无机材料科学基础综合测试9
无机材料科学基础套题
第一套一、判断题1、离子极化的结果，往往使配位数下降。
（）2、杨德尔方程可适用于粉状物料固相反应的全过程。
（）3、在固液界面的润湿中，增加固体表面的粗糙度一定有利于润湿。
（）4、一般来说，晶界是气孔通向烧结体外的主要扩散通道。
（）5、临界晶坯半径R k随△T的增大而减小，相变愈易进行。
（）6、晶界扩散>表面扩散>晶格扩散。
（）7、化合物的离子键性愈强愈容易形成玻璃。
（）8、扩散进行的方向一定是物质从高浓度处流向低浓度处。
（）9、固溶体是一种溶解了杂质原子的非晶态固体。
（）10、在烧结初期，任何扩散传质过程均可导致坯体的收缩。
（）11、n个等径球体作密堆积时，形成2n个四面体空隙，n个八面体空隙。
（）12、金斯特林格方程只适用于粉状料物固相反应初期。
（）13、固体和液体接触后，若润湿则体系的自由能降低。
（）14、一般来说，晶界是杂质的富集之地。
（）15、非均匀成核比均匀成核容易。
（）16、常用r GB/r SV（r GB：晶界能，r SV：表面能）来衡量烧结的难易，若r GB/r SV愈大愈容易烧结。
（）17、化合物的共价键性愈强愈容易形成玻璃。
（）18、扩散进行的方向是从高化学位流向低化学位。
（）19、固溶体可以从溶液、熔体中析晶时形成，但不能通过烧结过程中原子的扩散而形成。
（）20、二次再结晶对材料的性能有利。
（）二、选择题1、高岭石、蒙脱石、伊利石三种粘土矿物的阳离子交换容量顺序是（）。
A 高岭石>蒙脱石>伊利石B蒙脱石>伊利石>高岭石C伊利石>高岭石>蒙脱石D伊利石>蒙脱石>高岭石2、烧结过程中，只改变气孔形状而不引起坯体致密化的传质方式是（）。
A 流动传质B 蒸发—凝聚传质C 溶解—沉淀传质D 扩散传质3、粘土吸附下列阳离子，其§电位最大的是（）。
A、H+B、NH+C、Li+D、Na+4、在硅酸盐晶体结构中硅氧四面体只能以（）相连，否则不稳定。
无机材料科学基础学习试题及解答完整版
第一章晶体几何根底1-1 解释概念：等同点：晶体结构中，在同一取向上几何环境和物质环境皆相同的点。
空间点阵：概括地表示晶体结构中等同点排列规律的几何图形。
结点：空间点阵中的点称为结点。
晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。
对称：物体相同局部作有规律的重复。
对称型：晶体结构中所有点对称要素〔对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴〕的集合为对称型，也称点群。
晶类：将对称型相同的晶体归为一类，称为晶类。
晶体定向：为了用数字表示晶体中点、线、面的相对位置，在晶体中引入一个坐标系统的过程。
空间群：是指一个晶体结构中所有对称要素的集合。
布拉菲格子：是指法国学者 A. 布拉菲根据晶体结构的最高点群和平移群对称及空间格子的平行六面体原那么，将所有晶体结构的空间点阵划分成 14 种类型的空间格子。
晶胞：能够反响晶体结构特征的最小单位。
晶胞参数：表示晶胞的形状和大小的 6 个参数〔 a、b、 c、α 、β、γ〕.1-2 晶体结构的两个根本特征是什么？哪种几何图形可表示晶体的根本特征？解答：⑴晶体结构的根本特征：① 晶体是内部质点在三维空间作周期性重复排列的固体。
② 晶体的内部质点呈对称分布，即晶体具有对称性。
⑵ 14 种布拉菲格子的平行六面体单位格子可以表示晶体的根本特征。
1-3 晶体中有哪些对称要素，用国际符号表示。
解答：对称面— m，对称中心— 1，n 次对称轴— n，n 次旋转反伸轴— n螺旋轴— ns ，滑移面— a、b、c、d1-5 一个四方晶系的晶面，其上的截距分别为3a、4a、6c，求该晶面的晶面指数。
解答：在 X、Y、 Z 轴上的截距系数： 3、4、6。
截距系数的倒数比为： 1/3:1/4:1/6=4:3:2晶面指数为：〔432〕补充：晶体的根本性质是什么？与其内部结构有什么关系？解答：① 自限性：晶体的多面体形态是其格子构造在外形上的反映。
②均一性和异向性：均一性是由于内部质点周期性重复排列，晶体中的任何一局部在结构上是相同的。
无机材料科学基础综合测试
测试四一、名词解释（本题30分，每小题3分）1．结构水2．压电效应3．弗仑克尔缺陷4．硼反常现象5．非均态核化6．Tg转变温度7．驰豫表面8．触变性9．矿化剂10．不一致熔融化合物二、填空（本题20分，每小题2分）1．若将离子晶体中的质点视为球体，则等径球的最紧密堆积方式有和两种，这两种堆积方式中都存在空隙，它们的空间利用率都为。
2．在闪锌矿（立方ZnS）结构中，S2-作密堆积，Zn2+填充的空隙，Zn2+的配位数为，S2-的配位数为，单位晶胞内含有个分子。
3．硅酸盐晶体2MgO·2Al2O3·5SiO2的结构式为，属于结构。
4．对某MO晶体的空位形成能为4ev，则该晶体在1600℃时的空位浓度为。
5．在Al2O3中掺杂少量NiO生成黄宝石，经分析认为是形成置换型固溶体，则缺陷反应方程为，固溶体分子式为。
6．将以下物质形成玻璃的难易程度排列一次序（由易至难用编号排列）。
（1）50%GeO2+50%SiO2熔体100℃/min冷却（2）50%GeO2+50%SiO2气化到一个0℃的薄板上（3）Na2O·2SiO2熔体100℃/min 冷却（4）ZnCl2熔体100℃/min 冷却（5）Na2O·A12O3·2SiO2熔体100℃/min 冷却（6）Na2O·SiO2熔体100℃/min 冷却7．一种玻璃的摩尔组成为10mol％Na2O·20mol％Al2O3·70mol％SiO2，则四个基本结构参数分别为Z=，R=，X=，Y=。
8．真空中，Al2O3瓷片的表面张力为0.90N/m，液态铁的表面张力为1.72 N/m，而Al2O3－液态铁的界面张力为2.30 N/m，则接触角为。
液态铁能否润湿Al2O3瓷片？。
9．PbZrO3和PbTiO3均属于型结构，其中Zr4+离子半径为0.079nm，Ti4+离子半径为0.068nm，它们之间能形成型固溶体，原因是。
无机材料科学基础综合测试10
