物理化學答案

1、2-6 等徑球最緊密堆積的空隙有哪兩種？一個球的周圍有多少個四面體空隙、多少個八面體空隙？ 答：等徑球最緊密堆積有六方和面心立方緊密堆積兩種，一個球的周圍有8個四面體空隙、6個八面體空隙。 2-7 n個等徑球作最緊密堆積時可形成多少個四面體空隙、多少個八面體空隙？不等徑球是如何進行堆積的？答：n個等徑球作最緊密堆積時可形成n個八面體空隙、2n個四面體空隙。 2-9 計算面心立方、密排六方晶胞中的原子數(shù)、配位數(shù)、堆積系數(shù)。 答：面心：原子數(shù) 4，配位數(shù) 6，堆積密度六方：原子數(shù) 6，配位數(shù) 6，堆積密度 2-10 根據(jù)最緊密堆積原理，空間利用率越高，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，金剛石結(jié)構(gòu)的空間利用率很低（只有3

2、4.01），為什么它也很穩(wěn)定？ 答： 最緊密堆積原理是建立在質(zhì)點的電子云分布呈球形對稱以及無方向性的基礎(chǔ)上的，故只適用于典型的離子晶體和金屬晶體，而不能用最密堆積原理來衡量原子晶體的穩(wěn)定性。另外，金剛石的單鍵個數(shù)為4，即每個原子周圍有4個單鍵（或原子），由四面體以共頂方式共價結(jié)合形成三維空間結(jié)構(gòu)，所以，雖然金剛石結(jié)構(gòu)的空間利用率很低（只有34.01），但是它也很穩(wěn)定。 2-11 證明等徑圓球六方最密堆積的空隙率為25.9。 答：設(shè)球半徑為a，則球的體積為，球的z=4，則球的總體積（晶胞），立方體晶胞體積：(2a)3=16a3，空間利用率=球所占體積/空間體積=74.1%，空隙率=1-74.1%

3、=25.9%。 2-12 金屬鎂原子作六方密堆積，測得它的密度為1.74g/cm3，求它的晶胞體積。答：設(shè)晶胞的體積為V,相對原子質(zhì)量為M,則晶胞體積nm3 2-17 Li2O的結(jié)構(gòu)是O2作面心立方堆積，Li占據(jù)所有四面體空隙位置，氧離子半徑為0.132nm。求：（1）計算負離子彼此接觸時，四面體空隙所能容納的最大陽離子半徑，并與書末附表Li半徑比較，說明此時O2能否互相接觸；（2）根據(jù)離子半徑數(shù)據(jù)求晶胞參數(shù)；（3）求Li2O的密度。 解：根據(jù)上圖GO=FO=rmax ，AB=BC=AC=AD=BD=CD=2由幾何關(guān)系知：= 0.054nm比Li+的離子半徑r Li+=0.078nm小，所以此

4、時O2-不能互相接觸。晶胞參數(shù)=0.373nmLi2O的密度g/cm3 2-19 CaF2的晶胞參數(shù)為0.547nm。（1）根據(jù)CaF2晶胞立體圖畫出CaF2晶胞在（001）面上的投影圖；（2）畫出CaF2（110）面上的離子排列簡圖；（3）正負離子半徑之和為多少？ 解 （1） CaF2晶胞在（001）面上的投影圖 （2） CaF2（110）面上的離子排列簡圖 （3）正負離子半徑之和 2-24 MnS有三種多晶體，其中兩種為NaCl型結(jié)構(gòu)，一種為立方ZnS型結(jié)構(gòu)，當有立方型ZnS結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镹aCl型結(jié)構(gòu)時，體積變化的百分數(shù)是多少？已知CN6時，rMn20.08nm，rS20.184nm；CN4

