无机材料科学基础考点总结
无机材料科学基础复习资料资料
第三章练习题1一、填空题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，当以低聚物为主时，体系的粘度低、析晶能力大。
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SiO2含量比较高时，碱金属氧化物降低熔体粘度的能力是Li2O < Na2O < K2O。
6. 2Na2O·CaO·Al2O3·2SiO2的玻璃中，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．NaCl和SiO2两种物质中SiO2容易形成玻璃，因其具有极性共价键结构。
9.在Na2O－SiO2熔体中，当Na2O/Al2O3<1时，加入Al2O3使熔体粘度降低。
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程度不等的负离子团，其种类、大小和复杂程度随熔体的组成和温度而变。
当温度不变时，熔体中碱性氧化物含量增加，O/Si比值增大，这时熔体中高聚体数量减少。
二、问答题1.试述熔体粘度对玻璃形成的影响？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？为什么？答：1) 熔体粘度对玻璃形成具有决定性作用。
熔体在熔点时具有很大粘度，并且粘度随温度降低而剧烈地升高时，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R2+的场强较大，有一定的集聚作用，降低的幅度较小。
胡志强无机材料科学基础笔记
胡志强无机材料科学基础笔记第一章绪论1.1 无机材料科学概述无机材料科学是研究无机材料的组成、结构、性能及其应用的科学，包括金属材料、非金属材料、陶瓷材料、玻璃材料、矿物材料等。
1.2 胡志强无机材料科学的研究背景和意义随着科技的发展，无机材料在各个领域的应用越来越广泛，如建筑、电子、航空、航天、能源、生物医学等。
因此，对无机材料科学的研究具有重要意义。
1.3 笔记内容的目的和方法本笔记的目的在于帮助读者系统地掌握无机材料科学的基础知识，包括无机材料的结构、性质、制备方法、应用等。
笔记采用图文并茂的方式，结合实际案例，使读者能够更好地理解和应用所学知识。
第二章无机材料的结构2.1 晶体结构无机材料的结构包括晶体、非晶体和准晶体。
晶体结构的主要类型有金刚石型、共价型、金属型和离子型。
了解不同类型无机材料的晶体结构是理解其性质的关键。
2.2 无机材料的缺陷无机材料的晶体结构中可能存在缺陷，如点缺陷、线缺陷和面缺陷等。
这些缺陷对材料的性能有重要影响。
第三章无机材料的性质3.1 物理性质物理性质包括密度、熔点、沸点、电导性、热导性等。
这些性质取决于材料的晶体结构、化学键类型等。
3.2 力学性质力学性质包括硬度和强度、塑性和韧性等。
这些性质与材料的晶体结构和缺陷有关。
3.3 化学性质化学性质包括氧化还原性、稳定性等。
无机材料的化学性质取决于其组成元素的化学性质。
第四章无机材料的制备方法4.1 传统的制备方法传统的制备方法包括烧结法、熔融法、电解法等。
这些方法适用于制备具有一定结构和性能的化合物材料。
4.2 先进的制备方法先进的制备方法包括溶胶-凝胶法、微乳液法、喷雾热解法等。
这些方法可以制备具有特殊结构和性能的材料，如纳米材料、生物陶瓷等。
4.3 制备过程中的影响因素和优化策略在制备过程中，温度、压力、时间等因素对材料结构和性能的影响很大。
优化制备过程可以获得具有优异性能的材料。
第五章无机材料的应用领域5.1 建筑领域无机材料在建筑领域的应用广泛，如混凝土、玻璃、陶瓷等。
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第二章、晶体结构缺陷1缺陷的概念2、热缺陷（弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷）热缺陷是一种本征缺陷、高于0K就存在，热缺陷浓度的计算影响热缺陷浓度的因数：温度和热缺陷形成能（晶体结构）弗伦克尔缺陷肖特基缺陷3、杂质缺陷、固溶体4、非化学计量化合物结构缺陷（半导体）种类、形成条件、缺陷的计算等5、连续置换型固溶体的形成条件6、影响形成间隙型固溶体的因素7、组分缺陷（补偿缺陷）：不等价离子取代形成条件、特点（浓度取决于掺杂量和固溶度）缺陷浓度的计算、与热缺陷的比较幻灯片68、缺陷反应方程和固溶式9、固溶体的研究与计算写出缺陷反应方程T固溶式、算出晶胞的体积和重量T理论密度（间隙型、置换型）T和实测密度比较10、位错概念刃位错：滑移方向与位错线垂直，伯格斯矢量b与位错线垂直螺位错：滑移方向与位错线平行，伯格斯矢量b与位错线平行混合位错：滑移方向与位错线既不平行，又不垂直。
