中科院材料化学期末复习资料

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材料化学期末复习参考题

材料化学期末复习参考题

试卷总结材料化学一、选择(每题2分)1. 晶体的特性是(B )(A)有确定的熔点,无各向异性;(B)有确定的熔点,有各向异性;(C)无确定的熔点,有各向异性;(D)无确定的熔点,无各向异性;2. 在一般情况下,若金属的晶粒细,则(A )。

(A)金属的强度高,塑性好,韧性好。

(B)金属的强度高,塑性好,韧性差。

(C)金属的强度高,塑性差,韧性好。

(D)金属的强度低,塑性好,韧性好。

3. 高温下从熔融的盐溶剂中生长晶体的方法称为( C )。

A、溶液法B、水热法C、溶剂法D、熔体法4. 根据晶体对称度的不同,可把晶体分成(D )大晶系。

A、32B、14C、11D、75. 晶胞一定是一个:(C )。

A、八面体B、六方柱体C、平行六面体D、正方体6. 某晶体外型为正三棱柱,问该晶体属于( D )晶系A. 立方B. 三方C. 四方D.六方7、从我国河南商遗址出土的司母戊鼎重8750N,是世界上最古老的大型(C )。

(A)石器(B)瓷器(C)青铜器(D)铁器8、晶体中的位错是一种(B )。

(A)点缺陷(B)线缺陷(C)面缺陷(D)间隙原子9. 工程材料一般可分为(D)等四大类。

(A)金属、陶瓷、塑料、复合材料(B)金属、陶瓷、塑料、非金属材料(C)钢、陶瓷、塑料、复合材料(D)金属、陶瓷、高分子材料、复合材料10.用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1-100nm)的超细粉末粒子,然后制得纳米材料。

下列分散系中的分散质的微粒直径和这种粒子具有相同数量级的是( C )A.溶液B.悬浊液C.胶体D.乳浊液11.美国《科学》杂志评出了2001年十大科技成就,名列榜首的是纳米电子学,其中美国的IBM公司科学家制造了第一批纳米碳管晶体管,发明了利用电子的波性来传递信息的“导线”,已知纳米材料是指微粒直径在1 nm~100 nm的材料。

下列叙述正确的是(B)A.纳米碳管是一种新型的高分子化合物B.纳米碳管的化学性质稳定C.纳米碳管导电属于化学变化D.纳米碳管的结构和性质与金刚石相同12. 晶行沉淀陈化的目的是(C )A沉淀完全B去除混晶C小颗粒长大,是沉淀更纯净D形成更细小的晶体13. 晶族、晶系、点群、布拉菲格子、空间群的数目分别是(A )A 3,7,32,14,230B 3,720,15,200C 3,5,32,14,230D 3,7,32,14,20014. 晶体与非晶体的根本区别是:( A )A.晶体具有长程有序,而非晶体长程无序、短程有序。

材料化学期末考试题

材料化学期末考试题

材料化学期末考试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料化学中,下列哪种材料属于无机非金属材料?A. 塑料B. 陶瓷C. 橡胶D. 合金2. 陶瓷材料的主要成分是什么?A. 金属氧化物B. 有机高分子C. 硅酸盐D. 碳化物3. 下列哪种材料不属于复合材料?A. 玻璃钢B. 碳纤维增强塑料C. 铝合金D. 钢化玻璃4. 材料的热导率与下列哪个因素无关?A. 材料的晶体结构B. 材料的密度C. 材料的电导率D. 材料的热膨胀系数5. 材料的硬度通常与下列哪个因素有关?A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料的断裂韧性D. 材料的塑性变形能力6. 材料的疲劳寿命与下列哪个因素无关?A. 材料的表面粗糙度B. 材料的微观结构C. 材料的化学成分D. 材料的密度7. 材料的断裂韧性通常与下列哪个因素有关?A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料的硬度D. 材料的塑性变形能力8. 下列哪种材料的抗腐蚀性能最好?A. 不锈钢B. 铝合金C. 铜合金D. 铁合金9. 材料的断裂韧性与下列哪个因素无关?A. 材料的微观结构B. 材料的化学成分C. 材料的表面粗糙度D. 材料的密度10. 材料的热膨胀系数与下列哪个因素有关?A. 材料的晶体结构B. 材料的密度C. 材料的电导率D. 材料的热导率二、填空题(每空1分,共20分)1. 材料的强度是指材料在受到外力作用时,能够承受的最大______而不发生破坏的能力。

2. 材料的韧性是指材料在受到外力作用时,能够吸收______而不发生断裂的能力。

3. 材料的硬度是指材料抵抗______的能力。

4. 材料的疲劳是指材料在受到周期性变化的外力作用时,经过一定次数的循环后发生______的现象。

5. 材料的断裂韧性是指材料在存在裂纹的情况下,能够抵抗______的能力。

6. 材料的热膨胀系数是指材料在温度变化时,其体积或长度发生______的能力。

材料化学复习题答案

材料化学复习题答案

材料化学复习题答案一、选择题1. 材料化学中,下列哪种材料不属于高分子材料?A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 硅酸盐D. 聚丙烯答案:C2. 材料的热稳定性通常与哪些因素有关?A. 化学结构B. 物理结构C. 环境条件D. 所有上述因素答案:D3. 材料的机械性能主要取决于哪些因素?A. 材料的化学组成B. 材料的微观结构C. 材料的加工方法D. 所有上述因素答案:D二、填空题1. 材料的导电性主要取决于材料内部的________。

答案:电子或空穴2. 材料的光学性质通常与其________有关。

答案:电子能级结构3. 材料的热导率与材料内部的________有关。

答案:声子或电子三、简答题1. 简述材料化学中材料的分类。

答案:材料化学中的材料可以分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料等。

金属材料包括纯金属和合金;无机非金属材料包括陶瓷、玻璃、水泥等;有机高分子材料包括塑料、橡胶、纤维等;复合材料则是由两种或两种以上不同材料组合而成的新型材料。

2. 描述材料的热稳定性与哪些因素有关,并举例说明。

答案:材料的热稳定性与材料的化学结构、物理结构以及环境条件有关。

例如,具有高熔点和高沸点的无机材料通常具有较好的热稳定性,如氧化铝陶瓷;而有机高分子材料由于其分子链结构容易在高温下断裂,因此热稳定性相对较差,如聚乙烯在高温下会熔化。

