燃燒時(shí),兩個(gè)相完全密合接觸,處于一種無應(yīng)力狀態(tài),但當(dāng)它們冷卻時(shí),由于熱膨脹系數(shù)不同,收縮不同,晶界中就會(huì)存在應(yīng)力。晶界中的應(yīng)力大則有可能在晶界上出現(xiàn)裂紋,甚至使多晶體破裂,小則保持在晶界內(nèi)。0025.從Si02的多晶轉(zhuǎn)變現(xiàn)象說明硅酸鹽制品中為什么經(jīng)常出現(xiàn)介穩(wěn)態(tài)晶相解:在5731以下的低溫,Si02的穩(wěn)定晶型為b—石英,加熱至5730c轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷匦偷腶—石英,這種轉(zhuǎn)變較快;冷卻時(shí)在同一溫度下以同樣的速度發(fā)生逆轉(zhuǎn)變。如果

加熱速度過快,則a—石英過熱而在16001時(shí)熔融。如果加熱速度很慢,則在870C轉(zhuǎn)變?yōu)閍一鱗石英。a一鱗石英在加熱較快時(shí),過熱到1670C時(shí)熔融。當(dāng)緩慢冷卻時(shí),在870C仍可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)閍—石英;當(dāng)迅速冷卻時(shí),沿虛線過冷,在163C轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)態(tài)的b一鱗石英,在117(轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)態(tài)的g一鱗石英。加熱時(shí)g一鱗石英仍在原轉(zhuǎn)變溫度以同樣的速度先后轉(zhuǎn)變?yōu)閎一鱗石英和a一鱗石英。a一鱗石英緩慢加熱,在1470C時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閍一方石英,繼續(xù)加熱到1713。(2熔融。當(dāng)緩慢冷卻時(shí),在1470C時(shí)可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)閍一鱗石英;當(dāng)迅速冷卻時(shí),沿虛線過冷,在180?270C轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)狀態(tài)的b一方石英;當(dāng)加熱b—方石英仍在180?270C迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)的a一方石英。熔融狀態(tài)的SiO2由于粘度很大,冷卻時(shí)往往成為過冷的液相一一石英玻璃。雖然它是介穩(wěn)態(tài),由于粘度很大在常溫下可以長期不變。如果在lOOO^C以上持久加熱,也會(huì)產(chǎn)生析晶。熔融狀態(tài)的Si02,只有極其緩慢的冷卻,才會(huì)在1713C可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)閍一方石英。對Si02的相圖進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),Si()2的所有處于介穩(wěn)狀態(tài)的熔體的飽和蒸汽壓都比相同溫度范圍內(nèi)處于熱力學(xué)穩(wěn)定態(tài)的熔體的飽和蒸汽壓高。而理論和實(shí)踐證明,在給定的溫度范圍,具有最小蒸汽壓的相一定是最穩(wěn)定的相。所以由于晶型轉(zhuǎn)變速度不同,在不同的加熱或冷卻速率下,硅酸鹽制品中經(jīng)常出現(xiàn)介穩(wěn)態(tài)晶相。0026.