无机材料物理化学复习
《无机材料物理化学》知识点
《无机材料物理化学》知识点无机材料物理化学是一门研究无机材料的结构、性能、制备和反应等方面的学科，它融合了物理学、化学和材料科学的知识，对于理解和开发新型无机材料具有重要意义。
一、晶体结构晶体是原子、离子或分子在空间按一定规律周期性排列而成的固体。
晶体结构的描述包括晶格参数（如晶胞边长和夹角）、原子坐标和晶体对称性等。
常见的晶体结构有立方晶系（如简单立方、体心立方和面心立方）、六方晶系和四方晶系等。
晶体中的原子结合方式主要有离子键、共价键、金属键和范德华力等。
离子键具有较强的方向性和饱和性，通常形成离子晶体，如氯化钠。
共价键结合的晶体具有很高的硬度和熔点，如金刚石。
金属键使金属晶体具有良好的导电性和导热性。
晶体结构的缺陷对材料的性能有重要影响。
点缺陷包括空位、间隙原子和杂质原子；线缺陷主要是位错；面缺陷则有晶界和相界等。
二、热力学在无机材料中的应用热力学第一定律指出能量守恒，即能量可以在不同形式之间转换，但总量不变。
在无机材料的研究中，可以通过计算反应过程中的能量变化来判断反应的可行性和方向。
热力学第二定律引入了熵的概念，用于描述系统的混乱程度。
对于一个自发的过程，系统的熵总是增加的。
通过计算反应的熵变和焓变，可以确定反应在给定条件下是否能够自发进行。
相图是热力学在材料研究中的重要应用之一。
通过绘制相图，可以清晰地了解不同成分和温度下材料的相组成和相变规律，为材料的制备和性能优化提供指导。
三、动力学过程反应动力学研究反应速率和反应机制。
对于无机材料的制备过程，了解反应动力学有助于控制反应条件，提高反应效率和产物质量。
扩散是物质在固体中的迁移过程，它对材料的相变、烧结和性能均匀性等方面起着关键作用。
扩散系数与温度、晶体结构和缺陷等因素密切相关。
四、表面与界面材料的表面和界面具有独特的物理化学性质。
表面能的大小决定了材料的表面活性和吸附性能。
界面的结构和性质对复合材料和多相材料的性能有重要影响。
五、相变相变是指物质从一种相态转变为另一种相态的过程，如固相到液相、液相到气相等。
无机材料物理化学课后练习题含答案
无机材料物理化学课后练习题含答案第一部分：选择题1.下列化合物中，哪一种跨越电负性差异最大？–A. CaF2–B. MgO–C. KBr–D. NaCl 答案：A2.下列哪一个氧族元素最容易形成阳离子？–A. O–B. S–C. Se–D. Te 答案：A3.以下哪种化合物不是配合物？–A. NaCl–B. K2[Fe(CN)6]–C. [Co(NH3)6]Cl3–D. [Cu(NH3)4(H2O)2]SO4 答案：A4.下列哪项不是晶格常数增大的原因？–A. 原子尺寸增大–B. 周围原子数目增多–C. 结合能减小–D. 引入杂质答案：C5.以下哪个带电离子半径最小？–A. O2-–B. S2-–C. Se2-–D. Te2- 答案：D第二部分：填空题1.晶格常数和晶格点的数目分别是由单胞的长度和对称性所决定。
2.晶体中点阵之间发生的位错通常称为错面位错。
3.在非晶体中，原子间的距离范围是 0.2~0.5nm，其比例系数通常为0.85。
4.长度为 L=4nm 的等杆化合物，如果将原始的晶胞边长加倍，则该晶体的密度会减小。
5.对于一般的金属，体密度通常在 6~23 g/cm^3 之间。
第三部分：简答题1.什么是配位数？试举例说明。
–答：配位数是指配合物中配位基周围有多少个配位原子与之配对。
例如，[Fe(CN)6]4- 的配位数为6，因为围绕中央的Fe离子分别与6个氰配位基相连。
2.什么是晶格常数？如何计算晶格常数？–答：晶格常数是指晶胞中相邻两点间距离的长度，也就是最小重复单元（晶胞）的长度。
晶格常数可以通过测量晶体衍射斑的位置或者通过x射线衍射分析计算获得。
3.描述金属的密度为何那么高？–答：金属的密度之所以那么高，是因为金属的原子一般都非常接近地堆积在一起，这导致了高的密度。
此外，它们也不像分子那样具有空隙，因此它们可以更紧密地填充空间。
4.简要描述滑动位错和蠕行位错的区别。
–答：滑动位错发生在晶体中，其原子层沿晶体面的方向相互滑动。
无机材料物理性能知识归纳总结（超详细）（精华版）
第一章物理基础学问与理论物理性能本质：外界因素（作用物理量）作用于某一物体，如：外力，温度梯度，外加电场磁场，光照等，引起原子，分子或离子及电子的微观运动，在宏观上表现为感应物理量，感应物理量与作用物理量呈肯定的关系，其中有一与材料本质有关的常数——材料的性能；晶体结构：原子规章排列，主要表达是原子排列具有周期性，或者称长程有序；非晶体结构：不具有长程有序；点阵：晶体内部结构概括为是由一些相同点子在空间有规章作周期性无限分布，这些点子的总体称为点阵；晶体由（基元）沿空间三个不同方向，各按肯定的距离（周期性）地平移而构成，（基元）每一平移距离称为周期；晶格的共同特点是具有周期性，可以用（原胞）和（基失）来描述；分别求立方晶胞，面心晶胞和体心晶胞的原胞基失和原胞体积？（1）立方晶胞：（2）面心晶胞（3）体心晶胞晶体格子（简称晶格）：晶体中原子排列的详细形式；晶列的特点：（1）一族平行晶列把全部点包括无遗；（2）在一平面中，同族的相邻晶列之间的距离相等；多个晶列，其中每一晶列都有一族平行的晶列与（3）通过一格点可以有无限之对应；（4 ）有无限多族平行晶列；晶面的特点：（1）通过任一格点，可以作全同的晶面与一晶面平行，构成一族平行晶面. （2）全部的格点都在一族平行的晶面上而无遗漏；（3）一族晶面平行且等距，各晶面上格点分布情形相同；（4）晶格中有无限多族的平行晶面；格波：晶体中的原子在平稳位置邻近的微振动具有波的形式；色散关系：晶格振动谱，即频率和波矢的关系；声子：晶格振动的能量是量子化的，晶格振动的量子单元称作声子，声子具有能量. ，与光子的区分是不具有真正的动量，这是由格波的特性打算的；声学波与光学波的区分：前者是相邻原子的振动方向相同，波长很长时，格波为晶胞中心在振动，可以看作连续介质的弹性波；后者是相邻原子的振动方向相反，波长很长时，晶胞中心不动，晶胞中的原子作相对振动；德布罗意假设:一切微观粒子都具有波粒二象性；其次章无机材料的受力形变简述正应力与剪切应力的定义.正应力是作用于单位面积上的力；剪切应力是作用于平面内的力；正应力引起材料的伸长或缩短，剪应力引起材料的畸变，并使材料发生转动；塑性：使固体产生变形的力，在超过该固体的屈服应力后，显现能使该固体长期保持其变形后的外形或尺寸，即非可逆性能；晶体塑性形变的机理是什么？原子尺度变化说明塑性形变：当构成晶体的一部分原子相对于另一部分原子转移到新平稳位置时，晶体显现永久形变，晶体体积没有变化，仅是外形发生变化；影响塑性形变的因素有哪些？并对其进行说明；影响塑性形变的因素主要有晶体结构和键型；（1）本征因素：晶粒内部的滑移系统相互交截，晶界处的应力集中，晶粒大小和分布；（2）外来因素：杂质在晶界的弥散，晶界处的其次相，晶界处 的气孔；屈服应力： 当外力超过物体弹性极限， 达到某一点后， 在外力几乎不增加的情形 下，变形突然加快，此点为屈服点，达到屈服点的应力；滑移： 晶体的一部分相对另一部分平移滑动；产生滑移的条件：（1）面间距大；（2）每个面上是同一种电荷的原子，相对滑动 面上的电荷相反；（3）滑移矢量（柏格斯矢量）小；滑移系统包括（ 滑移方向 ）和（ 滑移面 ），即滑移按肯定的晶面和方向进行； 滑移方向与原子最密积累的方向一样，滑移面是（ 原子最密积累面）； 蠕变机理分为两大类 ：（1）（晶界机理 ）---多晶体的蠕变；（2）（ 晶格机理 ）--- 单晶蠕变，但也可能掌握着多晶的蠕变过程；影响蠕变的因素：外界环境中的 温度和应力， 晶体的组成 ，显微结构中的 气孔 ， 晶粒 和玻璃相；键结合的材料中， 哪一种材料的弹性模量大？为什么？ 共价键，离子键结合的材 料中，结合力很强，故弹性模量就较大；而分子键结合力弱，由此键和的材料弹 性模量就很低；2-1. 一圆杆的直径为 2.5 mm ，长度为 25cm 并受到 4500N 的轴向拉力，如直径 拉细至 ，且拉伸变形后圆杆的体积不变 ,求在此拉力下的真应力， 真应变， 名义应力和名义应变，并比较争论这些运算结果；解：依据题意可得下表 拉伸前后圆杆相关参数表体积 V/mm 直径 d/mm 圆面积S/mm 3 2拉伸前 拉伸后 F Al 1 ln l 0 F A 0 l l 0 4500 4.524 10 真应力 995(MPa )T 6 2A 0 A ln 真应变 lnT 24500名义应力 917( MPa)610 A 0A 名义应变 1由运算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变；2-2. 一试样长 40cm,宽 10cm,厚 1cm ，受到应力为 1000N 拉力，其杨氏模量为 9 2 ，能伸长多少厘米 .