四、计算题1. 假设某种材料的热导率为200 W/m·K,求该材料在1米长度上,温度差为10°C时的热流量。

答案:热流量 Q = 热导率k × 面积A × 温度差ΔT / 长度 L假设面积 A 为 1 m²,则Q = 200 W/m·K × 1 m² × 10°C / 1m = 2000 W五、论述题1. 论述材料的化学稳定性与哪些因素有关,并举例说明。

答案:材料的化学稳定性主要与其化学组成、分子结构、外界环境条件等因素有关。

材料化学期末复习

材料化学期末复习

材料化学期末复习第⼀章⼀、名词解释:1.材料:材料(⼀般)是指⼈类社会所能够接受的、可以经济地制造有⽤器件的(固体)物质。

2.材料科学:是研究材料的组织结构、性质、⽣产流程和使⽤效能,以及他们之间相互关系的学科。

3.材料科学与⼯程:材料科学是⼀门与⼯程密不可分的应⽤科学,材料科学与材料⼯程合起来称为“材料科学与⼯程”。

4.材料四要素:组成、结构、⼯艺、性能。

5.复合材料:复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合成的⼀种多相固体材料。

⼆、什么是材料化学?其主要特点是什么?材料化学是从化学的⾓度研究材料设计、制备、组成、结构、表征、性质和应⽤的⼀门科学。

跨学科性和实践性。

三、材料与化学试剂的主要区别是什么?化学试剂在使⽤过程中通常被消耗,并转化为别的物质;材料⼀般可以重复、持续使⽤,除了正常损耗,它是不会不可逆地转变成为别的物质。

四、观察⼀只灯泡,列举出制造灯泡所需要的材料。

⽩炽灯泡主要由灯丝、玻璃壳体、灯头等⼏部分组成。

五、材料按其化学组成和结构可以分为哪⼏类?⾦属材料、⽆机⾮⾦属材料、⾼分⼦材料、复合材料。

六、简述材料化学的主要内容。

材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应⽤的化学。

根据化学理论,通过⼀定的合成和制备⼯艺,可获得具有特定组成、结构和性能的材料,进⽽产⽣相应的⽤途。

◆第⼆章⼀、名词解释1.电负性:是元素的原⼦在化合物中吸引电⼦能⼒的标度。

2.晶体:由原⼦、分⼦或离⼦等微粒在空间按⼀定规律、周期性地重复排列的固体物质称为晶体。

3.晶格:晶体中质点中⼼⽤直线连起来构成的空间格架。

4.晶胞:构成晶格最基本的⼏何单元。

5.晶⾯间距:具有相同密勒指数的两个相邻平⾏晶⾯之间的距离称为镜⾯间距。

⼆、原⼦间的结合健共有⼏种?各⾃特点如何?三、范德华⼒的来源有哪些?①取向⼒。

当极性分⼦相互接近时,它们的固有偶极相互吸引产⽣分⼦间的作⽤⼒;②诱导⼒。

当极性分⼦与⾮极性分⼦相互接近时,⾮极性分⼦在极性分⼦固有偶极作⽤下,发⽣极化,产⽣诱导偶极,然后诱导偶极与固有偶极相互吸引⽽产⽣分⼦间的作⽤⼒;③⾊散⼒。

材料化学复习材料(doc 6页)

材料化学复习材料(doc 6页)

材料化学复习材料(doc 6页)材料化学一名词解释1 材料:材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。

2 智能材料:性能随着时间和空间条件的变化而变化得智能材料的适应环境,接受外界环境的调节,且不需要靠计算机和电子技术,仅靠材料本身的性质来实现自我调节,自我诊断,自我复原。

3 设计型材料: 就是化学家和材料科学家采用新的物理,化学方法,根据实际需要设计出具有特殊性能的材料。

4 材料化学:是研究材料的制备,组成,结构,性质及其应用的一门科学。

5 结构材料: 是指具有抵抗外场作用而保持自己的形状,结构不变的优良力学性能(强度和韧性等),用于结构目的的材料。

6 功能材料:是具有优良的电学,磁学,光学,力学,热学,声学,化学和生物学功能及其相互转化的功能,被用于非结构目的的高技术材料。

7 复合材料:是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。

8 晶体:是原子(离子)在三维空间中有规律的周期性排列而成的,其结构特点是长程有序。

9 点缺陷:发生在晶格中一个原子尺寸范围内的一类缺陷。

10 线缺陷:缺陷只在一个方向上延伸,或称一有各种敏感性的陶瓷材料。

21 结构陶瓷:由单一或复合的氧化物或非氧化物组成,如单由Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4,或相互复合,或与碳纤维结合而成。

22 氧化铝陶瓷:是一种以a-AL2O3为主晶相的陶瓷材料,其AL2O3含量一般在75%~99%。

23 非氧化物陶瓷:由碳化物,硅化物和硼化物等制造的陶瓷的总称。

24 功能陶瓷:具有电,光,磁,化学和生物特性,且具有相互转换功能的陶瓷。

25 超导材料:具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。

26 腐蚀:材料(通常指金属)与环境间的物理-化学相互作用,其结果是使材料的性能发生变化,并常可导致材料、环境或由它们作为组成部分的技术体系的功能受损伤。

27 化学腐蚀:材料与周围介质直接发生化学反应,但反应过程中不产生电流的腐蚀过程28 电化学腐蚀:金属与离子导电性介质发生电化学反应,反应过程中伴随有电流的产生的腐蚀过程。