测试十一、名词解释（共60分，每小题3分）1．色散力2．静电键强度3．类质同晶现象4．反结构5．压电效应6．铁电效应7．结构水8．触变性9．本征缺陷10．色心11．螺型位错12．混合碱效应13．逆性玻璃14．不一致熔融化合物15．穿相区现象16．矿化剂17．二级相变18．非均态成核19．初次再结晶20．扩散传质二、计算（共40分）1．氯化铯（CsCl）结构中，已知离子半径：Cs＋为0.182nm，Cl－为0.155nm；原子量：Cs为132.91，Cl为35.45。
请计算球状离子所占据的空间分数（堆积系数）及CsCl晶体的密度。
假设Cs＋和Cl－离子沿立方对角线接触。
（10分）2．ZnO为六方晶系，a＝0.324nm，c＝0.520nm，每个晶胞中含2个 ZnO分子，测得两种情况下ZnO晶体的密度分别为 5.740 g/cm3和 5.606g/cm3，求这两种情况下各产生什么型式的固溶体？已知原子量：Zn为65.39，O为16.00。
（10分）3．MgO熔点T M＝ 2800℃，空位形成能E＝6ev。
欲使Mg2＋在MgO中的扩散直至MgO的熔点都是非本征扩散，要求MgO中三价杂质离子有什么样的浓度？（10分）4．由SiO2和Al2O3粉反应生成莫来石的过程是由扩散控制的反应，符合杨德方程，如果活化能为209kJ/mol，反应在 1400℃进行1小时，只完成10%，那么 1600℃进行3小时反应将完成多少？（10分）三、分析与问答（共50分）1．（10分）请从结构上解释造成图1所示不同聚集状态SiO2的X射线衍射图谱差别的原因。
2．（20分）图2为Al2O3料浆粘度和ζ电位与pH值的关系，请分析该实验结果并说明在实际Al2O3陶瓷生产中的意义。
图1 图23．（20分）图3为ABC三元系统相图。
（1）说明化合物D1、D2和D3的性质；（2）划分副三角形，判断各三元无变量点E、F、G、H、I的性质，并写出相平衡方程；（3）用箭头标出DABC边上及各界线上的温降方向，并判断各界线性质；（4）写出组成为M熔体的析晶过程相平衡表达式，并计算液相组成点刚达到结晶结束点时所存在的各相的百分含量（用线段表示）；（5）请画出AB、BC、AC二元系统相图，并注明各相区。
材料科学基础试卷(带答案)
材料科学基础试卷(一)一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。
任选六题，每小题3分，共18分）1 晶体结构与空间点阵2 热加工与冷加工3 上坡扩散与下坡扩散4 间隙固溶体与间隙化合物5 相与组织6 交滑移与多滑移7 金属键与共价键8 全位错与不全位错9 共晶转变与共析转变二、画图题（任选两题。
每题6分，共12分）1 在一个简单立方晶胞内画出［010］、［120］、［210］晶向和（110）、（112）晶面。
2 画出成分过冷形成原理示意图（至少画出三个图）。
3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。
4 以“固溶体中溶质原子的作用”为主线，用框图法建立与其相关的各章内容之间的联系。
三、简答题（任选6题，回答要点。
每题5分，共30 分）1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些？2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。
3 二元相图中有哪些几何规律？4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型？5 材料结晶的必要条件有哪些？6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些？7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。
8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系？9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么？10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷，为什么？四、分析题（任选1题。
10分）1 计算含碳量w=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。
2 由扩散第二定律推导出第一定律，并说明它们各自的适用条件。
3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。
五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) [110].（15分）(1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量.(2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向.(3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向.(4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何?(5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力，试确定单位刃型位错和螺型位错线受力的大小和方向。
(完整版)无机材料科学基础教程考试题库
无机材料科学基础试卷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、无规则网络学说；4、可塑性、晶胞参数；二、选择题（10分）1、下列性质中（）不是晶体的基本性质。
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、（236）B、（326）C、（321）D、（123）3、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4、某晶体AB，A—的电荷数为1，A—B键的S=1/6，则A+的配位数为（）。