×10 N/m 解： 40cm1cmLoad10cm Load FA 0 l 0E 1000 40l l l 0.0114(cm)0 0 4 9 E 1 10 10 10 第三章 无机材料的脆性断裂强度 ：材料的强度是抗击外加负荷的才能；屈服极限 ：在外力作用下，材料发生弹性形变；当应力足够大，材料便开头发生 塑性形变，产生塑性形变的最小应力称为屈服应力（屈服极限） ；脆性断裂 ：材料受力后， 将在低于其本身结合强度的情形下作应力再安排； 当外 加应力的速度超过应力再安排的速率时，发生断裂；解决材料强度的理论： 1. 位错理论：微观上抓住位错缺陷，阐明塑性形变的微 观机理； 2. 断裂力学：宏观上抓住微裂纹缺陷（脆性断裂的主要根源） ；位错运动对材料有哪两方面的作用？ 引起塑性形变，导致应力放松和抑制裂纹扩 展；位错运动受阻，导致应力集中和裂纹成核；理论断裂强度的推导过程？格里菲斯微裂纹理论： 格里菲斯认为实际材料中总存在很多细小的裂纹或缺陷， 在外力作用下， 这些裂纹和缺陷邻近就产生应力集中现象， 当应力达到肯定程度 时，裂纹就开头扩展而导致断裂；影响强度的因素有哪些？内在因素：材料的物性，如：弹性模量，热膨胀系数，导热性，断裂能；显微结构：相组成，气孔，晶界（晶相，玻璃相，微晶相） ，微裂纹（长度，尖 端的曲率大小）；外界因素：温度，应力，气氛环境，式样的外形大小，表面；工艺因素：原料的纯度，降温速率；晶体微观结构中存在缺陷： （ a ） 位错组合 ；（ b ） 晶界障碍 ；（c ）位错交截 ； 蠕变断裂： 多晶材料在高温顺恒定应力作用下，由于形变不断增加而导致断裂； 蠕变断裂的理论： 1. 黏性流淌理论：高温下晶界发生粘性流淌，在晶界交界处 产生应力集中，并且使晶界交界处产生裂纹，导致断裂； 2. 空位聚积理论：在 应力及热波动作用下，晶界上空位浓度增加，空位大量聚积，形成裂纹，导致断 裂；裂纹有三种扩展方式： (I) 张开型 ，(II) 错开型 ，(III) 撕开型 ；什么是亚临界裂纹扩展？ 在使用应力的作用下， 不是发生快速失稳扩展， 而是随 着时间的推移缓慢扩展；材料的脆性有哪些特点？ 脆性是无机材料的特点； 它间接地反映材料较低的抗机 械冲击强度和较差的抗温度聚变性； 脆性直接表现在 :一旦受到临界的外加负荷， 材料的断裂就具有爆发性的特点和灾难性的后果； 脆性的本质是缺少五个独立的 滑移系统， 在受力状态下难于发生滑移使应力放松； 显微结构的脆性根源是材料 内部存在裂纹，易于导致高度的应力集中；维氏硬度：（公式及各个物理量的含义）？（自己总结）2 1，求融熔石英的理论结合强度，设估量的表面才能为 ; Si-O 的平稳原 -8 子间距为 1.6*10 cm; 弹性模量从 60 到 75Gpa ？9 E a (60 ~ 75) * 10 *= 25.62 ~th 10 * 10 2 2，融熔石英玻璃的性能参数为： E=73 Gpa ；γ J/m ；理论强度 σth=28 Gp a ； 如材料中存在最大长度为 2μm 的内裂，且此内裂垂直于作用力方向，运算由此 导致的临界断裂强度；2c=2μm c=1*10 m-6 9 2 * 73*10 *2 E c =c 6 3.14* 1* 10 3，有一构件，实际使用应力为 ，有两种钢待选：甲钢 σys a ， K IC =45MP a · m1/2σys a ，K IC =75MP a · m1/2乙钢待选钢的几何外形因子，最大裂纹尺寸为1mm；试依据经典强度理论(安n=σys/σ与)断裂强度理论K IC =Yσc C-1/2 进行挑选，并对结果进行说明；（书全系数上例题自己总结）4，一陶瓷零件上有一垂直于拉应力的边裂，如边裂长度为：（1）2mm;(2)0.049mm;(3)2 μm,分别求上述三种情况下的临界应力；设此材料的断裂韧性为2；争论讲结果；已知此情形下零件的几何外形因子为；解：KIK I Y c1 / 2=c3(1) c=2mm, 2 * 10c3(2) c=0.049mm, 0.049* 10c6(3) c=2μm, / 2* 10c第四章无机材料的热性能如原子在高能级和低能级间满意辐射跃迁挑选定就，就对于大量的这种原子来说，将同时存在光的自发辐射，受激吸取和受激辐射；热振动：实际上晶体点阵中的质点（离子，原子）总是环围着各自的平稳位置附近作微小振动；热容：物体在温度上升1K 时所吸取的热量称作该物体的热容；杜隆-珀替定律：恒压下元素的原子热容等于25J/(K ·mol)；杜隆-珀替定律在高温时与试验结果符合得很好，但在低温时，热容的试验值并不是一个恒量，随温度降低而减小，在接近肯定零度时，热容值按T3 的规律趋于零；徳拜定律：说明当温度T 趋于0K 时，热容C V 与T3 成比例地趋于零；在低温下，德拜模型与试验结果符合很好；热膨胀：物体的体积或长度随着温度的上升而增大的现象；6，线膨胀系数α与体膨胀系数β有何关系？运算：⑴假如是立方体；⑵各项异性的晶体；略去线膨胀系数α与体膨胀系数β的高次项；（自己总结）固体材料热膨胀机理：晶格振动中质点间的作用力，是非线性的；即作用力并不简洁的与位移成正比；温度越高，平稳位置向右移动越多，晶体膨胀；热传导 ：当固体材料一端的温度比另一端高时， 热量就会从热端自动地传向冷端 的现象；固体的传热机理： 固体中质点只在平稳位置邻近做微振动， 固体的导热主要是晶 格振动的格波和自由电子的运动实现的； ⑴金属主要靠自由电子来传热； ⑵非金 属材料，自由电子很少， 主要靠晶格振动来传递热量； 将声频波的量子称为声子； 把格波的传播看成是质点 -声子的运动；格波与物质的相互作用，就懂得为声子 和物质的碰撞； 格波在晶体中传播时遇到的散射， 就懂得为声子同晶体质点的碰 撞；抱负晶体中的热阻，就懂得为声子与声子的碰撞；影响热导率的因素： 温度 ，晶体机构 ， 气孔；热稳固性（抗热震性） ：是指材料承担温度的急剧变化而抗击破坏的才能；包括 抗热震断裂性 和抗热震损耗性 两种类型： 材料在热冲击下发生瞬时断裂， 抗击这 类破坏的性能为抗热震断裂性；在热冲击循环作用下，材料表面开裂，剥落，并 不断进展，以致最终碎裂或变质而损坏， 抗击这类破坏的性能称为抗热震损耗性； 试比较石英玻璃， 石英多晶体和石英单晶热导率的大小， 说明产生差异的缘由？ ① 单 晶 多 晶 玻 璃②与单晶相比，多晶体中晶粒尺寸小，晶界多，晶界处杂质多，声子简洁受到散 射，其平均自由程小得多，故其热导率比单晶的小；与晶体相比，玻璃中声子平 均自由程由于玻璃远程无序使之较小，因而，玻璃的热导率比晶体的小；4-1，康宁 1723 玻璃（硅酸铝玻璃）具有以下性能参数： λ =0.021J/(cm .℃s . ); 第一及其次热冲击断 -6 2 2 α =4.6*10 /℃ ; 裂抗击因子；；E=6700Kg/mm ; μ 5求. σp (1 E)f 第一冲击断裂抗击因子： R 6 7 * * 10 *= 6 64.6 * 10 * 6700 * 9.8 * 10 =170℃(1 E)f 其次冲击断裂抗击因子： R J/(cm.s)o o 4-2，一根 1m 长的 Al2O3 炉管从室温 (25 C)加热到 1000 C 时，假使在此过程 10-6 o 中，材料的热膨胀系数为 mm/(mm. C) ，运算管的膨胀量是多少？ 解：依据公式，有：l l 0 T6 o o 10 mm/(mm C)) (1m) (1000 25) C第五章 无机材料的光性能可见光是电磁辐射波谱的波长在 400nm 到 700nm 范畴的一个波段； 光从材料 1 传入材料 2 时的折射定律？折射率的色散： 材料的折射率 n 随入射光频率 v 的减小（或波长的增加） 而减小 的性质；玻璃，陶瓷，非均相高聚物等电介质材料，对可见光具有良好的 透过性 ；其原 因是它们的 价电子 所处的价带是 填满 的，除非电子吸取 光子跃迁到导带，否 就不能自由运动；5，设有一块厚度为 x 的平板材料 ( 如图 ) ，入射光的强度为 I 0 ，通过此材 料后光强度为 I ’； 试分析其光的吸取规律？6，例：已知 NaCl 的 Eg ＝ 9.6eV ，试求其吸取峰波长？10-34J h 为普朗克常数 s,=3 108 m / sc 为光速 10-19 J8一个电子伏特为 1.602 34 hc E g 10 3 10 71.29 10 m19 9.6 10 m7，光通过一个透亮陶瓷片时，其发生在左侧和右侧界面时间强的变化？