今有配料(1)3kg,配料(2)2kg,配料(3)5kg,若將此三配料混合加熱至完全熔融,試根據(jù)杠桿規(guī)則用作圖法求熔體的組成。解:根據(jù)題中所給條件,在濃度三角形中找到三個(gè)配料組成點(diǎn)的位置。連接配料(1)與配料(2)的組成點(diǎn),按杠桿規(guī)則求其混合后的組成點(diǎn)。再將此點(diǎn)與配料(3)的組成點(diǎn)連接,此連線的中點(diǎn)即為所求的熔體組成點(diǎn)。0027.說明影響固相反應(yīng)的因素解:反應(yīng)物化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)的影響;顆粒度和分布影響;反應(yīng)溫度、壓力、氣氛影響;礦化劑的影響。0028.為什么在成核一生成機(jī)理相變中,要有一點(diǎn)過冷或過熱才能發(fā)生相變什么情況下需過冷,什么情況下需過熱,試證明之。解:由熱力學(xué)可知,在等溫、等壓下有 AG=AW-TA5在平衡條件下,AG=0,則有AH-7;a=0 =式中:70是相變的平衡溫度;兇為相變熱。若在任意溫度7的不平衡條件下,則有 AG=M-7AS、。若坨與2不隨溫度而變化,將上式代入上式得:AG=-T&HrrAG=-T&Hrr=AHhzL=\HAT可見,相變過程要自發(fā)進(jìn)行,必須有AG<0,則若相變過程放熱(如凝聚、結(jié)晶等)M<。。要使AG<。,必須有仃>0,AT=7;-?r>°,即丁。>丁,這表明系統(tǒng)必須“過冷”。若相變過程吸熱(如蒸發(fā)、熔融等)兇>。,要滿足這一條件則必須ATvO,即幾<丁,這表明系統(tǒng)要自發(fā)相變則必須“過熱”。0029.敘述硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)分類原則及各種類型的特點(diǎn),并舉一例說明之。解:硅酸鹽礦物按照硅氧四面體的連接方式進(jìn)行分類,具體類型見下表。結(jié)構(gòu)類型共用氧數(shù)形狀絡(luò)陰離子氧硅比實(shí)例島狀0四面體[Si04]4-4鎂橄欖石Mg2[SiO4]組群狀1-2六節(jié)環(huán)[Si6018]12?3綠寶石Be3A12[Si6018]鏈狀2?3單鏈[Si206]4-3?透輝石CaMg[Si206]層狀3平面層[Si4010]4-滑石Mg3[Si4010](OH)2架狀4骨架[Si02] 2石英Si020030.(a)什么叫陽離子交換答:在粘土礦物中,如果[A106]層中部分A13+被\館2+、Fe2+代替時(shí),一些水化陽離子(如Na+、Ca2+等)進(jìn)入層間,來平衡多余的負(fù)電荷,在一定條件下這些陽離子可以被其它陽離子交換,這種現(xiàn)象稱為陽離子交換。0031.從結(jié)構(gòu)上說明高嶺石、蒙脫石陽離子交換容量差異的原因。答:高嶺石的陽離子交換容量較小,而蒙脫石的陽離子交換容量較大。因?yàn)楦邘X石是1:1型結(jié)構(gòu),單網(wǎng)層與單網(wǎng)層之間以氫鍵相連,氫鍵強(qiáng)于范氏鍵,水化陽離子不易進(jìn)入層間,因此陽離子交換容量較小。而蒙脫石是為2:1型結(jié)構(gòu),復(fù)網(wǎng)層間以范氏鍵相連,層間聯(lián)系較弱,水化陽離子容易進(jìn)入復(fù)網(wǎng)層間以平衡多余的負(fù)電荷,因此蒙脫石的陽離子交換容量較大。0032.比較蒙脫石、伊利石同晶取代的不同,說明在平衡負(fù)電荷時(shí)為什么前者以水化陽離子形式進(jìn)入結(jié)構(gòu)單元層,而后者以配位陽離子形式進(jìn)入結(jié)構(gòu)單元層。答:蒙脫石和伊利石均為2:1型結(jié)構(gòu)。但是,蒙脫石的鋁氧八面體層中大約有1/3的A13+被Mg2+所取代,平衡電荷的水化陽離子半徑大,而且水化陽離子與負(fù)電荷之間距離遠(yuǎn),覆網(wǎng)層之間的結(jié)合力弱,所以進(jìn)入層間位置。