材料导论复习

填空：

1．主价键类型有：离子键、共价键、金属键

2．次价键类型有：氢键、范德华键

3．决定离子晶体的结构因素包括：离子半径、球体最紧密堆积程度、配位数、离子的极化4．形成两种空隙：四面体空隙（4个球）和八面体空隙（6个球）

5．MgO，CaO，SrO，BaO，CdO，MnO，FeO，CoO，NiO氧化物具有NaCl型结构: 6．硅酸盐结构形式：岛状结构、组群状结构、链状结构、层状结构、架状结构

7．链状结构硅酸盐包括：单链和双链两种形式

8．晶体结构缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷

9．点缺陷分类：晶格位置缺陷、组成缺陷和电荷缺陷

10．线缺陷（位错)的依据:位错线和滑移方向。分为：棱位错(垂直)和螺位错(平行)

11．影响置换型固溶体的因素：离子大小、离子价、晶体结构、电负性

12．晶态和非晶态物质的判定一般采用：X射线衍射方法

13．晶态物质附近出现：衍射峰

14．非晶态物质附近出现：散射峰

15．材料的性能包括使用性能和工艺性能两方面

16．材料的导电性能，是用材料的电阻率或者其倒数电导率来表示的

17．材料的导电能力大小，主要由载流子的浓度和它们的迁移速率决定的，载流子可以是：电子、空穴或者离子

18．陶瓷的原料：粘土、长石、石英

19．陶瓷基本工艺包括：原料的制备、坯料的成形、坯料的干燥、制品的烧成或烧结20．传统陶瓷典型组织结构由晶相、玻璃相和气相组成

21．根据气孔含量可将陶瓷分为：致密陶瓷、无开孔陶瓷、多孔陶瓷

名词解释：

1．离子键：正负离子之间的静电作用

2．共价键：共用电子对组成的价键

3．桥氧：部分氧的价键被饱和

4．非桥氧：价键未被饱和

5．位错线：滑移面和未滑移面的一条交界线

6．黏（粘）度：液体流动时，一层液体受到另一层液体的牵制，其力F的大小和两层间的接触面积S及垂直流动方向的速度梯度成正比，即F=ŋ·S·dv/dx

7．热容：温度每升高1℃时，物质所吸收的能量

8．弹性变形：材料在外力作用下产生变形，外力撤销之后，变形完全消失，这种性质叫弹性。对应变形为弹性变形。

9．塑性变形：材料在外力作用下产生变形，外力撤销之后，变形不完全消失，这种性质叫塑性，对应变形为塑性变形。

10．硬度：是物质抵抗机械变形能力的总和

11．强度：在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力

12．N型半导体：带电子较多的原子取代电子较少的原子

13．P型半导体：带电子较少的原子取代电子较多的原子

14．陶瓷：由粉状原料成形后在高温作用下硬化而形成的制品，是多晶、多相（晶相、玻璃

相、气相）的聚集体。

15．主晶相：数量最多、作用最大

16．玻璃相：是指陶瓷高温烧结时各组成物质和杂质产生一系列物理，化学反应后形成的一种非晶态物质。

17．气相：陶瓷内部残留下来而未排除的气体。

简答题：

1、硅酸盐结构特点：

1）结构中Si4+之间没有直接的键，而是通过O2-连接起来的

2）结构是以硅氧四面体为结构的基础

3）每一个O2-只能连接2个硅氧四面体

4）硅氧四面体间只能共顶连接，而不能共棱和共面连接

2、弗伦克尔缺陷

定义：具有能量足够大的质点离开平衡位置后，挤到格子的间隙中，而在原来的位置上形成空位，这种缺陷叫做弗伦克尔缺陷

特点：①空位与间隙粒子成对出现，数量相等；②晶体体积不变；

③正负离子半径相差大，易形成该缺陷。

3、肖特基缺陷

定义：晶格深处的质点就依次填入，结果表面的空位逐渐转移到内部去，这种缺陷叫做肖特基缺陷。

特点：①晶体体积增大；②离子晶体，正负离子成对出现③一般离子半径相差不大容易形成。

4、硅酸盐熔体中[SiO4]四面体发生聚合反应的原因：

在硅酸盐熔体中，粘度随着碱金属氧化物含量的增加而急剧降低。-----粘度大小由熔体中硅氧四面体连接程度决定，碱金属氧化物增加，导致硅氧四面体连接程度下降。

当：O:Si比值很低，[SiO4]的聚合度高，对粘度起主要作用的是[SiO4]的Si—O键的强度，随着R2O中R+半径减小，R+对于四面体中Si—O键的削弱能力加强，因此粘度按照半径增加而增大；当O:Si比值较高时，对粘度起主要作用的是连接[SiO4]的R+键的强度，故键强较大的离子，其碱金属硅酸盐熔体粘度高，因此粘度按照半径增加而减小。

5、材料的理论强度远远大于实际强度？

原因：实际材料内部存在缺陷和表面微裂纹，缺陷部位和基体的弹性模量或热膨胀系数往往不同，微裂纹常常就从这些缺陷部位触发出来，而在裂纹端部产生应力集中。

6、陶瓷干燥分为三个阶段：第一阶段为干燥的初始阶段，水分能不受阻碍的进入周围空气中，干燥速度保持恒定而与坯体的表面积成正比例，大小则由当时空气中的湿度和温度决定。第二阶段主要是排除颗粒间隙的水分，第三阶段主要是排除毛细孔中残余的水分及坯体原料中的结合水。

7、陶瓷理论强度远高于实际强度的原因？

一是、陶瓷的实际强度受致密度、杂质和各种缺陷的影响很大。

二是、组织中存在晶界；

①晶界上存在有晶粒间的局部分离或空隙②晶界上原子间距被拉长，键强度被削弱；

③同种电荷离子的靠近产生斥力。

8、陶瓷的塑性极差？

共价键具有明显的饱和性和方向性，离子键的同号原子接近时斥力很大，而陶瓷晶体主要价键就是离子键和共价键和它们的混合键。