无机材料科学基础教程考试题库

1、WORD格式无机材料科学根底试卷7一、名词解释 20 分1、正尖晶石、反尖晶石；2、线缺陷、面缺陷；3、晶子学说、无规那么网络学说；4、可塑性、晶胞参数；二、选择题 10 分1、以下性质中不是晶体的根本性质。A、自限性B、最小内能性C、有限性D、各向异性2、晶体在三结晶轴上的截距分别为2a、3b、6c。该晶面的晶面指数为。A、 236B、 326C、 321D、 1233、依据等径球体的堆积原理得出，六方密堆积的堆积系数立方密堆积的堆积系数。A、大于B、小于C、等于D、不确定。、某晶体AB，A的电荷数为 1，A B 键的 S=1/6，那么 A +的配位数为4A、4B、12C、 8D、 65、在

2、单位晶胞的 CaF2晶体中，其八面体空隙和四面体空隙的数量分别为。A、4，8B、8，4C、1，2D、2，46、在 ABO 3(钙钛矿 )型构造中， B 离子占有。A、四面体空隙B、八面体空隙C、立方体空隙D、三方柱空隙晶体7、在硅酸盐熔体中，当 R=O/Si 减小时，相应熔体组成和性质发生变化，熔体析专业资料整理WORD格式晶能力，熔体的黏度，低聚物数量。A、增大B、减小C、不变D、不确定22降低固体外表粗糙度，润湿性能。A、降低B、改善C、不影响1.1 J/m2时，专业资料整理WORD格式9、一种玻璃的组成为32.8%CaO， 6.0 Al 2O3%，61.2 SiO2%，此玻璃中的 Al3

3、+ 可视为网络，玻璃构造参数Y=。A、变性离子， 3.26B、形成离子， 3.26C、变性离子， 2.34D、形成离专业资料整理WORD格式子， 2.3410、黏土泥浆胶溶必须使介质呈。A、酸性B、碱性C、中性11、可以根据 3T 曲线求出熔体的临界冷却速率。熔体的临界冷却速率越小，就形成玻璃。A、越难B、越容易C、很快D、缓慢专业资料整理WORD格式12、晶体构造中一切对称要素的集合称为。A、对称型B、点群C、微观对称的要素的集合D、空间群三、填空 15 分、c 0，=1200的晶体属晶系。1a=b= = 902、晶体的对称要素中宏观晶体中可能出现的对称要素种类有、。3、六方严密堆积的原子密

4、排面是晶体中的面，立方严密堆积的原子密排面是晶体中的面。4、TiO 2在复原气氛中可形成型非计量化合物，可形成型半导体，缺陷浓度与氧分压的 1/6 次方成，如果减少周围氧气的分压， TiO 2-x的密度将。5 形成连续固溶体的条件是、和。6、晶体的热缺陷有和两类，热缺陷浓度与温度的关系式为。7、Ca-黏土泥浆胶溶时，参加NaOH 和 Na2SiO3电解质，效果好？8、黏土带电荷的主要原因是、和，黏土所带静电荷为。四、问答题 45 分1、试比拟伊利石和蒙脱石的构造特点。10 分中4+，但 Si4+一般不、试解释说明为什么在硅酸盐构造中Al3+经常取代 SiO4Si2会置换 AlO 6 中的 Al

5、 3+？配位数为 6 时， S14、A1 3和 O2的离子半径分别为 0.40? 、0.53? 和 1.40? ；配位数为 4 时，一离子半径依次为 0.26? 、0.40?和 1.38? 。 8 分3、网络变性体如Na2O加到石英玻璃中，使硅氧比增加。实验观察到当O/Si=2.53 时，即到达形成玻璃的极限，根据构造解释为什么在 2<O/Si<2.5 的碱和硅石混合物可以形成玻璃 ,而 O/Si=3 的碱和硅石混合物结晶而不形成玻璃? 8 分4、什么是润湿？改善润湿的方法有那些？9 分5、完成以下缺陷反响式10 分Fe2 O3FeOCaF2YF3专业资料整理WORD格式五、计算题