幻灯片7第三章、非晶态固体1熔体的结构：不同聚合程度的各种聚合物的混合物硅酸盐熔体的粘度与组成的关系2、非晶态物质的特点3、玻璃的通性4、Tg、Tf ,相对应的粘度和特点5、网络形成体、网络改变（变性）体、网络中间体玻璃形成的结晶化学观点：键强，键能6、玻璃形成的动力学条件（相变），3T图7、玻璃的结构学说（二种玻璃结构学说的共同之处和不同之处）8、玻璃的结构参数Z可根据玻璃类型定，先计算R,再计算X、Y 注意网络中间体在其中的作用。
9、硅酸盐晶体与硅酸盐玻璃的区别10、硼的反常现象幻灯片8第四章、表面与界面1表面能和表面张力，表面的特征2、润湿的概念、定义、计算；槽角、二面角的计算改善润湿的方法：去除表面吸附膜（提高固体表面能）、改变表面粗糙度、降低固液界面能3、表面粗糙度对润湿的影响4、吸附膜对润湿的影响5、弯曲表面的效应（开尔文公式的应用）6、界面的分类与特点7、多晶体组织8、粘土荷电的原因，阳离子交换序9、粘土与水的作用，电动电位及对泥浆性能的影响流动性，稳定性，悬浮性，触变性，可塑性10、瘠性料的悬浮与塑化泥浆发生触变的原因，改善方法幻灯片9第五章、相平衡1、相律以及相图中的一些基本概念相、独立组分、自由度等2、水型物质相图的特点（固液界线的斜率为负）3、单元系统相图中可逆与不可逆多晶转变的特点4、S iO2相图中的多晶转变（重建型转变、位移型转变）5、一致熔化合物和不一致熔化合物的特点6、形成连续固溶体的二元相图的特点（没有二元无变量点）7、相图应用幻灯片108、界线、连线的概念，以及他们的关系9、等含量规则、等比例规则、背向规则、杠杆规则、连线规则、切线规则、重心规则。
无机材料科学基础复习知识点总结
无机材料科学与基础1.名词解释二八面体：在层状硅酸盐矿物中，若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体结构。
三八面体：在层状硅酸盐矿物中，若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体结构。
稳态扩散：扩散质点浓度不随时间变化。
不稳态扩散：扩散质点浓度随时间变化，扩散通量与位置有关。
互扩散：有浓度差的空间扩散。
自扩散：没有浓度差的扩散。
顺扩散：由高浓度区向低浓度区的扩散叫顺扩散，又称下坡扩散。
逆扩散：由低浓度区向高浓度区的扩散叫逆扩散，又称上坡扩散。
本征扩散：不含有不含有任何杂质的物质中由于热起伏引起的扩散。
非本征扩散：非热能引起，如由杂质引起的扩散。
刃型位错：滑移方向与位错线垂直的位错称为刃型位错。
螺型位错：位错线与滑移方向相互平行的位错称为螺型位错热缺陷：在没有外来原子时，当晶体的热力学温度高于0K时，由于晶格原子热振动，使一部分能量较大的原子离开正常的平衡位置，造成缺陷，这种由于原子热振动而产生的缺陷称为热缺陷。
杂质缺陷：由于杂质进入晶体而产生的缺陷。
点缺陷：在三维方向上尺寸都很小（远小于晶体或晶粒的线度）的缺陷。
线缺陷：是指晶体部结构中沿着某条线（行列）方向上的周围局部围所产生的晶格缺陷。
它的表现形式主要是位错。
弗兰克尔缺陷：在晶格原子振动时，一些能量足够大的原子离开平衡位置后，进入晶格点的间隙位置，变成间隙原子，而在原来的位置上形成一个空位，这样的缺陷称为弗兰克尔缺陷。
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，跳跃到晶体的表面，在原正常格点上留下空位，这种缺陷称为肖特基缺陷。
类质同晶：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其他离子或原子所占有，共同组成均匀的、呈单一相的晶体，不引起键性和晶体结构变化的现象。
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。
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一致，故称一致熔融化合物。
无机材料科学基础考点总结
无机材料科学基础解释下列名词：凝聚系统：不含气相或气相可以忽略的系统。
介稳平衡：即热力学非平衡态，能量处于较高状态，经常出现于硅酸盐系统中。
低共熔点：是一种无变量点，系统冷却时几种晶相同时从熔液中析出，或加热时同时融化。
双升点：处于交叉位的单转熔点。
双降点：处于共轭位的双转熔点。
马鞍点：三元相图界线上温度最高点，同时又是二元系统温度的最低点。
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。
切线规则：将界线上某一点所作的切线与相应的连线相交，如交点在连线上，则表示界线上该处具有共熔性质；如交点在连线的延长线上，则表示界线上该处具有转熔性质，远离交点的晶相被回吸。