设反射 系数为 m ，吸取系数为 α与散射系数为 S ；入射光为 I 0 ,2n 21 n 21 11 陶瓷左侧表面的反射光缺失为 L mI I 1 0 0透进材料中的光强度为 I 0 1-m光穿过厚度为 x 的陶瓷后， x Sx消耗了吸取缺失 和散射缺失 I 0e I 0 e +S x 光到达材料右侧表面时，光强度剩下 再经表面，一部分反射进材料中： ；I 0 1-m e + S xI 0m 1-m e2 I I 0 1-m e +S x另一部分传至右侧空间，光强为： Al 2O 3 板后强度降低了 15% ，试运算其吸取 8，光通过一块厚度为 和散射系数的总和；1mm 的透亮 解:( s) xI I 0 eI( s) x ( s)e e I 01s 10 ln 9，一入射光以较小的入射角 i 和折射角 r 通过一透亮明玻璃板 ,如玻璃对光的衰 减可忽视不计 ,试证明明透过后的光强为 (1-m)2；sin isin r解： n 21 2W ' W = W ’ + W ’’W W"W n 21 n 21 1 1W 'W m1 1 m其折射光又从玻璃与空气的另一界面射入空气就 W" ' W" W" 'W 21 m 1 m 影响材料透光性的因素主要有： 反射系数，吸取系数，散射系数；无机材料的颜色着色剂有： 分子着色剂，胶态着色剂，着色化合物；配制陶瓷乳浊釉时，需要挑选乳浊剂，有 PbO ，TiO 2 和 ZrSiO 4 三种氧化物可供 挑选，它们的折射率 n 依次分别为 ，2.50 和 ，你将挑选哪一种？为什么？挑选硅酸锆作乳浊剂；由于氧化铅会熔解，氧化钛因膨胀系数太大与陶瓷釉不适应，故只能选硅酸锆；第六章无机材料的电导载流子：具有电荷的自由粒子，在电场作用下可产生电流；金属导体中的载流子是无机材料载流子可以是自由电子；电子( 负电子，空穴) ，称为电子电导；也可以是离子( 正，负离子，空位) ，称为离子电导；离子电导分类和玻璃导电机理？离子电导可分为两类：本征电导和杂质电导；玻璃的离子电导是由于某些离子在结构中的可动性所至；霍尔效应：电子电导的特点是具有霍尔效应；沿试样x 轴方向通入电流，Z 轴方向加一磁场，那么在y 轴方向将产生一电场，这一现象称为霍尔效应；利用霍尔效应可检查材料是否存在电子电导；为什么利用霍尔效应可以检验材料是否是存在电子电导？霍尔效应的产生是由于电子在磁场作用下，产生横向移动的结果，离子的质量比电子大的多，磁场作用力不足以使离子产生横向位移，因而纯离子电导不呈霍尔效应；利用霍尔效应可检验材料是否存在电子电导；试述随温度的上升，玻璃电导率快速增加的缘由；答：（1）玻璃体的结构比晶体疏松，碱金属离子能够穿过大于其原子大小的距离而迁移，同时克服一些势垒；（2）玻璃与晶体不同，玻璃中碱金属离子的能阱不是单一的数值，通常有一些相邻的低能位置，其间只有小的能垒，而大的势垒就发生在偶然显现的相邻位置之间，这与玻璃的结构的随机性质是一样的，故有高有低：这些位垒的体积平均值就是载流子的活化能；电解效应：离子电导的特点是存在电解效应；离子的迁移相伴着肯定的质量变化，离子在电极邻近发生电子得失，产生新的物质，这就是电解现象；可以检验陶瓷材料是否存在离子电导，并且可以判定载流子是正离子仍是负离子；影响电导率的因素：（1）温度；（2）晶体结构；（3）晶体缺陷；固体电解质：具有离子电导的固体物质称为固体电解质；电子电导的导电机制是：电子和空穴；本征电导：导带中的电子导电和价带中的空穴导电同时存在，载流子电子和空穴的浓度是相等的；它们是由半导体晶格本身供应，是由热激发产生的，其浓度与温度呈指数关系；本征半导体是具有本征电导特性的半导体；在Na2O-SiO 2 玻璃中，实行什么方法降低其电导率？答：（1）通过添加另外碱金属，并调剂外加碱金属和氧化钠的比例（2）通过添加二价金属氧化物，特殊是重金属氧化物；掺入施主杂质的半导体称为n 型半导体；掺入受主杂质的半导体称为p 型半导体；说明pn 结中的空间电荷区的形成过程？当p 型半导体与n 型半导体形成p-n 结时，由于n 型半导体的多数载流子是电子，少数载流子为空穴，相反p 型半导体的多数载流子是空穴，少数载流子为电子，因此在p-n 结处存在载流子空穴或电子的浓度梯度，导致了空穴从p 区到n 区，电子从n 区到p 区的扩散运动；对于p 区：没有电离的中性原子，空穴离开后，留下了不行动的带负电的电离受主，没有正电荷与之保持电中性，因此在p-n 结邻近p 区一侧显现了一个负电荷区（负离子阻挡n 区电子靠近）；同理，由于n 区电子走后，留下带正电的电离施主，电离的正离子阻挡p 区空穴靠近，所以集合p-n 结近n 区一侧，在p-n 结邻近n 区的一侧显现了一个正电荷区，把在p-n 结邻近的这些电离施主和电离受主所带电荷称为空间电荷；它们所在的区域称为空间电荷区；半导体中杂质能级和能带中的能级的区分？在能带中的能级可以容纳自旋方向相反的两个电子；而对于施主杂质能级只能是被一个有任一自旋方向的电子所占据，或者不接受电子；载流子的散射：电子与晶体中的声子，杂质离子，缺陷等发生碰撞的过程；载流子发生散射的缘由是周期性势场被破坏；在低掺杂半导体中，载流子迁移率随温度上升而大幅度下降的缘由？由于晶格振动引起的散射叫晶格散射，温度越高，晶格振动越强，对载流子的晶格散射也将增强；双碱效应： 当玻璃中碱金属离子总浓度较大时（占玻璃组成25—30%），总浓度 当比例适当时， 电 不变，含两种碱金属离子比一种碱金属离子的玻璃电导率小， 导率可降低很低；位错增殖 是在剪应力作用下，晶体中位错数量大量增加的现象；１．运算铜的电子迁移率，假定全部价电子都对电流有奉献；提示：铜的点阵 常数为 ×10-8 cm ，铜属于面心立方晶体；解：铜的价数为 1，因此价电子数等于材料中的铜原子数；铜的点阵常数为 -8 ×10 cm ；由于铜属于面心立方晶体，单位晶胞中有四个电子（切开后单元 体所包含的原子数）；金 属 载 流 子 浓 度 ： n=(4 个 电 子 / 晶 胞 ) （ 1 个 电 子 / 原 子 ） -8 3 22 3电子 /cm /(3.615 1×0 cm) ×10 ×10 cm-19 -6 22 -19 μ=σ/nq=1/ ρ7)(8×.41607 1×0 / Ω· c = c /m V ·S 1×0 )2 22，本征半导体中，从价带激发至导带的电子和价带产生的空穴参加电导；激发 的电子数 n 可近似表示为：n N exp( E g / 2kT )式中 N 为状态密度， k 为波尔兹曼常数， T 为肯定温度； 试回答以下问题：（1）设 N=1023 -3 -5 -1 k=8.6*10 eV.K 时 , Si (Eg=1.1eV), TiO 2 cm , (Eg=3.0eV) -3 在室温（ 25℃）和 500℃时所激发的电子数（ cm ）各是多少？-1 -1 （2）半导体的电导率 neσ（ Ω ）可表示为.cm 式中 n 为载流子浓度（ cm -3），e 为载流子电荷（电荷 1.6*10-19 C ） , μ为迁移率（ cm 2 -1 -1 ）当电子（ e ）和空穴（ h ）同时为载流子时， .V .s n e e n h e e h2 -1 -1 2 -1 -1 假定 Si 的迁移率 μe =1450（cm .V .s ），μh =500（ cm .V .s ），且不随温 度变化；求 Si 在室温（ 25℃）和 500℃时的电导率？解：（1） Si23 10 5 20℃ n exp( /( 2 * * 10 * 298)23 13 -3=10 *e =3.32*10 cm 1023 5 500℃ n exp( /(2 * * 10 * 773)23 -8 19 -3=10 *e =2.55*10 cm TiO 220℃ n 1023 5exp( /( 2 * * 10 * 298)-3 -3=1.4*10 cm 23 10 5 500℃ n exp( /(2 * * 10 * 773)13 -3=1.6*10 cm (2) 20℃ n e e n h e e h13 -19 =3.32*10 *1.6*10 (1450+500)-2 -1 -1 （Ω ）=1.03*10 .cm 500℃ n e e n h e e h19 -19 =2.55*10 *1.6*10 (1450+500)=7956 （Ω-1.cm -1）3，300K 时，锗的本征电阻率为 47Ω .cm ，如电子和空穴的载流子迁移率分别为 3900cm 2 / V .s 和 解：1i i1900cm 2 / V .s .求本征锗的载流子浓度？n i q( p )n 1 113 3n i10 / cm 19 i q( ) 4710 (3900 1900) n p 4，当每 1000000 个硅原子中有一个原子为锑原子所置换时，试运算 n-型半导体 中每立方厘米所含的非本证电荷载流子数？金刚石立方晶型硅的点阵常数是 ×10 -3-8 -8 3 解： n d =(1 电子 /S b 原子)(10 S b 原子 /Si 原子)( Si 原子 /晶胞 )/( 1×0 )6 3电子 /cm =5×10 σ=nq μe=(5 ×1016 -19 )(1.6 1×0 )(1900)-1 -1Ω .cm 试述光生伏特效应产生电流的过程？