5、時，rMn20.073nm，rS20.167nm。 解：當為立方ZnS型結(jié)構(gòu)時： =0.472 nm當為NaCl型結(jié)構(gòu)時：=2(rMn2+ rS2-)=2(0.08+0.184)=0.384 nm所以體積變化：=46.15%第3章 答案3-4影響置換型固溶體和間隙型固溶體形成的因素有哪些？ 解：影響形成置換型固溶體影響因素： （1）離子尺寸：15%規(guī)律：1.（R1-R2）/R1>15%不連續(xù)。2.<15%連續(xù)。3.>40%不能形成固熔體。（2）離子價：電價相同，形成連續(xù)固熔體。 （ 3）晶體結(jié)構(gòu)因素：基質(zhì)，雜質(zhì)結(jié)構(gòu)相同，形成連續(xù)固熔體。（4）場強因素。（5）電負性：差值小，形

6、成固熔體。差值大形成化合物。 影響形成間隙型固溶體影響因素：（1）雜質(zhì)質(zhì)點大?。杭刺砑拥脑佑?，易形成固溶體，反之亦然。（2）晶體（基質(zhì)）結(jié)構(gòu)：離子尺寸是與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系密切相關(guān)的，在一定程度上來說，結(jié)構(gòu)中間隙的大小起了決定性的作用。一般晶體中空隙愈大，結(jié)構(gòu)愈疏松，易形成固溶體。（3）電價因素：外來雜質(zhì)原子進人間隙時，必然引起晶體結(jié)構(gòu)中電價的不平衡，這時可以通過生成空位，產(chǎn)生部分取代或離子的價態(tài)變化來保持電價平衡。 3-5試分析形成固溶體后對晶體性質(zhì)的影響。 解：影響有：（1）穩(wěn)定晶格，阻止某些晶型轉(zhuǎn)變的發(fā)生；（2）活化晶格，形成固溶體后，晶格結(jié)構(gòu)有一定畸變，處于高能量的活化狀態(tài)，有利于進行

7、化學反應(yīng)；（3）固溶強化，溶質(zhì)原子的溶入，使固溶體的強度、 硬度升高；（4）形成固溶體后對材料物理性質(zhì)的影響：固溶體的電學、熱學、磁學等物理性質(zhì)也隨成分而連續(xù)變化，但一般都不是線性關(guān)系。固溶體的強度與硬度往往高于各組元，而塑性則較低，3-6說明下列符號的含義：VNa，VNa'，VCl，（VNa'VCl），CaK，CaCa，Ca i 解：鈉原子空位；鈉離子空位，帶一個單位負電荷；氯離子空位，帶一個單位正電荷；最鄰近的Na+空位、Cl-空位形成的締合中心；Ca2+占據(jù)K.位置，帶一個單位正電荷；Ca原子位于Ca原子位置上；Ca2+處于晶格間隙位置。 3-7寫出下列缺陷反應(yīng)式：（l）

8、NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體；（2）CaCl2溶入NaCl中形成空位型固溶體；（3）NaCl形成肖特基缺陷；（4）Agl形成弗倫克爾缺陷（Ag+進入間隙）。 解： （1）NaClNaCa+ ClCl + VCl· （2）CaCl2CaNa· + 2ClCl + VNa （3）OVNa + VCl· （4）AgAgVAg + Agi· 3-10 MgO晶體的肖特基缺陷生成能為84kJ/mol，計算該晶體1000K和1500K的缺陷濃度。（答：6.4×103，3.5×102） 解：n/N=exp（-E/2RT），R=8.314

9、，T=1000k：n/N=6.4×10-3；T=1500k：n/N=3.5×10-2。 3-11非化學計量化合物 FexO中，F(xiàn)e3+Fe2+0.1，求 FexO中的空位濃度及 x值。（答： 2.25×105；0.956） 解：Fe2O32FeFe· + 3OO + VFe y 2y yFe3+2yFe2+1-3yO， X=1-y=1-0.0435=0.9565,Fe0.9565OVFe=2.22×10-2 3-12非化學計量缺陷的濃度與周圍氣氛的性質(zhì)、壓力大小相關(guān)，如果增大周圍氧氣的分壓非化學計量化合物Fe1-xO及Zn1+xO的密度將發(fā)生怎