6、 10 分专业资料整理WORD格式有两种不同配比的玻璃，其组成如下：序号Na2O mol2 3mol2Al OSiO mol1101278220674试用玻璃构造参数说明两种玻璃高温下粘度的大小？无机材料科学根底试卷七答案及评分标准二、名词解释 20 分1、正尖晶石、反尖晶石；正尖晶石；在AB2O4尖晶石构造中，A 离子占据四面体空隙， B 离子占据八面体空隙的尖晶石。 2.5 分反尖晶石：如果半数的B 离子占据四面体空隙， A 离子和另外半数的B 离子占据八面体空隙那么称反尖晶石。2.5 分2、线缺陷、面缺陷；线缺陷：指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规那么性排列所产生的缺陷。专业资料整

7、理WORD格式面缺陷：指在两维方向上偏离理想晶体中的周期性、规那么性排列所产生的缺专业资料整理WORD格式陷。专业资料整理WORD格式3、晶子学说、无规那么网络学说；晶子学说：认为玻璃构造是一种不连续的原子晶子的结合体，即无数“晶子分散在无定形介质中，“晶子的化学性质和数量取决于玻璃的化学组成，“晶子不同于一般微晶，而是带有晶格极度变形的微小有序区域，在“晶子中心质点排列较有规律，越远离中心那么变形程度越大，从“晶子局部到无定形局部的过渡是逐步完成的，两者之间无明显界面。 2.5 分无规那么网络假说：但凡成为玻璃态的物质和相应的晶体构造一样，也是由一个三度空间网络所构成。这种网络是由离子多面体

8、三角体或四面体构筑起来的。晶体构造网是由多面体无数次有规律重复构成，而玻璃中构造多面体的重复没有规律性。 2.5 分4、可塑性、晶胞参数；可塑性：粘土与适当比例的水混合均匀制成泥团，该泥团受到高于某一个数值剪应力作用后，可以塑造成任何形状，当去除应力泥团能保持其形状，这种性质称为可塑性。 2.5 分晶胞参数：表示晶胞的形状和大小可用六个参数即三条边棱的长度 a、b、c和三条边棱的夹角 、即为晶胞参数。二、选择题 10 分、3 个 2 分)1、C； 2、C； 3、 C；4、D；5、A；6、B；7、B，A，B；8、A；9、 B、 B； 10、B；11、B；12、 D三、填空 15 分、 3 个 2

9、 分1、六方专业资料整理WORD格式2、对称中心、对称面、对称轴、倒转轴3、 0001、 1114、阴离子缺位型、 n、反比、减小5、 r l -r 2/r l <15、一样的晶体构造类型、离子价一样或离子价总和相等6、弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷、n/N=exp- ?Gf/2kT 7、Na2SiO38、黏土晶格内离子的同晶置换、黏土边面断裂、黏土内腐殖质离解、负六、问答题 45 分、每题 10 分5、 10 分答：伊利石和蒙脱石是2：l 型构造 1 分，其构造皆属于单斜晶系；都存在同晶取代，蒙脱石同晶取代主要发生在八面体层中 2 分，而伊利石是发生在硅氧面体层中 2 分；蒙脱石的电荷不平衡

10、由进入层间的水化阳离子补偿，这种水化阳离子在层间无固定位置，结合力弱，容易被交换出来 2 分；伊利石的电荷不平衡由进入层间的 K+离子补偿， K+离子有固定位置和配位数，结合较结实 2 分，因此蒙脱石的阳离子交换能力比伊利石强，蒙脱石构造中有层间水，并有膨胀性，而伊利石没有1 分。6、 8 分答： CN=4, r Al3+/r o2- =0.4/1.38=0.29,Al3+四配位稳定，故在硅酸盐结构中 Al 3+经常取代 SiO 4 中Si 4+形成 AlO 4 ； 4分 CN=6，4+2-=0.4/1.38=0.29,Si4+r Si /ro四配位稳定，六配位不稳定，故在硅酸盐构造中Si 4