伊利石的硅氟四面體層中約1/6的Si4+被A13+所取代,K+進(jìn)入復(fù)網(wǎng)層間以平衡多余的負(fù)電荷,K+位于上下二層硅氧層的六邊形網(wǎng)絡(luò)的中心,構(gòu)成[K012],K+與硅氧層中的負(fù)電荷距離近,結(jié)合力較強(qiáng),因此以配位離子形式進(jìn)入結(jié)構(gòu)單元。0033.同為堿土金屬陽離子Be2+、Mg2+、Ca2+,其鹵化物BeF2和Si02結(jié)構(gòu)同,MgF2與Ti02(金紅石型)結(jié)構(gòu)同,CaF2則有螢石型結(jié)構(gòu),分析其原因。答:堿土金屬離子Be2+、Mg2+、Ca2+,隨著原子序數(shù)的增大,離子半徑逐漸增大,極化性能變化不大。當(dāng)陰離子同為F-時(shí),使得其r+/r-增大,配位數(shù)增大,由BeF2的4配位到MgF2的6配位,再到CaF2的8配位。0034.金剛石結(jié)構(gòu)中C原子按面心立方排列,為什么其堆積系數(shù)僅為34%0答:為了分析晶體結(jié)構(gòu)方便起見,金剛石結(jié)構(gòu)中C原子可以看成按面心立方排列。但實(shí)際上由于C原子之間是共價(jià)鍵,具有方向性和飽和性,每個(gè)C原子只與4個(gè)C原子形成價(jià)鍵(緊密相鄰),所以并沒有達(dá)到緊密堆積(緊密堆積時(shí)每個(gè)原子同時(shí)與12個(gè)原子緊密相鄰),其晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在很多空隙。所以其堆積系數(shù)僅為34%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于緊密堆積的%。和CaO同屬NaCl型結(jié)構(gòu),而它們與水作用時(shí)則CaO要比MgO活潑,試解釋之。解:rMg2+與rCa2+不同,rCa2+>rMg2+,使CaO結(jié)構(gòu)較MgO疏松,H20易于進(jìn)入,所以活潑。0036.下列硅酸鹽礦物各屬何種結(jié)構(gòu)類型:Mg2[SiO4],K[AISi308],CaMg[Si206],Mg3[Si4010](OH)2,Ca2Al[AlSiO7](>解:島狀;架狀;單鏈;層狀(復(fù)網(wǎng));組群(雙四面體)。0037.石棉礦如透閃石Ca2Mg5[Si4011](0H)2具有纖維狀結(jié)晶習(xí)性,而滑石Mg2[Si4010](0H)2卻具有片狀結(jié)晶習(xí)性,試解釋之。解:透閃石雙鏈結(jié)構(gòu),鏈內(nèi)的Si-0鍵要比鏈間的Ca-o、Mg-0鍵強(qiáng)很多,所以很容易沿鏈間結(jié)合力較弱處劈裂成為纖維狀;滑石復(fù)網(wǎng)層結(jié)構(gòu),復(fù)網(wǎng)層由兩個(gè)[Si04]層和中間的水鎂石層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,復(fù)網(wǎng)層與復(fù)網(wǎng)層之間靠教弱的分之間作用力聯(lián)系,因分子間力弱,所以易沿分子間力聯(lián)系處解理成片狀。0038.石墨、滑石和高嶺石具有層狀結(jié)構(gòu),說明它們結(jié)構(gòu)的區(qū)別及由此引起的性質(zhì)上的差異。解:石墨中同層C原子進(jìn)行SP2雜化,形成大n鍵,每一層都是六邊形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于間隙較大,電子可在同層中運(yùn)動(dòng),可以導(dǎo)電,層間分子間力作用,所以石墨比較軟。0039.