材料化学期末总结

材料化学期末总结

材料化学期末总结材料化学是研究材料组成、结构、性质和制备方法的学科,它在材料科学与工程领域有着重要的应用价值。

本学期,我在材料化学的学习过程中,获得了许多宝贵的知识和经验,通过实验、理论学习和案例分析,我深入了解了材料的多样性、相互作用和功能实现。

在本文中,我将对本学期学习的一些重点内容进行总结和归纳,以备将来复习和参考。

第一部分:材料的组成与结构1. 原子、分子和晶体的基本概念原子是构成物质的基本单位,它由质子、中子和电子组成。

分子是由两个或更多原子通过化学键结合而成的。

晶体是由大量原子或分子按照规则的空间排列方式形成的结晶体系。

2. 元素和化合物的分类与命名元素是由一种类型的原子组成的纯物质,可以通过周期表进行分类。

化合物是由不同类型的原子组成的纯物质,可以通过元素符号和化学式进行命名。

3. 材料的晶体结构与缺陷晶体结构描述了晶体中原子或离子的排列方式。

常见的晶体结构包括立方晶系、六方晶系和四方晶系等。

缺陷是指晶体中存在的原子或离子的缺失、替代和插入等情况。

第二部分:材料的物理和化学性质1. 材料的热性质热性质指材料在受热时的表现和反应。

常见的热性质包括热膨胀、热导率和热容等。

2. 材料的电性质电性质指材料在电场、电流或电磁辐射等条件下的表现和反应。

常见的电性质包括导电性、绝缘性和半导体性等。

3. 材料的光学性质光学性质指材料对光的吸收、反射和透射等现象。

常见的光学性质包括折射率、吸收谱和荧光性等。

第三部分:材料制备与应用1. 传统材料的制备方法传统材料的制备方法包括溶解法、熔融法、沉淀法和高温固相反应等。

2. 先进材料的制备方法先进材料的制备方法包括溶胶-凝胶法、物理气相沉积法和化学气相沉积法等。

3. 材料的应用领域材料在电子、光电子、能源、医药和环境等领域有着广泛的应用。

例如,材料在太阳能电池、荧光材料和催化剂等方面发挥着重要作用。

结语通过本学期的学习,我对材料化学有了更深入的理解。

我学会了分析和解决材料化学问题的能力,同时也提高了实验操作和科学研究的技能。

材料化学期末复习基础重点

材料化学期末复习基础重点

材料化学期末复习基础重点第八章配合物的结构和性质1配合物的组成形成体配体配位数多齿配体和单齿配体2 配合物的化学式和命名原则3 配合物的价键理论配合物的几何构型内轨配键和外轨配键内轨型配合物和外轨型配合物配位化合物的磁性磁矩与未成对电子之间的关系4 配离子稳定常数及有关计算第十章碱金属和碱土金属元素1 金属单质的性质(金属性强,非常活泼可与许多非金属单质反应。

)2 氢化物的性质受热分解与水反应产生氢气极强的还原剂3 过氧化物含有过氧基的化合物,常见的过氧化钠。

在碱性介质中是强氧化剂,常用作熔矿剂,以使既不溶于水又不溶于酸的矿石被氧化分解为可溶于水的化合物。

与水或稀酸反应与二氧化碳反应放出氧气4 氢氧化物的碱性判断和溶解性变化规律氢氧化物的酸碱性递变规律,用离子势判断。

(不适用于过渡金属)氧化物的酸碱性判断与对应的氢氧化物一致。

5 盐的性质1 晶体类型除Be盐属于共价型晶体外,其余都属于离子晶体。

2 热稳定性各种盐类的热稳定性3 溶解度碱金属、碱土金属离子对应的各种盐类溶解性。

4 镁、钙、钡盐在溶液中的鉴定晶体在水中溶解度相对大小有什么变化规律?对于极化作用很小的离子晶体:小的阳离子与大的阴离子、大的阳离子与小的阴离子组成的离子晶体,溶解度相对较大;小的阳离子和小的阴离子,大的阳离子和大的阴离子组成的离子晶体,溶解度相对较小。

对于极化作用强的离子晶体:离子极化作用越强,在水中溶解度越小。

第十一章卤素和氧族元素卤素1 卤素单质颜色、溶解性,卤素单质(除碘外)有较强的氧化性,与单质反应,与水反应2 卤化氢实验室制备、酸性、还原性3 卤化物的溶解性4 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸、盐的酸性强弱比较:氯的氧化态越高,酸性越强氯的含氧酸、盐的氧化性强弱比较:氯的氧化态越高,氧化性降低解释:氯的氧化态越高,氯原子外层的原子数多,使还原剂不易与氯原子接触,所以高价态的含氧酸氧化性越弱,稳定性越高。

热稳定性比较:氯的氧化态越高,热稳定性增强氧族元素O,S典型的非金属元素,硒和碲是准金属元素。

材料化学期末复习资料

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点缺陷在热力学上是稳定的。 离开平衡位置的原子有三个去处 迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置上,使晶体内部留下空位,称为肖特基(Schottky)缺陷或 肖特基空位; 挤入点阵的间隙位置,在晶体中同时形成数目相等的空位和间隙原子,则称为弗兰克尔(Frenkel) 缺陷; 跑到其他空位中,使空位消失或使空位移位。
电化学腐蚀 金属表面在介质如潮湿空气、电解质溶液等中,因形成微电池而发生电化学作用而引起的腐蚀称 作电化学腐蚀。 电化学腐蚀的特点是形成腐蚀电池。
形成腐蚀电池具备的条件 首先,有电位差存在。即不同金属或同种金属的不同区域之间存在着电位差。电位差越大,锈蚀越 烈。 二,有电解质溶液,即两极材料共处于相连通的电解质溶液中。 三,具有不同电位的两部分金属之间必须有导线连接或直接接触。
材料性能
材料的耐氧化性、耐有机溶剂性和耐老化性 化学腐蚀 材料表面与非电解质(干燥气、高温气体、非电解质溶液)直接发生化学作用而引起的破坏称为化学腐 蚀。 在化学腐蚀过程中,电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的,因而没有电流产生。 化学腐蚀原理比较简单,属于一般的氧化还原反应 可以利用致密氧化膜的保护特性,以改善材料的耐氧化腐蚀性能。
范德华力 分子与分子间的作用力 普遍存在固体、液体、和气体分子间 特点:没有方向性、饱和性 范德华力对材料性能的影响 范德华力对物质的沸点、熔点、气化热、熔化热、溶解度、表面张力、粘度等物理化学性质有决定性 的影响。 对聚合物材料,由于分子链很长,所以即使范德华键很弱,但分子链间范德华力总和还是很大的,聚 合物材料的性质在很大程度上受范德华力的影响。
高分子的溶解 先溶胀,后溶解
耐老化性 老化:高分子材料在加工、储存和使用过程中,由于受热、光照、氧、高能辐射、化学介质、微生物、 潮湿等环境因素影响,逐步发生物理化学性质变化,使性能下降,以致最后丧失使用价值的过程。 老化的基本类型 1. 化学老化 一种不可逆的化学反应,是高分子材料分子结构变化的结果,如塑料的脆化、橡胶的龟裂。 特点:不可逆、不能恢复 主要有:降解、交联 2. 物理老化 玻璃态高分子材料通过小区域链段的布朗运动使其凝聚态结构从非平衡态向平衡态过渡。从而使得材 料的物理、力学性能发生变化的现象。具有可逆性; 密度增加,模量和拉伸强度增加,断裂伸长和冲击强度下降,由塑性转变成脆性。