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。
重心规则：如无变点处于其相应副三角形的重心位，则该无变点为低共熔点：如无变点处于其相应副三角形的交叉位，则该无变点为单转熔点；如无变点处于其相应副三角形的共轭位，则该无变点为双转熔点。
4. 具有不一致熔融二元化合物的二元相图〔图10-12（c）〕在低共熔点E发生如下析晶过程：L A+C，已知E点的B含量为20%，化合物C的B含量为64%。
今有C1，C2两种配料，已知C1中B含量是C2中B含量的1.5倍，且在高温熔融冷却析晶时，从该二配料中析出的初相（即达到低共熔温度前析出的第一种晶体）含量相等。
请计算C1，C2的组成。
解：设C2中B含量为x, 则C1中B含量为1.5x，由题意得：所以C1组成B含量为26％，C2组成B含量为17.3％。
5. 已知A，B两组分构成具有低共熔点的有限固溶体二元相图〔图10-12（i）〕。
试根据下列实验数据绘制相图的大致形状：A的熔点为1000℃，B的熔点为700℃。
含B为0.25mol的试样在500℃完全凝固，其中含0.733 mol初相α和0.267mol （α＋β）共生体。
无机材料科学基础-1-6章
第一章一、是非题：1、在物体诸态中，晶体是最稳定的。
2、空间群包含了宏观晶体中全部要素的总和以及它们相互间的结合关系。
3、离子晶体的结构取决于其正负离子半径之比。
4、空间点阵中按平行六面体选取原则所得到的空间格子的基本单位称为晶胞。
5、六方紧密堆积的原子密排面是晶体中的（001）面。
6、聚形均为闭形。
7、在单质晶体中，原子作等大球体的紧密堆积，不论是六方还是立方其每个原子的配位数CN=12。
8、阳离子在配位数相同的情况下，其配位多面体形状都是完全相同的。
9、八面体空隙的空间小于四面体空隙的空间。
10、立方晶系的单位平行六面体参数为a 0≠b 0≠c 0，α=β=900，γ=1200。
二、选择题1、下列性质中 不是晶体的基本性质。
A 、对称性B 、有限性C 、均一性D 、各向异性 2、点群L 6PC 属 晶族 晶系。
A 、高级等轴B 、高级六方C 、中级六方D 、低级正交 3、在Si —O 四面体中，一般采用 方式相连。
A 、共顶 B 、共面 C 、共棱 D 、不确定 4、晶体结构中一切对称要素的集合称为 。
A 、对称性B 、点群C 、微观对称要素的集合D 、空间群5、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）6、依据等径球体的堆积原理得出，六方密堆积的堆积系数 面心立方堆积的堆积系数。
A 、大于 B 、小于 C 、等于 D 、不确定7、晶体中具有方向性的化学键为 。
A 、共价键B 、离子键C 、金属键D 、分子键8、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 、4 B 、6 C 、8 D 、129、某晶体ABO 3，B —O 键的S=2/3，在单位晶胞中，A 2+的个数为8，B 4+的个数为1，则A 2+的配位数为 。
A 、4B 、6C 、8D 、1210、在单位晶胞的NaCl 晶体中，其八面体空隙和四面体空隙的数量分别为 。
无机材料科学基础整理重点
非晶态结构与性质1.聚合物理论P119聚合物形成的三个阶段：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：在一定温度(高温)和一定时间(足够长)下达到解聚平衡最终熔体组成：不同聚合程的各种聚合体的混合物。
即低聚物、高聚物、三维碎片、游离碱、吸附物。
聚合体的种类、大小和数量随熔体组成和温度而变化。
2.粘度公式P120-1263.玻璃的通性P130-1324.玻璃的形成条件看下面的玻璃形成的热力学条件同组成的晶体和玻璃体的内能差别愈大，玻璃愈容易结晶，即愈难以形成玻璃；内能差别愈小，玻璃愈难结晶，也就愈容易形成玻璃。
玻璃形成的动力学条件从动力学观点看，生成玻璃的关键是熔体的冷却速度。
晶核生成速率与晶体生长速度间温度差值愈大(重叠越小)，愈容易形成玻璃；反之，愈容易析晶。
玻璃形成的结晶化学条件1)复合阴离子团大小与排列方式1．熔体中阴离子集团的大小和聚合程度影响玻璃的形成能力。
2．熔点附近的粘度是玻璃形成能力的重要标志。
3．构成玻璃的多面体间只能以共顶连接，这是形成玻璃的重要条件。
2)键强单键强度越高，熔点越低的氧化物越易于形成玻璃。
3)键型形成玻璃必须具有离子键或金属键向共价键过渡的混合键型。
5.X/Y/Z/R P1456.硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃P144-148（次重点）7.退火玻璃、淬火玻璃的区别与形成过程8.软化→无应力→均匀应力→表层应力固体表面与界面1.黏土的电荷性及带电原因P192-193看书就好产生负电荷的原因：（次）1)由于粘土晶格内离子的同晶置换所产生的。
