无机材料科学基础试卷九

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无机材料科学基础套题

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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

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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9

无机材料科学基础综合测试9

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。

(完整版)无机材料科学基础教程考试题库

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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。

2015-2016学年无机材料科学基础试题.docx

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2015-2016学年无机材料科学基础试题名词解释()1.晶体:2.固溶体:3.粘度:4.热缺陷:5.对称:物体中相同部分之间的有规律重复。

P36.木征扩散7.非木征扩散&马氏体相变二•填空题()为填空所填0.硅酸盐种类繁多,是水泥,(),(),耐火材料。

1晶体的基本性质有;结晶均一性,(),(),(),最小内能性。

P32晶体结构的基木特征,包括()种晶系,()种不拉维格了。

P153.热缺陷有两种基木形式:()缺陷和()缺陷P594.哥尔徳希密特定律:一个晶体的结构,取决于其组成单位的数目,()以及()5.硅酸盐晶体结构:岛状结构,组群状结构,(),(),()6.玻璃的通性:(),(,熔融态向玻璃态转化的可逆与渐变性,和熔融态向玻璃态转化时物理化学性质随温度变化的连续性7.晶体的微观对称要素有:(),像移面和()P18)的宏观规律9.引起扩散的推动&菲克第一定律与第二定律分别描述了()和(力是(),()是扩散的驱动力10.原了或离了的迁移机构分()和()11.影响扩散的因素有()()()、()12.析晶过稈是由()过稈和()过程所共同构成的。

13.由相变过稈屮质点的迁移请况,可以将相变分为()和()两大类。

14.影响村「晶能力的因素侑熔体组成,(),()和外加剂。

三.简答1简述鲍林规则P262影响置换固体中溶质原子溶解度的因素是什么?P673聚合物形成过程4•浓度差会引起扩散,扩散是否总是从高浓度处向低浓度处进行?为什么?四,将题1 •假定碳在a -Fe(体心立方)和Y -Fe (面心立方)屮的扩散系数分别为:D a 二0. 0079exp[-83600 (J/mol/RT)cm2/sec; D Y二0. 21exp[-141284(J/mol/RT)cm2/sec HW-800o C时备白的扩散系数并解释其差别T二800+273二1073KDa 二0. 0079exp[-83600/RT]=6. 77*1 (T (-7)cm2/sD Y二0. 21exp[-141284/RT]二2.1*1(T (-8) cm2/sDa >D Y扩散介质结构对扩散有很大的煤响,结构疏松,扩散阻力小而扩散系数犬,体心较血心疏松; a -Fe体心立方Y _Fe面心立方3朴也比帀、址珂并s眸(吉“疾埒理用字珞^J z 土却W勿柯*)-債你j线屈歸社.cq3绘煲应八&冋糾七折j甘门巧折禺i步角晚旳彳-.e他0筑遥力2qZ人禺知4 % p仙兰W今%Z 岔c,氽乙和琢智,在纽乙、冬陀龙少、十H 究唸声歹爪辰-蒂可j翌仏氏了狂i略心r,从、衣丙国屮、十柿力*)羽斗侈壤:和声-?讨■円■域二界忌/,-打>答案名词解释1.具有空间格子构造的固体・。

无机材料科学基础试题及答案

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。

无机材料科学基础试卷(6-10章)

无机材料科学基础试卷(6-10章)

无机材料科学基础试卷一、名词解释液相独立析晶:是在转熔过程中发生的,由于冷却速度较快,被回收的晶相有可能会被新析出的固相包裹起来,使转熔过程不能继续进行,从而使液相进行另一个单独的析晶过程,就是液相独立析晶。

二次再结晶:少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大过程。

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。

本征扩散:是指空位来源于晶体结构中本征热缺陷而引起质点的迁移。

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。

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二级相变:相变时两相化学势相等,其一级偏微商也相等,但二级偏微商不等的称为二级相变。

液相烧结:凡有液相参加的烧结过程称为液相烧结。

固相烧结:固态粉末在适当的温度、压力、气氛和时间条件下,通过物质与气孔之间的传质,变为坚硬、致密烧结体的过程。

均匀成核:晶核从均匀的单相熔体中产生的过程。

非均匀成核:是指借助于表面、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。

这种扩散称稳定扩散。

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。

三角形规则:原始熔体组成点所在副三角形的三个顶点表示的物质即为其结晶产物;与这三个物质相应的初初晶区所包围的三元无变量点是其结晶结束点。

连线规则:将一界线(或其延长线)与相应的连线(或其延长线)相交,其交点是该界线上的温度最高点。

一致熔融化合物:是一种稳定的化合物。

它与正常的纯物质一样具有固定的熔点,熔化时,所产生的液相与化合物组成相同,故称一致熔融化合物。

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成都不相同。

无机材料科学基础_陕西科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

无机材料科学基础_陕西科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

无机材料科学基础_陕西科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.按材料尺寸分类,陶瓷纤维属于()。