11、+一般不会置换 AlO 6 中的 Al 3+，形成 SiO 6 。 4 分7、 8 分答：在 2<O/Si<2.5的碱和硅石混合物中，氧硅比拟低，在高温熔体中高聚物含量较高，熔体黏度较高，不易析晶，所以可以形成玻璃；4 分而在 O/Si=3 的碱和硅石混合物中，氧硅比拟高，在高温熔体中低聚物含量较高，熔体黏度较低，所以易析晶，而不形成玻璃。4 分8、 9 分答：润湿：固体与液体接触后，体系固体+液体的吉布斯自由能降低时，就称润湿。1 分改善润湿的方法有：降低SLS 、V 两相组成尽量接近；2 分降低 LV在液相中加外表活性剂；2 分提高 SV去除固体外表吸附膜；2 分改变粗糙度。

12、2 分5、完成以下缺陷反响式10 分2FeOFe2O3'VO 2OO或3FeOFe2 O3'Fei3OO2FeFe2FeFe(5 分)YF3CaF 2YCa'2FF或FiCaF 22YCa''(5分 )2YF3VCa 6FF专业资料整理WORD格式七、计算题 10 分专业资料整理WORD格式解：1#玻璃：Na2 O/ Al 2O3=10/12<1，所以 Al 3+在玻璃中起网络变性离子的作用1分R =10+12*3+78*2 /78=2.59X1=2*2.59-4=1.18Y=4-1.18=2.82 311分3+在玻璃中起网络形成离子的作用 1 分

13、2232#玻璃： Na O/ AlO =20/6>1，所以 AlR =20+6 *3+74*2 / 74+6*2=2.16X =2*2.16-4=0.3222Y2 =4-0.32=3.683 分因而 Y1<Y2R1>R2即 2#玻璃桥氧分数大于 1#, O/Si 比小于 1#玻璃 ,所以在高温下 1#熔体黏度小于 2#.2 分无机材料科学根底试卷八三、名词解释 20 分1、类质同晶、同质多晶；2、点缺陷、热缺陷；3、缩聚、解聚；4、聚沉值、晶面指数；二、选择题 10 分1、依据等径球体的堆积原理得出，立方密堆积的堆积系数体心立方堆积的堆积系数。A、大于B、小于C、等于D、不确

14、定2、晶体在三结晶轴上的截距分别为2a、3b、6c。该晶面的晶面指数为。A、 236B、 326C、 321D、 1233、以下性质中不是晶体的根本性质。A、自限性B、最小内能性C、有限性D、各向异性4、在单位晶胞的CaF2晶体中，其八面体空隙和四面体空隙的数量分别为。A、4，8B、8，4C、1，2D、2，4、一种玻璃的组成为.2SiO2，此玻璃中的3+，玻璃2O1/3Al2O3Al 可视为5Na构造参数 Y= 。A、变性离子； 2B、形成离子； 2C 、变性离子； 3.5 D 、形成离子；3.52-作稍有变形的立方密堆排列， Ti 4+填充了、金红石晶体中，所有O。6A、全部四面体空隙B、全

15、部八面体空隙C、 1/2 四面体空隙D、 1/2八面体空隙7、滑石3MgO·4SiO2·H2O和高岭土 Al 2O3·2SiO2·2H2O分别属于层状构造的硅酸盐矿物。A、 1：1 和 2：1B、 2：1 和 1：1C、 3：1 和 2：1专业资料整理WORD格式8、在硅酸盐熔体中，当 R=O/Si 减小时，相应熔体组成和性质发生变化，熔体析晶能力，熔体的黏度，低聚物数量。A、增大B、减小C、不变D、不确定、当固体外表能为2，液体外表能为 0.9 J/m2，液固界面能为1.1 J/m2时增91.2J/m加固体外表光滑度，润湿性能。A、降低B、改善C、不影

16、响10、粘土泥浆胶溶必须使介质呈A、酸性B、碱性C、中性11、晶体构造中一切对称要素的集合称为。A、对称型B、点群C、微观对称的要素的集合D、空间群12、可以根据 3T 曲线求出熔体的临界冷却速率。熔体的临界冷却速率越大，就形成玻璃。A、越难B、越容易C、很快D、缓慢三、填空 15 分1、黏土带电荷的主要原因是、和，黏土所带静电荷为。2、晶体的对称要素中微观对称要素种类有、。3、由于的结果，必然会在晶体构造中产生“组分缺陷，组分缺陷的浓度主要取决于：和。4、UO2+x在氧化气氛中可形成型非计量化合物，可形成型半导体，缺陷浓度与氧分压的1/6 次方成，如果减少周围氧气的分压， UO2+x的密度将

