無機材料科學(xué)基礎(chǔ)期末試題及答案

1、真誠為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當(dāng)之處，請指正。無機材料科學(xué)基礎(chǔ)試卷六一、 名詞解釋（20分）1、 反螢石結(jié)構(gòu)、晶胞；2、 肖特基缺陷、弗倫克爾缺陷； 3、 網(wǎng)絡(luò)形成體、網(wǎng)絡(luò)改變體；4、 觸變性、硼反?，F(xiàn)象；二、選擇題（8分）1、 粘土泥漿膠溶必須使介質(zhì)呈（ ） A、酸性 B、 堿性 C、 中性2、硅酸鹽玻璃的結(jié)構(gòu)是以硅氧四面體為結(jié)構(gòu)單元形成的（ ）的聚集體。A、近程有序，遠程無序 B、近程無序，遠程無序 C、近程無序，遠程有序3、依據(jù)等徑球體的堆積原理得出，六方密堆積的堆積系數(shù)（ ）體心立方堆積的堆積系數(shù)。A、大于 B、小于 C、等于 D、不確定4、某晶體AB，A的電荷數(shù)為1，AB鍵的S=1

2、/6，則A+的配位數(shù)為（ ）。A、4 B、12 C、8 D、65、在單位晶胞的CaF2晶體中，其八面體空隙和四面體空隙的數(shù)量分別為（ ）。A、4，8 B、8，4 C、1，2 D、2，46、點群L6PC屬（ ）晶族（ ）晶系。A、高級等軸 B、低級正交 C、中級六方 D、高級六方7、下列性質(zhì)中（ ）不是晶體的基本性質(zhì)。A、自限性 B、最小內(nèi)能性 C、有限性 D、各向異性8、晶體在三結(jié)晶軸上的截距分別為1/2a、1/3b、1/6c。該晶面的晶面指數(shù)為（ ）。A、（236） B、（326） C、（321） D、（123）9、非化學(xué)計量化合物Cd1+xO中存在（ ）型晶格缺陷A、陰離子空位 B、陽離子

3、空位 C、陰離子填隙 D、陽離子填隙10、可以根據(jù)3T曲線求出熔體的臨界冷卻速率。熔體的臨界冷卻速率越大，就（ ）形成玻璃。A、越難 B、越容易 C、很快 D、緩慢11、晶體結(jié)構(gòu)中一切對稱要素的集合稱為（ ）。 A、對稱型 B、點群 C、微觀對稱的要素的集合 D、空間群12、在ABO3(鈣鈦礦)型結(jié)構(gòu)中，B離子占有（ ）。 A、四面體空隙 B、八面體空隙 C、立方體空隙 D、三方柱空隙晶體 三、填空（17分）1、在玻璃形成過程中，為避免析晶所必須的冷卻速率的確定采用（ ）的方法。2、a=bc =900的晶體屬（ ）晶系。3、六方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（ ）面，立方緊密堆積的原子密排面是

4、晶體中的（ ）面。4、Zn1+x O在還原氣氛中可形成（ ）型半導(dǎo)體，缺陷濃度與氧分壓的1/6次方成（ ），如果減少周圍氧氣的分壓，Zn1+x O的密度將（ ）。5、b 與位錯線（ ）的位錯稱為刃位錯，；b 與位錯線（ ）的位錯稱為螺位錯，。6、形成連續(xù)固溶體的條件是（ ）、（ ）和（ ）。7、在AB2O4型尖晶石結(jié)構(gòu)中，若以氧離子作立方緊密堆積排列，在正尖晶石結(jié)構(gòu)中，A離子占有（ ）空隙，B離子占有（ ）空隙。8、晶體的熱缺陷有（ ）和（ ）兩類，熱缺陷濃度與溫度的關(guān)系式為（ ）。9、硅酸鹽晶體分類的依據(jù)是（ ）。按此分類法可將硅酸鹽礦物分為（ ）結(jié)構(gòu)、（ ）結(jié)構(gòu)、（ ）結(jié)構(gòu)、（ ）結(jié)構(gòu)和（