答案:一维材料2.不符合晶体的对称条件,但呈一定的周期性有序排列的类似于晶态的固体,属于()。

答案:准晶态材料3.由原子或分子远程无序排列的固体材料,属于()。

答案:非晶态材料4.下列选项中不属于材料科学与工程四要素的是()。

答案:材料复合5.材料按用途可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。

答案:错误6.工程性的研究十分重要,材料的合成与制备就等同于工艺研究。

答案:错误7.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。

答案:8.逆扩散的推动力是浓度梯度。

()答案:错误9.菲克定律是从宏观统计的角度,定量描述了质点的扩散行为。

()答案:正确10.严格地说,结构材料也是一类功能材料,是属于力学功能型的一个大类。

答案:正确11.物质在相转变温度附近质点可动性显著增大。

晶格松解、结构内部缺陷增多,故而反应和扩散能力增加,有利于固相反应的进行。

答案:正确12.按材料结晶状态分类。

可分为单晶质材料、多晶质材料、非晶态材料、准晶态材料。

答案:正确13.生成固溶体时,在固溶限度以内固溶体是________相。

答案:114.对扩散系数D0的影响因素主要是温度及扩散激活能。

()答案:正确15.下列关于逆扩散描述错误的是()答案:逆扩散使溶质浓度趋于均匀化16.不同扩散机制下的扩散系数都可以用D=D0exp(-Q /RT) 来表示,以下Q值正确的是()。

答案:间隙机制下,Q=Hm17.在质点迁移的空位机构中,当温度较高时以()为主。

答案:本征扩散18.表面扩散活化能Qs,界面扩散活化能Qg,晶格扩散活化能Qb,下列关系中正确的是()答案:Qb﹥Qg﹥Qs19.固体质点扩散的推动力是()答案:化学位梯度20.对于置换型固溶体仅从离子尺寸考虑,当Δ=(r1-r2)/r1<15%时,生成________。

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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()。

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, γ-Al2O3, α-Al2O3,从提高反应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ΔGk=(),其值相当于()具有临界半径r k的粒子数n k/N=()。

9. 液-固相变时,非均匀成核位垒与接触角θ有关,当θ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,加入氧化铁和氧化钙的原因(),能否加入氧化铝()。

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(),新相成()状。

四、简答题(32分)1.影响固相反应的因素有那些?(6分)2.从热力学、动力学特性、形貌等对比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.试比较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点液相刚到结晶结束点和结晶结束后各相的含量无机材料科学基础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,连线规则答: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成都不相同。

(2.5分)连线规则:将一界线(或其延长线)与相应的连线(或其延长线)相交,其交点是该界线上的温度最高点。

(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)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。

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:是指借助于表面、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。

(2.5)4. 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.A 10. 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、α-Al2O38. 1/3A kγ、新相界面能的1/3、exp(-ΔG k/RT)9. 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.影响固相反应的因素有那些?答:影响固相反应的因素有反应物化学组成与结构的影响;颗粒度和分布影响;反应温度、压力、气氛影响;矿化剂的影响。

(6分)2.从热力学、动力学特性、形貌等对比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)答:不稳分解:在此区域内,液相会自发分相,不需要克服热力学势垒,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通,形成蠕虫状结构。

(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,形成孤立球状结构。

(4分)用TEM观察分相以后形貌,若两相无明显的连续性,第二相呈孤立球状,则为成核-生长分相;若两相形成互相交织的"蠕虫状",则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,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汇集或消失。

(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汇集或消失。

(2分)控制方法:控制温度,加入外加剂等。

(2分)4.答:杨德尔方程在反应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,因而只适用反应初期转化率较低的情况。

(4分)而金氏模型中考虑在反应进程中反应截面积随反应进程变化这一事实,因而金氏方程适用范围更广,可以适合反应初、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)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点液相刚到结晶结束点和结晶结束后各相的含量。

2点液相刚到结晶结束点时存在B、N、液相LL%= fM2/FL N%=(L2/Lf)(Bf/NB)B%=(L2/Lf)(Nf/NB)(3分)结晶结束后存在N、B、C,各相的含量过2点作平行线或用双线法求得,N%=hc C%=gn B%=gh(2分)。

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