答：用能量等于或大于禁带宽度的光子照耀 p -n 结；p ，n 区都产生电子空穴对，产生非平稳载流子，非平稳载流于破坏原先的热平稳；非平稳载流子在内建电场作用下，n 区空穴向p 区扩散（同号相斥，异号相吸的缘由），p 区电子向n 区扩散；如p-n 结开路，在p-n 结的两边积存电子-空穴对，产生开路电压；第七章无机材料的介电性能何谓电介质：凡是能在电场作用下产生极化的物质称为电介质，俗称绝缘材料；极化强度：单位体积内的电偶极矩总和称为极化强度；极化类型包括：（1）电子位移极化，（2）离子式极化，（3）放松极化，（4）转向极化，（5）空间电荷极化，（6）自发极化；电子位移极化：没有受电场作用时，组成电介质的分子或原子所带正负电荷中心重合，对外呈中性；受电场作用时，正，负电荷中心产生相对位移(电子云发生了变化而使正，负电荷中心分别的物理过程)，中性分子就转化为偶极子，从而产生了电子位移极化；离子式极化：离子晶体中，无电场作用时，离子处在正常结点位置并对外保持电中性，但在电场作用下，正，负离子产生相对位移，破坏了原先呈电中性分布的状态，电荷重新分布，相当于从中性分子转变为偶极子产生离子位移极化；离子位移极化与电子位移极化有何异同？共同点：它们都属于弹性位移极化(无损耗)；不同点：（a）离子位移极化是整个离子的相对位移，极化结果——使正负离子间平稳距离缩短；（b）电子位移极化是电子云变形，电子云偏离原子核，而原子核不动；（c）离子位移极化中包含有电子位移极化，离子位移极化只产生在离子晶体中；而电子位移极化就存在于一切介质中；介质损耗：在电场的作用下，单位时间内电介质因发热而损耗的电能称为介质损耗功率，简称介质损耗；介质损耗产生的缘由：主要来自二个方面——电导和极化（慢极化）；击穿：电介质在强电场中工作时，当所承担的电压超过某一临界值时而丢失绝缘性能（由介电状态变为导电状态）的现象；电击穿理论（雪崩理论）：在强电场的作用下，少数电子被加速从负极向正极运动；在运动中电子不断撞击介质中的离子或原子，同时将其部分能量传给离子或原子，使之激发打出电子（次级电子）；这些次级电子也会从电场中猎取能量，而加速运动，撞击其他原子或离子从而又激发第三级电子，如此下去产生连锁反应；造成介质中存在有大量自由电子，形成“电子潮”或“电子崩”，使介质中瞬时通过的电流增大，使绝缘体成为导体；这种现象也叫“雪崩”；热击穿及其产生的缘由：因介质发热而导致烧裂，熔融的现象；缘由：由于电导和极化损耗，使部分电能转换成热能而使介质本身的温度上升；当外电场很高而且在单位时间内的发热量大于散热量时，介质中有热量的积蓄，使元器件的温度不断上升，最终使局部显现烧裂显现熔洞，导致破坏；铁电体的概念：指在肯定的温度范畴内具有自发极化，而且极化强度可因外电场反向而可逆转向的晶体，或者说存在电滞回线的晶体称之为铁电体；自发极化：晶体在无外电场作用下，当T＜Tc 即在某一临界温度以下，晶胞中自发产生正，负电荷中心不重合而存在偶极矩的现象；电滞回线：它是铁电体的自发极化强度P 随外电场强度 E 的变化轨迹（说明极化强度滞后于电场强度的变化）；电滞回线是铁电性的宏观反映，是铁电体的一个特点（它反映了铁电体中的电畴随外电场而转向的特点）；电畴：晶体中自发极化方向相同的小区域；之所以有不同方向电畴的存在，是由于晶体中有不同的自发极化轴（极化方向），因而存在不同的电畴；畴壁：不同极化方向的相邻电畴的交界处称之畴壁；压电效应：当在某些各向异性的晶体材料上施加机械应力时，在晶体的两端表面上会显现数量相等，符号相反的束缚电荷；作用力反向时，表面荷电性质亦反号，而且在肯定范畴内电荷密度与作用力成正比；陶瓷材料的损耗主要来源于哪些方面？如何降低陶瓷材料的介质损耗？陶瓷材料的损耗主要来源于电导损耗，放松质点的极化损耗及结构损耗；降低材料的损耗应从降低材料的电导损耗和极化损耗着手：挑选结构紧密的晶体作为主晶相；在改善主晶相性能时，最好形成连续固熔体；尽量削减玻璃相；防止产生多晶转变；掌握好最终烧成温度，防止过烧与生烧；第八章无机材料的磁性能磁化现象：在磁场中，由于受到磁场作用而出现肯定磁性的现象；。
物理无机知识点高三总结
物理无机知识点高三总结在高三物理学习中，无机知识点扮演着重要角色。
下面将对物理无机知识进行总结，以帮助高三学生巩固和加深理解。
一、原子结构和元素周期表1. 原子结构的组成：原子核（由质子和中子组成）和电子云（包括电子，围绕原子核运动）。
2. 元素周期表的排列：周期数代表能级，组数代表电子层数。
左至右，从上到下的排列顺序指示了电子壳层的填充顺序。
二、元素的化合价和化合式1. 化合价：指元素在化合物中与其他元素形成化学键时所具有的电荷数或电对数。
2. 化合式：用元素符号和化合价表示化合物中元素的结构与组成。
三、离子化合物1. 离子：指失去或获得一个或多个电子而带电的原子或原子团。
2. 阳离子：失去电子的原子或原子团，带正电荷。
3. 阴离子：获得电子的原子或原子团，带负电荷。
4. 离子键：指由阴阳离子间的静电作用形成的化学键。
四、晶体结构和晶体缺陷1. 晶体结构：指由原子、离子或分子以一定的空间有序排列而形成的三维结构。
2. 离子晶体：由正负离子按一定比例组成的晶体。
3. 共价晶体：由共价键连接的原子、离子或分子所组成的晶体。
4. 晶体缺陷：指晶体内部结构的缺陷或畸变，分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
五、金属材料1. 金属晶格：金属中的原子以一定的规则排列形成的三维结构。
2. 金属键：金属中的原子通过电子云在整个金属晶格中形成的共享电子。
3. 金属特性：包括导电性好、热导性好、延展性好和高韧性等。
六、非晶态材料1. 非晶态：指没有规则晶体结构的材料，如玻璃等。
2. 非晶态材料的特性：无规则的分子或原子排列、无定形结构、无晶体点阵。
七、半导体材料1. 半导体：在常温下，电导率介于导体和绝缘体之间的物质。
2. P型半导体：受到掺杂的半导体，其中掺杂原子的化学性质使其形成电子空穴。
3. N型半导体：受到掺杂的半导体，其中掺杂原子的化学性质使其形成多余的电子。
八、同素异形体和同分异构体1. 同素异形体：由同一组分元素，但由于原子间连结方式不同而形成的物质。
无机材料物理化学总结
3）点：两个低共熔点E1 、 E2；
一个鞍心点t（连结线CD 与相区分界线E1 E2 的交 点）。 从图可见这类相图相当于由 两个最简单三元相图构成。
2.连结线规则（范一雷恩规则）
在三元系统中两个晶相初晶区相交的界线(或其延长线) 如果和这两个晶相的组成点的连结线(或其延长线)相交，则 交点为界线上温度的最高点。 所谓“相应的连线”是指界线上液相平衡的二晶相组成 点的连结线。温度走向是背离交点。
析晶过程： 以图1-2-121中n点为例， n点位于副三角形BCS中， 液相终止点在E点。 过n点作辅助线，AK， EG，RD。 液相路程： n K
f=0 R[ (L)+A+B A先消失 A+B S ] f=0 E[ L S+B+C B+S 直至干涸 G n
L
A
L
L
]
固相路程：
A A D D
组成： ① 液相刚到R点时，固相组成点在D点
n点位于副三角形BCS中，所以结晶将在E点结束。过n点 作辅助线Am，ED，P1K。 n 液相路程： L A m L 固相路程：A
A f=0 P1 [ L+A S+B ] L A+B A先消失 K G f=0 B+S E[L B +S+C ] 直至干涸 D n
2)具有一个共轭位置转熔点的情况
（1）分析图l-2-ll9中m点的析晶过程 相图分析： E：低共熔点，L→B+C+S P：双转熔点（双降点） L+A+B→S PE：共熔线，L→B+S； Pe1 ：共熔线，L→A+B
析晶过程分析 1）分析内容：液相过程，固相过程， 固/液比例，固/固比例等。 2）析晶过程 以图1-2-101中n点为例。 液相路程 ：
高中无机化学复习：铝的性质和制备铝
7.73
Na Ca Fe Al
二、从铝土矿制备铝的工艺流程
铝土矿
二氧化碳 铝
溶解
过滤
酸化
过滤
灼烧
电解
NaOH溶液 溶液
残渣 滤液
H2O
：（1）铝土矿→氧化铝 两个阶段 ：（ ）铝土矿 氧化铝
（2）氧化铝 铝 ）氧化铝→铝
写出从铝土矿中提取铝的化学反应方程式： 写出从铝土矿中提取铝的化学反应方程式：
历史的疑问
19世纪中期 法国皇帝拿破仑 三世， 世纪中期， 拿破仑三世 在 19 世纪中期 ， 法国皇帝 拿破仑 三世 ， 珍藏着 一套铝制的餐具， 平时舍不得用， 一套铝制的餐具 ， 平时舍不得用 ， 直到国宴时才拿 出来炫耀一番， 出来炫耀一番 ， 而元素周期表的创始人门捷列夫在 受到英国皇家学会的表彰时， 得到的是一只铝杯。 受到英国皇家学会的表彰时 ， 得到的是一只铝杯 。 为什么拿破仑没有珍藏金制的餐具, 为什么拿破仑没有珍藏金制的餐具 ,而门捷列夫也没 有给奖励一只金杯呢？ 其实在当时铝的产量非常少， 其实在当时铝的产量非常少，从而导致了铝的价 格相当的昂贵， 格相当的昂贵，甚至都超过了黄金 是因为铝在地球上的含量比黄金还少吗? 是因为铝在地球上的含量比黄金还少吗?