5、 ）結(jié)構(gòu)。10、陶瓷元件表面被銀，為提高瓷件與銀層間的潤濕性，瓷面表面應(yīng)（ ）。11、同價陽離子飽和的黏土膠粒的電位隨陽離子半徑的增加而（ ）。12、Ca-黏土泥漿膠溶時，加入NaOH和Na2SiO3電解質(zhì)，（ ）效果好？四、 問答題（45分）1、 為什么等軸晶系有原始、面心、體心格子，而沒有單面心格子？（6分） 2、用KCl和CaCl2分別稀釋同一種黏土泥漿，當(dāng)電解質(zhì)加入量相同時，試比較兩種泥漿下列性質(zhì)的差異。（10分）（1）泥漿的流動性 （2）泥漿的觸變性 （3）泥漿的可塑性 （4）坯體的致密度 （5）黏土的電位3、高嶺石和蒙脫石的結(jié)構(gòu)特點，并解釋為什么蒙脫石具有膨脹性和高的陽離子交換容量

6、，而高嶺石則不具有膨脹性、陽離子交換容量也很低。（10分）4、說明熔體中聚合物形成過程？從結(jié)構(gòu)上來說明在SiO2熔體中隨著Na2O加入量的不同，熔體粘度、形成玻璃能力如何變化，為什么? （9分）5、出下列反應(yīng)的合理缺陷反應(yīng)式（10分）aNaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體bCaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶體五、 計算題（10分）在CaF2晶體中，肖特基缺陷的生成能為5.5ev，計算在1600時熱缺陷的濃度。如果CaF2晶體中，含有百萬分之一的YF3 雜質(zhì)，則在1600時CaF2晶體中是熱缺陷占優(yōu)勢還是雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢？（玻爾茲曼常數(shù)k=1.3810-23、電子的電荷e=1.60210-

7、19）無機材料科學(xué)基礎(chǔ)試卷六答案及評分標(biāo)準二、 名詞解釋（20分）1、 晶胞、反螢石結(jié)構(gòu)：反螢石結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)與螢石完全相同，只是陰、陽離子的個數(shù)及位置剛好與螢石中的相反，即金屬離子占有螢石結(jié)構(gòu)中F的位置，而02離子或其他負離子占Ca2+的位置，這種結(jié)構(gòu)稱為反螢石結(jié)構(gòu)。（2.5分） 晶胞：從晶體結(jié)構(gòu)中取出來的以反映晶體周期性和對稱性的最小重復(fù)單元。（2.5分）2、 肖特基缺陷、弗倫克爾缺陷； 肖特基缺陷：如果正常格點上的原子，熱起伏過程中獲得能量離開平衡位置遷移到晶體的表面，在晶體內(nèi)正常格點上留下空位，這即是肖特基缺陷。（2.5分）弗倫克爾缺陷：在晶格熱振動時，一些能量足夠大的原子離開平衡位置

8、后，擠到晶格點的間隙中，形成間隙原子，而原來位置上形成空位，這種缺陷稱為弗倫克爾缺陷。（2.5分）3、 網(wǎng)絡(luò)形成體、網(wǎng)絡(luò)改變體； 網(wǎng)絡(luò)形成體：單鍵強度大于335KJ/mol的氧化物，可單獨形成玻璃。（2.5分）網(wǎng)絡(luò)變性體：單鍵強度250KJ/mol。這類氧化物不能形成玻璃，但能改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使玻璃性質(zhì)改變。（2.5分）4、 觸變性、硼反?，F(xiàn)象； 觸變性：是泥漿從稀釋流動狀態(tài)到稠化的凝聚狀態(tài)之間存在的介于兩者之間的中間狀態(tài)。即泥漿靜止不動時似凝固體，一經(jīng)擾動或搖動，凝固的泥漿又重新獲得流動。如再靜止又重新凝固，可重復(fù)無數(shù)次。（2.5分）硼反?，F(xiàn)象：硼酸鹽玻璃與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，其性

9、質(zhì)隨R2O或RO加入量的變化規(guī)律相反，這種現(xiàn)象稱硼反?，F(xiàn)象。（2.5分）二、選擇題（8分，3個空2分） 1、B；2、A；3、A；4、D；5、A；6、C、C；7、C；8、A；9、D；10、A；11、D；12、B三、填空（17分，3個空2分） 1、繪制3T曲線2、四方1、 （0001）、（111）4、n、反比、增大5、垂直、平行6、（rl-r2）/rlCaCl2 （2分）（2）泥漿的觸變性 KCl CaCl2 （2分）（3）泥漿的可塑性 KCl CaCl2 （2分）（5）黏土的電位 KCl CaCl2 （2分）3、（10分）答：高嶺石的陽離子交換容量較小，而蒙脫石的陽離子交換容量較大。因為高嶺石是