10、么樣的變化？增大還是減??？為什么？ 解： Zn（g）Zni· + eZn（g） + 1/2O2 = ZnO Zni· + e+ 1/2O2 ZnOZnO=ePO2 Zni· O2（g） OO + VFe + 2h k=OO VFeh·/PO21/2=4OO VFe3/ PO21/2 VFe PO2-1/6， PO2 VFe 3-18從化學組成、相組成考慮，試比較固溶體與化合物、機械混合物的差別。align=center> 固溶體機械混合物化合物形成原因以原子尺寸“溶解”生成粉末混合原子間相互反映生成相數(shù)均勻單相多相單相均勻化學計量不遵守定比定律 遵

11、守定比定律化學組成不確定有幾種混合物就有多少化學組成確定以AO溶質(zhì)溶解在B2O3溶劑中為例：比 較 項固 溶 體化 合 物機 械 混 合 物化學組成（x =02）AB2O4AO+B2O3相組成均勻單相單相兩相有界面第4章 答案 4-2試簡述硅酸鹽熔體聚合物結(jié)構(gòu)形成的過程和結(jié)構(gòu)特點。 解：聚合物的形成是以硅氧四面體為基礎(chǔ)單位，組成大小不同的聚合體?？煞譃槿齻€階段：初期：石英的分化，架狀SiO4斷裂，在熔體中形成了各種聚合程度的聚合物。中期：縮聚并伴隨變形一般鏈狀聚合物易發(fā)生圍繞Si-O軸轉(zhuǎn)動同時彎曲，層狀聚合物使層本身發(fā)生褶皺、翹曲、架狀聚合物熱缺陷增多，同時Si-O-Si鍵角發(fā)生變化。SiO4

12、Na4+Si2O7Na6 Si3O10Na8+ Na2O（短鍵）3Si3O10Na8 Si6O18Na12+2 Na2O （六節(jié)環(huán)）后期：在一定時間和溫度范圍內(nèi)，聚合和解聚達到平衡?？s聚釋放的Na2O又能進一步侵蝕石英骨架而使其分化出低聚物，如此循環(huán)，直到體系達到分化-縮聚平衡為止。 4-5熔體粘度在727時是107Pa·s，在1156時是103 Pa·s，在什么溫度下它是106 Pa·s？ 解：根據(jù)727時，=107Pa·s， 由公式得：（1）1156時，=103 Pa·s，由公式得：（2）聯(lián)立（1），（2）式解得A=-6.32，B=1332

13、4當=106 Pa·s時，解得t =808.5。4-9試用logAB/（TT0）方程式，繪出下列兩種熔體在1350500間的粘度曲線（log1/T）。兩種熔體常數(shù)如下：序 號ABT011.631422921921.769 4690216 解：根據(jù)公式：對于熔體1：當t =500時，T=500+273=773K, 0.0013, 9.265當t =700時，T=700+273=973K, 0.0010, 7.240當t =900時，T=900+273=1173K, 0.0008, 6.064當t =1100時，T=1100+273=1373K,0.0007, 5.296當t =1350

14、時，T=1350+273=1623K, 0.0006, 4.643對于熔體2：當t =500時，T=500+273=773K, 0.0013, 10.189當t =700時，T=700+273=973K, 0.0010, 7.964當t =900時，T=900+273=1173K, 0.0008, 6.670當t =1100時，T=1100+273=1373K,0.0007, 5.823當t=1350時，T=1350+273=1623K, 0.0006, 5.102熔體在1350500間的粘度曲線 4-11一種玻璃的工作范圍是870（106Pa·s）至1300（102.5Pa

15、3;s），估計它的退火點（1012Pa·s）？ 解：根據(jù)公式： 870時， =106 Pa·s， T=870+273=1143K, 1300時，=102.5 Pa·s，T=1300+273=1573K, 聯(lián)立（1），（2）式解得：1.57×10-7 Pa·s，=280.16kJ/mol當=1012 Pa·s時， 1012=1.57×10-7解得t =505.15 4-17有兩種不同配比的玻璃其組成（wt）如下，試用玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)說明兩種玻璃高溫下粘度的大??？序 號Na2OA12O3SiO2181280212880 解：序號Na