产生了过剩的负电荷，这种电荷的数量取决于晶格内同晶置换的多少。
2) 由吸附在粘土表面的腐殖质离解而产生。
2.粘土与水的结合有几种情况？P193看下面的1．粘土晶粒表面上氧与羟基可与靠近表面的水分子通过氢键而键合；2．粘土表面负电荷在粘土附近存在静电场，使极性水分子定向排列；3．粘土表面吸附着水化阳离子3.泥浆的稳定性、流动性、滤水性、触变性、可塑性P197-206 具体看书，概括在下1）泥浆的流动性定义：流动性是指泥浆含水量低，粘度小而流动度大的性质流体粘性的大小用粘度η来表征；描述流动难易程度用流动度表示：流动度＝l／η，即粘度越大，流动度越小。
无机材料科学基础考研复习综述
第一章、晶体结构基础1、晶体的基本概念晶体的本质：质点在三维空间成周期性重复排列的固体，或者是具有格子构造的固体。
晶体的基本性质：结晶均一性、各向异性、自限性、对称性、最小内能性。
对称性：同一晶体中，晶体形态相同的几个部分（或物理性质相同的几个部分）有规律地重复出现。
空间格子的要素：结点—空间格子中的等同点。
行列—结点沿直线方向排列成为行列。
结点间距—相邻两结点之间的距离；同一行列或平行行列的结点间距相等。
面网—由结点在平面上分布构成，任意两个相交行列便可以构成一个面网。
平行六面体：结点在三维空间的分布构成空间格子，是空间格子的最小体积单位。
2、晶体结构的对称性决定宏观晶体外形的对称性。
3、对称型（点群）：一个晶体中全部宏观对称要素的集合。
宏观晶体中只存在32种对称型4、对应七大晶系可能存在的空间格子形式：14种布拉维格子三斜：简单；单斜：简单、底心；正交：简单、底心、体心、面心；三方：简单R四方：简单、体心；六方：简单；立方：简单、体心、面心；P(简单点阵） I(体心点阵) C(底心点阵) F(面心点阵)底心点阵：A（100） B (010) C(001) 面心立方晶系中对应的密排面分别为（111）;体心立方（110）;六方晶系（0001）低指数晶面间距较大，间距越大则该晶面原子排列越紧密。
高指数则相反5、整数定律：晶面在各晶轴上的截距系数之比为简单整数比。
6、宏观晶体中独立的宏观对称要素有八种：1 2 3 4 6 i m 4空间点阵：表示晶体结构中各类等同点排列规律的几何图形。
或是表示晶体内部结构中质点重复规律的几何图形。
空间点阵有，结点、行列、面网、平行六面体空间点阵中的阵点，称为结点。
7、晶胞：能充分反映整个晶体结构特征最小结构单位。
晶胞参数：表征晶胞形状和大小的一组参数（a0、b0、c0，α、β、γ）与单位平行六面体相对应的部分晶体结构就称为晶胞。
因此，单位平行六面体的大小与形状与晶胞完全一样，点阵常数值也就是晶胞常数值。
无机材料科学基础《烧结》知识点
（１）常压烧结：又称无压烧结。
属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。
在无外加动力下材料开始烧结，温度一般达到材料的熔点０．５－０．８即可。
在此温度下固相烧结能引起足够原子扩散，液相烧结可促使液相形成或由化学反应产生液相促进扩散和粘滞流动的发生。
常压烧结中准确制定烧成曲线至关重要。
合适的升温制度方能保证制品减少开裂与结构缺陷现象，提高成品率。
（２）热压烧结与热等静压烧结：热压烧结指在烧成过程中施加一定的压力（在１０～４０ＭＰａ），促使材料加速流动、重排与致密化。
采用热压烧结方法一般比常压烧结温度低１００ºC左右，主要根据不同制品及有无液相生成而异。
热压烧结采用预成型或将粉料直接装在模内，工艺方法较简单。
该烧结法制品密度高，理论密度可达９９％，制品性能优良。
不过此烧结法不易生产形状复杂制品，烧结生产规模较小，成本高。
作为陶瓷烧结手段，利用来自于表面能的表面应力而达到致密化的常压烧结法虽是一般常用的方法，但是，不依赖于表面应力，而在高温下借助于外压的方法，也是可以采用的。
这就是称为热压法的烧结方法。
广义来说，在加压下进行烧结的方法包括所有这类方法，超高压烧结和热等静压（HIP）烧结也属于这类方法。
不过，一般都作为在高温下施加单轴压力进行烧结的方法来理解。
其基本结构示于图1。
首先，制备粉体试料，置于模型中，在规定温度下加热、加压，获得烧结体。
由于下述原因而采用这种方法：（1）烧结温度降低；（2）烧结速度提高；（3）使难烧结物质达到致密化。
因为能够在颗粒成长或重新结晶不大可能进行的温度范围达到致密化，所以，可获得由微小晶粒构成的高强度、高密度烧结体。
图2所示，是热压对陶瓷致密化影响效果之一例。
将热压作为制造制品的手段而加以利用的实例有：氧化铝、铁氧体、碳化硼、氮化硼等工程陶瓷。