10、1:1型結(jié)構(gòu)，離子的取代很少，單網(wǎng)層與單網(wǎng)層之間以氫鍵相連，氫鍵強于范氏鍵，水化陽離子不易進入層間，因此陽離子交換容量較小。（5分）而蒙脫石是為2:1型結(jié)構(gòu)，鋁氧八面體層中大約1/3的Al3+被Mg2+取代，為了平衡多余的負電價，在結(jié)構(gòu)單位層之間有其它陽離子進入，而且以水化陽離子的形式進人結(jié)構(gòu)。水化陽離子和硅氧四面體中O2-離子的作用力較弱，因而，這種水化陽離子在一定條件下容易被交換出來。C軸可膨脹以及陽離子交換容量大，是蒙脫石結(jié)構(gòu)上的特征。（5分）4、（9分）答：熔體中聚合物形成分三個階段。初期：主要是石英顆粒的分化；中期：縮聚并伴隨變形；后期：在一定時間和一定溫度下，聚合和解聚達到平衡。（

11、3分）在SiO2熔體中隨著Na2O加入量的增加，分化的不斷進行，熔體中高聚合度的聚合物的含量不斷減少，低聚合度的聚合物的含量不斷增加，導(dǎo)致熔體粘度降低、形成玻璃能力下降。（6分）5、（10分）答：a.NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體（5分）bCaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶體 （5分）七、 計算題（10分）解：因為n/N=exp（-Gf/2kT）Gf=5.51.60210-19=8.81710-19J T=1600+273=1873K所以 n/N=exp（-8.81710-19/21.3810-231873）= exp（-17.056）=3.910-8 （5分）在CaF2晶體中，

12、含有百分之一的YF3 雜質(zhì)，缺陷方程如下： 此時產(chǎn)生的缺陷為，=10-6大于熱缺陷濃度3.910-8，故在1873K時雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢或 ）此時產(chǎn)生的缺陷為 ，=5.510-7大于熱缺陷濃度3.910-8，故在1873K時雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢 （5分）17 / 181螺位錯：柏格斯矢量與位錯線平行的位錯。2同質(zhì)多晶：同一化學(xué)組成在不同熱力學(xué)條件下形成結(jié)構(gòu)不同的晶體的現(xiàn)象。 3晶胞：指晶體結(jié)構(gòu)中的平行六面體單位，其形狀大小與對應(yīng)的空間格子中的單位平行六面體一致。4肖特基缺陷：如果正常格點上的原子，熱起伏過程中獲得能量離開平衡位置，遷移到晶體的表面，在晶格內(nèi)正常格點上留下空位，即為肖特基缺陷。肖特基缺陷：

13、如果正常格點上的原子，熱起伏過程中獲得能量離開平衡位置，遷移到晶體的表面，在晶格內(nèi)正常格點上留下空位，即為肖特基缺陷。5聚合：由分化過程產(chǎn)生的低聚合物，相互作用，形成級次較高的聚合物，同時釋放出部分Na2O，這個過程稱為縮聚，也即聚合。6非均勻成核：借助于表面、界面、微粒裂紋、器壁以及各種催化位置而形成晶核的過程。7穩(wěn)定擴散：擴散質(zhì)點濃度分布不隨時間變化。8玻璃分相：一個均勻的玻璃相在一定的溫度和組成范圍內(nèi)有可能分成兩個互不溶解或部分溶解的玻璃相(或液相)，并相互共存的現(xiàn)象稱為玻璃的分相(或稱液相不混溶現(xiàn)象)。9不一致熔融化合物：是一種不穩(wěn)定的化合物。加熱這種化合物到某一溫度便發(fā)生分解，分解產(chǎn)