16、2OA12O3SiO2wt%mol%wt%mol%wt%mol%188.16127.478084.3721212.0984.868083.05對于1： Z=4，Al2O3被視為網(wǎng)絡(luò)形成離子 X1=2R-Z=0.014，Y1=4-X=3.986對于2： Z=4， Al2O3被視為網(wǎng)絡(luò)形成離子 X2=2R-Z=0.16，Y2=4-X=3.84 Y1>Y2，故1號在高溫下的粘度大。答案5-2 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？ 解：表面張力：垂直作用在單位長度線段上的表面緊縮力或?qū)⑽矬w表面增大一個單位所需作的功；=力/總長度（N/m）表面能：恒溫、恒壓、恒組成情況下，可逆地增加

17、物系表面積須對物質(zhì)所做的非體積功稱為表面能；J/m2=N/m液體：不能承受剪應(yīng)力，外力所做的功表現(xiàn)為表面積的擴展，因為表面張力與表面能數(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。 5-6在高溫將某金屬熔于Al2O3片上。（1）若Al2O3的表面能估計為1J/m2，此熔融金屬的表面能也與之相似，界面能估計約為0.3J/m2，問接觸角是多少？（2）若液相表面能只有Al2O3表面能的一半，而界面能是Al2O3表面張力的2倍，試估計接觸角的大??？ 解 ：（1）根據(jù)Yong方程：將已知數(shù)據(jù)代入上式=0.7，所以可算得接觸角約為45.6度 （2）

18、將已知數(shù)據(jù)代入Yong方程=0.8，可算得接觸角約為36.9度。 5-14 20時，乙醚水、汞乙醚及汞水的界面張力分別為 0.0107、0.379及0.375N/m，在乙醚與汞的界面上滴一滴水，求其接觸角。 解：， 5-14 20時，乙醚水、汞乙醚及汞水的界面張力分別為 0.0107、0.379及0.375N/m，在乙醚與汞的界面上滴一滴水，求其接觸角。 解：， 第六章 6-8 今通過實驗測得如圖6-3所示的各相圖，試判斷這些相圖的正確性。如果有錯，請指出錯在何處？并說明理由。 圖6-3 解：第一圖錯，B組元有一個固定的熔點，因此液相線和固相線在B側(cè)應(yīng)交于一點。 第二圖錯，A、B組元具有一個低

19、共熔點，因此A、B的兩條液相線應(yīng)交于一點。 第三圖錯，析晶過程中，達到共熔點后，系統(tǒng)進入低共熔過程，從液相中析出固溶體、，系統(tǒng)進入三相平衡狀態(tài)，系統(tǒng)的溫度不能變，因此中間的那條線應(yīng)與AB平行。 第四圖錯，具有低共熔點的有限固溶體二元系統(tǒng)相圖中固溶體不可能存在。 第五圖錯，具有轉(zhuǎn)熔點的有限固溶體二元系統(tǒng)相圖中固溶體不可能存在。 6-9 根據(jù)圖6-4所示的二元系統(tǒng)相圖回解：（1）注明各相區(qū)；（2）寫出無變量點的性質(zhì)及其相平衡關(guān)系；（3）寫出M1和M2熔體的平衡冷卻析晶過程；（4）計算從熔體剛冷至 TP溫度及離開TP溫度時系統(tǒng)中存在各相的百分含量。 解：（1） 相區(qū)如圖所示： （2） 轉(zhuǎn)熔點P： 低

20、共熔點E： （3） 液： 固： 圖6-4 液： 固： （4） 點，剛到時 離開時， 點，剛到時 離開時， 第八章答案 8-4 比較楊德方程、金斯特林格方程優(yōu)缺點及適應(yīng)條件。 解：兩個方程都只適用穩(wěn)定擴散的情況。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)球形顆粒截面始終不變。因而只適用反應(yīng)初期轉(zhuǎn)化率較低的情況。而金斯格林方程考慮了在反應(yīng)進程中反應(yīng)截面面積隨反應(yīng)過程變化這一事實，因而金氏方程適用范圍更廣，可以適合反應(yīng)初、中期。 8-5 粒徑為1m球狀A(yù)l2O3由過量的MgO微粒包圍，觀察尖晶石的形成，在恒定溫度下，第1h有20的Al2O3起了反應(yīng)，計算完全反應(yīng)的時間。（1） 用楊德方程