溶解： 溶解 Al2O3+2NaOH= 2NaAlO2+H2O 酸化： NaAlO2＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋NaHCO3 酸化 ＝ ＋
△
灼烧： Al(OH)3 ＝Al2O3 + H2O 灼烧
通电
电解： 2Al2O3 ＝ 4Al + 3O2 电解
添加助熔剂冰晶石（Na3AlF6)
电解铝方法的发明
C
课 堂 练 习
无机材料物理化学考试题共27页文档
⽆机材料物理化学考试题共27页⽂档晶体结构名词解释多晶转变：当外界条件改变到⼀定程度时，各种变体之间发⽣结构转变，从⼀种变体转变成为另⼀种变体的现象。
同质多晶：同⼀化学组成在不同外界条件下（温度、压⼒、pH值等），结晶成为两种以上不同结构晶体的现象。
位移性转变：不打开任何键，也不改变原⼦最邻近的配位数，仅仅使结构发⽣畸变，原⼦从原来位置发⽣少许位移，使次级配位有所改变的⼀种多晶转变形式。
重建性转变：破坏原有原⼦间化学键，改变原⼦最邻近配位数，使晶体结构完全改变原样的⼀种多晶转变形式。
1.2晶格能与哪些因素有关？答：离⼦的电⼦结构；离⼦的晶体结构类型；正负离⼦平衡距离。
林规则1.3 鲍林规则（1）配位数规则：晶体结构中，阳离⼦周围形成⼀个阴离⼦配位多⾯体，阳离⼦的配位数取决于阳离⼦和阴离⼦半径之⽐。
根据不同的配位数，从⼏何关系可以计算出阴阳离⼦半径⽐的上、下限范围。
因⽽，可根据r+/r-值求得阳离⼦的配位数。
（2）静电价规则：在稳定的离⼦晶体结构中，所有相连接的阳离⼦到达⼀个阴离⼦的静电建强度，等于阴离⼦的电荷数。
设S 为中⼼阳离⼦到达每⼀配位阴离⼦的静电建强度，Z为该阳离⼦的电荷数，n为阳离⼦配位数，则可得S=Z/n。
⼜设W为阴离⼦电荷数，m为阴离⼦配位数，则静电价规则规定m·S=W。
静电键规则是离⼦晶体中较严格的规则，它使晶体保持总的电性平衡。
本规则还可⽤于求得阴离⼦的配位数。
（3）配位多⾯体连接⽅式规则：在离⼦晶体中，阴离⼦配位多⾯体以共棱，特别是共⾯的⽅式存在时，结构的稳定性下降。
对于电价⾼，配位数⼩的阳离⼦，此规则的效应更为显著。
硅酸盐结构中，硅氧四⾯体的连接⽅式即为⼀例。
例1：以NaCl晶胞为例，试说明⾯⼼⽴⽅紧密堆积中的⼋⾯体和四⾯体空隙的位置和数量。
答：以NaCl晶胞中（001）⾯⼼的⼀个球（Cl-离⼦）为例，它的正下⽅有1个⼋⾯体空隙（体⼼位置），与其对称，正上⽅也有1个⼋⾯体空隙；前后左右各有1个⼋⾯体空隙（棱⼼位置）。
《无机非金属材料物理化学》考研复习大纲
《无机非金属材料物理化学》考研复习大纲第一章结晶学基础晶体的基本概念与性质晶体的宏观对称性晶体的对称分类晶体定向和结晶符号晶体结构的基本特征晶体化学基本原理掌握:基本概念,晶体的对称要素,对称类型，晶体结构的基本特征，配位法则（鲍林规则）。
第二章晶体结构与晶体中的缺陷典型结构类型硅酸盐晶体结构晶体结构缺陷掌握：基本概念，典型晶体结构配位形式和特性，硅酸盐晶体结构类型机典型代表，缺陷化学方程等。
第三章熔体和玻璃体熔体的性质玻璃的通性玻璃的结构掌握：基本概念，熔体的粘度和表面张力，玻璃的结构学说。
第四章表面与界面固体的表面界面行为晶界粘土——水系统胶体化学掌握：基本概念，利用界面表面性能解释实际现象，黏土的离子吸附与交换。
第六章相平衡硅酸盐系统相平衡特点单元系统二元系统三元系统掌握：基本概念和规则，理解并解释相图。
第七章扩散和固相反应晶体中扩散的基本特点与宏观动力学方程扩散过程的推动力固体材料的扩散及影响扩散的诸因素固相反应及其动力学特征影响固相反应的因素掌握：基本概念，扩散过程的基本特征及其影响因素。
第八章相变相变的分类液固相变过程热力学液固相变过程动力学液液相变过程掌握：基本概念，在不同体系中晶体析出的动力及热力学，影响析晶能力的因素等。
第九章烧结概念固态烧结液相参与的烧结晶体生长和二次再结晶影响烧结的因素掌握：基本概念，烧结过程机理及其影响因素。
无机材料物理化学总结
1.相图的基本构成（无变量点、冰点的区别） 2.同质多晶 3.多晶转变——可逆与不可逆转变、位移式转变和重构式转变
二元相图
1.各类二元相图的析晶过程 2.析晶各点的固相和液相组成以及比例（杠杆规则） 3.固溶体的析晶过程及应用，分凝原理，区域提纯
三元相图
1.三元相图的表示方法，划分付三角形 2.切线规则 3.连结线规则 4.无变量点的性质 重心位 交叉位 平衡关系式 共轭位 5.各类三元相图的析晶过程 6.自由度、平衡相等都需要表示出来
金斯特方程
影响扩散的因素
烧结过程
烧结的动力， 烧结的动力，晶粒长大的推动力 烧结的机理， 烧结的机理，及动力学关系式 中后期烧结动力学
陶瓷显微结构形成时的一些关键影响因素
气孔 杂质 温度、时间— 温度、时间—致密化和晶粒长大 晶粒的组合系统中的润湿情况
表面张力和表面自由能的区别 毛细管现象 表面改性与表面活性剂
扩散
菲克第一、 菲克第一、第二定律 自扩散、互扩散、本征扩散、 自扩散、互扩散、本征扩散、非本征扩散 扩散机制
多相反应
杨德方程
多相反应动力学（抛物线方程） 多相反应动力学（抛物线方程） 几个基本环节的动力学关系式
晶体结构：配位多面体、离子半径、 晶体结构：配位多面体、离子半径、配位数 鲍林规则 静电键强度 典型的二元、 典型的二元、三元化合物结构 典型的多元化合物 硅酸盐结构的特点及类型
晶体缺陷
缺陷的种类， 缺陷的种类，点缺陷中本征缺陷与非本征缺陷的概念 点缺陷的浓度计算方法 缺陷方程的写法 缺陷的相互作用
线缺陷
位错——刃位错、螺位错，伯格斯矢量， 位错——刃位错、螺位错，伯格斯矢量，位错的相互作用 ——刃位错
熔体和玻璃
无机材料物理化学复习
第一章 晶体结构1晶体定义内部质点在三维空间作周期性重复排列的固体，也就是说，晶体是具有格子构造的固体。
2晶体的基本性质固定的熔点 各向异性 自限性 稳定性 对称性 均匀性 晶面角守恒定律 3非晶体的概念内部质点排列不规则，不具有长程有序，不具格子构造，不能自发形成规则多面体外形的无定形体。
4结晶作用的基本方式气→固结晶作用 升华结晶液→固结晶作用 从溶液中结晶、从熔体中结晶固（1）→固（2）结晶作用 多晶转变、再结晶、固溶体的离析、固相反应结晶作用、重结晶、反玻璃化作用一般来说，晶格能越高，离子间结合越牢固，其硬度越大，熔点越高，热膨胀系数越小。
5结晶化学定律（哥希密特）：晶体的结构取决于构成其质点的大小关系、数量关系和极化性能。
6 最紧密堆积原理：质点之间的作用力使它们之间距离最小，空间最小。
（1）等径球体的密堆由四个球组成 由六个球组成（2）不等径球体的密堆较大的球做紧密堆积，较小的球进入大球堆积所形成的空隙中。
在离子晶体中，通常负离子半径要比正离子大，所以负离子通常做近似的紧密堆积，而正离子来填隙。
7配位数（CN ）和配位多面体 配位数（CN ）：在晶体结构中，一个原子（离子）周围相邻结合的同种原子（异号离子）的个数。
％晶胞体积积一个晶胞内球占的总体空间利用率＝100⨯⎩⎨⎧等如：质点所组成的化合物。
不等径球体密堆：不同等、、：点组成的单质晶体。
如等径球体密堆：同一质球体密堆NaCl Au Cu Ag ％。
％，空隙率空间利用率立方密堆—排列六方密堆—排列等径球体密堆95.2505.74............⎭⎬⎫⎩⎨⎧ABCABC ABAB ⎩⎨⎧八面体空隙四面体空隙空隙⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧离子密堆，正离子填隙不等径球体的密堆：负个八面体空隙有个四面体空隙有个球（质点）密堆个八面体空隙一个球周围有个四面体空隙一个球周围有等径球体密堆n n n 268配位多面体：在晶体中，一个原子或离子与最邻近的配位原子或离子组成的多面体。
无机材料物理化学复习参考
无机材料物理化学复习参考《无机材料物理化学》复习参考名词释义晶体非化学计量化合物非均匀成核阴、阳离子交换容量硼反常现象触变性烧结玻璃转化温度物理和化学吸附固相反应表面自由能和表面张力胶体扩散粘土胶团结构二次再结晶简要回答和讨论1.晶体中结合键的类型和特点，并举例说明它们对材料结构和性能的影响。
2.石墨、滑石和高岭石具有层状结构，这表明了它们的结构差异以及由此产生的性能变化。
3.影响置换固溶体和间隙固溶体形成的因素有哪些？4.简述淬火玻璃与退火玻璃在结构与性能上有何差异？（消除和均衡由温度梯度产生的内受力玻璃为退火玻璃。
淬火处理是将产品加热至接近软化温度，对玻璃进行充分退火，然后迅速冷却，以产生均匀的内应力，从而在玻璃表面产生预压应力，提高抗弯曲、抗冲击和抗变形能力。
）5.简述玻璃形成的热力学、动力学和结晶化学条件。
6.使用焊锡焊接铜线时，用锉刀去除表面层，使焊接更加牢固。
请解释一下这种现象？7.玻璃用金属密封时，为什么要提前对金属表面进行氧化处理？它是如何工作的？8.泥浆稀释的本质是什么？选择稀释剂时应考虑哪些因素？9.试解释粘土结构水和结合水（牢固结合水、松结合水）、自由水的区别，分析后两种水胶束中的作用范围及其对过程性质的影响。
10.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，两种泥浆的流动性和触变性。
11.浓度差异会导致扩散。