17、。5、b 与位错线的位错称为刃位错，可用符号表示； b 与位错线的位错称为螺位错，可用符号表示。6、a=b c 0，=1200的晶体属晶系。= = 907、立方严密堆积的原子密排面是晶体中的面，六方严密堆积的原子密排面是晶体中的面。8、为使瘠性料泥浆悬浮，一般常用的两种方法是和八、问答题 40 分1、简述硅酸盐晶体构造分类的原那么和各类构造中硅氧四面体的形状。12 分2、试述 B2O3中参加 Na2O 后,构造发生的变化 ,解释硼酸盐玻璃的硼反常现象？9 分3、用 KCl 和 CaCl2分别稀释同一种黏土泥浆，当电解质参加量一样时，试比拟专业资料整理WORD格式两种泥浆以下性质的差异。1泥浆的

18、流动性4坯体的致密度10 分 2泥浆的触变性5黏土的电位3泥浆的可塑性专业资料整理WORD格式4、在硅酸盐晶体构造中， SiO 4 四面体或孤立存在，或共顶连接，而不共棱，更不共面，解释之。 9 分九、计算题 15 分CeO2为萤石构造，其中参加 0.15molCaO 形成固溶体 ,实验测得固溶体晶胞参数 a0=0.542nm,测得固溶体密度=6.54g/cm3,试计算说明固溶体的类型？ (其中Ce=140.12,Ca=40.08,O=16)无机材料科学根底试卷八答案及评分标准四、名词解释 20 分1、类质同晶、同质多晶；同质多晶：化学组成一样的物质，在不同的热力学条件下结晶成构造不同的晶体的

19、现象，称为同质多晶现象。 2.5 分类质同晶：物质结晶时，其晶体构造中本应由某种离子或原子占有的配位位置，一局部被介质中性质相似的它种离子或原子占有，共同结晶成均匀的呈单一相的混合晶体，但不引起键性或晶体构造型式发生质变的现象称为类质同晶。（ 2.5 分2、点缺陷、热缺陷；点缺陷：三维方向上缺陷尺寸都处于原子大小的数量级上。2.5 分热缺陷：晶体温度高于绝对 0K 时，由于热起伏使一局部能量较大的质点原子或离子离开平衡位置所产生的空位和 /或间隙质点。 2.5 分3、缩聚、解聚；聚合：由分化过程产生的低聚合物，相互作用，形成级次较高的聚合物，同时释放出局部 Na2O，这个过程称为缩聚，也即聚合

20、。 2.5 分解聚：在熔融 SiO2中， O/Si 比为 2：1，SiO 4 连接成架状。假设参加Na2O那么使 O/Si 比例升高，随参加量增加，O/Si 比可由原来的 2：1 逐步升高到 4： 1，SiO 4 连接方式可从架状变为层状、带状、链状、环状直至最后断裂而形成SiO 4岛状，这种架状 SiO 4 断裂称为熔融石英的分化过程，也即解聚。2.5 分4、聚沉值、晶面指数；聚沉值：凡能引起溶胶明显聚沉如溶胶变色浑浊所需外加电解质的最小浓度称为聚沉值。 2.5 分晶面指数：结晶学中经常用hkl 来表示一组平行晶面，称为晶面指数。数字 hkl 是晶面在三个坐标轴晶轴上截距的倒数的互质整数比。