中科院材料化学期末复习资料

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中科院材料化学期末复习资料第⼆章●晶体的基本特征结晶均⼀性:在晶体内部任意部位上具有相同的性质;各向异性:在晶体不同⽅向上表现出的性质差异;⾃限性:能够⾃发形成封闭的凸⼏何多⾯体外形的特性;对称性:晶体中的相同部分(晶⾯,晶棱,等等)以及晶体的性质能够在不同⽅向或位置上有规律地重复;最⼩内能性:在相同的热⼒学条件下,晶体与同组成的⽓体、液体及⾮晶态固体相⽐具有最⼩内能,最稳定●晶体的宏观对称性:晶体中的相同部分(晶⾯,晶棱等)以及晶体的性质在不同⽅向或位置上有规律地重复出现。

n→n重对称轴:晶体沿某⼀轴线旋转360 / n(n = 1, 2, 3, 4, 6)后,完全回复原状m→对称⾯:平⾯两边进⾏反映操作,令晶体复原i→对称中⼼:点对称,反演操作n¯→反演轴:旋转之后进⾏反演宏观独⽴对称要素:1 2 3 4 6 m i1¯ =i2¯ =m3¯ =3 + i4¯6¯ =3 + m晶⾯指数晶向指数球体的堆积:六⽅紧密hcp、⾯⼼紧密fcc、体⼼bcc●同质多晶:物质以多种晶型存在,并且不同晶型之间在适宜条件下能够进⾏相互转变。

即,同种化学成分在不同的热⼒学条件下结晶成不同晶体结构的现象。

第三章点缺陷:缺陷尺⼨处在⼀两个原⼦⼤⼩的量级;热缺陷:由于原⼦的热振动⽽产⽣的缺陷。

特点:缺陷浓度随温度升⾼呈指数增加。

Frenkel缺陷:由于热振动,部分能量较⼤的原⼦离开正常结点位置,进⼊间隙,变成填隙原⼦;Schottky缺陷:由于热振动,原⼦迁移到表⾯,在正常结点位置留下空位。

杂质缺陷:由外来原⼦进⼊晶体⽽形成,杂质浓度与温度⽆关。

线缺陷:在晶体结构中的⼀维缺陷,通常指位错;刃型位错:位错线与滑移⽮量互相垂直螺型位错:螺型位错线与滑移⽮量平⾏位错线不⼀定是直线位错线⼀定是直线柏⽒⽮量与位错线垂直柏⽒⽮量与位错线平⾏柏⽒⽮量:表⽰滑移的⽅向,⼤⼩⼀般是⼀个原⼦间距。

材料化学期末总结复习

材料化学期末总结复习
3.2 力学性能
• 强度
典型的应力-应变曲线分析 应力-应变曲线的特征点 弹性极限、屈服强度、极限拉伸强度、断裂应力 相关公式应用:课后思考题(p65)
• 硬度
常用的三种硬度测试方法:布氏、洛氏、维氏 材料结构与硬度的关系: 无机非金属材料、金属材料、高分子材料 提高金属材料硬度的方法:形成固溶体或合金
• 疲劳
第3章 材料的性能
3.3 热性能
• 热容 定压热容 定容热容 • 热膨胀
用势能图解释热膨胀现象及不同材料的热膨胀性能差异
• 热传导
不同材料的热传导源于:
金属:自由电子 无机陶瓷及其他绝缘材料:晶格振动(声子) 半导体材料:电子和声子共同贡献 高分子材料:分子链节及链段运动
第3章 材料的性能
6.6 储氢合金
储氢原理及吸释氢过程:吸氢放热、吸热放氢
第7章 无机非金属材料
7.1 无机非金属材料分类及特点
• 分类 传统(普通)、新型(特种) • 结构特点
多数是离子键和共价键的混合体 组成元素间电负性差越大,离子键比例越高
第7章 无机非金属材料
7.2 水泥
• 水泥:一种水硬性胶凝材料,即一种细磨的无机材料,
• 原子间的键合方式及其特点
金属键、离子键、共价键 氢键、范德华力
第2章 材料的结构
2.2 晶体学基本概念
• 晶体与非晶体的典型区别
晶体:长程有序、短程有序 非晶体:短程有序、长程无序
• 晶格、晶胞、晶格参数、晶系 • 晶向指数和晶面指数 (课后思考题 p44 )
晶向指数:后点坐标与前点坐标相减最小整数
第3章 材料的性能
3.5 磁性能
• 反磁性与顺磁性 • 铁磁性
外磁场去除后,仍保持部分极化状态(磁滞回线) 存在一临界温度点(居里温度),高于此温度, 铁磁性消失而变为正常的顺磁性

材料化学复习提纲.docx

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材料化学复习提纲第一章绪论1.根据当今材料发展趋势,可分为五大类:金属材料:非金属材料:高分子材料;复合材料;生物医学材料。

2根据历史发展,材料可分为:第一代,天然材料;笫二代,烧炼材料;第三代,合成材料;笫四代,设计性材料;第五代,智能材料。

3•材料相关的三个基础学科:固体物理学;固体化学;材料工程学。

4 •如何理解材料化学与化学的关系?答:化学是关于物质的组成,结构和性质以及物质转化成其他物质的变化过程的研究,是着眼于原子一分子水平的相互作用;而材料化学是关于材料制备,加工和分析的化学。

5.材料化学的内涵是什么?答:采用新技术和丄艺方法制备新材料;材料组成和微观结构的表征;材料性能的测试。

第二章晶体学基础1.品体结构与非品结构。

答:品体是以其内部质点在空间做规则排列,其结构长程和短程均有序;非品体结构则长程无序,短程有序。

2一些晶休的典型晶休结构类型。

答:面心立方,体心立方,密排立方。

3.晶胞的两个要索:一是晶胞的大小,形式,由晶胞参数确定;二是晶胞中各原了的位置用原了得分数坐标表示。

4品面角守恒定律:属于同一品种的品体,两个对应品面间的夹角恒定不变。

5晶休的宏观特征和微观特征?答:宏观特征:规则的几何外形(自范性);晶面角守固有固定的熔点;物理性质的各向异性。

微观特征:6品面指数求法,什么晶系可以用四坐标系表示?答:在所求品面外収品胞的某一顶点为原点0,三棱边为三坐标轴x, y, z;以棱长为单位,量出待定品面在三个坐标轴上的截距;取截距的倒数,并化为最小整数h, k, 1并加以()即是。