扩散总是从高浓度扩散到低浓度吗？12.扩散的本质是什么？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？13.比较杨德方程、金斯特林格方程的优缺点及适应条件。
14.如果要合成镁铝尖晶石，可选原料为MgCO3、Mg（OH）2、MgO、al2o33h2oγ-al2o3、α-al2o3。
从提高反应速度的角度来看，应该选择什么原料？请解释原因。
15.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？16.烧结的驱动力是什么？它可以通过什么方式促进材料的迁移，适用于什么烧结机制？17.什么是烧结过程中的二次再结晶？驱动力是什么？为什么要抑制二次再结晶过程？工作艺上常采取什么方法？。
《无机材料物理化学》知识点及考点分析
《无机材料物理化学》知识点及考点分析课程知识结构1.晶体结构基础空间点阵、晶体的基本性质晶体的宏观对称要素晶体定向与晶面指数七大晶系晶体参数特征14种布拉维格子晶胞点群和空间群化学键FCC/HCP密堆积、BCC准密堆积不等径球体堆积晶格能离子晶体半径和配位数/配位多面体离子晶体的极化电负性同质多晶现象重建型和位移型转变鲍林5规则典型无机化合物晶体结构：NaCl型、闪锌矿型、（反）萤石型、钙钛矿型、纤锌矿型、金红石、刚玉、CsCl、金刚石、石墨、尖晶石等硅酸盐晶体结构：结构单元，分类-Si：O比、络阴离子团、典型实例特别是层状硅酸盐结构—二八面体和三八面体、单网层和复网层、层间结合力，高岭石、蒙脱石、滑石、白云母、伊利石等2 晶体结构缺陷点缺陷——类型-按位置及成分差异、按产生原因热缺陷——肖、弗缺陷点缺陷表示法Kroger-Vink符号缺陷反应方程热缺陷浓度计算固溶体概念、分类（连续/有限）（置换/间隙）置换固溶体形成连续SS条件固溶体固溶缺陷方程、固溶化学式固溶体研究方法密度对比法非化学计量缺陷色心和电导性缺陷浓度和气氛的关系阴离子空位型、阳离子空位型、阳离子间隙型-实例线缺陷——刃位错和螺位错、几何特征位错的运动、生成和增殖3. 非晶态固体玻璃的通性玻璃结构学说——无规网络学说和晶子学说玻璃中的氧化物——生成体、变性体、中间体玻璃的形成动力学条件玻璃转变温度，三T曲线推算过冷度玻璃形成的化学键条件——混合键型玻璃网络参数X、Y的计算4.固体的表面与界面固体表面剩余键力固体表面自由能较高——表面能固体表面结构——驰豫、重构、台阶离子晶体的表面双电层结构开尔文公式结论及应用固-液界面润湿：分类、Young方程，润湿性的改善吸附和表面改性——双亲表面活性剂晶界——晶界类型：小角度晶界和大角度晶界小角度晶界主要形式：对称倾侧晶界和扭转晶界共格、半共格、非共格晶界构型——固固固、固固气【热腐蚀角（槽角）】和固固液【二面角】晶界应力——本征应力（结构因素）和热应力（热膨胀系数）晶界应力公式及结论浆体的胶体化学原理黏土的荷电性原因（荷负电、两性电荷）黏土的离子和交换特性黏土中的水——吸附水和结合水，胶团结构吸附不同阳离子的黏土结合水量排序黏土胶体的电动性质——扩散双电层结构热力学电位和zeta电位，电动电位公式Zeta电位的影响因素阳离子的压缩双电层效应，离子价和半径规律泥浆的流动性和稳定性泥浆的胶溶-条件，絮凝泥浆的触变性——卡片结构泥团的可塑性瘠性料的悬浮（pH控制法和有机表面活性剂）和塑化（天然黏土和有机塑化剂）5. 相平衡三元系统相图——浓度三角形：截线规则、双线规则、等含量和定比例规则、杠杆规则、重心位/交叉位/共轭位规则、背向性规则、立体状态图和平面投影图三元系统相图基本类型：具有一个低共熔点、生成一个一致熔融二元（三元）化合物、生成一个不一致熔融二元（三元）化合物、一个固相分解的二元化合物判读三元系统相图重要规则：化合物性质规则、连线规则、切线规则、副三角形规则、初结晶和结晶过程规则、三元不变点，不变点的判别、结晶过程分析：固相点和液相点；复杂相图连线-界线一一对应，穿晶过程；6.扩散扩散相关概念、基本特点、推动力菲克第一、第二定律，第一定律的简单应用扩散的布朗运动理论——爱因斯坦方程扩散系数质点迁移的微观机制——空位和间隙空位扩散系数和间隙扩散系数，扩散系数的统一表示方式，本征扩散、杂质扩散、非化学计量扩散LnD-1/T曲线，扩散系数和气氛的关系扩散的影响因素7. 固相反应固相反应特点/阶段/历程固相反应动力学——一般动力学关系、化学反应动力学范围、转化率G 扩散动力学范围：平板模型、抛物线速率方程和杨德方程、局限性；金斯特林格方程，模型，优点固相反应的影响因素8 相变相变的分类（热力学——一级、二级相变；相变方式——连续、成核-长大；质点迁移——（无）扩散；成核特点——（非）均匀）马氏体相变——主要特征和实例；相变推动力（过冷度条件）成核-长大相变：晶核形成：均匀成核-体系能量变化、临界尺寸和临界自由焓变（位垒）；非均匀成核-降低成核位垒（润湿）；晶核形成速率I=PD，与过冷度关系；晶体生长：u与过冷度关系总结晶速率含义：阿弗拉米方程，克拉斯汀方程结晶过程的综合分析：亚稳区、I、u峰值、析晶区Spinodale分解：亚稳分相和不稳分相比较、热力学判据、分相的结晶化学原因——键力的竞争9. 烧结定义，相关概念、烧结推动力固相烧结和液相烧结传质机理（流动传质、扩散传质、蒸发-凝聚传质、溶解-沉淀传质（金格尔模型和LSW模型）晶粒生长与二次再结晶——推动力、晶粒长大规律、差异、后者危害与防止；晶界在烧结中的作用烧结的影响因素以上大部分知识点已经涵盖在网络考试客观题题库中，并将随机抽题进行测试；期末考试内容：名词解释和简答——源于教材中重要知识点⏹无重点可划，主要考察同学们对细节知识点的掌握综合题：（4小题，1道论述，3道计算）⏹文字题论述/分析：◆可能出题点：黏土的性能；扩散的影响因素；固相反应的影响因素；对熔体-析晶相变的详细描述；烧结的影响因素；二次再结晶现象等；⏹计算题1.晶体结构计算（结构－密度关系、晶格能计算）2.玻璃结构参数X、Y计算3.热缺陷浓度的计算（与杂质浓度比较）非化学计量缺陷计算平衡常数K4.固溶体研究方法密度对比法5.表面界面（固液润湿情况、二面角、槽角的计算）6.菲克第一定律；扩散系数的表达和计算；7. 转化率化学及扩散控制固相反应动力学8.临界晶核尺寸及自由能变化，临界粒子数nk/n，阿弗拉米方程，Christion方程9.晶粒长大计算式；烧结速率常数的运用；相图分析题（析晶过程分析<是否发生穿晶>、相图中各相含量的计算、各种规则的应用）。
无机材料物理化学(贺蕴秋)考试题
一、填空硅酸盐结构：岛状结构层状结构组群状结构链状结构架状结构晶格能影响因素：离子半径离子电荷电子层构型固溶体种类:填隙型置换型决定离子晶体结构的基本因素:球体最紧密堆积配位数离子的极化电负性固溶体影响因素：离子尺寸晶体的结构类型电负性非化学计量化合物：阴离子空位型阳离子填隙型阴离子填隙型阴离子空位型位错类型:刃位错螺型位错熔融三种冷却过程：结晶化玻璃化分相玻璃冷却速率的影响因素：过冷度熔体黏度晶核形成速率晶核成长速率玻璃在熔点的黏度越高越易形成玻璃，Tg/Tm〉2/3时易形成玻璃3T图中3T：时间温度转变分子引力：定向力色散力诱导力热缺陷:弗伦克尔缺陷肖特基缺陷固体表面影响因素：表面粗糙度表面微裂纹晶界：小角度晶界大角度晶界润湿现象：附着润湿铺展润湿浸渍润湿润湿的影响因素：粗糙度吸附膜熔体黏度的影响因素:温度熔体组成扩散机制：直接易位环形易位间隙扩散准间隙扩散空位扩散由点缺陷（肖特基和弗兰克尔缺陷）引起的扩散为本征扩散，空位来源于掺杂而引起的扩散为非本征扩散。
黏附的影响因素：润湿性黏附功黏附面的张力相容性和亲和性固相反应速率：化学反应速率扩散速率烧结气氛:还原性氧化性中性固态相变：一级相变二级相变从熔体中析晶的过程分二步完成，首先是成核，然后就是晶体生长过程。
均匀成核的成核速率由受核化位垒影响的成核率因子和受原子扩散影响的成核率因子所决定的。
固体质点扩散的推动力:化学位梯度液－固相变过程的推动力：过冷度烧结过程的推动力：粉料表面能的降低二、名词解释晶格能:在0K时1mol离子化合物的各离子拆散成气体所需的能量配位数：与一个原子或离子直接相邻的原子或离子数离子极化：离子正负电荷的重心发生偏离产生偶极矩的现象同质多晶：物质在不同温度、压力等热力学条件下呈现不同的晶体结构点缺陷：在空间各方向上的尺度远小于晶体、晶粒尺度的缺陷热缺陷：由晶体内部质点热运动而形成的缺陷肖特基缺陷：原子离开平衡位置迁移至晶体表面格点位置,晶体内仅留有空隙的缺陷弗伦克尔缺陷：原子离开平衡位置进入晶格间隙形成的缺陷杂质缺陷:杂质原子进入晶格形成的结构缺陷固溶体：固体作为溶剂溶有其他数量可变的杂质原子，并形成的单一均匀的晶态固体位错：晶体的一维晶格缺陷刃位错：滑移方向与位错线垂直的位错螺位错：滑移方向与位错线平行的位错非化学计量化合物：化合物中不遵循整数比,同种物质组成在一定范围内变动的化合物晶子学说：玻璃中有大量微晶的存在，晶子仅在内部有晶体结构，晶子分散在无定形介质中，向无定形介质过渡中无明显界限无规则网络学说：原子在玻璃和晶体中都形成了连续、三维空间网络结构,它们结构单元为三面体或四面体，但玻璃中的网络无周期性和规则性单键强度：化合物解离能比化合物的配位数的商网络形成剂：单键强度〉335KJ/mol的可形成玻璃的氧化物网络变性剂：单键强度〈250KJ/mol，不能单独形成玻璃的氧化物固体表面能：产生单位新表面所消耗的等温可逆功松弛：表面表面质点通过电子云极化变形来降低表面能的过程晶界应力:在晶界上由于质点排列不规则使质点距离不均匀而形成的微观机械应力气体在固体表面的吸附：气体分子在固体表面上发生的浓集现象，物理吸附无电子转移,化学吸附有电子转移，形成化学键表面张力:由表面层分子引力不均引起的作用于物质表面使表面积缩小的力接触角：固固之间或固液之间接触时产生的夹角晶界结构：不同生长方向的晶粒在相遇时形成的具有一定特征的边界结构润湿角：固液接触时，固相水平线与液相的切线相交的夹角孪晶界：两个晶体沿一个公共晶面构成镜面对称的位向关系扩散通量:单位时间内垂直通过扩散方向x的单位面积的物质流量无序扩散：原子或离子的无规则扩散迁移运动晶界扩散：沿边界或界面发生的扩散表面扩散:在晶体表面发生的本征扩散：仅仅由本身的点缺陷作为迁移载体的扩散非本征扩散：由杂质引起的缺陷进行的扩散自扩散：纯组分晶体中，不依赖浓度梯度的扩散互扩散：两种组分扩散通量大小相等,方向相反的扩散方式稳定扩散：扩散物质的浓度不随时间变化的扩散过程不稳定扩散：扩散物质的浓度随时间变化的扩散过程扩散活化能:一级相变:临界温度下自由能关于温度、压力的一次导数不连续的一类相变二级相变：临界温度下自由能一次导数连续而二次导数不连续的一类相变玻璃析晶：当玻璃熔体冷却在析晶温度范围时，由于晶核形成速率和晶体生长速率较大而导致玻璃析出晶体的过程。