21、2.5 分五、选择题 10 分1、A； 2、C； 3、 C；4、A；5、D，D；6、D；7、B；8、B、A、B； 9、 B； 10、B；11、D；12、 A三、填空 15 分 (3 个 2 分)1、黏土晶格内离子的同晶置换、黏土边面断裂、黏土内腐殖质离解、负2、平移轴、像移面、螺旋轴专业资料整理WORD格式3、不等价置换、搀杂量溶质数量、固溶度4、阴离子间隙型、 P、正比、增大5、垂直、平行、6、六方7、 111、 00018、控制料浆的 pH 值、有机外表活性物质的吸附十、问答题 40 分3、 12 分答：硅酸盐晶体构造分类的原那么：构造中硅氧四面体的连接方式。2 分各类构造中硅氧四面体的形

22、状：岛状构造：四面体；组群状构造；2 分双四面体、三节环、四节环和六节环；2 分链状构造：单链、双链；2 分层状构造：平面层； 2 分架状构造：三维空间延伸的骨架。2 分4、 9 分答： B2O3中参加 Na2O 后 , Na 2 O 所提供的氧使 BO3 三角体变成 BO4四面体，导致 B2 O3玻璃构造由两度空间的层状构造局部转变为三维的架状构造，从而加强了网络，并使玻璃的各种物理性质变好，这与一样条件下的硅酸盐玻璃相比，其性质随 R2O或 RO参加量的变化规律相反，出现硼酸盐玻璃的硼反常现象。3、 10 分答： 1泥浆的流动性KCl >CaCl 22 分2泥浆的触变性KCl <

23、; CaCl22 分3泥浆的可塑性KCl l< CaCl22 分4坯体的致密度KCl > CaCl22 分5黏土的电位KCl l> N CaCl22 分4、 9 分答：在硅酸盐晶体构造中，SiO4 四面体中的Si 4+是高电价低配位的阳离子，以共棱、共面方式存在时，两个中心阳离子Si 4+间距离较近、排斥力较大，所以不稳定，而孤立存在，或共顶连接。十一、计算题 15 分CaOCeO 2CaCeVOOO14 分CaOZrO 2CaCeCai2OO24 分由(2)式知其固溶体的化学式： Ce0.85 Ca 0. 15O1.851.5 分 1式固溶式为：4(0.85140.120.

24、1540.081.8516)D0 1(0.542107 ) 36.02 1023 6.456 g3 1.5 分cm 2式固溶式为： 1.5 分由(1)式知固溶体的化学式：Ce0.925 Ca 0.15 O 2D024(0.925 140.120.15 40.08216)6.995 gcm3 1.5 分(0.54210 7)36.02 10 23专业资料整理WORD格式实测 D6.54g/cm3，接近 D ，说明方程 (1) 合理，1 分01固溶体化学式：Ce0.85 Ca0.15 O1.85为氧空位型固溶体。无机材料科学根底试卷九一、名词解释 20 分：1. 不一致熔融化合物，连线规那么2.

25、非本征扩散，稳定扩散3. 非均匀成核 , 一级相变，4. 晶粒生长，二次再结晶二、选择题 12 分：1. 据X特荷夫规那么 , 纯固相反响，反响过程是A.放热过程B.等温过程C.吸热过程2.在反响温度下，当固相反响的某一相发生晶型转变时，反响速度是A. 无影响B. 加快C. 减慢3.外表扩散系数Ds，界面扩散系数 Dg，晶格扩散系 Db 的关系是A.Ds Dg DbB. Ds Db DgC.Db Ds DgD. Db Dg Ds4.同一种物质在晶体中的扩散系数在玻璃中的扩散系数A大于B等于C小于D不确定5. A，B 进展反响生成 AmBn, 为扩散控制的固相反响，假设 DB?DA，那么在 Am

26、Bn-A界面上，反响物B 的浓度 CB为A.1B.0C.不确定6.烧结中晶界移动的推动力是A.外表能B.晶界两侧自由焓差C.空位浓度差7.陶瓷经烧结后在宏观上的变化表述不正确的选项是A.强度增加B.体积收缩C.气孔率降低D.致密度减少8.金斯特林格方程采用的反响截面模型为A.平板B.球体C.球壳D.圆柱9. 以下过程中，哪一个能使烧结体的强度增加而不引起坯体收缩？A.蒸发 -凝聚B.体积扩散C.流动传质D.溶解 -沉淀10. 以下属于逆扩散过程的是A. 二次再结晶B.杂质的富集于晶界C.布朗运动11. 在制造透明 Al 2O3陶瓷材料时，原料粉末的粒度为 2 m，在烧结温度下保温30分钟，测得