A、4B、12C、8D、65、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、2，46、在ABO3(钙钛矿)型结构中，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8、当固体表面能为1.2J/m2，液体表面能为0.9 J/m2，液固界面能为1.1 J/m2时，降低固体表面粗糙度，（）润湿性能。
A、降低B、改善C、不影响9、一种玻璃的组成为32.8%CaO，6.0 Al2O3%，61.2 SiO2%，此玻璃中的Al3+可视为网络（），玻璃结构参数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12、晶体结构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）1、a=b≠c α=β= 900，γ=1200的晶体属（）晶系。
无机材料科学基础课后习题答案9
1．碳酸钙的加热分解：。
试用一般热力学方程求分解反应的及分解温度？答案：1123K提示：查表获得有关热力学数据，计算800-1400K间的，再作图，=0所对应的温度为即为分解温度。
解：由《硅酸盐热力学》查得下列数据H。
298=∑（△H。
生，298）产物-∑（△H。
生，298）反应物=-151.90×103-94.05×103+288.45×103=42.5×103卡/摩尔△G。
298=∑△G。
生，298）产物-∑△G。
生，298）反应物=-1.44.40×103-94.26×103+269.78×103=31.12×103卡/摩尔因为△a=11.67+10.55-24.98=-2.76△b=1.08×10-3+2.16×10-3-5.24×10-3=-2×10-3△c=-1.56×105-2.04×105+6.20×105=2.6×105△H.=△H.298-△a·298-1/2△b（298）2+△c（298）-=42500+2.76×298+1/2×2×10-3×（298）2+2.6×105×（298）-1=44283.76积分常数I=（△G..298-△H.）（298）-+△aln298+1/2△b·298+1/2△c（298）-2=-44.17-15.72-0.298+1.46=-58.73因为当△G。
〉0时，CaCO3不能自发分解，当△G。
〈0时，CaCO3自发分解，所以，△G。
=0的温度为CaCO3开始分解的温度由热力学方程△GT。
=△H。
-△aTlnT-1/2△bT2-1/2△CT-+IT令△G。
T=0 解得方程得T=1123K2．碳酸钙的加热分解：。
无机材料科学基础答案第六,七,九,十章习题答案
6-1 略。
6-2 什么是吉布斯相律？它有什么实际意义？解：相律是吉布斯根据热力学原理得出的相平衡基本定律，又称吉布斯相律，用于描述达到相平衡时系统中自由度数与组分数和相数之间的关系。
一般形式的数学表达式为F＝C－P＋2。
其中F为自由度数，C 为组分数，P为相数，2代表温度和压力两个变量。
应用相率可以很方便地确定平衡体系的自由度数。
6-3 固体硫有两种晶型，即单斜硫、斜方硫，因此，硫系统可能有四个相，如果某人实验得到这四个相平衡共存，试判断这个实验有无问题？解：有问题，根据相律，F=C-P+2=1-P+2=3-P，系统平衡时，F=0 ，则P=3 ，硫系统只能是三相平衡系统。
图6-1 图6-26-4 如图6-1是钙长石（CaAl2Si2O）的单元系统相图，请根据相图回解：（1）六方、正交和三斜钙长石的熔点各是多少？（2）三斜和六方晶型的转变是可逆的还是不可逆的？你是如何判断出来的？（3）正交晶型是热力学稳定态？还是介稳态？解：（1）六方钙长石熔点约1300℃（B点），正钙长石熔点约1180℃（C点），三斜钙长石的熔点约为1750℃（A点）。
（2）三斜与六方晶型的转变是可逆的。
因为六方晶型加热到转变温度会转变成三斜晶型，而高温稳定的三斜晶型冷却到转变温度又会转变成六方晶型。
（3）正交晶型是介稳态。
6-5 图6-2是具有多晶转变的某物质的相图，其中DEF线是熔体的蒸发曲线。
KE是晶型I的升华曲线；GF是晶型II的升华曲线；JG是晶型III的升华曲线，回答下列问题：（1）在图中标明各相的相区，并写出图中各无变量点的相平衡关系；（2）系统中哪种晶型为稳定相？哪种晶型为介稳相？（3）各晶型之间的转变是可逆转变还是不可逆转变？解：（1）KEC为晶型Ⅰ的相区，EFBC 过冷液体的介稳区，AGFB晶型Ⅱ的介稳区，JGA晶型Ⅲ的介稳区，CED是液相区，KED是气相区；（2）晶型Ⅰ为稳定相，晶型Ⅱ、Ⅲ为介稳相；因为晶型Ⅱ、Ⅲ的蒸汽压高于晶型Ⅰ的，即它们的自由能较高，有自发转变为自由能较低的晶型Ⅰ的趋势；（3）晶型Ⅰ转变为晶型Ⅱ、Ⅲ是单向的，不可逆的，多晶转变点的温度高于两种晶型的熔点；晶型Ⅱ、Ⅲ之间的转变是可逆的，双向的，多晶转变点温度低于Ⅱ、Ⅲ的熔点。
无机材料科学基础试题及答案
1螺位错：柏格斯矢量与位错线平行的位错。
2同质多晶：同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。
3晶胞：指晶体结构中的平行六面体单位，其形状大小与对应的空间格子中的单位平行六面体一致。
4肖特基缺陷：如果正常格点上的原子，热起伏过程中获得能量离开平衡位置，迁移到晶体的表面，在晶格内正常格点上留下空位，即为肖特基缺陷。
肖特基缺陷：如果正常格点上的原子，热起伏过程中获得能量离开平衡位置，迁移到晶体的表面，在晶格内正常格点上留下空位，即为肖特基缺陷。
5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，同时释放出部分Na2O，这个过程称为缩聚，也即聚合。
6非均匀成核：借助于表面、界面、微粒裂纹、器壁以及各种催化位置而形成晶核的过程。
7稳定扩散：扩散质点浓度分布不随时间变化。
8玻璃分相：一个均匀的玻璃相在一定的温度和组成范围内有可能分成两个互不溶解或部分溶解的玻璃相(或液相)，并相互共存的现象称为玻璃的分相(或称液相不混溶现象)。
9不一致熔融化合物：是一种不稳定的化合物。