14、物是一種液相和一種晶相，兩者組成與化合物組成皆不相同，故稱不一致熔融化合物。10晶粒生長：無應(yīng)變的材料在熱處理時，平均晶粒尺寸在不改變其分布的情況下，連續(xù)增大的過程。 11非本征擴散：受固溶引入的雜質(zhì)離子的電價和濃度等外界因素所控制的擴散?；蛴刹坏葍r雜質(zhì)離子取代造成晶格空位，由此而引起的質(zhì)點遷移。（2.5）本征擴散：空位來源于晶體結(jié)構(gòu)中本征熱缺陷，由此而引起的質(zhì)點遷移。12穩(wěn)定擴散：若擴散物質(zhì)在擴散層dx內(nèi)各處的濃度不隨時間而變化，即dc/dt=0。不穩(wěn)定擴散：擴散物質(zhì)在擴散層dx內(nèi)的濃度隨時間而變化，即dc/dt0。這種擴散稱為不穩(wěn)定擴散。（2.5分）（2.5分）13可塑性：粘土與適當(dāng)比例的

15、水混合均勻制成泥團，該泥團受到高于某一個數(shù)值剪應(yīng)力作用后，可以塑造成任何形狀，當(dāng)去除應(yīng)力泥團能保持其形狀，這種性質(zhì)稱為可塑性。（2.5晶胞參數(shù)：表示晶胞的形狀和大小可用六個參數(shù)即三條邊棱的長度a、b、c和三條邊棱的夾角、即為晶胞參數(shù)。14一級相變：體系由一相變?yōu)榱硪幌鄷r，如兩相的化學(xué)勢相等但化學(xué)勢的一級偏微商(一級導(dǎo)數(shù))不相等的稱為一級相變。15二次再結(jié)晶：是液相獨立析晶：是在轉(zhuǎn)熔過程中發(fā)生的，由于冷卻速度較快，被回收的晶相有可能會被新析出的固相包裹起來，使轉(zhuǎn)熔過程不能繼續(xù)進行，從而使液相進行另一個單獨的析晶過程，就是液相獨立析晶。（2.5）16泰曼溫度：反應(yīng)物開始呈現(xiàn)顯著擴散作用的溫度。（2

16、.5）17晶子假說：蘇聯(lián)學(xué)者列別捷夫提出晶子假說，他認為玻璃是高分散晶體（晶子）的結(jié)合體，硅酸鹽玻璃的晶子的化學(xué)性質(zhì)取決于玻璃的化學(xué)組成，玻璃的結(jié)構(gòu)特征為微不均勻性和近程有序性。無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)假說：凡是成為玻璃態(tài)的物質(zhì)和相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)一樣，也是由一個三度空間網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成。這種網(wǎng)絡(luò)是由離子多面體（三角體或四面體）構(gòu)筑起來的。晶體結(jié)構(gòu)網(wǎng)是由多面體無數(shù)次有規(guī)律重復(fù)構(gòu)成，而玻璃中結(jié)構(gòu)多面體的重復(fù)沒有規(guī)律性。18正尖晶石；二價陽離子分布在18四面體空隙中，三價陽離子分布在l2八面體空隙的尖晶石。19液相獨立析晶：是在轉(zhuǎn)熔過程中發(fā)生的，由于冷卻速度較快，被回收的晶相有可能會被新析出的固相包裹起來，使轉(zhuǎn)熔過程不能

17、繼續(xù)進行，從而使液相進行另一個單獨的析晶過程，就是液相獨立析晶。 20觸變性：是泥漿從稀釋流動狀態(tài)到稠化的凝聚狀態(tài)之間存在的介于兩者之間的中間狀態(tài)。即泥漿靜止不動時似凝固體，一經(jīng)擾動或搖動，凝固的泥漿又重新獲得流動。如再靜止又重新凝固，可重復(fù)無數(shù)次。 21固相燒結(jié)：固態(tài)粉末在適當(dāng)?shù)臏囟?、壓力、氣氛和時間條件下，通過物質(zhì)與氣孔之間的傳質(zhì)，變?yōu)閳杂病⒅旅軣Y(jié)體的過程。24點缺陷：三維方向上缺陷尺寸都處于原子大小的數(shù)量級上。（2.5分）熱缺陷：晶體溫度高于絕對0K時，由于熱起伏使一部分能量較大的質(zhì)點（原子或離子）離開平衡位置所產(chǎn)生的空位和/或間隙質(zhì)點。（2.5分）聚合：由分化過程產(chǎn)生的低聚合物，相互