连续热压烧结生产效率高，但设备与模具费用较高，又不利于过高过厚制品的烧制。
热等静压烧结可克服上述弊缺，适合形状复杂制品生产。
无机材料科学基础 (1)
即低聚物、高聚物、三维碎片、游离碱、
吸附物。
三、熔体结构的影响因素 A. 温度
当熔体组成不变时，随着温度升高，低聚 物数量增加；否则反之。
某硼硅酸盐熔体中聚合物分布随温度的变化
B. 组成
当温度不变时，熔体组成的O/Si比(R)高，则 表示碱性氧化物含量较高，分化作用增强，从而 Onb增多，低聚物也增多。
B. 熔体形成过程 以Na2O—SiO2熔体为例。
(1) 石英的分化
分化过程示意图：
结果
1处的化学键加强！2处的化学键减弱！ Na2O “进攻”弱点——石英骨架“分
化”——形成各级聚合物。
(2) 升温和无序化： 以SiO2结构作为三维聚合物、二维聚合物及
线性聚合物。在熔融过程中随时间延长，温度上 升，熔体结构更加无序化。 (3) 缩聚与解聚的可逆平衡：
R－O键：以离子键 为主。
R－O键的作用：Si4+能把R－O上的氧离子吸 引到自己周围，使Si－O键的键强、键长等发
生改变，最终使桥氧断裂。
R=O/Si比升高，[SiO4]之间连接方式可以从 石英的架状——层状——链状——岛状。
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第一讲 熔体的结构
一、熔体结构描述——“聚合物理论”
① 硅酸盐熔体中有多种负离子集团同时存在：如 Na2O-SiO2熔体中有：[Si2O7]6-（二聚体）、 [Si3O10]8-（三聚体）……[SinO3n+1](2n+2)-；
② 此外还有“三维晶格碎片”[SiO2]n，其边缘有 断键，内部有缺陷。
[SiO4]四面体在各种聚合物中的分布与R的关系
无机材料科学基础资料整理版汇编
第三章熔体和玻璃一，玻璃的结构参数晶子学说：硅酸盐玻璃是由无数“晶子”组成，“晶子”的化学性质取决于玻璃的化学组成。
所谓“晶子”不同于一般微晶，而是带有晶格变形的有序区域，在“晶子”中心质点排列较有规律，愈远离中心则变形程度愈大。
“晶子”分散在无定形部分的过渡是逐步完成的，两者之间无明显界线。
晶子学说的核心是结构的不均匀性及进程有序性。
无规则网络学说：凡是成为玻璃态的物质和相应的晶体结构一样，也是由一个三度空间网络所构成。
这种网络是由离子多面体（三角体或四面体）构筑起来的。
晶体结构网是由多面体无数次有规律重复构成，而玻璃中结构多面体的重复没有规律性。
试述微晶学说与无规则网络学说的主要观点，并比较两种学说在解释玻璃结构上的共同点和分歧。
解：微晶学说：玻璃结构是一种不连续的原子集合体，即无数“晶子”分散在无定形介质中；“晶子”的化学性质和数量取决于玻璃的化学组成，可以是独立原子团或一定组成的化合物和固溶体等微晶多相体，与该玻璃物系的相平衡有关；“晶子”不同于一般微晶，而是带有晶格极度变形的微小有序区域，在“晶子”中心质点排列较有规律，愈远离中心则变形程度愈大；从“晶子”部分到无定形部分的过渡是逐步完成的，两者之间无明显界限。
无规则网络学说：玻璃的结构与相应的晶体结构相似，同样形成连续的三维空间网络结构。
但玻璃的网络与晶体的网络不同，玻璃的网络是不规则的、非周期性的，因此玻璃的内能比晶体的内能要大。
由于玻璃的强度与晶体的强度属于同一个数量级，玻璃的内能与相应晶体的内能相差并不多，因此它们的结构单元（四面体或三角体）应是相同的，不同之处在与排列的周期性。
微晶学说强调了玻璃结构的不均匀性、不连续性及有序性等方面特征，成功地解释了玻璃折射率在加热过程中的突变现象。
网络学说强调了玻璃中离子与多面体相互间排列的均匀性、连续性及无序性等方面结构特征。
分化过程:架状[SiO4]断裂称为熔融石英的分化过程。
缩聚过程:分化过程产生的低聚化合物相互发生作用，形成级次较高的聚合物，次过程为缩聚过程。
无机材料科学基础 第九章相变
G＋q ) RT
质点由液相向固相迁移的净速率：Q
n0
exp(
q RT
)[1
exp(
G RT
)]
界面层的厚度
线性生长速率
u
Q
n0
exp(
q RT
)[1
exp(
G )] RT
G HT / T0
0 exp(q / RT ) B n
线性生长速率
二级相变特点： 相变时两相化学势相等，其一级偏微熵也 相等，而二级偏微熵不等。
即： 1＝2 S1＝S2 V1＝V2 1 2(等压膨胀系数)
1 2(等温压缩系数)
Cp1 Cp2 (热容量)
结论：无相变潜热，无体积的不连续性， 只有Cp、、的不连续。 有居里点或点(二级相变的特征点)
T0
rK
2T0
H .T
2
GV
结论： 1、rk是临界晶胚半径。 rk愈小，愈易形成新相。 2、要发生相变必须过冷。TT0时， T愈小， rK愈大，
越不易形成新相。 (熔体析晶，一般rk ＝10～100nm) 3、 影响rk的因素分析。