27、晶粒尺寸为 10m。假设在同一烧结温度下保温 4小时，晶粒专业资料整理WORD格式尺寸为粒尺寸为,为抑制晶粒生长参加。0.1 MgO ，此时假设保温4小时，晶专业资料整理WORD格式A. 16mB. 20mC. 24 mD. 28 m专业资料整理WORD格式三、填空题 18 分1. 烧结的主要传质方式有蒸发 -凝聚传质、扩散传质、流动传质和溶解 -沉淀传质四种，产生这四种传质的原因依次为、和。2. 均匀成核的成核速率 Iv 由和因子所决定的。3. 菲克第一定律的应用条件是，菲克第二定律的应用条件是。4. 液-固相变过程的推动力为、和。5.固体内粒子的主要迁移方式有、。6. 如晶体纯度降低，扩散

28、系数与温度关系曲线中本征与非本征扩散的转折点。7.合成镁铝尖晶石，可选择的原料为MgCO 3 ,MgO, -Al 2O3, - Al 2O3,从提高反响速率的角度出发选择，原料较好。8.在均匀成核时，临界成核位垒Gk= ,其值相当于具有临界半径 rk的粒子数 nk/N=。9.液-固相变时，非均匀成核位垒与接触角 有关，当 为时，非均匀成核位垒与均匀成核位垒相等。10. 成核生长机理的相变过程需要有一定的过冷或过热，相变才能发生，在情况下需要过冷。11. 在制硅砖时，参加氧化铁和氧化钙的原因，能否参加氧化铝。12. 在液相线以下的分相区的亚稳区内，其分解机理为，新相成状，不稳定区的分解机理为，新

29、相成状。四、简答题 32 分1.影响固相反响的因素有那些？6 分专业资料整理WORD格式2. 从热力学、动力学特性、形貌等比照不稳分解和均匀成核成长这两种相变过程。如何用实验方法区分这两种过程？ 9 分3晶界移动遇到气孔时会出现几种情况，从实现致密化目的考虑，晶界应如何移动？怎样控制？ 10 分4.试比拟杨德尔方程和金斯特林格方程的优缺点及其适用条件。7 分五、相图分析 18 分右图为生成一个三元化合物的三元相图，1. 判断三元化合物 N 的性质，说明理由？2. 标出边界曲线的温降方向转熔界限用双箭头；3. 指出无变量点的性质 L、K 、 M ；4. 分析点 1，2 的结晶路程；5. 计算 2

30、 点液相刚到结晶完毕点和结晶完毕后各相的含量无机材料科学根底试卷九标准答案与评分标准一、名词解释 20 分：1. 不一致熔融化合物 , 连线规那么答：不一致熔化合物是一种不稳定的化合物，加热到一定温度会发生分解，分解产物是一种液相和一种固相，液相和固相的组成与化合物组XX不一样。（ 2.5 分连线规那么：将一界限或其延长线与相应的连线或其延长线相交，其交点是该界限上的温度最高点。2.5 分2. 非本征扩散，稳定扩散非本征扩散：受固溶引入的杂质离子的电价和浓度等外界因素所控制的扩散。或由不等价杂质离子取代造成晶格空位，由此而引起的质点迁移。2.5专业资料整理WORD格式稳定扩散：假设扩散物质在扩

31、散层 dx 内各处的浓度不随时间而变化，即 dc/dt=0 。这种扩散称稳定扩散。 2.5 分3. 非均匀成核 , 一级相变，非均匀成核：是指借助于外表、界面、微粒裂纹器壁以及各种催化位置等而形成晶核的过程 2.5一级相变：体系由一相变为另一相时，如两相的化学势相等但化学势的一级偏微商 ( 一级导数 ) 不相等的称为一级相变。 2.54. 晶粒生长，二次再结晶晶粒生长：平衡晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。2.5分二次再结晶：是少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大的过程。2.5 分二、选择题 12 分：每题 1 分1. A2.B3. A4. C5.B6.B7. D8.B9.A10.