在硅酸鹽晶體中,A13+為什么能部分置換硅氧骨架中的Si4+;(2)A13+置換Si4+后,對硅酸鹽組成有何影響 (3)用電價(jià)規(guī)則說明A13+置換骨架中的Si4+時(shí),通常不超過一半,否則將使結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。解:(1)A13+可與02-形成[A104]5-;A13+與Si4+處于第二周期,性質(zhì)類似,易于進(jìn)入硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中與Si4+發(fā)生同晶取代,由于鮑林規(guī)則,只能部分取代;(2)A13十置換Si4+是部分取代,A13+取代Si4+時(shí),結(jié)構(gòu)單元[AlSiO4][ASiO5],失去了電中性,有過剩的負(fù)電荷,為了保持電中性,將有一些半徑較大而電荷較低的陽離子如K+、Ca2+、Ba2+進(jìn)入結(jié)構(gòu)中;(3)設(shè)A13+置換了一半的Si4+,則02-與一個(gè)Si4+一個(gè)A13+相連,陽離子靜電鍵強(qiáng)度=3/4Xl+4/4X1=7/4,02-電荷數(shù)為-2,二者相差為1/4,若取代超過一半,二者相差必然》1/4,造成結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。0040.舉例說明粗糙度對潤濕與粘附強(qiáng)度的影響,并說明原因。答:如水泥與混凝土集料之間,表面愈粗糙,潤濕性愈好;陶瓷元件表面被銀,必須先將瓷件表面磨平并拋光,才能提高瓷件與銀層之間潤濕性。原因:當(dāng)真實(shí)接觸角小于90&時(shí),粗糙度愈大,就容易潤濕;當(dāng)真實(shí)接觸角大于90。時(shí),則粗糙度愈大,愈不利于潤濕。0041.試從結(jié)構(gòu)和能量的觀點(diǎn)解釋為什么D晶界》D晶內(nèi)答:晶界上質(zhì)點(diǎn)排列結(jié)構(gòu)不同于內(nèi)部,較晶體內(nèi)疏松,原子排列混亂,存在著許多空位、位錯(cuò)、鍵變形等缺陷,使之處于應(yīng)力畸變狀態(tài),具有較高能量,質(zhì)點(diǎn)在晶界遷移所需活化能較晶內(nèi)為小,擴(kuò)散系數(shù)為大。0042.玻璃形成的熱力學(xué)觀點(diǎn)(內(nèi)部條件)答:熔體在冷卻過程中,會(huì)出現(xiàn)三種相變過程:結(jié)晶化、玻璃化和分相。熔體在冷卻過程中發(fā)生何種相變?nèi)Q于熔體組成和冷卻速率。(D結(jié)晶化:有序度不斷增加,直到釋放全部多余能量而使整個(gè)熔體晶化為止。(2)玻璃化:過冷熔體在轉(zhuǎn)變溫度Tg硬化為固態(tài)玻璃的過程。(3)分相:質(zhì)點(diǎn)遷移過程使熔體內(nèi)某些組成偏聚,從而形成互不混溶的組成不同的兩個(gè)玻璃相。(4)比較:玻璃化和分相均沒有釋放出全部多余的能量,因此與結(jié)晶化比較,玻璃化和分相都處于比較能量高的亞穩(wěn)態(tài)。然而由于玻璃與晶體的內(nèi)能差值不大,故析晶能力比較小,因此這種亞穩(wěn)態(tài)在實(shí)際上能夠長時(shí)間穩(wěn)定存在。0043.楊德爾方程與金斯特林格方程主要差異在于:答:⑴楊氏模型中假設(shè)球形顆粒反應(yīng)截面積始終不變,而金氏模型中假設(shè)反應(yīng)產(chǎn)物層厚度X隨時(shí)間而向球中心推進(jìn)。⑵楊氏方程僅適用轉(zhuǎn)化率。而金氏方程能適應(yīng)更大的反應(yīng)程度,適合轉(zhuǎn)化率(3)金氏方程有較好的普遍性,可從其方程本身得到進(jìn)一步的說明。0045.