六方晶系可以用四坐标系表示。

7.如何划分平行六面体格子?答:为确保所截取的平行六面体能够统一,且是最为简单,又能代表整个点阵的几何特性。

有以下三条规定:(1)所选収的平行六面体必须能够反映点阵的宏观对称特性;(2)在满足上述规定的条件下,所选取的平行六面体应具有尽可能多的直角;(3)在满足以上两条规定的条件卜,所选取的平行六面体应具有最小的体So晶面指数对应图像。

《材料化学》期末复习资料

《材料化学》期末复习资料

《材料化学》期末复习资料1)液体和溶液试样除了可以用红外显微镜或多次衰减全反射(ATR)附件测试外,一般地,液体样品可装在红外液体池里测试。

液体池的种类很多,可以从红外仪器公司直接购买,也可以自己加工制作。

液体池大体可以分为:可拆式液池,固定厚度液池和可变厚度液池。

红外光谱实验室测试有机液体红外光谱,最常用的液池窗片材料是溴化钾和氯化钠。

这两种晶片都是无色透明的。

测试有机液体最适合的窗片材料是溴化钾。

用于水溶液测试的窗片材料必须不溶于水,最常用的是氟化钡晶,其次是氟化钙晶片2)气体试样在玻璃气体池内测定,玻璃气体池两端粘有红外透光的NaCl或KBr窗片,先将气体池抽真空,再注入试样气体即可。

3)固体试样固体样品的测试方法有:常规透射光谱法,显微红外光谱法,ATR光谱法,漫反射光谱法,光声光谱法,高压红外光谱法等。

其中常用的常规透射光谱法制样方法有:压片法、糊状法和薄膜法。

2.能谱仪与波谱仪的比较优点:(1)探测效率高。

(2)灵敏度高。

(3)分析效率高。

(4)能谱仪的结构简单,使用方便,稳定性好。

缺点:(1)分辨率低。

(2)能谱仪的Si(Li)窗口影响对超轻元素的检测。

(3)维护成本高。

3.高分辨电子显微镜(HRTEM)与透射电子显微镜(TEM)存在以下区别:1)成像束:HRTEM为多电子束成像,而 TEM则为单电子束成像。

2)结构要求:HRTEM 对极靴、光阑要求高于 TEM。

3)成像:HRTEM 仅有成像分析,包括一维、二维的晶格像和结构像,而 TEM除了成像分析还可衍射分析。

4)试样要求:HRTEM 试样厚度一般小于 10 nm,可视为弱相位体,即电子束通过试样时振幅几乎无变化,只发生相位改变,而TEM试样厚度通常为50~200 nm。

5)像衬度:HRTEM像衬度主要为相位衬度,而 TEM则主要是振幅衬度。

4.景深焦长的定义意义景深是指像平面固定,在保证像清晰的前提下,物平面沿光轴可以前后移动的最大距离。

材料化学复习材料

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资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载材料化学复习材料地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容材料化学一名词解释1 材料:材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。

2 智能材料:性能随着时间和空间条件的变化而变化得智能材料的适应环境,接受外界环境的调节,且不需要靠计算机和电子技术,仅靠材料本身的性质来实现自我调节,自我诊断,自我复原。

3 设计型材料 : 就是化学家和材料科学家采用新的物理,化学方法,根据实际需要设计出具有特殊性能的材料。

4 材料化学:是研究材料的制备,组成,结构,性质及其应用的一门科学。

5 结构材料: 是指具有抵抗外场作用而保持自己的形状,结构不变的优良力学性能(强度和韧性等),用于结构目的的材料。

6 功能材料:是具有优良的电学,磁学,光学,力学,热学,声学,化学和生物学功能及其相互转化的功能,被用于非结构目的的高技术材料。

7 复合材料:是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。

8 晶体:是原子(离子)在三维空间中有规律的周期性排列而成的,其结构特点是长程有序。

9 点缺陷:发生在晶格中一个原子尺寸范围内的一类缺陷。

10 线缺陷:缺陷只在一个方向上延伸,或称一维缺陷,主要是各种形成的位错,是晶格中缺少一列粒子而形成线缺陷。

11 面缺陷:晶体内部偏离周期性点阵结构的二维缺陷。

12 本征缺陷:是由于渗入杂质,扰乱了晶体结构严格的周期性而产生的。

13 位错:晶体中某处有一列或若干原子发生有规律的错排现象。

14 合金; 是由两种或两种以上的金属元素或由金属元素组成的具有金属特性的物质15 固溶体:是合金由液态结晶成固态时,其组元之间仍能相互溶解而形成的均匀相16 化学气相沉积法:利用气态物质在一固体表面进行化学反应,生成的固体产物沉积于衬底上的制备方法。

材料化学复习复习资料

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材料化学复习复习资料材料化学考点1)晶体有七大晶系(立方晶系,正交晶系,单斜晶系,三斜晶系,六方晶系,四方晶系,三方晶系),有14种空间点阵,32种点群,230种空间群。

2)五种平面点阵:正方,矩形,矩形带心,六方a=b,夹角为120,平行四边形a≠b,夹角≠90。

3)宏观对称元素哪些是独立的:有八个,1.对称中心(I),对称操作为倒反,等同操作为一次反轴。

2.镜面(m),对称操作为反映M,等同操作为二次反轴。

3.一次旋转轴,对称操作为L(o)。

4.二次旋转轴,对称操作为L(180)。

5.三次旋转轴,对称操作为L(120)。

6.四次旋转轴,对称操作为L(90)。

7.六次旋转轴,对称操作为L(60)。

8.四次反轴,对称操作为L(90)I。

4)反轴1.2.3.6,相当于什么对称元素和操作?反轴1:相当于对称操作为L(o)I,对称元素:一次旋转轴和对称中心=等同对称中心。

反轴2:相当于对称操作为L(180)I,对称元素:二次旋转轴和对称中心=镜面。

反轴3:相当于对称操作为L(120)I,对称元素:三次旋转轴和对称中心。

反轴6:相当于对称操作为L(60)I,对称元素:3次轴+垂直镜面。

5)哪些反轴是可以独立的?只有四次反轴是独立的,所谓对称元素的独立性,是指对称图形中的某一个对称元素,不能被图形中的其他对称元素或对称元素的组合取代.因为分子中含有四次反轴时并不存在四次旋转轴和对称中心I,而对于其他的一次反轴和对称中心等价;二次反轴等价于镜面,三次反轴等价于三次轴+对称中心i,六次次反轴等价于三次轴+三重垂直镜面。