32、B11.D, B三、填空题 18 分每空 0.7 分1. 压力差、空位浓度差、应力 -应变和溶解度；2. 受核化位垒影响的成核率因子、受原子扩散影响的成核率因子3. 稳定扩散、不稳定扩散4. 过冷度、过饱和浓度、过饱和蒸汽压5. 空位机构、间隙机构6. 向左7. MgCO3、 - Al 2O38. 1/3Ak、新相界面能的 1/3、 exp- Gk/RT9. 180o10. 相变过程放热11. 作为矿化剂，产生不同晶型石英溶解度不同的液相，不能12. 成核 - 生长机理、孤立的球形颗粒、旋节分解区 Spinodale 、高度连续性的非球形颗粒。五、简答题 32 分1影响固相反响的因素有那些？答

33、：影响固相反响的因素有反响物化学组成与构造的影响；颗粒度和分布影响；反响温度、压力、气氛影响；矿化剂的影响。6 分2从热力学、动力学特性、形貌等比照不稳分解和均匀成核成长这两种相变过程。如何用实验方法区分这两种过程？9 分专业资料整理WORD格式答：不稳分解：在此区域内，液相会自发分相，不需要克制热力学势垒，无成核- 长大过程，分相所需时间极短，第二相组成随时间连续变化，在不稳分解分相区内，随着温度的降低、时间的延长，析出的第二相在母液中相互贯穿，形成蠕虫状构造。 4 分成核 - 生成：在此区域内，在热力学上，系统对微小的组成起伏是亚稳的，形成新相需要做功，即存在成核势垒，新相形成如同结晶过程

34、的成核 - 长大机理，分相所需时间长，分出的第二相组成不随时间变化。随着温度的降低、时间的延长，析出的第二相在母液中逐渐长大，形成孤立球状构造。 4 分用 TEM观察分相以后形貌，假设两相无明显的连续性，第二相呈孤立球状，那么为成核 - 生长分相；假设两相形成互相交织的 " 蠕虫状 " ，那么为不稳分解相变过程。 1分3晶界移动遇到气孔时会出现几种情况，从实现致密化目的考虑，晶界应如何移动？怎样控制？ 10 分答：烧结初期，晶界上气孔数目很多，此时气孔阻止晶界移动，Vb=0。 2 分烧结中、后期，温度控制适当，气孔逐渐减少。可以出现Vb=Vp，此时晶界带动气孔以正常速度移动

35、，使气孔保持在晶界上，气孔可以利用晶界作为空位传递的快速通道而迅速聚集或消失。2分继续升温导致Vb?Vp，晶界越过气孔而向曲率中心移动，气孔包入晶体内部，只能通过体积扩散排除，这是十分困难的。2 分从实现致密化目的考虑，晶界应带动气孔以正常速度移动，使气孔保持在晶界上，气孔可以利用晶界作为空位传递的快速通道而迅速聚集或消失。2 分控制方法：控制温度，参加外加剂等。2 分4.答：杨德尔方程在反响初期具有很好的适应性，但杨氏模型中假设球形颗粒反应截面积始终不变，因而只适用反响初期转化率较低的情况。4 分而金氏模型中考虑在反响进程中反响截面积随反响进程变化这一事实，因而金氏方程适用X围更广，可以适合

36、反响初、中期。两个方程都只适用于稳定扩散的情况。4分六、相图分析 18 分右图为生成一个三元化合物的三元相图，1.判断三元化合物N 的性质，说明理由？不一致熔融三元化合物，因其组成点不在其初晶区内。 1 分2.标出边界曲线的温降方向转熔界限用双箭头；见图3 分3.指出无变量点的性质 L 、K 、 M ； 3 分专业资料整理WORD格式M ：低共溶点L ：低共溶点 K ：单转熔点4.析点 1，2 的结晶路程； 6 分（ 2 分（ 1 分（ 2 分1 分5. 计算 2 点液相刚到结晶完毕点和结晶完毕后各相的含量。2 点液相刚到结晶完毕点时存在B、N、液相 LL%= fM 2/FLN%=L2/Lf