rK
2T0
H .T相变过程的不平衡状态及亚稳区
Tg Z
A B
X
C
O
L
D
E V
s
P/
P
结论
a、亚稳区具有不平衡状态。 b、在亚稳区要产生新相必须过冷。 c、当加入杂质，可在亚稳区形成新
相，此时亚稳区缩小。
2、相变过程推动力 (1) 温度条件
GT，P 0
在等T，P下， G＝ H－T S
一级相变：
无机材料科学基础第一章化学键与电子结构
共价键极性形成原因： 分子轨道是由原子前线轨道线性组合而成。若A原子的电负性比B原子大，则其前线轨道能级比B原子前线轨道能级低。在形成共价键过程中，能量低的成键轨道（Bonding Orbital）的能级与先前的A原子前线轨道能级更接近，故此成键轨道主要由A原子的前线轨道构成；而能量较高的反键轨道（Anti-Bonding Orbital）能级则与原来的B原子前线轨道能级更接近，则其主要由B原子的前线轨道构成。由于电子优先分布于成键轨道，所以，电负性较大的A原子则占据了更多的电子，共价键的极性就这样产生了。 理论推导：利用分子轨道波函数 可近似计算AB原子的电离能，从而推断极性的存在。推导过程见p9-10。
1.3.2 固体中电子的能带结构
1.电子的共有化
能带的形成
1
设有N个原子结合成晶体，原来单个原子时处于1s能级的2N个电子现在属于整个原子系统(晶体)所共有，根据泡利不相容原理，不能有两个或两个以上电子具有完全相同的量子态( n ,l ,ml ,ms ),因而就不能再占有一个能级，而是分裂为2N个微有不同的能级。由于N是一个很大的数，这些能级相距很近，看起来几乎是连续的，从而形成一条有一定宽度E的能带。
以A+B→AB为例：
式中 通过变分球体系能量最低法可得对应于上式分子轨道所对应的能量： 式中 结论：分子轨道的稳定性近似地取决于： 因此，为了形成足够稳定的分子轨道，须满足一定条件。
1.能量相近（相似）条件
能量相差悬殊的原子轨道不能够有效地组成分子轨道；
2.电子云最大重叠条件
原子轨道的重叠越大，组合形成的分子轨道越稳定越 有效。
原子的电离能大小取决于它的电子构型。
理解电离能需注意的问题
定义：当一个气态中性原子X得到一个电子变成一个负离子所放出的能量I-。
材料科学基础部分知识框架
材料科学基础部分：一、概念题一、材料的结合方式（无机化学里面较详细）：分子，原子，主量子数，元素，范德华力，氢键，族二、晶体学基础1、单原子晶体结构-----主要内容：1）空间点阵、晶胞（7中主要的晶体学系、14中布拉菲点阵）2)晶相指数、晶面的确定、晶面间距等（主要是立方晶系）3)三种典型的晶体结构：面心立方（fcc）、体心立方（bcc）、密排六方（hcp）主要知识：密排面、密排方向、晶胞中原子数、原子半径与点阵常熟的的关系、配位数和致密度、堆垛方式、间隙数（四面体间隙和八面体间隙）（对这三类晶体结构分别总结）2、离子晶体结构--------鲍林规则（五大规则，我们只要求记，不用理解）3、合金相结构------分类:固溶体、中间相1）固溶体-----置换固溶体（涉及知识:固溶度的影响因素）------间隙固溶体（涉及重要知识：偏聚与有序化）2)中间相------正常价化合物--------电子化合物--------间隙相与间隙化合物（注意概念）---------拓扑密堆相---------超结构固溶体与中间相的区别：固溶体：溶质原子完全溶于溶剂中，并保持溶剂元素的晶体结构所形成的合金相。
中间相：两组元所形成的合金相，与其中任何组元的晶体结构不同，这种合金相就叫中间相，由于处在相图的中间位置故称之。
晶体：物质的质点在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质。
非晶体：物质的质点在整体上是无序的，即处于长程无序状态。
晶面指数：为区分不同的晶面，采用统一的标号（h k l）来标定晶面，该标号就是晶面指数。
（相关的有晶向指数）。
三、晶体缺陷1、晶体缺陷的分类：点缺陷（间隙原子、空位）、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界、相界、亚晶界等）、体缺陷（气泡、空隙）1）点缺陷------间隙、空位（肖脱基空位、弗兰克尔空位）2）线缺陷（重点）-------位错位错------刃位错、螺位错关于位错的主要内容：a、区别两种位错模型、两种位错的表示方法（柏氏矢量和位错线）b、位错密度c、位错的滑移攀移（主要滑移（在形变一章讨论）、滑移阻力-----派纳力）d、位错交互作用（比较难，不知各学校怎么要求）e 、位错反应（全位错与不全位错之间，包括扩展位错的概念，比较难，不知各学校怎么要求）f 、位错增殖（图比较重要）3）面缺陷：表面、晶界、亚晶界、相界（孪晶在形变一章讨论）主要内容：大角晶界、小角晶界的模型，晶界迁移四、纯金属凝固1、形核理论；包括均匀形核和非均匀形核（包括概念：形核条件、临界形核功、临界形核半径的表达式，我们学校要求特别重要）2、长大规律1）晶体长大界面类型（微观）：光滑型和粗糙型（与金属种类有关）2）液固相界面类型：平衡界面和非平衡界面（与界面前沿温度梯度正负有关）3）晶核长大机制：正常长大、二位晶核机制、螺位错长大机制（也叫依靠晶体缺陷长大）4）合金凝固时在负温度梯度下出现组分过冷（我们要求组分过冷相关知识非常重要）5）凝固理论的应用五、二元相图（物化里面学了，我可能总结得交粗略）1、相率的表达、相率计算、应用相率判断存在的平衡状态数。