山西省考研材料物理与化学复习资料材料物理与材料化学核心理论解析
山西省考研材料物理与化学复习资料材料物理与材料化学核心理论解析材料物理与材料化学是山西省考研中的重要科目之一。
本文将对材料物理与材料化学的核心理论进行解析，以帮助考生更好地进行复习。
一、材料物理核心理论解析材料物理是研究材料的结构、性能和性质变化的学科。
以下是材料物理的核心理论：1. 晶体学晶体学是研究晶体的结构和性质的学科。
晶体的基本单位是晶胞，晶体结构可以通过晶体结构描述法进行描述，如布拉维格子、晶体轴系等。
2. 力学性能力学性能是材料物理的重要方面，包括材料的硬度、强度、韧性等。
其中，硬度是材料抵抗划痕和压痕的能力，强度是材料抵抗破坏的能力，韧性是材料抵抗断裂的能力。
3. 电学性能电学性能是材料物理中的关键点，包括电导率、介电常数等。
电导率是材料导电的能力，介电常数是材料用于储存电荷的能力。
4. 热学性能热学性能是材料物理研究的重要方面，包括热导率、热膨胀系数等。
热导率是材料导热的能力，热膨胀系数是材料随温度变化而引起的尺寸变化的能力。
二、材料化学核心理论解析材料化学是研究材料的成分、结构和化学性质的学科。
以下是材料化学的核心理论：1. 基本概念材料化学的基本概念包括原子、分子、离子、晶格等。
原子是物质的基本单位，分子由原子组成，离子是带电原子或原子团，晶格是由离子、原子或分子构成的三维空间周期结构。
2. 材料的结构材料的结构包括晶体结构和非晶态结构。
晶体结构是有序排列的，非晶态结构是无序排列的。
3. 材料的组成材料的组成与其性质密切相关。
材料的组成可通过化学式来表示，化学式包括元素符号和原子数。
4. 材料的性质材料的性质包括物理性质和化学性质。
物理性质包括硬度、导电性等，化学性质包括与其他物质的反应性等。
三、材料物理与材料化学的关系材料物理与材料化学是相互关联、相互依存的学科。
材料物理研究材料的结构和性能，而材料化学研究材料的成分和化学性质。
两者相互合作，共同推动着材料科学的发展。
材料物理与材料化学的关系体现在以下几个方面：1. 结构与性能之间的关系材料的结构和性能密切相关，材料物理研究材料的结构，为材料化学提供理论依据；材料化学研究材料的化学性质，为材料物理提供实验数据。
无机材料科学基础复习资料
无机材料科学基础复习资料第三章练习题一、填空1.玻璃具有下列通性：各向同性、介稳性、熔融态向玻璃态转化的可逆与渐变性、熔融态向玻璃态转化时物理、化学性能随温度变化的连续性。
2.在硅酸盐熔体中，当低聚物为主要成分时，体系粘度低，结晶能力高。
3.物质在熔点时的粘度越高越容易形成玻璃，tg/tm大于2/3(大于，等于，小于)时容易形成玻璃。
4.熔体是物质在液相温度以上存在的一种高能量状态，在冷却的过程中可以出现结晶化、玻璃化和分相三种不同的相变过程。
5.当SiO 2含量较高时，碱金属氧化物降低熔体粘度的能力为Li 2O<Na 2O<K 2O。
在6.2na2o-Cao-al2o3-32-sio2玻璃中，结构参数Y为3。
7.从三t曲线可以求出为避免析出10-6分数的晶体所需的临界冷却速率，该速率越小，越容易形成玻璃。
8.在NaCl和SiO2中，SiO2因其极性共价键结构而易于形成玻璃。
9.在Na 2O-SiO 2熔体中，当Na 2O/Al 2O 3<1时，加入Al 2O 3可以降低熔体粘度。
10.硅酸盐熔体中聚合物种类，数量与熔体组成（o/si）有关，o/si比值增大，则熔体中的高聚体[sio4]数量减少。
11.硅酸盐熔体中同时存在许多聚合度不同的负离子基团，它们的类型、大小和复杂度随熔体的组成和温度而变化。
当温度恒定时，熔体中碱性氧化物的含量增加，O/Si比增加，熔体中高聚物的数量减少。
二、问答题1.试着描述熔体粘度对玻璃形成的影响？在硅酸盐熔体中，分析了添加-价碱金属氧化物、二价金属氧化物或B2O3后熔体粘度的变化？为什么？1答：1）熔体粘度对玻璃的形成起着决定性的作用。
当熔体在熔点处具有较大的粘度，且粘度随温度的降低而急剧增加时，容易形成玻璃。
2)在硅酸盐熔体中，加入r2o，随着o/si比增加，提供游离氧，桥氧数减小，硅氧网络断裂，使熔体粘度显著减小。
加入ro，提供游离氧，使硅氧网络断裂，熔体粘度降低，但是由于r的场强较大，有一定的集聚作用，降低的幅度较小。
《无机材料物理化学》知识点
《无机材料物理化学》知识点配位数配位体介稳平衡低共熔点连线规则二级相变本征扩散切线规则烧结的传质方式三角形规则重心规则同质多晶传质类型与收缩多晶转变位移性转变黏土可塑性的影响因素重建性转变萤石型反萤石型固相反应黏土带电的原因浆体一级相变稳定扩散点缺陷类型被极化、主极化阳离子交换烧结位移性转变范德华键克罗格-明克缺陷符号氯化钠晶体结构CaTiO3钙钛矿晶体结构泥浆的触变性凝聚系统三元相图、变量粘土胶粒周围水的类型黏土片状颗粒结合方式形成玻璃需要的键型烧结过程的推动力相律电负性非本征扩散阳离子交换黏土粒子的扩散双电层图重建性转变本征扩散泥浆的流动性同质多晶刃型位错螺型位错肖特基缺陷硅酸盐晶体结构类型及通式弗伦克尔缺陷肖特基缺陷熔体粘度的影响因素水型物质硼反常现象固相烧结和液相烧结之间的相同与不同之处高岭石、蒙脱石阳离子交换容量差异萤石型结构（配位数、配位多面体）玻璃网络变性体桥氧粘度无规则网络学说网络形成体网络变性体烧结烧成硫型物质烧结宏观定义烧结微观定义晶体、玻璃体结构的不同及检测方法固相反应非活性氧、活性氧晶体中扩散特点简单二元相图卡特方程anion Frenkel defects in MO，MO，CaF2. Schottky defects in Cu2O，NaCl，MO2, 缺陷浓度的计算熔体中聚合物形成过程相变过程的推动力自发进行相变的条件非化学计量化合物的缺陷浓度与气氛关系及其应用。
烧结的影响因素SiO 2熔体中加入Na 2O 时粘度的变化 扩散激活能与原子大小的关系 扩散激活能和D 值计算扬德方程、金斯特林格方程及计算反应时间析晶路线晶体中的结构缺陷分类发生固态相变时过冷度变化对相变驱动力的影响固相反应模型 点缺陷的表示符号 三元系统相图中不同点成分的计算方法 杨德尔方程、金斯特林格方程特点、适用条件热缺陷浓度计算：exp 2n G NkT ∆⎛⎫=- ⎪⎝⎭扩散系数与温度、激活能关系及其计算：在离子型化合物中晶粒内部扩散系数，晶界区域扩散系数和表面区域扩散系数之间的大小关系硅酸盐晶体结构分类原则不同硅酸盐晶体结构类型的特点析晶路线：bL+A L+CA+CC+BA C BL+BT aT EE PL4FDLH11111不同组成的结晶路程分析步骤：A 、划分副三角形， 确定组成点的置；B 、分析析晶产物(副三角形组分)和析晶终点(副三角形组分初晶区对应的无变量点)；C 、分析析晶路线，书写结晶路程；D 、利用规则检验其正确性。
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第一章 晶体结构1晶体定义内部质点在三维空间作周期性重复排列的固体，也就是说，晶体是具有格子构造的固体。
2晶体的基本性质固定的熔点 各向异性 自限性 稳定性 对称性 均匀性 晶面角守恒定律 3非晶体的概念内部质点排列不规则，不具有长程有序，不具格子构造，不能自发形成规则多面体外形的无定形体。
4结晶作用的基本方式气→固结晶作用 升华结晶液→固结晶作用 从溶液中结晶、从熔体中结晶固（1）→固（2）结晶作用 多晶转变、再结晶、固溶体的离析、固相反应结晶作用、重结晶、反玻璃化作用一般来说，晶格能越高，离子间结合越牢固，其硬度越大，熔点越高，热膨胀系数越小。
5结晶化学定律（哥希密特）：晶体的结构取决于构成其质点的大小关系、数量关系和极化性能。
6 最紧密堆积原理：质点之间的作用力使它们之间距离最小，空间最小。
（1）等径球体的密堆由四个球组成 由六个球组成（2）不等径球体的密堆较大的球做紧密堆积，较小的球进入大球堆积所形成的空隙中。
在离子晶体中，通常负离子半径要比正离子大，所以负离子通常做近似的紧密堆积，而正离子来填隙。