18、作用，形成級次較高的聚合物，同時釋放出部分Na2O，這個過程稱為縮聚，也即聚合。（2.5分）25解聚：在熔融SiO2中，O/Si比為2：1，SiO4連接成架狀。若加入Na2O則使O/Si比例升高，隨加入量增加，O/Si比可由原來的2：1逐步升高到4：1，SiO4連接方式可從架狀變?yōu)閷訝?、帶狀、鏈狀、環(huán)狀直至最后斷裂而形成SiO4島狀，這種架狀SiO4斷裂稱為熔融石英的分化過程，也即解聚。（2.5分）26聚沉值：凡能引起溶膠明顯聚沉（如溶膠變色渾濁）所需外加電解質(zhì)的最小濃度稱為聚沉值。（2.5分）27硼反?，F(xiàn)象：硼酸鹽玻璃與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，其性質(zhì)隨R2O或RO加入量的變化規(guī)律相反，這

19、種現(xiàn)象稱硼反?，F(xiàn)象。28晶面指數(shù)：結(jié)晶學(xué)中經(jīng)常用（hkl）來表示一組平行晶面，稱為晶面指數(shù)。數(shù)字hkl是晶面在三個坐標(biāo)軸（晶軸）上截距的倒數(shù)的互質(zhì)整數(shù)比。1、 粘土泥漿膠溶必須使介質(zhì)呈（ ） A、酸性 B、 堿性 C、 中性2、硅酸鹽玻璃的結(jié)構(gòu)是以硅氧四面體為結(jié)構(gòu)單元形成的（ ）的聚集體。A、近程有序，遠程無序 B、近程無序，遠程無序 C、近程無序，遠程有序3、依據(jù)等徑球體的堆積原理得出，六方密堆積的堆積系數(shù)（ ）體心立方堆積的堆積系數(shù)。A、大于 B、小于 C、等于 D、不確定4、某晶體AB，A的電荷數(shù)為1，AB鍵的S=1/6，則A+的配位數(shù)為（ ）。A、4 B、12 C、8 D、65、在單位

20、晶胞的CaF2晶體中，其八面體空隙和四面體空隙的數(shù)量分別為（ ）。A、4，8 B、8，4 C、1，2 D、2，46、點群L6PC屬（ ）晶族（ ）晶系。A、高級等軸 B、低級正交 C、中級六方 D、高級六方7、下列性質(zhì)中（ ）不是晶體的基本性質(zhì)。A、自限性 B、最小內(nèi)能性 C、有限性 D、各向異性8、晶體在三結(jié)晶軸上的截距分別為1/2a、1/3b、1/6c。該晶面的晶面指數(shù)為（ ）。A、（236） B、（326） C、（321） D、（123）9、非化學(xué)計量化合物Cd1+xO中存在（ ）型晶格缺陷A、陰離子空位 B、陽離子空位 C、陰離子填隙 D、陽離子填隙10、可以根據(jù)3T曲線求出熔體的臨界

21、冷卻速率。熔體的臨界冷卻速率越大，就（ ）形成玻璃。A、越難 B、越容易 C、很快 D、緩慢11、晶體結(jié)構(gòu)中一切對稱要素的集合稱為（ ）。 A、對稱型 B、點群 C、微觀對稱的要素的集合 D、空間群12、在ABO3(鈣鈦礦)型結(jié)構(gòu)中，B離子占有（ ）。 A、四面體空隙 B、八面體空隙 C、立方體空隙 D、三方柱空隙晶體 三、填空（17分）1、在玻璃形成過程中，為避免析晶所必須的冷卻速率的確定采用（ ）的方法。2、a=bc =900的晶體屬（ ）晶系。3、六方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（ ）面，立方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（ ）面。4、Zn1+x O在還原氣氛中可形成（ ）型半導(dǎo)體，缺

22、陷濃度與氧分壓的1/6次方成（ ），如果減少周圍氧氣的分壓，Zn1+x O的密度將（ ）。5、b 與位錯線（ ）的位錯稱為刃位錯，；b 與位錯線（ ）的位錯稱為螺位錯，。6、形成連續(xù)固溶體的條件是（ ）、（ ）和（ ）。7、在AB2O4型尖晶石結(jié)構(gòu)中，若以氧離子作立方緊密堆積排列，在正尖晶石結(jié)構(gòu)中，A離子占有（ ）空隙，B離子占有（ ）空隙。8、晶體的熱缺陷有（ ）和（ ）兩類，熱缺陷濃度與溫度的關(guān)系式為（ ）。9、硅酸鹽晶體分類的依據(jù)是（ ）。按此分類法可將硅酸鹽礦物分為（ ）結(jié)構(gòu)、（ ）結(jié)構(gòu)、（ ）結(jié)構(gòu)、（ ）結(jié)構(gòu)和（ ）結(jié)構(gòu)。10、陶瓷元件表面被銀，為提高瓷件與銀層間的潤濕性，瓷面表面應(yīng)