无机非金属材料科学基础知识点总结
1、元素分析法：用有机化合物的元素组成来表征，具体包括碳氢氧氮硫以及矿物杂质水分M，用这种组成表征的分析方法叫做元素分析法。
2、工业分析法：固体燃料煤还有一种表征其组成的简易方法，其组成由挥发分V、固定碳Fc、灰分A及水分M来表示。
3、空气干燥基：指煤中的水分与大气中的水分达到平衡状态时煤的组成。
4、高位发热量：燃料完全燃烧且燃烧产物中的水蒸气全部冷凝为水时所放出的总热量。
5、低位发热量：燃料完全燃烧后，其燃烧产物中的水蒸气仍为气态时所放出的热量6、燃油掺水和重油含水是两回事：油中的水分是不利组分，出现油、水分层时，会使火焰脉动，易熄火。
油中水分过大也会产生气塞现象，造成火焰不稳。
油中水分一般小于或等于0.6%。
但是，将少量水分均匀埋的分散在油中是有益的，一，对燃烧过程有一定的催化作用。
二，可改善高黏度渣油的物化性能，降低NOx浓度。
7、理论空气量：纯粹冲化学反应的角度出发，使燃料中的可燃组分完全氧化所需要的空气量8、理论烟气量：纯粹从化学反应的角度出发，使燃料中的可燃组分完全氧化所生成的燃烧产无量与燃料中未可燃气态组分两以及助燃空气中N2量之和。
9、提高实际燃烧温度的方法：1、选用发热量高的燃料。
2、控制适当的空气过剩系数。
3、提高助燃空气的温度，提高燃料的温度4、减少热工设备向外界的散热量10、燃料燃烧过程中所产生的两种最严重的污染物是杨氮化物和硫氧化物。
11、NO的生成速度与燃烧过程中的最高温度T以及氧气和氮气的浓度有关，而与燃烧产物的其他性质无关。
12、脱氮措施：分级燃烧、浓淡燃烧、烟气循环燃烧、低过剩空气燃烧、高温低氧燃烧、富氧燃烧、全氧燃烧。
13、温度梯度：在n方向上，单位长度上的温度变化值。
是矢量，其方向朝着温度升高最大的方向。
14、热流：沿温度降低值最大的方向上，单位时间内通过单位面积所传递的热量，热流是矢量，其方向与温度梯度的方向相反。
15、热导率：表征着物质导热能力的大小，是一个物性参数。
无机材料科学基础宋晓岚期末总结
无机材料科学基础宋晓岚期末总结
无机材料科学基础是一门研究无机材料组成、结构、性质及其应用的学科。
下面是我为你总结的期末复习要点：
1. 无机材料的基本概念和分类：无机材料是指不含碳及其衍生物的材料，主要分为金属、陶瓷和玻璃材料。
2. 无机晶体结构与晶体缺陷：无机晶体具有确定的结构和周期性的排列，常见的结构类型包括离子晶体、共价晶体和金属晶体。
晶体缺陷可以影响材料的性质和功能。
3. 无机材料的物理性质：包括热学性质（热膨胀、导热性等）、电学性质（导电性、介电性等）、光学性质（吸收、散射、透明度等）和磁学性质（顺磁性、铁磁性等）。
4. 无机材料的化学性质：包括材料与化学物质的反应性、溶解度、酸碱性等。
5. 无机材料的制备方法：包括固相法、溶液法、气相法等，具体方法根据材料的性质和需求而定。
6. 无机材料的应用领域：无机材料广泛应用于光电子、能源、环境、材料工程、生物医药等领域。
希望以上总结对你的期末复习有所帮助！。
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无机材料科学基础
解释下列名词：
凝聚系统：不含气相或气相可以忽略的系统。
介稳平衡：即热力学非平衡态，能量处于较高状态，经常出现于硅酸盐系统中。
低共熔点：是一种无变量点，系统冷却时几种晶相同时从熔液中析出，或加热时同时融化。
双升点：处于交叉位的单转熔点。
双降点：处于共轭位的双转熔点。
马鞍点：三元相图界线上温度最高点，同时又是二元系统温度的最低点。
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。
切线规则：将界线上某一点所作的切线与相应的连线相交，如交点在连线上，则表示界线上该处具有共熔性质；如交点在连线的延长线上，则表示界线上该处具有转熔性质，远离交点的晶相被回吸。
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。
重心规则：如无变点处于其相应副三角形的重心位，则该无变点为低共熔点：如无变点处于其相应副三角形的交叉位，则该无变点为单转熔点；如无变点处于其相应副三角形的共轭位，则该无变点为双转熔点。