加热这种化合物到某一温度便发生分解，分解产物是一种液相和一种晶相，两者组成与化合物组成皆不相同，故称不一致熔融化合物。
10晶粒生长：无应变的材料在热处理时，平均晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。
11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）本征扩散：空位来源于晶体结构中本征热缺陷，由此而引起的质点迁移。
12稳定扩散：若扩散物质在扩散层dx内各处的浓度不随时间而变化，即dc/dt=0。
不稳定扩散：扩散物质在扩散层dx内的浓度随时间而变化，即dc/dt≠0。
这种扩散称为不稳定扩散。
（2.5分）（2.5分）13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。
无机材料科学基础综合测试卷9
无机材料科学基础试卷九一、名词解释（20分）：1. 不一致熔融化合物，连线规则2. 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. 据范特荷夫规则,纯固相反应，反应过程是（）A.放热过程B.等温过程C.吸热过程2. 在反应温度下，当固相反应的某一相发生晶型转变时，反应速度是（）A. 无影响B. 加快C. 减慢3. 表面扩散系数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进行反应生成AmBn,为扩散控制的固相反应，若D B》D A，则在AmBn-A 界面上，反应物B的浓度C B为（）A.1B.0C.不确定6. 烧结中晶界移动的推动力是（）A.表面能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应截面模型为（）A.平板B.球体C.球壳D.圆柱9. 下列过程中，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. 下列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Al2O3陶瓷材料时，原料粉末的粒度为2μm，在烧结温度下保温30分钟，测得晶粒尺寸为10μm。
若在同一烧结温度下保温4小时，晶粒尺寸为（）, 为抑制晶粒生长加入0.1％MgO，此时若保温4小时，晶粒尺寸为（）。
A. 16μmB. 20μmC. 24μmD. 28μm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（）。
无机材料科学基础智慧树知到答案章节测试2023年陕西理工大学
第一章测试1.按材料的化学组成（或基本组成）分类，可以分为（）。
A:无机非金属材料B:高分子材料C:金属材料D:复合材料答案:ABCD2.按材料尺寸及形态分类，可以分为（）。
A:零维（纳米）材料B:二维（薄膜）材料C:一维（纤维）材料D:三维（块体）材料答案:ABCD3.主要用于各种现代工业及尖端科学技术领域的高性能特种陶瓷包括（）。
A:日用陶瓷B:结构陶瓷C:功能陶瓷D:复合材料答案:BC4.半导体材料按结构可分为（）。
A:多晶态B:准晶态C:非晶态D:单晶态答案:ACD5.多孔材料共同持点是（）。
A:密度小B:比表面积大C:孔隙率高D:对气体有选择性透过作用答案:ABCD第二章测试1.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:等于B:小于C:不确定D:大于答案:A2.某AX型晶体，A+的电荷数为1，A-B键的S=1/6，则A+的配位数为（）。
A:8B:4C:6D:12答案:C3.在ABO3（钙钛矿）型结构中，B离子占有（）。
A:立方体空隙B:四面体空隙C:八面体空隙D:三方柱空隙晶体答案:C4.能够发生自发极化效应的物质包括（）。
A:金红石B:刚玉C:钛酸钡D:钛酸钙答案:C5.构成硅酸盐晶体的基本结构单元为[SiO4]，两个相邻的[SiO4]之间可以通过哪种方式相互连接（）。
A:共顶、共面共棱B:共顶C:共面D:共棱答案:B第三章测试1.对于形成杂质缺陷而言，低价正离子占据高价正离子位置时，该位置带有负电荷，为了保持电中性，会产生（）。
A:间隙负离子B:负离子空位C:间隙正离子D:正离子空位答案:BC2.固溶体的特点是掺入外来杂质原子后原来的晶体结构不发生转变，但发生点阵畸变，性能变化。
所形成的固溶体包括有限固溶体和无限固溶体两种类型，其中（）。
A:结构相同是无限固溶的充要条件B:结构相同不是形成固溶体的条件C:结构相同是无限固溶的必要条件，不是充分条件D:结构相同是有限固溶的必要条件答案:C3.按照晶体结构缺陷形成的原因，可将晶体结构缺陷的类型分为（）。
无机材料科学基础考研模拟试卷1-11
专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 下列哪种材料属于无机非金属材料？A. 金属B. 塑料C. 玻璃D. 木材2. 无机材料的主要成分是什么？A. 有机化合物B. 无机化合物C. 金属元素D. 碳氢化合物A. 金属B. 陶瓷C. 塑料D. 木材4. 无机材料的硬度通常比有机材料高，这是由于无机材料的什么结构特点导致的？A. 分子结构B. 晶体结构C. 纤维结构D. 网状结构5. 无机材料通常具有较高的熔点，这是由于无机材料的什么结构特点导致的？A. 分子间力较弱B. 晶体结构较紧密C. 纤维结构较松散D. 网状结构较松散二、判断题（每题1分，共5分）1. 无机材料的硬度通常比有机材料低。
（×）3. 无机材料通常具有较高的熔点。
（√）4. 无机材料的主要成分是有机化合物。
（×）5. 陶瓷是一种无机非金属材料。
（√）三、填空题（每题1分，共5分）1. 无机材料的主要成分是______。
2. 无机材料的硬度通常比有机材料______。
4. 无机材料通常具有较高的______。
5. 陶瓷是一种______材料。
四、简答题（每题2分，共10分）1. 请简述无机材料的主要成分。
2. 请简述无机材料的硬度与有机材料的硬度之间的关系。