23、（ ）。11、同價陽離子飽和的黏土膠粒的電位隨陽離子半徑的增加而（ ）。12、Ca-黏土泥漿膠溶時，加入NaOH和Na2SiO3電解質(zhì)，（ ）效果好？ 1、B；2、A；3、A；4、D；5、A；6、C、C；7、C；8、A；9、D；10、A；11、D；12、B三、填空（17分，3個空2分） 1、繪制3T曲線2、四方3（0001）、（111）4、 n、反比、增大5、 5、垂直、平行6、（rl-r2）/rl15、相同的晶體結(jié)構(gòu)類型、離子價相同或離子價總和相等7、四面體、八面體8、肖特基缺陷、弗倫克爾缺陷、n/N=exp（-Gf/2kT）9、硅氧四面體的連接方式、島狀結(jié)構(gòu)、組群狀結(jié)構(gòu)、鏈狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)

24、、架狀結(jié)構(gòu)10、拋光11、降低12Na2SiO3、2、晶體在三結(jié)晶軸上的截距分別為2a、3b、6c。該晶面的晶面指數(shù)為（ ）。A、（236） B、（326） C、（321） D、（123）4、某晶體AB，A的電荷數(shù)為1，AB鍵的S=1/6，則A+的配位數(shù)為（ ）。A、4 B、12 C、8 D、65、在單位晶胞的CaF2晶體中，其八面體空隙和四面體空隙的數(shù)量分別為（ ）。A、4，8 B、8，4 C、1，2 D、2，46、在ABO3(鈣鈦礦)型結(jié)構(gòu)中，B離子占有（ ）。 A、四面體空隙 B、八面體空隙 C、立方體空隙 D、三方柱空隙晶體7、在硅酸鹽熔體中，當(dāng)R=O/Si減小時，相應(yīng)熔體組成和性質(zhì)發(fā)

25、生變化，熔體析晶能力（ ），熔體的黏度（ ），低聚物數(shù)量（ ）。A、增大 B、減小 C、不變 D、不確定8、當(dāng)固體表面能為1.2J/m2，液體表面能為0.9 J/m2，液固界面能為1.1 J/m2時，降低固體表面粗糙度，（）潤濕性能。A、降低B、改善C、不影響9、一種玻璃的組成為32.8%CaO，6.0 Al2O3%，61.2 SiO2%，此玻璃中的Al3+可視為網(wǎng)絡(luò)（ ），玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)Y=（ ）。A、變性離子，3.26 B、形成離子，3.26 C、變性離子，2.34 D、形成離子，2.3412、晶體結(jié)構(gòu)中一切對稱要素的集合稱為（ ）。 A、對稱型 B、點群 C、微觀對稱的要素的集合 D、空間

26、群三、填空（15分）1、a=bc = 900，=1200的晶體屬（ ）晶系。2、晶體的對稱要素中宏觀晶體中可能出現(xiàn)的對稱要素種類有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。3、六方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（ ）面，立方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（ ）面。4、TiO2在還原氣氛中可形成（ ）型非計量化合物，可形成（ ）型半導(dǎo)體，缺陷濃度與氧分壓的1/6次方成（ ），如果減少周圍氧氣的分壓，TiO2-x的密度將（ ）。6、晶體的熱缺陷有（ ）和（ ）兩類，熱缺陷濃度與溫度的關(guān)系式為（ ）。7、Ca-黏土泥漿膠溶時，加入NaOH和Na2SiO3電解質(zhì)，（ ）效果好？8、黏土帶電荷的主要原因是（ ）、