晶粒生長與二次再結(jié)晶的區(qū)別答:①前者胚體內(nèi)晶粒尺寸均勻生長,服從公式DLocd/f,而后者是個(gè)別晶粒異常生長,不服從該公式。②前者是平均尺寸增長,不存在晶核,界面處于平衡狀態(tài),界面無應(yīng)力,而后者的大晶粒界面上有應(yīng)力存在。③前者氣孔都維持在晶界上或晶界交匯處,而后者氣孔被包裹到晶核內(nèi)部。0046.寫出下列缺陷反應(yīng)式1、NaCl形成肖特基缺陷;2、Agl形成弗侖克爾缺陷(Ag+進(jìn)入間隙);3、Ti02摻入到Nb203中,請寫出二個(gè)合理的方程,并判斷可能成立的方程是哪一種再寫出每個(gè)方程的固溶體的化學(xué)式。4、NaCl溶入CaC12中形成空位型固溶體。5、CaC12溶解到KC1中形成間隙固溶體解:1、0-VNa'+VC1?2、AgAg-Agi?+VAgz3、3Ti02>3Ti、b?+VNb'''+600Nb2-4xTi3x03可能成立2Ti02 >2TiNb?+0i''+300Nb2-2xTi2x03+x07c72.4、NaCl >NaCa/+C1C1+VC1?CaC12-(2kCl)-*Cai。0+2Clcl+2Vk,0047.分析說明:為什么非均相成核比均相成核更易進(jìn)行解:因?yàn)?G#c=△(0)并且:f(。)=(2+COSO)(l-COS0)2/4,當(dāng):。=90度時(shí),f(6)=(2+C0Se)(1-COS0)2/4=(2+0)(1-0)2/4=2/4=l/2,所以:Z\G#c=△(0)=1/2。AGc,即:非均相成核所需能量是均相成核的一半,雜質(zhì)存在有利成核。0048.相變過程的推動(dòng)力:相變推動(dòng)力為過冷度(過熱度)的函數(shù),相平衡理論溫度與系統(tǒng)實(shí)際溫度之差即為相變過程的推動(dòng)力?!鱃=△H-TAH/T0=△HT0-T/T0=△H.AT/TO式中:TO一相變平衡溫度,AH一相變熱,T--任意溫度。自發(fā)反應(yīng)時(shí):AG<0,即AH.AT/T0<0相變放熱(凝聚,結(jié)晶):AH<0則須:AT〉。,TO>T,過冷,即實(shí)際溫度比理論溫度要低,相變才能自發(fā)進(jìn)行。相變吸熱(蒸發(fā),熔融):AH>0,AT<0,TO<T,過熱。即實(shí)際溫度比理論溫度要高,相變才能自發(fā)進(jìn)行。0049.說明斯賓那多分解相變和成核-生長相變的主要區(qū)別解:組成變-不變;相分布和尺寸有規(guī)律-無規(guī)律;相顆粒高度連續(xù)性非球型-連續(xù)性差的球型0050.什么是馬氏體相變說明其相變的特點(diǎn)鋼淬火時(shí)得到的一種高硬度結(jié)構(gòu)的變化過程。特點(diǎn):具有剪切均勻整齊性、不發(fā)生原子擴(kuò)散、相變速度快可達(dá)聲速、相變有一定范圍。0051.說明影響燒結(jié)的因素解:1、粉末的粒度。細(xì)顆粒增加了燒結(jié)推動(dòng)力,縮短原子擴(kuò)散距離,提高顆粒在液相中的溶解度,從而導(dǎo)致燒結(jié)過程的加速。2、外加劑的作用。在固相燒結(jié)中,有少量外加劑可與主晶相形成固溶體,促進(jìn)缺陷增加,在液相燒結(jié)中,外加劑改變液相的性質(zhì)(如粘度,組成等),促進(jìn)燒結(jié)。3、燒結(jié)溫度:晶體中晶格能越大,離子結(jié)合也越牢固,離子擴(kuò)散也越困難,燒結(jié)溫度越高。保溫時(shí)間:高溫段以體積擴(kuò)散為主,以短時(shí)間為好,低溫段為表面擴(kuò)散為主,低溫時(shí)間越長,不僅不引起致密化,反而會(huì)因表面擴(kuò)散,改變了氣孔的形狀而給制品性能帶來損害,要

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