6.空间点阵(四方,立方,正交)四方晶系:晶胞参数a=β=γ=90,a=b≠C立方晶系:晶胞参数a=β=γ=90,a=b=c正交晶系:晶胞参数a=β=γ=90。

7.哪些是宏观对称元素,哪些是微观对称元素?宏观:倒反M,反映I.,旋转L(a),旋转倒反L(a)I。

微观:倒反M,反映I.,旋转L(a),旋转倒反L(a)I,平移T,螺旋旋转L(a)T,滑移反映MT。

《材料化学》考试试题重点

《材料化学》考试试题重点

1 、什么是材料化学?其主要特点是什么?答:资料化学是与资料相关的化学学科的一个分支,是与资料的结构、性质、制备及应用相关的化学。

资料化学的主要特色是跨学科性和实践性2、一些物理量在元素周期表中规律,答:电离势同一周期的主族元素从左到右增大,稀有气体最大;同一周期的副族元素从左到右略有增添。

同一主族,从上到下减小;同一副族从上到下呈无规则变化。

电子亲和势同周期从左到右大体上增添,同族元素变化不大。

电负性同周期从左到右变大,同主族从上到下减小。

资猜中的联合键有哪几种?各自的特色如何?对资料的特征有何影响?种类键合键自己特色形成晶体的特色强弱离子键无饱和性、无方向性、高配位数最强高熔点、高强度、高硬度、低膨胀系数、塑性较差、固态不导电、熔态离子导电共价键有饱和性、有方向性、低配强高熔点、高强度、高硬度、低膨胀系数、位数塑性较差、在熔态也不导电电子共有化,可以自由流金属键动;无饱和性、无方向性、较强塑性较好、有光彩、优异的导热、导电性配位数高范德华键无饱和性、无方向性最弱氢键有饱和性、有方向性弱3、原子间联合键有哪些,怎么分类?答:依照键的强弱可分为主价键和次价键。

主价键是指两个或多个原子之间经过电子转移或电子共享而形成的键合,即化学键;主要包含离子键、共价键和金属键。

次价键如范德华键是一种弱的键合力,是物理键,氢键也是次价键。

4、说说化学锈蚀和电化学锈蚀的各自特色和机理。

答:化学锈蚀是指金属与非电解质接触时,介质中的分子被金属表面所吸附并分解成原子,而后与金属原子化合,生成锈蚀产物。

可以利用致密氧化膜的保护特征。

电化学锈蚀原理与金属原电池的原理同样。

即当两种金属在电解质溶液中构成原电池时,作为原电池负极的金属就会被锈蚀。

在金属资料上外加较开朗的金属作为阳极,而金属资料作为阴极,电化学腐化时阳极被腐化金属资料主体得以保护。

5、如何防范或减少高分子资料的老化?答:在制造成品时平时都要加入适合的抗氧化剂和光稳固剂(光障蔽剂、紫外线汲取剂、猝灭剂)可提升其抗氧化能力。

材料化学复习知识要点

材料化学复习知识要点

一些组成固定化合物,由于其内部微粒可以以 不同的方式堆积,因而生成不同种类的晶体。 这种同一化合物存在两种或两种以上不同的晶 体结构型式的现象称为同质多(异)晶现象。 类质同晶现象在自然界中也广泛存在,例如 CaS和NaCl同属 NaCl结构,ZrSe2和CdI2都是 碘化镉结构,TiO2和MgF2都是金红石结构。
七个晶系按照对称性的高低可以划分三个晶族: 有多个高重对称轴(n>2)的立方晶系为高级晶 族;只有一个高重对称轴的六方晶系,四方晶 系和三方晶系为中级晶族,没有高重旋转轴的 正交晶系,单斜晶系和三斜晶系为低级晶族。 七个晶系共有十四种点阵型式。这十四种型式 最早(1866年)由布拉维(Brarias)推得,又称为 布拉维点阵型式或布拉维格子。
将晶体结构中的每个结构基元抽象成一个点 (阵点),将这些点按照周期性重复的方式排 列,就构成了点阵。 点阵结构中,连接任意两个点阵点可得一个向 量,其中连接两相邻点所得到的向量称为基本 向量(素向量) ,用符号a表示。若将点阵结构 中所有的点沿相同的方向做一平行移动,这些 点将移动相同的距离,我们把这一动作称为平 移。
若一块固体基本上为一个空间点阵所贯穿,称 为单晶体。双晶又称孪晶,是指同一种晶体中 的两部分或几部分相互之间不是由同一点阵所 贯穿,但它们却是规则地连生在一起形成的晶 体。 有些固体是由许多小的单晶体不同的取向聚集 而成,称为多晶体。有些固体,例如碳黑,结 构重复的周期数很少,只有几个到几十个周期, 称为微晶,它是界于晶体和非晶物质之间的物 质。
晶体结构具有空间点阵式的结构,点阵结构的 空间对称操作称为空间群。 若将14种空间点阵型式以及对称轴、对称面和 对称中心等对称元素、按一切可能性结合起来, 即将每一个点群的旋转轴用轴次相同的旋转轴 或螺旋轴取代结合,原有的镜面用平行的镜面 或滑移面取代结合,结合时考虑点阵对称的平 移操作。 结合后产生的对称元素又不超出上表所列的范 围,这样结合得到的对称元素系共有230种类 型,与每一种类型相应的对称操作群,称为一 种空间群。

材料化学复习题及答案

材料化学复习题及答案

材料化学复习题及答案一、选择题1. 材料化学中,下列哪种材料属于无机非金属材料?A. 塑料B. 陶瓷C. 橡胶D. 合金答案:B2. 材料科学中,下列哪种材料具有最高的热导率?A. 石墨烯B. 铜C. 铝D. 玻璃答案:A3. 材料的疲劳寿命通常与下列哪个因素无关?A. 材料的微观结构B. 材料的表面处理C. 材料的化学成分D. 材料的颜色答案:D二、填空题1. 材料的硬度通常用______来表示。

答案:莫氏硬度2. 陶瓷材料的主要成分是______。

答案:无机非金属材料3. 金属材料的塑性变形主要通过______来实现。

答案:位错运动三、简答题1. 简述材料科学中,材料的力学性能包括哪些方面?答案:材料的力学性能主要包括硬度、弹性、塑性、韧性、强度、疲劳强度等。

2. 请解释什么是材料的热膨胀系数,并说明其对材料性能的影响。

答案:热膨胀系数是指材料在温度变化时体积或长度的变化率。

它对材料性能的影响主要体现在热应力的产生和材料尺寸的稳定性上。

四、计算题1. 已知某种材料的热膨胀系数为12×10^-6/°C,试计算该材料在温度从20°C升高到100°C时,长度为100mm的样品长度的变化量。

答案:ΔL = αL₀ΔT = 12×10^-6/°C × 100mm × (100°C - 20°C) = 0.96mm五、论述题1. 论述材料的电导率与其微观结构之间的关系,并举例说明。