27、（ ）和（ ），黏土所帶靜電荷為（ ）。1、C；2、C；3、C；4、D；5、A；6、B；7、B，A，B；8、A；9、B、B；10、B；11、B；12、D 1、六方2、對稱中心、對稱面、對稱軸、倒轉(zhuǎn)軸3、（0001）、（111）4、陰離子缺位型、n、反比、減小5、（rl-r2）/rlCaCl2（1分）（2）泥漿的觸變性 KCl CaCl2 （1分）（3）泥漿的可塑性 KCl l CaCl2 （1分）（5）黏土的電位 KCl l N CaCl2 （1分）（6）泥漿的穩(wěn)定性 KCl CaCl2 （1分3在擴散傳質(zhì)的燒結(jié)過程中，使坯體致密的推動力是什么？哪些方法可促進燒結(jié)？說明原因。（8分）答：在擴散

28、傳質(zhì)的燒結(jié)過程中，系統(tǒng)內(nèi)不同部位（頸部、顆粒接觸點、顆粒內(nèi)部）空位濃度不同，導(dǎo)致原子或質(zhì)點由顆粒接觸點向頸部遷移，填充到氣孔中。因此使坯體致密化的推動力是空位濃度差。（4分）對于擴散傳質(zhì)：（1）控制原料的起始粒度非常重要，顆粒細小的原料可促進燒結(jié)，因為頸部增長速率x/r與原料起始粒度r的3/5次方成反比；（2）溫度對燒結(jié)過程有決定性作用，擴散系數(shù)與溫度呈指數(shù)關(guān)系，因此提高溫度可加速燒結(jié)。4試解釋說明為什么在硅酸鹽結(jié)硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)分類依據(jù)是什么？可分為哪幾類，每類的結(jié)構(gòu)特點是什么？（9分）答：硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)分類依據(jù)是：結(jié)構(gòu)中硅氧四面體的連接方式。（1.5分）可分為島狀：硅氧四面體孤立存在；（1.

29、5分）組群狀：硅氧四面體以兩個、三個、四個或六個，通過共用氧相連成硅氧四面體群體，群體之間由其它陽離子連接；（1.5分）鏈狀：硅氧四面體通過共用氧相連，在一維方向延伸成鏈狀，鏈與鏈之間由其它陽離子連接；（1.5分）層狀：硅氧四面體通過三個共用氧在兩維平面內(nèi)延伸成硅氧四面體層；（1.5分）架狀：每個硅氧四面體的四個頂角都與相鄰的硅氧四面體共頂，形成三維空間結(jié)構(gòu)。（1.5分）5、構(gòu)中Al3+經(jīng)常取代SiO4中Si4+，但Si4+一般不會置換AlO6中的Al3+？（配位數(shù)為6時，S14、A13和O2的離子半徑分別為0.40、0.53和1.40；配位數(shù)為4時，一離子半徑依次為0.26、0.40和1.3

30、8）。（7分）答：CN=4, rAl3+/ro2-=0.4/1.38=0.29,Al3+四配位穩(wěn)定，故在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中Al3+經(jīng)常取代SiO4中Si4+形成AlO4；（3.5分）CN=6，rSi4+/ro2-=0.4/1.38=0.29,Si4+四配位穩(wěn)定，六配位不穩(wěn)定，故在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中Si4+一般不會置換AlO6中的Al3+，形成SiO6。6、 說明影響擴散的因素？答：（1）化學(xué)鍵：共價鍵方向性限制不利間隙擴散，空位擴散為主。金屬鍵離子鍵以空位擴散為主，間隙離子較小時以間隙擴散為主。（2分）（2）缺陷：缺陷部位會成為質(zhì)點擴散的快速通道，有利擴散。（2分）（3）溫度：D=D0exp（-Q/RT）

31、Q不變，溫度升高擴散系數(shù)增大有利擴散。Q越大溫度變化對擴散系數(shù)越敏感。（2分）（4）雜質(zhì)：雜質(zhì)與介質(zhì)形成化合物降低擴散速度；雜質(zhì)與空位締合有利擴散；雜質(zhì)含量大本征擴散和非本征擴散的溫度轉(zhuǎn)折點升高。（2分）（5）擴散物質(zhì)的性質(zhì)和擴散介質(zhì)的結(jié)構(gòu)：擴散質(zhì)點和介質(zhì)的性質(zhì)差異大利于擴散。（2分） 7、試比較楊德爾方程和金斯特林格方程的優(yōu)缺點及其適用條件。（8分）答：楊德爾方程在反應(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。（4分）而金氏模型中考慮在反應(yīng)進程中反應(yīng)截面積隨反應(yīng)進程變化這一事實，因而金氏方程適用范圍更廣，可以適合反應(yīng)初、中期。兩個方