3. 请简述无机材料的电绝缘性能。
4. 请简述无机材料的熔点特点。
5. 请简述陶瓷材料的分类。
五、应用题（每题2分，共10分）1. 请举例说明无机材料在建筑领域的应用。
2. 请举例说明无机材料在电子领域的应用。
3. 请举例说明无机材料在能源领域的应用。
4. 请举例说明无机材料在环保领域的应用。
5. 请举例说明无机材料在生物医学领域的应用。
六、分析题（每题5分，共10分）1. 分析无机材料在现代社会中的重要性。
2. 分析无机材料在可持续发展中的作用。
七、实践操作题（每题5分，共10分）1. 设计一个实验方案，用于测试无机材料的硬度。
2. 设计一个实验方案，用于测试无机材料的电绝缘性能。
无机材料科学基础习题答案
无机材料科学基础习题答案无机材料科学基础习题答案无机材料科学是一门研究无机材料的结构、性质和制备方法的学科。
它在材料科学领域中占据重要地位，广泛应用于电子、能源、催化、生物医学等领域。
在学习无机材料科学的过程中，习题是不可或缺的一部分。
下面将针对一些常见的无机材料科学基础习题给出详细的解答。
1. 无机材料的分类有哪些？无机材料可以根据其化学成分和结构特点进行分类。
根据化学成分，无机材料可分为金属材料、陶瓷材料、玻璃材料和复合材料等。
根据结构特点，无机材料可分为晶体材料和非晶体材料。
晶体材料又可细分为单晶体、多晶体和纤维晶体等。
2. 什么是晶体？晶体是指具有规则、有序的周期性排列结构的物质。
晶体的结构由晶格和晶胞组成。
晶格是指由无限多个点构成的空间点阵，晶胞则是晶格的最小重复单元。
晶体的结构决定了其特定的物理和化学性质。
3. 什么是晶体的晶格常数？晶格常数是指晶体晶格中相邻两个晶格点之间的距离。
晶格常数可以用来描述晶体的结构特征，常用的单位是埃（Å）或纳米（nm）。
4. 什么是晶体的晶胞参数？晶胞参数是指晶胞的尺寸和形状参数。
晶胞参数包括晶胞的长度、角度和对称性等。
晶胞参数可以通过X射线衍射等实验手段来确定。
5. 什么是晶体的晶系？晶系是指晶体的晶胞对称性。
常见的晶系包括立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、六方晶系和三角晶系等。
6. 什么是晶体的晶面？晶面是指晶体表面的平面。
晶面可以用晶体的晶面指数来表示，晶面指数是由晶面与坐标轴相交的长度比值的倒数。
晶面的不同排列和组合决定了晶体的外观和性质。
7. 什么是晶体的晶体结构？晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的排列方式。
晶体结构可以通过X射线衍射等实验手段来确定。
常见的晶体结构包括离子晶体、共价晶体和金属晶体等。
8. 什么是无机材料的晶体缺陷？晶体缺陷是指晶体中存在的原子、离子或分子的缺失、插入、替代或位错等不完整性。
晶体缺陷对晶体的物理和化学性质有着重要影响，可以改变晶体的导电性、热导性和光学性质等。
09无机材料科学基础题库(原)
……………………………………………………………………………………………………… 试卷编号 MSE09-1 拟题教研室（或教师）签名 徐协文 教研室主任签名………………………………………………………………………………………………………长沙理工大学考试试卷………………………………………………………………………………………………………课程名称（含档次）无机材料科学基础/考试 课程代号专业： 无机材料工程 层次（本部、城南）： 本部 考试方式（开、闭卷）闭一、选择题（在括号中填空相应字母）（20分）1、晶体结构中宏观对称要素的（组）集合称（ C ）。
（a ）点群，（b ）微观对称要素，（c ）对称型，（d ）空间群。
2、反尖晶石中三价阳离子的一半填在（ ）空隙中，而另（ ）填在八面体空隙中。
（a ）四面体，四分之一；（b ）变形的四面体，一半；（c ）八面体，一半；（d ）四面体，二分之一。
3、下列硅酸盐矿物属于层状结构的是（ ），属链状结构的有（ ），属岛状结构的为（ ）。
（a ）顽火辉石Mg 2[Si 2O 6]，（b ）绿宝石Be 3A l2[Si 6O 18]，（c ）镁橄榄石Mg 2[SiO 4]，（d ）K 2O ·Al 2O 3·6SiO 2，（e ）叶腊石Al 2[Si 4O 10]（OH ）2。
4、金属氧化物MO ，在还原气氛下M 与O 之比为M ：O=1.1：1，则其化学式为（ ）。
（a ）M 1.1O ，（b ）MO 0.91，（c ）MO 1.1。
5、硅酸盐熔体中，O/Si 减小时，下列变化分别是： （1）碱性氧化物含量（ ）。
（2）非桥氧（ ）。
（3）熔体粘度（ ）。
（4）析晶倾向（ ）。
（5）聚合度（ ）。
（a ）不变，（b ）降低，（c ）增加。
6、下列情况哪种情形（条件）液体在固相表面自由铺展最快（ ）。
（a ）γSV ＜νSL ，（b ）0°＜润湿角θ＜90°，（c ）θ=0°，（d ）γSV ＞γSL +γLV7、扩散字数可表达为D=261r f ，则它的物理含义可解释为（ ） （a ）宏观上扩散通量与有效质点跃过频率成正比；共 3 页第 1 页（b ）原子或空位的距离大，则扩散通量大； （c ）跃迁势垒小则扩散系数大； （d ）（a ）和（b ）。
无机材料科学基础题库_选择题
选择题1．NaCl 型结构中，Cl - 按立方最紧密方式堆积，Na +充填于（ B ）之中。