答案:材料的电导率与其微观结构密切相关。

例如,金属的电导率较高,因为其内部存在大量的自由电子,这些自由电子可以在电场作用下自由移动,形成电流。

而绝缘体的电导率较低,因为其内部几乎没有自由电子,电子被原子核紧紧束缚,难以形成电流。

半导体的电导率介于金属和绝缘体之间,其电导率可以通过掺杂改变,掺杂可以增加材料内部的自由电子或空穴,从而提高电导率。

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第二章●晶体的基本特征结晶均一性:在晶体内部任意部位上具有相同的性质;各向异性:在晶体不同方向上表现出的性质差异;自限性:能够自发形成封闭的凸几何多面体外形的特性;对称性:晶体中的相同部分(晶面,晶棱,等等)以及晶体的性质能够在不同方向或位置上有规律地重复;最小内能性:在相同的热力学条件下,晶体与同组成的气体、液体及非晶态固体相比具有最小内能,最稳定●晶体的宏观对称性:晶体中的相同部分(晶面,晶棱等)以及晶体的性质在不同方向或位置上有规律地重复出现。

n→n重对称轴:晶体沿某一轴线旋转360 / n(n = 1, 2, 3, 4, 6)后,完全回复原状m→对称面:平面两边进行反映操作,令晶体复原i→对称中心:点对称,反演操作n¯→反演轴:旋转之后进行反演宏观独立对称要素:1 2 3 4 6 m i1¯ =i2¯ =m3¯ =3 + i4¯6¯ =3 + m晶面指数晶向指数球体的堆积:六方紧密hcp、面心紧密fcc、体心bcc●同质多晶:物质以多种晶型存在,并且不同晶型之间在适宜条件下能够进行相互转变。

即,同种化学成分在不同的热力学条件下结晶成不同晶体结构的现象。

第三章点缺陷:缺陷尺寸处在一两个原子大小的量级;热缺陷:由于原子的热振动而产生的缺陷。

特点:缺陷浓度随温度升高呈指数增加。

Frenkel缺陷:由于热振动,部分能量较大的原子离开正常结点位置,进入间隙,变成填隙原子;Schottky缺陷:由于热振动,原子迁移到表面,在正常结点位置留下空位。

杂质缺陷:由外来原子进入晶体而形成,杂质浓度与温度无关。

线缺陷:在晶体结构中的一维缺陷,通常指位错;刃型位错:位错线与滑移矢量互相垂直螺型位错:螺型位错线与滑移矢量平行位错线不一定是直线位错线一定是直线柏氏矢量与位错线垂直柏氏矢量与位错线平行柏氏矢量:表示滑移的方向,大小一般是一个原子间距。

(会确定柏氏矢量。

)面缺陷:通常指晶界、表面等等;晶界(内表面)——指晶体结构内部的分界面大倾角晶界:倾斜角小于10°,通常是2 ~ 3°;大倾角晶界:倾斜角大于10°孪晶面:是指两个晶体(或一个晶体的两部分)沿一个公共晶面构成镜面对称层错:在正常堆积顺序中引入不正常顺序堆积的原子面而产生的一类面缺陷抽出型层错:ABCABCABC→ABCA ^ CABC插入型层错:ABCABCABC→ABCA|C|BCABC表面(外表面)——指固体材料与气体或液体的分界面。

表面原子能量比内部高。

●有效电荷:缺陷所带电荷。

非实际电荷。

缺陷及其周围的总电荷减去理想晶体中同一区域的电荷之差。

缺陷方程式、缺陷化合物第四章固溶体:含有外来杂质原子的晶体,称为固体溶液,简称固溶体。

可以视为杂质缺陷表示方法:原有晶体AC和BC,生成固溶体(A x B y)C取代型固溶体影响因素:离子尺寸因素:质点尺寸差∆<15%→无限固溶体;∆<30%→有限固溶体;∆>30%,不形成固溶体离子价态因素:离子价总和相同→限固溶体,否则→有限固溶体。

晶体结构因素:(满足尺寸的情况下)相似结构→无限固溶体,相异结构→有限固溶体。

电负性因素:元素电负性相近→固溶体,电负性差别较大→化合物。

场强因素:Z / d2,其中,Z 为正离子的价数,d 为离子间距。

外因温度:温度升高有助于固溶体的形成;●填隙固溶体的影响因素:在金属体系中较为普遍:小原子如H,C,B,N等容易进入金属晶格内部的间隙位置;形成条件:同样取决于离子尺寸,离子价态,晶体结构,电负性,场强,等等因素;取代(置换)型固溶体:杂质原子进入晶体后占据原来晶体中的正常结点位置;填隙型固溶体:杂质原子进入晶格中的间隙位置;异价杂质固溶体:由于异价杂质原子的取代或填隙,使得固溶体中形成空位结构,可归于前两种类型。

●等价取代:保持电荷平衡;异价取代:形成缺陷以保持电荷平衡:空位或填隙子——离子补偿——电绝缘性体系、离子电导体系。

电子或空穴——电子补偿——电子电导性体系(含有过渡金属的材料)●固溶体类型的实验分析判定判断是置换型(阴离子空位)还是填隙型(阳离子填隙)●熔体:固体高温熔融以液态存在的一种形式固体与熔体体积密度相近、热容相近、晶体的熔化热远小于熔体的气化热。

熔体与玻璃体结构相似:近程有序●熔体的聚合物理论;1. 硅酸盐熔体是由不同级次、不同大小、不同数量的聚合物组成的混合物;2. 所谓的聚合物是指由[SiO4] 连接起来的硅酸盐聚离子;3. 聚合物的聚合程度、大小、分布决定熔体的结构;4. 各种聚合物处于不断的物理运动和化学运动中,并在一定条件下达到平衡;5. 聚合物的分布决定熔体结构,分布一定则结构一定;6. 熔体中聚合物被R+,R2+结合起来,结合力决定熔体性质;7. 聚合物的种类、大小、数量随温度和组成而发生变化。