4. 具有不一致熔融二元化合物的二元相图〔图10-12（c）〕在低共熔点E发生如下析晶过程：L A+C，已知E点的B含量为20%，化合物C的B含量为64%。
今有C
1，C
2
两种配料，已知C
1
中B含量是C
2
中B含量的1.5倍，且在高温熔融
冷却析晶时，从该二配料中析出的初相（即达到低共熔温度前析出的第一种晶体）
含量相等。
请计算C
1，C
2
的组成。
解：设C
2中B含量为x, 则C
1
中B含量为1.5x，由题意得：
所以C1组成B 含量为26％，C2组成B 含量为17.3％。
5. 已知A ，B 两组分构成具有低共熔点的有限固溶体二元相图〔图10-12（i ）〕。
试根据下列实验数据绘制相图的大致形状：A 的熔点为1000℃，B 的熔点为700℃。
含B 为0.25mol 的试样在500℃完全凝固，其中含0.733 mol 初相α和0.267mol （α＋β）共生体。
含B 为0.5mol 的试样在同一温度下完全凝固，其中含0.4 mol 初相α和0.6mol （α＋β）共生体，而α相总量占晶相总量的50%。
实验数据均在达到平衡状态时测定。
解：设C 点含B 为x%,E 点含B 为y%，D 点含B 为z%，由题意借助杠杆规则得关系式：
解得： x=5.1％ y=79.9％ z=94.9％
由此可确定C 、D 、E 三点的位置，从而绘出其草图。
6. 在三元系统的浓度三角形上画出下列配料的组成点，并注意其变化规律。
1. A=10%, B=70%, C=20%（质量百分数，下同）
2. A=10%, B=20%, C=70%
3. A=70%, B=20%, C=10%
今有配料（1）3kg ，配料（2）2kg ，配料（3）5kg ，若将此三配料混合加热至完全熔融，试根据杠杆规则用作图法求熔体的组成。
解：根据题中所给条件，在浓度三角形中找到三个配料组成点的位置。
连接配料（1）与配料（2）的组成点，按杠杆规则求其混合后的组成点。
再将此点与配料（3）的组成点连接，此连线的中点即为所求的熔体组成点。
7. 图〔10-24（e ）〕是具有双降升点的生成一个不一致熔融三元化合物的三元相图。
请分析1，2，3点的析晶路程的各自特点，并在图中用阴影标出析晶时可能发生穿相区的组成范围。
组成点n 在SC 连线上，请分析它的析晶路程。
解：熔体1的析晶路程：
熔体2的析晶路程：
熔体3的析晶路程；
8. 在（图10-36）中：
(1).划分副三角形；
(2).用箭头标出界线上温度下降的方向及界线的性质；
(3).判断化合物的性质；
(4).写出各无变量点的性质及反应式；分析M点的析晶路程，写出刚到达析晶终点时各晶相的含量。
解：（1）、（2）见图解；
（3）S1不一致熔融化合物，S2一致熔融化合物，S3不一致熔融化合物，S4不一致熔融化合物，S5一致熔融化合物，S6一致熔融化合物。
（4） E为单转熔点：L＋C ® S
6＋S
5
F为双转熔点：L ® S
4－S
6
－S
5
G为单转熔点：L＋S
6® S
3
＋S
4
H为单转熔点：L＋S
4® S
3
＋S
5
9. 分析相图（图10-37）中点1、2熔体的析晶路程。
( 注：S、1、E 在一条直线上)。
解：熔体1具有穿相区的特征，液相在E3点反应完，固相只剩S一个相，所以穿过S相区，最终在E2点结束。
熔体2液相在E3点反应完，固相剩S和B两个相，无穿相区情况，最终在E2点结束。
10. 在Na
2O-CaO-SiO
2
相图（图10-35）中：
(1)划分出全部的副三角形；
(2)判断界线的温度变化方向及界线的性质；
(3)写出无变量点的平衡关系式；
(4)分析并写出M点的析晶路程（M点在CS与NC
3S
6
连线的延长线上，注意穿相
区的情况）。
解：⑴、⑵见图解；
⑶见下表：
L NS+NS
2+N
2
CS
3
低共
熔点
L+NC
2S
3
NS
2
+N
2
CS
3
双升
点
L+NC
2S
3
NS
2
+NC
3
S
6
双升
点
L+NC
3S
6
NS
2
+NCS
5
双升
点
L NS
2+N
3
S
8
+ NCS
5
低共
熔点
L N
3S
8
+ NCS
5
+S（石英）
低共
熔点
L +S（石英）+NC
3S
6
NCS
5
双降
点
α石英α磷石英（存在L及
NC
3S
6
）
晶型
转变
L+βCS NC
3S
6
+S（石英）
双升
点
10 L+βCS NC
2S
3
+ NC
3
S
6
双升
点
11
αCSβCS（存在L及α磷石
英）晶型转变
12 αCSβCS（存在L及NC
2S
3
）
晶型
转变
（4）M点位于△NC
3S
6
－NS
2
－NCS
5
内，在4点析晶结束，最终晶相为：NC
3
S
6
、NS
2
NCS
5。
开始析出βCS，经过晶型转变、转熔等一系列反应，连穿三个相区，最终在4点析晶结束。