32、程都只適用于穩(wěn)定擴散的情況。（4分）8相變過程的推動力是什么？（8分）答：總的推動力：相變過程前后自由能的差值1、相變過程的溫度條件在等溫等壓下，G=H-TS 在平衡條件下，G0，則S=H/T0式中：T0相變的平衡溫度；H相變熱。在任意一溫度了的不平衡條件下，則有G=H-TS0若H與S不隨溫度而變化，G=H-TH/T0=H（T0-T）/T0=HT/T0相變過程放熱HO，要使GO，TO，要使G0，須有TT0,過熱。因此相平衡理論溫度與系統(tǒng)實際溫度之差即為該相變過程的推動力。 (2分) 2相變過程的壓力和濃度條件(1)氣相，恒溫下G=RTlnP0/P 欲使G P0 即汽相過飽和。(2分)(2)溶液

33、 G=RTlnC0/C 欲使G C0 即液相過飽和。 (2分) 綜上所述，相變過程的推動力應(yīng)為過冷度、過飽和濃度、過飽和蒸汽壓。即相變時系統(tǒng)溫度、濃度和壓力與相平衡時溫度、濃度和壓力之差值。(2分)9影響固相反應(yīng)的因素有那些？答：影響固相反應(yīng)的因素有反應(yīng)物化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)的影響；顆粒度和分布影響；反應(yīng)溫度、壓力、氣氛影響；礦化劑的影響。（6分10燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式有那些?分析產(chǎn)生的原因是什么? （8分）答：燒結(jié)初期，晶界上氣孔數(shù)目很多，此時氣孔阻止晶界移動，Vb=0。（1分）燒結(jié)中、后期，溫度控制適當(dāng)，氣孔逐漸減少。可以出現(xiàn)Vb=Vp，此時晶界帶動氣孔以正常速度移動，使氣孔保持在晶界上，氣孔可以

34、利用晶界作為空位傳遞的快速通道而迅速匯集或消失。（2分）繼續(xù)升溫導(dǎo)致VbVp，晶界越過氣孔而向曲率中心移動，氣孔包入晶體內(nèi)部，只能通過體積擴散排除，這是十分困難的。（2分）從實現(xiàn)致密化目的考慮，晶界應(yīng)帶動氣孔以正常速度移動，使氣孔保持在晶界上，氣孔可以利用晶界作為空位傳遞的快速通道而迅速匯集或消失。（1分）控制方法：控制溫度，加入外加劑等。（2分）11、試寫出少量MgO摻雜到A12O3中和少量YF3摻雜到CaF2中的缺陷反應(yīng)方程與對應(yīng)的固溶式。（7分）解：少量MgO摻雜到A12O3中缺陷反應(yīng)方程及固溶式為：， （3.5分）少量YF3摻雜到CaF2中缺陷反應(yīng)方程及固溶式如下：， 12、在擴散傳質(zhì)

35、的燒結(jié)過程中，使坯體致密的推動力是什么？哪些方法可促進燒結(jié)？說明原因。（8分）答：在擴散傳質(zhì)的燒結(jié)過程中，系統(tǒng)內(nèi)不同部位（頸部、顆粒接觸點、顆粒內(nèi)部）空位濃度不同，導(dǎo)致原子或質(zhì)點由顆粒接觸點向頸部遷移，填充到氣孔中。因此使坯體致密化的推動力是空位濃度差。（4分）對于擴散傳質(zhì)：（1）控制原料的起始粒度非常重要，顆粒細小的原料可促進燒結(jié)，因為頸部增長速率x/r與原料起始粒度r的3/5次方成反比；（2）溫度對燒結(jié)過程有決定性作用，擴散系數(shù)與溫度呈指數(shù)關(guān)系，因此提高溫度可加速燒結(jié)。13二次再結(jié)晶與晶粒生長有何異同？生產(chǎn)中避免二次再結(jié)晶的方法有哪些？（7分）答：相同點:（1）兩者推動力均為界面兩側(cè)質(zhì)點的吉布斯自由能之差；（2）進行方式都是通過界面遷移。（2分） 不同點：（1）前者是個