聚合状况的影响因素:组成,温度组成一定时:温度升高低聚物数量增加。

高温时,低聚物以各自分离的状态存在;低温时,部分低聚物附着于三维晶体碎片上。

当温度一定时:熔体中O/Si 比较高,低聚物较多;1.温度:T ↑ → η ↓2.组成:O/Si比↑,η↓a)碱金属氧化物(Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O)能降低熔体粘度b)二价金属氧化物:粘度降低能力:Pb2+ > Ba2+ > Cd2+ > Zn2+ > Ca2+(某些情况)> Mg2+c)高价金属氧化物:引入SiO2,Al2O3等氧化物时,η↑d)B2O3的硼反常:B2O3越多,η上升后下降。

e)其他化合物:CaF2、稀土元素氧化物,如氧化镧、氧化铈等,以及氯化物、硫酸盐等会降低粘度。

●表面张力影响因素:1.温度:T↑,σ↓(质点热运动加剧→体积膨胀→相互作用减弱,)2.结构:结构类型相同的离子晶体,σ大3.O/Si比:O/Si ↓,σ↓(聚合物尺寸↑→e/r↓)4.碱金属离子:R+↑,σ↑(解聚作用使聚合物尺寸↓)5.键型:金属键> 共价键> 离子键> 分子键●非晶态物质的通性:原子呈无规则排列、长程无序、短程有序、处于亚稳态。

1.各向同性:非晶态物质的内部性质,如折射率,导电性,硬度,热膨胀系数,等等,在任意方向上都相同。

2.亚稳性:热力学不稳定(高能,析晶)而动力学稳定。

3.熔体向非晶体转化的可逆性和渐变性:4.由熔体向非晶体转化时,物理、化学性质随温度变化的连续性●玻璃的形成:1.冷却法:传统:40~60K/h的速度冷却;现代超速冷却:106~108 K/s。

2.化学气相沉积法:获得无定形薄膜,关键在于沉积条件的控制;3.辐照法:采用高能粒子轰击破坏晶体结构,得到非晶态物质;4.溶胶凝胶法:通过水解和缩聚过程形成非晶态薄膜,纤维或微粒。

●结晶化学条件:1.极性共价键或金属共价键2.阴、阳离子的电负性差△x=1.5~2.53.阳离子具有较强的极化本领4.单键能> 335 KJ/mol5.成键时出现sp 杂化轨道●流体:不可压缩流体:流体体积不随压力、温度等外界条件变化的流体;可压缩流体:流体体积随压力、温度等外界条件变化的流体。

●胶体:胶状分散体。

一种或几种物质以一定的分散度分散在另一种物质中形成的热力学不稳定体系胶体的特性:丁达尔效应:当光束通过胶体时,从侧面可以观察到胶体里产生一条光亮的“通路”。

布朗运动:胶体颗粒不断地作无规则的运动;电泳现象:外加电场,胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象。

胶团结构●胶体的电学性质1.胶粒在形成过程中,胶核优先吸附某种离子,使胶粒带电。

2.离子型固体电解质形成溶胶时,由于正、负离子溶解量不同,使胶粒带电。

3.可电离的大分子溶胶,大分子电离,使胶粒带电。

(蛋白质高PH带负电:P–COO-,低PH带正电:P-NH3+,某一PH下他俩达到平衡不带电)●双电层理论固液接触时,固体从溶液中选择性吸附某种离子,或固体电离使离子进入溶液,使固液两相分别带有不同符号的电荷,在界面上形成了双电层的结构。

●胶体稳定性:溶胶属于热力学不稳定系统,由于动力学稳定性,他能稳定存在。

影响因素:1.外加电解质:该因素影响最大,主要影响胶粒的带电情况,使电位下降,促使胶粒聚结;2.浓度:浓度增加,粒子碰撞机会增多;3.温度:温度升高,粒子碰撞机会增多,碰撞强度增加;4.体系相互作用:带不同电荷的胶粒互吸而聚沉●粘土粒子的荷电行为永久负电荷:主要由粘土晶格内部离子与外界离子置换所产生。

例如,硅氧四面体中Si4+→ Al3+,铝氧八面体中Al3+→Mg2+可变电荷:由吸附于粘土表面的腐殖质离解而产生,电荷的性质和数量随介质的pH值而改变。

如高岭石:中性:带少量正电荷;酸性:带正电荷;强碱性:带负电。

净电荷:粘土表面正电荷与负电荷的代数和。

(一般是负电,强酸时是正电)●粘土的离子吸附与交换阳离子:1.离子价越高,吸附力越强M3+ > M2+ > M+(H+例外)2.半径越小吸附力越弱:Li+ < Na+ < K+阳离子交换顺序:H+ > Al3+ > Ba2+ > Sr2+ > Ca2+> Mg2+ > NH4+ > K+ > Na+ > Li+阴离子:OH-> CO32-> P2O74-> PO43-> I-> Br-> C-> NO3-> F-> SO42-离子浓度相同时,前面的离子能够交换出后面的离子粘土颗粒的水化行为:粘土颗粒吸附水分子形成水化膜,使晶格层面的距离增大发生膨胀作用。

● 粘土胶体的电动性质:ξ电位:阳离子易扩散→扩散层增厚→ξ电位升高离子浓度增加→扩散层压缩→ξ电位下降→ξ电位可以反号;● 粘土-水系统的稳定性:粘土-水系统的稳定手段 1. 控制pH 值 —— 调节粘土荷电特性,ξ电位,等等; 2. 添加电解质 ——利用静电斥力调节粘土稳定悬浮的能力; 3. 添加表面活性物质——对颗粒表面进行修饰;4. 添加有机高分子——利用长链分子的空间位阻效应保持稳定悬浮。

第九章固相反应: 狭义:固体与固体之间发生化学反应生成新的固体产物的过程。

固相反应的特点:固体质点间作用力很大、扩散受到限制、反应组分局限在固体中、反应只能在界面上进行、反应物浓度并不很重要、均相动力学不适用。

固—固反应两种固态反应物相互作用生成一种或多种产物物相的反应。

1. 加成反应:A+B →C推动力:反应物与生成物之间的自由能之差; 反应机制 —— 交互扩散特点:反应熵很小,反应界面很小,速度很慢,放热很少 —— 可视为等温反应。

反应控制步骤:阳离子的扩散例:尖晶石化合物的生成反应: )()()(4232s O MgAl s O Al s MgO =+ 2. 交换反应:AX+BY=BX+AY反应条件:1. 参与反应组分的交互溶解度很小;2.阳离子的迁移速度远远大于阴离子。

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