無(wú)機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)答題無(wú)間道-百度文庫(kù).doc

1、 依據(jù)結(jié)合力的本質(zhì)不同，晶體中的鍵合作用分為哪幾類？其特點(diǎn)是什么？答：晶體中的鍵和作用可分為離子鍵，共價(jià)鍵，金屬鍵，范德華鍵和氫鍵。離子鍵的特點(diǎn)是沒(méi)有方向性和飽和性，結(jié)合力很大。共價(jià)鍵的特點(diǎn)是具有方向性和飽和性，結(jié)合力也很大。金屬鍵是沒(méi)有方向性和飽和性的共價(jià)鍵，結(jié)合力是離子間的靜電庫(kù)倫力。范德華鍵是通過(guò)分子力而產(chǎn)生的鍵和，分子力很弱。氫鍵是兩個(gè)電負(fù)性較大的原子相結(jié)合形成的鍵，具有飽和性。2、 n個(gè)等徑球作最緊密堆積時(shí)可形成多少個(gè)四面體空隙、多少個(gè)八面體空隙？不等徑球是如何進(jìn)行堆積的？答： n個(gè)等徑球作最緊密堆積時(shí)可形成2n個(gè)四面體空隙、n個(gè)八面體空隙。不等徑球進(jìn)行堆積時(shí)，可以看成由大球按等徑球體緊密堆積后，小球按其大小分別填充到其空隙。3、試述位錯(cuò)的基本類型及其特點(diǎn)。答：位錯(cuò)主要有兩種：刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)。刃型位錯(cuò)特點(diǎn)：滑移方向與位錯(cuò)線垂直，符號(hào)，有多余半片原子面。螺型位錯(cuò)特點(diǎn)：滑移方向于位錯(cuò)線平行，于位錯(cuò)線垂直的面不是平面，呈螺旋狀，稱螺型位錯(cuò)。4、試簡(jiǎn)述硅酸鹽熔體聚合物結(jié)構(gòu)形成的過(guò)程和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)答：5、何謂均勻成核？何謂不均勻成核？晶核劑對(duì)熔體結(jié)晶過(guò)程的臨界晶核半徑r*有何影響? 什么是燒結(jié)過(guò)程？燒結(jié)過(guò)程分為哪三個(gè)階段？各有何特點(diǎn)？答：均勻成核在均勻介質(zhì)中進(jìn)行，在整體介質(zhì)中的核化可能性相同，與界面，缺陷無(wú)關(guān)非均勻成核在異相界面上進(jìn)行，如容器壁，氣泡界面或附著于外加物（雜質(zhì)或晶核劑） ，使用晶核劑可以降低，因此下降.6、什么是吉布斯相律？它有什么實(shí)際意義？答：相律是吉布斯根據(jù)熱力學(xué)原理得出的相平衡基本定律，又稱吉布斯定律，用于描述達(dá)到相平衡時(shí)系統(tǒng)中自由度數(shù)與組分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系。一般形式的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F=C-P+2,其中F為自由度數(shù)，C為組分?jǐn)?shù)，P為相數(shù)，2代表溫度和壓力兩個(gè)變量。應(yīng)用相率可以很方便的確定平衡體系的自由度數(shù)。7、試分析離子晶體中，陰離子擴(kuò)散系數(shù)般都小于陽(yáng)離子擴(kuò)散系數(shù)的原因。答：離子晶體一般為陰離子作密堆積，陽(yáng)離子填充在四面體或八面體空隙中。所以陽(yáng)離子較易擴(kuò)散。如果陰離子進(jìn)行擴(kuò)散，則要改變晶體堆積方式，拆散離子晶體的結(jié)構(gòu)背景，阻力就會(huì)較大。故離子晶體中，陰離子擴(kuò)散系數(shù)一般都小于陽(yáng)離子擴(kuò)散系數(shù)。8、比較楊德方程和金斯特林格方程的優(yōu)缺點(diǎn)及使用條件。答：1楊德?tīng)柗匠蹋篎J(G)=1-(1-G)3=KJt2金斯特林格方程：FK(G)=1-232G-(1-G)3=KKt楊德?tīng)柗匠淘诜磻?yīng)初期具有很好的適應(yīng)性，但楊氏模型中假設(shè)球形顆粒反應(yīng)截面積始終不變，因而只適用反應(yīng)初期轉(zhuǎn)化率較低的情況。而金氏模型中考慮在反應(yīng)進(jìn)程中反應(yīng)截面積隨反應(yīng)進(jìn)程變化這一事實(shí)，因而金氏方程適用范圍更廣，可以適合反應(yīng)初、中期。兩個(gè)方程都只適用于穩(wěn)定擴(kuò)散的情況。9、什么叫相變？按照相變機(jī)理來(lái)劃分，可分為哪些相變?答：相變是物質(zhì)系統(tǒng)不同相之間的相互轉(zhuǎn)變。按相變機(jī)理來(lái)分，可以分為擴(kuò)散型相變和非擴(kuò)散型相變和半擴(kuò)散型相變。依靠原子或離子長(zhǎng)距離擴(kuò)散進(jìn)行的相變叫擴(kuò)散型相變。非擴(kuò)散型型相變指原子或離子發(fā)生移動(dòng)，但相對(duì)位移不超過(guò)原子間距。10、何謂表面張力和表面能？在固態(tài)和液態(tài)這兩者有何差別？答：表面張力：垂直作用在單位長(zhǎng)度線段上的表面緊縮力或?qū)⑽矬w表面增大一個(gè)單位所需作的功。表面能：恒溫，恒壓，恒組成情況下，可逆的增加物理系表面積須對(duì)物質(zhì)所做的非體積功稱為表面能。液體：不能承受剪應(yīng)力，外力所做的功表現(xiàn)為表面積的擴(kuò)展，因?yàn)楸砻鎻埩τ诒砻婺軘?shù)量是相同的。固體：能承受剪切應(yīng)力，外力的作用表現(xiàn)為表面積的增加和部分的塑性形變，表面張力與表面能不等。11、材料的許多性能如強(qiáng)度、光學(xué)性能等要求其晶粒尺寸微小且分布均勻，工藝上應(yīng)如何控制燒結(jié)過(guò)程以達(dá)到此目的?答：（1）：晶粒的大小取決于起始晶粒的大小，燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間。（2）：防止二次再結(jié)晶引起的晶粒異常長(zhǎng)大。12在燒結(jié)時(shí)，晶粒生長(zhǎng)能促進(jìn)坯體致密化嗎？晶粒生長(zhǎng)會(huì)影響燒結(jié)速率嗎？試說(shuō)明之。 答：在燒結(jié)時(shí)，晶粒生長(zhǎng)能促進(jìn)坯體致密化。在燒結(jié)中，后期，細(xì)小晶粒逐漸長(zhǎng)大，而晶粒的長(zhǎng)大過(guò)程是另一部分晶粒的縮小或消失過(guò)程，其結(jié)果是平均晶粒尺寸增大。晶粒長(zhǎng)大不是晶粒的相互粘接，而是晶粒移動(dòng)的結(jié)果，推動(dòng)晶粒長(zhǎng)大的是晶界的自由