A 、全部四面体空隙B 、全部八面体空隙C 、1/2四面体空隙D 、1/2八面体空隙2．在析晶过程中，若∆T 较大，则获得的晶粒为（ A ）A 、数目多而尺寸小的细晶B 、数目少而尺寸大的粗晶C 、数目多且尺寸大的粗晶D 、数目少且尺寸小的细晶3．在熔体中加入网络变性体会使得熔体的析晶能力（ c ）：a.不变b. 减弱c. 增大4．在烧结过程的传质方式中，不会使坯体致密的是（ a ）a. 扩散传质b. 溶解-沉淀传质c. 蒸发-凝聚传质d. 流动传质5．过冷度愈大，临界晶核半径（ c ）相应的相变（ e ）a. 不变b. 愈大c. 愈小d. 愈难进行e. 愈易进行f. 不受影响6．从防止二次再结晶的角度考虑，起始粒径必须（ c ）a. 细b. 粗c. 细而均匀d. 粗但均匀7．根据晶界两边原子排列的连贯性来划分，在多晶体材料中主要是( B )A 、共格晶界B 、非共格晶界C 、半共格晶界8．玻璃结构参数中的Z 一般是已知的，请问硼酸盐玻璃的Z =（ B ）A 、2B 、3C 、4D 、59．石英晶体结构属于（ d ）a. 岛状结构b. 链状结构c. 层状结构d. 架状结构10. 在离子型化合物中，晶粒内部扩散系数D b ，晶界区域扩散系数D g 和表面区域扩散系数D s 三者中（ C ）最大A 、D bB 、D gC 、D s11. 系统2222CaO + SiO 2CaO SiO + CaO SiO + 3CaO 2SiO →⋅⋅⋅中的独立组分数为（ d ）a. 5b. 4c. 3d. 212. 熔体系统中组成越简单，则熔体析晶（ B ）A 、不受影响B 、越容易C 、越难13. 过冷度越大，相应的成核位垒（ b ），临界晶核半径（ b ），析晶能力（ a ）a. 越大b. 越小c. 不变14. 下列选项中不属于马氏体相变的特征的是（ B ）A 、相变后存在习性平面B 、属扩散型相变C 、新相与母相间有严格的取向关系D 、在一个温度范围内进行E 、速度很快15. 颗粒不同部位的空位浓度存在差异，下列区域中（ b ）处的空位浓度最大A 、晶粒内部B 、颈部表面张应力区C 、受压应力的颗粒接触中心16. 塑性泥团中颗粒之间最主要的吸力为（ B ）A 、范德华力B 、毛细管力C 、局部边-面静电引力17. CaTiO 3（钛酸钙）型结构中，Ca 2+和O 2-共同组成立方紧密堆积，Ca 2+占据立方面心的角顶位置，O 2-占据立方面心的面心位置，Ti4+充填于（ d ）之间。
综合测试9及答案_无机材料科学基础
测试九问答与计算1．（5分）Si和Al的原子量非常接近（分别为28.09和26.98），但SiO2及Al2O3的密度相差很大（分别为 2.65 g/cm3及3.96 g/cm3）试运用晶体结构及鲍林规则说明这一差别。
2．（15分）石墨、云母和高岭石具有相似的结构，请分析它们结构的区别以及由此引起的性质上的差异。
3．（1）（5分）在MgO晶体中，肖特基缺陷的生成能为6 ev，分别计算25 ℃和1600℃时热缺陷的浓度。
（2）（5分）如果MgO晶体中，含有百万分之一的Al2O3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？请说明原因。
4．（15分）非化学计量缺陷的浓度与周围气氛的性质、压力大小相关，如果增大周围氧气的分压，非化学计量化合物的密度将发生怎样的变化？为什么？5．（10分）在组成为16Na2O.xB2O3.(84-x)SiO2的熔体中，当x<15 mol％时，增加B2O3的含量使粘度升高；当x> 15mol％时，增加B2O3的含量，反而会使粘度降低，为什么？6．（10分）用Na2CO3和Na2SiO3分别稀释同一粘土泥浆，试比较电解质加入量相同时，两种泥浆的流动性、触变性和坯体致密度的大小。
7．（10分）试说明中各项所代表的意义，并解释同样是间隙扩散机构，为什么在相同的温度下，杂质在介质中的扩散系数比介质本身形成间隙离子的扩散系数大？8．（10分）扩散系数与哪些因素有关？为什么？为什么可以认为浓度梯度大小基本上不影响D值，但浓度梯度大则扩散得快又如何解释？9．（1）（8分）当测量氧化铝－水化物的分解速率时，一个学生发现在等温实验期间，重量损失随时间线性增加到50％左右。
超出50％时重量损失的速率就小于线性规律。
线性等温速率随温度指数地增加，温度从451℃增加到493℃时速率增大10倍，试计算反应活化能。
（2）（7分）何谓矿化剂？在固相反应中加入少量矿化剂可促进反应加速进行，解释其原因。
无机材料科学基础综合测试8
测试八一、名词解释（每小题3分，共18分）1．弗仑克尔缺陷2．结构弛豫3．阳离子交换容量4．本征扩散5．非均态成核6．二次再结晶二、填空（每小题2分，共24分）1．根据三元系统相图上等温线分布的疏密可以判断液相面的徒势。
等温线分布越密，说明液相面越_________，则温度变化时，液相量变化越_________。
2．在O2－作面心立方密堆积的晶体中，为获得稳定结构，正离子将所有八面体空隙均填满的晶体有__________；将所有四面体空隙均填满的晶体有___________（请各举一例）。
它们分别属于__________和__________型结构。
3．MgAl2O4尖晶石结构中，Mg2+填充1/8的________空隙，Al3+填充______的_______空隙，单位晶胞内含有_______个分子。
4．下列硅酸盐晶体矿物：Ca[Al2Si2O8]、KAl2[AlSi3O10](OH)2、Be3Al2[Si6O18]、Ca2Mg5[Si4O11](OH)2分别属于________、________、________和_______结构。
5．在TiO2中引入高价氧化物V2O5形成置换型固溶体，其缺陷反应方程式为___________________________，固溶体分子式为____________________。
6．化合物TiO2－X由于在组成上偏离化学计量而产生的晶格缺陷是________________，缺陷形成反应式为_____________________________，属于_________型非化学计量化合物，应在_________气氛下形成。
7．一种玻璃的摩尔组成为24mol％Na2O，12mol％Al2O3，64mol％SiO2，其四个基本结构参数为Z＝__________，R＝___________, X＝___________, Y＝_________。
8．三种典型离子化合物PbI2、PbF2、CaF2的比表面能分别为1.3×10－5J/m2、9.0×10－5J/m2、25.0×10－5J/m2，由此可以预计这三种化合物的表面双电层厚度的大小次序为_________________________________。
第9章习题及答案_无机材料科学基础
第九章相变过程9-1 名词解释：一级相变二级相变扩散型相变无扩散型相变扩散控制的长大界面控制的长大9-2 什么叫相变？按照相变机理来划分，可分为哪些相变?9-3 分析发生固态相变时组分及过冷度变化相变驱动力的影响。
