材料科学基础期末复习考试

安庆师范学院

2010-2011学年度第一学期期末复习考

试

《材料科学基础》课程

院系 化学化工学院 专业 材料化学 班级 姓名 学号□□□□□□□□□ 题 号 一

二

三

四

五

总分

得 分

1、本试卷共五大题。

2、考生答题时必须准确填写院系、专业、班级、姓名、学号等栏目，字迹要清楚、工整。

一．选择题：(本大题共十小题，每小题1分，共

10分，将答案填入下面表格中） 1、右图最可能是哪种晶体的结构（ ）

A ．萤石结构

B ．尖晶石结构

C ．钙钛矿结构

D ．金红石结构

2.下列四个选项中，哪项不会影响填隙型固溶体的固溶度……（ ） A 尺 寸 B 离子价 C 导电性 D 电负性

3、下图为六方最密堆积(A3)，则其每个原子的配位数为( )个。

A

B A

B

B A

A

A A

A

A A A

A A A

A

A ．2

B ．4

C ．8

D ．12

得 分

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

4、在烧结模型中，中心距缩短的双球模型适用于( )传质的烧结。

A蒸发-冷凝B溶解-沉淀

C晶格扩散D表面扩散

5、过冷熔体的结晶过程是由两步组成的，它包括( )

A．晶核生长和晶体生长B．晶核生长和析出晶体

C．析出晶体和晶体生长D．快速冷却和析出晶体

6、下列图中哪个晶胞最可能是尖晶石晶体结构（）

7、阴离子具有立方密堆积，阳离子填满所有四面体空隙的是下列哪种结构（）

A．萤石结构B．反萤石结构

C．尖晶石结构D．反尖晶石结构

8、下列缺陷中属于线缺陷的是( )

A．位错B．晶界

C．层错D．空位

9、当硅氧四面体被共用的顶点数S=4时，其形成的结构为（）A．岛状结构B．链状结构

C．层状结构D．骨架结构

10、下图中，高温熔体M缓慢析晶将在（）点结束。

A．K点B．P点

C．E点D．D点

二、填空题（本大题共13小题，共27分）

1、烧结是一个过程（1

分），（1分）是推动烧结进行的基本动力。

2、在一定的热力学条件下，系统虽未处于最低能量状态，却处于一种可以较长时间存在的状态，称为（1分）。

3、晶体产生Fenkel缺陷时，晶体体积（1分），晶体密度（1分）；而有Schottky缺陷时，晶体体积（1分）,晶体密度（1分）。

4、关于玻璃结构的两个重要学说是（1分）

和（1分）。

5、（1分）是指晶体中原子或分子的排列情况，

由空间点阵+结构基元构成的。

6、依据（1分）之间关系的不同，可以把所有晶体的空间点阵划归为七类，即（1分）晶系、单斜晶系、（1分）晶系、三方晶系、正方晶系、六方晶系和（1分）晶系。

7、扩散的基本推动力是（1分），一般情况下以（1分）等形式（列出一种即可）表现出来，扩散常伴随着物质的（1分）。

8、晶面族是指（1分）的一组晶面，同一晶面族中，不同晶面的指数的（1分）相同，只是（1分）不同。

9、向MgO、沸石、TiO2、萤石中，加入同样的外来杂质原子，可以预料形成间隙型固溶体的固溶度大小的顺序将是

（1分）。

10、烧结过程可以分为（1分）三个阶段，在烧结的中后期，与烧结同时进行的过程是（1

分）。

11、液体表面能和表面张力数值相等、量纲相同，而固体则不同，这种说法（是/ 否）正确，因为（1分）。

12、从熔体结构角度，估计长石、辉石(MgO·SiO2)、镁橄榄石三种矿物的高温熔体表面张力大小顺序（1分）。

13、刃型位错的柏氏矢量与位错线呈（1分）

关系，而螺位错两者呈（1分）关系。

三、简答题（本大题共4小题，共31分）

1、（6分）图1是Na2O的理想晶胞结构示意图，试回答：

（1）晶胞分子数是多少；

（2）结构中何种离子做何种密堆积；何种离子填充何种空隙；

（3）结构中各离子的配位数为多少，写出其配位多面体；

（4）计算说明O2-的电价是否饱和；

（5）画出Na2O结构在（001）面上的投影图。

2、（选做一）TiO2掺入到Nb2O3中，请写出二个合理的方程，写出

固溶体的化学式，并判断可能成立的方程是哪一种？（5分）（选做二）(1)写出下列缺陷反应式（5分+5附加分）：

○1CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶体，并写出固溶体的化学式；

○2NaCl形成肖脱基缺陷。

(2)为什么间隙型固溶体不能形成无限固溶体？

（选做三）写出下列缺陷方应方程式。（5分）

○1TiO2加入到A12O3中（写出两种）；

○2NaCl形成肖脱基缺陷。

3、硅酸盐熔体的结构特征是什么？从Na2O—SiO系统出发，随引入B2O3量的增加，系统的粘度如何变化，为什么？（10分）

4、熔体结晶时（10分）：

(1) 讨论温度对总结晶速率的影响；

(2) 指出在哪一温度范围内对形成玻璃有利，为什么？

四、计算、作图及问答题（本大题共4小题，共32

分）

1、In具有四方结构，其相对原子质量Ar=114.82，原子半径r=0.1625nm，晶格常数a=0.3252，c=0.4946nm，密度ρ=7.286g/cm3，试问In的单位晶胞内有多少个原子？In的致密度（空间占有率）为多少？（10分）

2、（选做一）作图表示立方晶体的（123-）、（01-2）晶面及[1-02]、[2-11]晶向。（6分）

（选做二）画出立方晶系中的（31-2-）晶面和[132-]晶向。（6分）3、(1)MgO晶体中，肖脱基缺陷的生成能为6eV，计算在25℃和

1600℃时热缺陷的浓度。(2)如果MgO晶体中，含有百万分之一摩尔的A12O3杂质，则在1600℃时，MgO晶体中是热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势，说明原因。（10分）

4、（选做一）如图A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题（24