7配位数（CN ）和配位多面体 配位数（CN ）：在晶体结构中，一个原子（离子）周围相邻结合的同种原子（异号离子）的个数。
％晶胞体积积一个晶胞内球占的总体空间利用率＝100⨯⎩⎨⎧等如：质点所组成的化合物。
不等径球体密堆：不同等、、：点组成的单质晶体。
如等径球体密堆：同一质球体密堆NaCl Au Cu Ag ％。
％，空隙率空间利用率立方密堆—排列六方密堆—排列等径球体密堆95.2505.74............⎭⎬⎫⎩⎨⎧ABCABC ABAB ⎩⎨⎧八面体空隙四面体空隙空隙⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧离子密堆，正离子填隙不等径球体的密堆：负个八面体空隙有个四面体空隙有个球（质点）密堆个八面体空隙一个球周围有个四面体空隙一个球周围有等径球体密堆n n n 268配位多面体：在晶体中，一个原子或离子与最邻近的配位原子或离子组成的多面体。
影响配位数的因素温度、压力、阳离子类型、极化性能、r阳/r阴；对典型的离子化合物，在通常的温度和压力下，阳离子的配位数主要取决于r阳/r阴。
8鲍林（Pauling）规则1.第一规则：配位多面体规则2.第二规则：静电价规则3.第三规则：多面体连接的规则4.第四规则：不同种类正离子配位多面体间连接规则5.第五规则：节约规则9典型无机化合物的晶体结构结构单元：周期性结构具有最小的重复单元。
负离子作最紧密堆积NaCl （面心立方）氯离子作面心立方密堆积，钠离子填入所有的八面体。
每个钠离子周围有6个氯离子，每个氯离子周围有6个钠离子反萤石（Na2O）氧离子作面心立方密堆积，钠离子填充立方密堆积中的所有的四面体。
闪锌矿（β-ZnS）硫离子作面心立方密堆积，锌离子填入其中的四面体空隙。
N个硫离子密堆积应该有2N四面体空隙，Zn ：S=1 ：1，即锌离子填入一半的四面体空隙。
纤锌矿（α-ZnS）硫离子作六方密堆积，锌离子填入一半的四面体空隙。
金红石（TiO2）氧离子作六方密堆积，钛离子填入1/2 八面体空隙刚玉（α-Al2O3）氧离子作六方密堆积，铝离子填入2/3 八面体空隙负离子作简单立方堆积CsCl （简单立方）氯离子作简单立方堆积，铯离子进入氯离子立方堆积空隙萤石（CaF2）氟离子作简单立方堆积，钙离子填充了1/2氟离子立方堆积空隙钙钛矿（CaTiO3）Ti体心，Ca顶角，O面心。
钙离子与氧离子共同形成立方密堆积，钛离子填充在钙离子与氧离子立方密堆积形成的1/4 八面体空隙尖晶石（MgAl2O4）氧离子作面心立方密堆积，镁离子填充立方密堆积中的1/8 四面体空隙，铝离子填充1/2四面体空隙晶体结构与性质的关系1.硬度2.熔点3.热膨胀性4.解理10硅酸盐晶体结构第二章晶体结构缺陷1点缺陷的名称：填隙原子，空位，杂质原子2点缺陷的分类：热缺陷，杂质缺陷，非化学计量结构缺陷⎪⎭⎫⎝⎛-=kTENns2ex p热缺陷（温度高于0 K ，吸收能量发生热振动）弗伦克尔缺陷：如果离开平衡位置的原子进入晶格的间隙位置，成为填隙原子。
空位和间隙原子同时出现，晶体体积不变，密度也不变。
肖特基缺陷：如果离开平衡位置的原子迁移至晶体表面的正常格点位置上，而晶体内仅有空位，没有等量的间隙原子。
仅有空位存在，晶体体积膨胀，密度下降，正离子空位与负离子空位同时存在。
杂质缺陷：由外来原子进入原有晶体点阵而产生的结构为杂质缺陷。
与温度无关，只取决于溶解度非化学计量结构缺陷 （电荷缺陷）固溶体：在固态条件下，一种组分内“溶解”了其它组分而形成的单一、均匀的晶态固体。
（填隙型，置换型）取代离子的尺寸越相近，越容易形成固溶体，半径相差越大，溶解度越小固溶体的研究方法用x 射线结构分析测定晶胞参数，并测试SS 的密度和光学性能来判别SS 的类型。
非化学计量化合物把原子或离子的比例不成简单整数比或固定的比例关系的 化合物称为非化学计量化合物。
非化学计量化合物的类型• 1.金属离子过剩，形成阴离子缺位——材料是n 型半导体。
• 2.金属离子过剩，形成阳离子填隙 • ——材料是n 型半导体。
• 3.阴离子过剩，形成阴离子填隙 • 如：UO2→UO2+x （氧化气氛）• 由于结构中引入电子空穴，这种材料是p 型半导体。
• 4.阴离子过剩，形成阳离子空位 • 如：FeO ↔Fe1-xO （氧化气氛）• 由于结构中引入电子空穴，这种材料是p 型半导体。
()O i AlO Al O O Ti TiO a 322322+''+−−→−∙O Al Al O Al O V Ti iO T 633322+'''+−−→−∙()O O Th ThO O V a C CaO b ++''−−→−∙∙2Oi Th ThO O Ca a C CaO 222++''−−→−∙∙()O Mg Mg MgO OV Y O Y c 3232+''+−−→−∙OiMg MgO O O YO Y 2232+''+−−→−∙()O O Zr ZrO OV l A O Al d 32232++'−−→−∙∙OiZr ZrO O All A O Al 632232++'−−→−∙∙∙线缺陷（位错）：晶体受外力作用后，内部质点排列变形，原子行列间相互滑移，不符合理想晶格的有秩序排列，形成线状缺陷。
位错：刃型位错的特点是位错线与滑移方向垂直。
螺型位错的特点是位错线与滑移方向平行。
第三章 熔体和玻璃体1熔体的聚合物理论： 形成的三阶段初期：主要是石英颗粒的分化；中期：缩聚反应并伴随聚合物的变形；后期：一定T 、t 达到聚合 ⇔ 解聚平衡。
2熔体的性质： 粘度和表面张力3粘度理论：绝对速度理论，自由体积理论，过剩熵理论 4玻璃的结构:晶子假说 无规则网络学说5玻璃形成条件：2/3规则，)(M T η，E ∆，6形成玻璃的动力学手段影响析晶因素:成核速率Iv 和晶体生长速率u －－需要适当的过冷度(△T=Tm-T)：过冷度增大，熔体粘度增加，使质点移动困难，难于从熔体中扩散到晶核表面，不利于晶核长大；过冷度增大，熔体质点动能降低，有利于质点相互吸引而聚结和吸附在晶核表面，有利于成核。
7晶核形成速率与晶体生长速率的关系 1、过冷度太小或过大，对成核和生长均不利。
只有在一定过冷度下才能有最大的IV 和u 。
2、IV 和 u 两曲线重叠区，称析晶区，在此区域内，IV 和 u 都有一个较大的数值，既有利成核，又有利生长。
3、两侧阴影区为亚稳区。
左侧∆T 太小，不可能自发成核，右侧 ∆T 太大，温度太低，粘度太大，质点难以移动无法形成晶相。
亚稳区为实际不能析晶区。
4、如果 IV 和 u 的极大值所处的温度范围很靠近，熔体就易析晶而不易形成玻璃。
反之，就不易析晶而易形成玻璃。
8玻璃的结构参数:RY X ZY X =+=+2/X 非桥，Y 桥氧，Z 一般硅酸盐和磷酸盐玻璃中为4，硼酸盐玻璃中为3） R ＝ O/Si 比，即玻璃中氧离子总数与网络形成离子总数之比。
9在硅酸盐熔体中当R=O/Si 增高时，非桥氧数上升，游离碱含量增大，氧硅摩尔比增大，低聚物数量增多，熔体黏度下降，形成玻璃的能力下降，稳定性下降，析晶能力增强，电导率增大。
Y 增大网络紧密，强度增大，粘度增大，膨胀系数降低，电导率下降。
10熔体粘度对玻璃形成的影响？ 熔体黏度下降，形成玻璃的能力下降11在硅酸盐熔体中，分析加入—价碱金属氧化物、二价金属氧化物或B2O3后熔体粘度的变化。
O/Si 比较低时，对粘度起主要作用的是四面体间Si －O 的键力；再引入—价碱金属氧化物、二价金属氧化物，离子半径减小，R-O 键强增加，削弱Si －O 键的作用增加，导致粘度下降幅度增大。
O/Si 比较高时，Si －O 的连接程度低，很大程度上依靠R-O 键力连接，半径越小，静电作用越大，黏度越高。
B2O3对粘度的影响(硼反常)在R2O-B2O3-SiO2系统中，当 RO+R2O/B2O3 <1 ， [BO4] 为基本单位，再加入R2O ，[BO4]破坏，所以粘度下降；当RO+R2O/B2O3 >1,引入R2O ，[BO4] 增加，粘度增加。
第四章 粘土-水系统1分散系统 的概念及分类分散系统：物质以各种尺寸分散在另一种物质之中形成的多相系统 分散相：被分散的物质 分散介质：分散分散相的物质 分类：分子，胶体，粗分散系统2胶体的动力性质：布朗运动 扩散 沉降Tg玻璃相T MT∆稳定液相亚稳液相结晶相t光学性质：丁达尔效应电学性质：电动现象：电泳，电渗胶体颗粒带电原因：1胶体颗粒表面对一定离子的选择吸附（有电介质存在时，吸附离子降低表面能）2胶体颗粒表面层的电离（电离后一种离子进入介质，一种离子留在表面从而导电）3接触摩擦带电3悬浮液的定义固体颗粒半径为10-5 以上的尺寸分散在液体介质中形成的多相系统4特点：无布朗运动和扩散稳定性容易沉降无丁达尔效应异（胶体固体颗粒半径为10-7-10-5有布朗运动和扩散稳定性扩散，沉降平衡有丁达尔效应）同（颗粒都是由很多分子或原子聚集而成，多相系统，界面吉布斯自由能较大，能自发的吸附介质中的离子形成双电层结构，电解质对其有明显的聚沉作用）5粘土-水系统1粘土-水系统是溶胶和悬浮液的混合物，它具有二者的性质。
2粘土的荷电原因及荷电性（粘土具有荷电性）1.粘土晶格中的同晶取代2.粘土表面腐殖质的解离3.粘土颗粒的边棱破键3粘土与水的作用结构水：以氢氧基团的形式存在于粘土的晶格中的；吸附水：指吸附在粘土矿物层间或表面的水。