9-4 马氏体相变具有什么特征？它和成核－生成相变有何差别?9-5 试分析应变能及表面能对固态相变热力学、动力学及新相形状的影响。
9-6 请分析温度对相变热力学及动力学的影响。
9-7 调幅分解与脱溶分解有何异同点？调幅分解所得到的显微结构与性能有何特点？9-8 当一种纯液体过冷到平衡凝固温度（T0）以下时，固相与液相间的自由焓差越来越负。
试证明在温度T0附近随温度变化的关系近似地为：，式中∆H V <0为凝固潜热。
9-9 在纯液体平衡凝固温度T0以下，临界相变势垒随温度下降而减小，于是有一个使热起伏活化因子exp为极大值的温度。
试证明当T＝T0/3时，exp有极大植。
（提示：利用表达式）9-10 为什么在成核一生长机理相变中，要有一点过冷或过热才能发生相变?什么情况下需过冷，什么情况下需过热？9-11 何谓均匀成核？何谓不均匀成核？晶核剂对熔体结晶过程的临界晶核半径r*有何影响?9-12 在不均匀成核的情况下，相变活化能与表面张力有关，试讨论不均匀成核的活化能△G h*与接触角θ的关系，并证明当时，△G h*是均匀成核活化能的一半。
9-13 铁的原子量为55.84，密度为7.3g/cm3，熔点为1593℃，熔化热为11495J/mol，固－液界面能为2.04×10－5J/cm2，试求在过冷度为10℃、100℃时的临界晶核大小，并估计这些晶核分别由多少个晶胞所组成（已知铁为体心立方晶格，晶格常数a＝0.305nm）。
9-14 熔体冷却结晶过程中，在1000℃时，单位体积自由焓变化△G V418J/cm3；在900℃时是2090J/cm3。
设固－液界面能5×10－5J/cm2，求：（1）在900℃和1000℃时的临界晶核半径；（2）在900℃和1000℃时进行相变所需的能量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
测试九问答与计算1．（5分）Si和Al的原子量非常接近（分别为28.09和26.98），但SiO2及Al2O3的密度相差很大（分别为 2.65 g/cm3及 3.96 g/cm3）试运用晶体结构及鲍林规则说明这一差别。
2．（15分）石墨、云母和高岭石具有相似的结构，请分析它们结构的区别以及由此引起的性质上的差异。
3．（1）（5分）在MgO晶体中，肖特基缺陷的生成能为6 ev，分别计算 25 ℃和 1600℃时热缺陷的浓度。
（2）（5分）如果MgO晶体中，含有百万分之一的Al2O3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？请说明原因。
4．（15分）非化学计量缺陷的浓度与周围气氛的性质、压力大小相关，如果增大周围氧气的分压，非化学计量化合物的密度将发生怎样的变化？为什么？5．（10分）在组成为16Na2O.xB2O3.(84-x)SiO2的熔体中，当x<15 mol％时，增加B2O3的含量使粘度升高；当x> 15mol％时，增加B2O3的含量，反而会使粘度降低，为什么？6．（10分）用Na2CO3和Na2SiO3分别稀释同一粘土泥浆，试比较电解质加入量相同时，两种泥浆的流动性、触变性和坯体致密度的大小。
7．（10分）试说明中各项所代表的意义，并解释同样是间隙扩散机构，为什么在相同的温度下，杂质在介质中的扩散系数比介质本身形成间隙离子的扩散系数大？8．（10分）扩散系数与哪些因素有关？为什么？为什么可以认为浓度梯度大小基本上不影响D值，但浓度梯度大则扩散得快又如何解释？9．（1）（8分）当测量氧化铝－水化物的分解速率时，一个学生发现在等温实验期间，重量损失随时间线性增加到50％左右。
超出50％时重量损失的速率就小于线性规律。
线性等温速率随温度指数地增加，温度从 451℃增加到 493℃时速率增大10倍，试计算反应活化能。
（2）（7分）何谓矿化剂？在固相反应中加入少量矿化剂可促进反应加速进行，解释其原因。
10．（10分）为什么在成核生长机理相变中，要有一点过冷或过热才能发生相变？什么情况下需要过冷，什么情况下需要过热？11．（10分）当球形晶核在液态中形成时，整个自由焓的变化ΔG＝4πr2γ+4/3πr3ΔGv，式中r为球形晶核的半径，γ为液态中晶核的表面能，ΔGv为液相中单位体积晶核形成的体积自由焓变。
求证晶核的临界半径rc 和成核势垒ΔGc。
如在液态中形成边长为a的立方体晶核时，求晶核的临界立方体边长ac和成核势垒ΔGc。
12．（10分）在 1500 ℃MgO正常晶粒长大期间，观察到晶体在 1小时内从 1 μm直径长大到10 μm。
如已知晶界扩散能为60 kcal/mol，试推测在 1600 ℃下 4小时后晶粒的大小，并解释为什么在烧结粉末体中加入少量添加物可促进烧结？13．如图所示为A－B－C三元系统相图，在△ABC内有D1、D2、D3、D4四个化合物。
（1）（2分）说明四个化合物的性质；（2）（8分）划分副三角形，分析E、F、G、H、I、J、K点的性质，并写出相平衡方程式；（3）（2分）用箭头标出DABC边上及各界线上的温降方向，并判断各界线性质；（3）（5分）分析点配料组成为M的熔体从高温冷却至低温的平衡析晶过程，写出相平衡表达式；（4）（3分）计算M熔体在冷却析晶过程中，其液相组成刚达到结晶结束点时，平衡共存各相的百分含量。
答案九1．（5分）Si和Al的原子量非常接近（分别为28.09和26.98），但SiO2及Al2O3的密度相差很大（分别为2.65 g/cm3及3.96 g/cm3）试运用晶体结构及鲍林规则说明这一差别。
解：在Al2O3中，Al3+的择优配位数为6，键强度为，要求四个铝原子与每个O2-直接相邻；而O2-采取近似六方密堆积排列，铝原子充填于三分之二的八面体空隙中，使Al2O3晶体结构紧密，孔隙率低。
在SiO2晶体中，Si4+属于高价低配位性质的正离子，为求稳定，则整个结构以硅氧四面体[SiO4]顶角相联成骨架结构，结构疏松，空隙率大。
从而可知，SiO2的单位晶胞体积比Al2O3大得多。
在两者原子量接近的情况下，SiO2晶体的密度就会显得小得多。
2．（15分）石墨、云母和高岭石具有相似的结构，请分析它们结构的区别以及由此引起的性质上的差异。