37、Bf/NB B%=L2/Lf Nf/NB （ 3 分结晶完毕后存在 N、B、 C，各相的含量过 2 点作平行线或用双线法求得，N%=hcC%=gnB%=gh无机材料科学根底试卷十一、名词解释 20 分：1. 一致熔融化合物，三角形规那么2. 非本征扩散，稳定扩散3. 非均匀成核 , 一级相变，2. 晶粒生长，二次再结晶二、选择题 12 分：1. 陶瓷经烧结后在宏观上的变化表述不正确的选项是专业资料整理WORD格式A. 强度增加B.体积收缩C.气孔率降低D. 致密度减少2.在反响温度下，当固相反响的某一相发生晶型转变时，反响速度是A. 无影响B. 加快C. 减慢3.外表扩散系数Ds，界面扩散系数

38、 Dg，晶格扩散系 Db 的关系是A.Ds Dg DbB. Ds Db DgC.Db DsDgD. Db Dg Ds4.以下属于逆扩散过程的是A. 二次再结晶B.杂质的富集于晶界C.布朗运动5. A，B 进展反响生成 AmBn, 为扩散控制的固相反响，假设 DB?DA，那么在 AmBn-A界面上，反响物 B 的浓度 CB为A.1B.0C.不确定6.烧结中晶界移动的推动力是A.外表能B.晶界两侧自由焓差C.空位浓度差7.同一种物质在晶体中的扩散系数在玻璃中的扩散系数A大于B等于C小于D不确定8.金斯特林格方程采用的反响截面模型为A.平板B.球体C.球壳D.圆柱9. 以下过程中，哪一个能使烧结体的

39、强度增加而不引起坯体收缩？A.蒸发 -凝聚B.体积扩散C.流动传质D.溶解 -沉淀10.纯固相反响，反响过程是A.放热过程B.等温过程C.吸热过程11. 在制造透明 Al 2O3陶瓷材料时，原料粉末的粒度为 2 m，在烧结温度下保温专业资料整理WORD格式30分钟，测得晶粒尺寸为 10m。假设在同一烧结温度下保温为, 为抑制晶粒生长参加 0.1MgO ，此时假设保温4小时，晶粒尺寸4小时，晶粒尺寸为专业资料整理WORD格式。专业资料整理WORD格式A. 16mB. 20mC. 24 mD. 28 m专业资料整理WORD格式三、填空题 18 分1. 烧结的主要传质方式有蒸发 -凝聚传质、扩散传质

40、、流动传质和溶解 -沉淀传质四种，产生这四种传质的原因依次为、和。2.均匀成核的成核速率 Iv 由和因子所决定的。3.菲克第一定律的应用条件是，菲克第二定律的应用条件是专业资料整理WORD格式4.液-固相变过程的推动力为、和。5.固体内粒子的主要迁移方式有、。6. 如杂质的量增加，扩散系数与温度关系曲线中本征与非本征扩散的转折点。7.合成镁铝尖晶石，可选择的原料为 MgCO3 ,MgO, -Al 2O3, - Al 2O3, 从提高反响速率的角度出发选择，原料较好。8.在均匀成核时，临界成核位垒Gk=,其值相当于具有临界半径 rk的粒子数 nk/N= 。9.液-固相变时，非均匀成核位垒与接触角有关，当为时，非均匀成核位垒为零。10. 成核生长机理的相变过程需要有一定的过冷或过热，相变才能发生，在情况下需要过冷。11. 在制硅砖时，参加氧化铁和氧化钙的原因专业资料整理WORD格式，能否参加氧化铝专业资料整理WORD格式。专业资料整理WORD格式12. 在液相线以下的分相区的亚稳区内，其分解机理为，专业资料整理WORD格式新相成专业资料整理WORD格式状，不稳定区的分解机理为，新相成专业资料整理WORD格式四、简答题状。30 分专业资料整理WORD格式1.试比拟杨德尔方程和金斯特林格方程的优缺点及其适用条件。8 分专业资料整理WORD格式2. 相变过程的推动力是什么？ 8