解：石墨、云母和高岭石均具有层状结构，但层的形状及层间情况各不相同。
石墨的每层基面上的碳原子有强的定向共价键结合在一起形成六角形排列，层与层之间由微弱的范德华力键合，使石墨结构具有很强的方向性，表现出垂直于层方向的线膨胀系数比层平面方向大27倍。
云母具有复网层状（2∶1层状）结构，其硅氧片中有四分之一的Si4+被Al3+取代，表现出荷电性，于是在两复网层的六节环间隙中，存在着配位数为12的K+。
K+呈统计分布，与硅氧层的结合能力较弱，所以云母在层面上易发生解理，可被剥成片状。
高岭石的结构是单网层状（1：1层状），层与层以氢键相联成一整体。
由于层间的结合力弱（比分子间力强），使它容易理解为片状小晶体，但OH-O 之间仍有一定的吸引力，单网层间不易进入水分子，故不因水含量增加而发生膨胀。
3．（1）（5分）在MgO晶体中，肖特基缺陷的生成能为6 ev，分别计算25 ℃和1600℃时热缺陷的浓度。
（2）（5分）如果MgO晶体中，含有百万分之一的Al2O3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？请说明原因。
解：（1）根据热缺陷浓度公式已知：当T＝25℃＝298K及T＝1600℃＝1873K时，（2）在MgO中加入Al2O3的杂质缺陷反应为：（1）由（1）式可知：［Al2O3］＝［V’’Mg］当加入10－6 Al2O3时，杂质缺陷的浓度为［V’’Mg］杂＝［Al2O3］＝10－6而在1600℃下的热缺陷［V’’Mg ］热＝8×10－9显然：［V’’Mg杂］>［V’’Mg］热即：杂质缺陷占优势。
4．（15分）非化学计量缺陷的浓度与周围气氛的性质、压力大小相关，如果增大周围氧气的分压，非化学计量化合物的密度将发生怎样的变化？为什么？解：TiO2－x 、ZrO2－x氧离子空位型：有，则PO2↑：↓，密度↑或Fe1－x O、Cu2-xO阳离子空位型：有，则PO2↑：↑，密度↓或Zn1+x 和Cd1+xO阳离子填隙型：有，则PO2↑：↓，密度↓UO2+x 氧离子填隙型：有，则PO2↑：↑，密度↑5．（10分）在组成为16Na2O.xB2O3.(84-x)SiO2的熔体中，当x<15 mol％时，增加B2O3的含量使粘度升高；当x> 15mol％时，增加B2O3的含量，反而会使粘度降低，为什么？解：当x=0时，组成为16Na2O. 84SiO2∵ R===2.19∴x=2 R－Z=2×2.19－4=0.38（平均非桥氧数）结构中的每个[SiO4]中有0.38个非桥氧，存在部分断网。
（1）当x<15mol%时，>1 游离氧充足引入的B3+处于[BO4]中，加入到[SiO4]中，网络起连网作用，聚合程度增加，粘度增加。
（2）x=15mol%时（∵考虑到Na2O的挥发，一般为=1）结构最紧密，粘度最大。
（3）x>15mol%时, <1 游离氧不足，则：[BO4] [BO3]，结构致密度降低，粘度降低。
即：由于B3+配位数变化，造成粘度曲线上出现转折，这称为硼反常现象。
6．（10分）用Na2CO3和Na2SiO3分别稀释同一粘土泥浆，试比较电解质加入量相同时，两种泥浆的稳定性、流动性、滤水性和触变性的大小。
解：Na2CO3稀释的泥浆，流动性较差，注浆速率低，但触变性好，坯体致密度高。
原因：Na2CO3与Na2SiO3作稀释剂时，Na2SiO3的稀释效果好。
（1）SiO32－能游离出SiO2形成硅变溶胶，起溶胶保护剂作用，从而保护粘土胶粒，抑制胶粒凝聚，粘度↓流动性↑（2）由于天然粘土通常是Ca（或Mg）－粘土，加入稀释剂Na2CO3或Na2SiO3后，发生交换反应：Ca－粘土＋ Na2CO3→ 2Na－粘土＋ CaCO3↓（a）Ca－粘土＋ Na2SiO3→ 2Na－粘土＋ CaSiO3↓（b）沉淀溶解度 CaCO3 > CaSiO3（b）式反应更完全，能形成更多的Na－粘土，ζ电位↑粘度↓流动性↑（3）SiO32－为硅酸盐聚合阴离子，带负电，其表面几何形状与粘土颗粒边界相适应，则易被吸附在粘土颗粒边面上（或吸附在版面上）。
当粘土边面带正电荷时，它能有效地中和边面正电荷；当粘土边面不带电荷时，它能被吸附在边面上使之带上负电荷。
由于这种聚合阴离子的作用，导致原来粘土颗粒间边－面、边－边结合转变为面－面排列，原来面－面排列的颗粒间斥力进一步增加，则泥浆充分被稀释，粘度↓，流动性↑。
7．（10分）试说明中各项所代表的意义，并解释同样是间隙扩散机构，为什么在相同的温度下，杂质在介质中的扩散系数比介质本身形成间隙离子的扩散系数大？解：α——决定于晶体结构的几何因子，对于体心或面心立方α＝1a——晶体的晶格常数ν——原子在晶格平衡位置上的振动频率（约1013次／秒）、——空位（缺陷）形成熵、热焓、——空位（缺陷）迁移熵、热焓R——气体常数，R＝8.314J/mol•KT——温度（K）对杂质而言，＝0而Q＝+Q↓：D↑，即：杂质的扩散系数大8．（10分）扩散系数与哪些因素有关？为什么？为什么可以认为浓度梯度大小基本上不影响D值，但浓度梯度大则扩散得快又如何解释？解：影响扩散系数D的因素：（1）T↑ D↑； Q↑ D↓（2）扩散物质的性质：扩散粒子性质与扩散介质性质间差异越大，D值越大。
扩散粒子半径越小，D值越大。
（3）扩散介质的结构：结构越致密，D越小。
（4）位错、晶界、表面：处于位错、晶界、表面处的质点，D较大。
D表面（10－7cm2/s）>D晶界（10－10 cm2/s）>D内部（10－14 cm2/s）（5）杂质（第三组元）：第三组元与扩散介质形成化合物——对扩散离子产生附加键力，则D减小。
第三组元不与扩散介质形成化合物——使扩散介质晶格产生畸变，则D增大。
（6）粘度：r↓：D↑；η↑：D↓由于： D为比例系数，与无关可以认为浓度梯度大小基本上不影响D值。
但↑：↑，扩散得快9．（1）（8分）当测量氧化铝－水化物的分解速率时，一个学生发现在等温实验期间，重量损失随时间线性增加到50％左右。
超出50％时重量损失的速率就小于线性规律。
线性等温速率随温度指数地增加，温度从451℃增加到493℃时速率增大10倍，试计算反应活化能。
（2）（7分）何谓矿化剂？在固相反应中加入少量矿化剂可促进反应加速进行，解释其原因。