21、計算；（2） 用金斯特林格方程計算。 解：(1)用楊德爾方程計算： 代入題中反應(yīng)時間1h和反應(yīng)進度20%，得h-1 故完全反應(yīng)（G=1）所需的時間h (2)用金斯格林方程計算： 同理，代入題中反應(yīng)時間1h和反應(yīng)進度20%，得h-1 故完全反應(yīng)（G=1）時， 所以完全反應(yīng)所需的時間h 8-8 試分析影響固相反應(yīng)的主要因素。 解：（1）反應(yīng)物化學組成與結(jié)構(gòu)的影響:反應(yīng)物中質(zhì)點作用力越大，反應(yīng)能力越??；同一反應(yīng)體系中，固相反應(yīng)速度與各反應(yīng)物間的比例有關(guān)；礦化劑的特殊作用。 （2）顆粒度和分布影響：粒徑越小，反應(yīng)速度越快；同一反應(yīng)體系中由于物料尺寸不同，反應(yīng)速度會屬于不同動力學范圍控制；少量較大尺寸的

22、顆粒存在會顯著延緩反應(yīng)過程的完成。 （3）反應(yīng)溫度的影響：溫度越高，質(zhì)點熱運動增強，反應(yīng)能力和擴散能力增強。 （4）壓力、氣氛的影響：兩固相間的反應(yīng)，增大壓力有助顆粒的接觸面積，加速物質(zhì)傳遞過程，使反應(yīng)速度增加；對有液汽相參加的固相反應(yīng)，提高壓力不表現(xiàn)積極作用，甚至適得其反。 （5）礦化劑的影響：晶格能越大，結(jié)構(gòu)越完整和穩(wěn)定，反應(yīng)活性越低。加入礦化劑可以提高固相反應(yīng)。 第九章答案 9-2 什么叫相變？按照相變機理來劃分，可分為哪些相變? 解：相變是物質(zhì)系統(tǒng)不同相之間的相互轉(zhuǎn)變。按相變機理來分，可以分為擴散型相變和非擴散型相變和半擴散型相變。依靠原子或離子長距離擴散進行的相變叫擴散型相變。非擴散

23、型型相變指原子或離子發(fā)生移動，但相對位移不超過原子間距。 9-4 馬氏體相變具有什么特征？它和成核生成相變有何差別? 解：馬氏體相變是替換原子經(jīng)無擴散切變位移(均勻或不均勻)并由此產(chǎn)生形狀改變和表面浮凸、曾不變平面應(yīng)變特征的一級形核、長大的相變。 特征：具有剪切均勻整齊性、不發(fā)生原子擴散、相變速度快、相變有一定范圍、有很大的切變型彈性應(yīng)變能。成核生長過程中存在擴散相變，母相與晶相組成可相同可不同，轉(zhuǎn)變速度較慢，無明顯的開始和終了溫度。 9-6 請分析溫度對相變熱力學及動力學的影響。 解：當溫度降低，過冷度增大，成核勢壘下降，成核速率增大，直至達到最大值；當溫度繼續(xù)下降，液相粘度增加，原子或分子

24、擴散速率下降。溫度過高或過低對成核和生長速率均不利，只有在一定的溫度下才有最大成核和生長速率。 9-7 調(diào)幅分解與脫溶分解有何異同點？調(diào)幅分解所得到的顯微結(jié)構(gòu)與性能有何特點？ 解：調(diào)幅分解通過擴散偏聚由一種固溶體分解成與母相結(jié)構(gòu)相同而成分不同的兩種固溶體。 脫溶分解是從過飽和固溶體中析出第二相的過程。 它們的主要區(qū)別如下： （）調(diào)幅分解屬于連續(xù)型相變。它是一種無熱力學能壘、無形核的固態(tài)相變。脫溶分解是形核長大型相變，有熱力學能壘，有形核過程。 （）調(diào)幅分解初期，母相內(nèi)的成分起伏是逐步建立起來的，兩相的成分隨時間增加而連續(xù)變化并曾正弦波分布規(guī)律，最后達到平衡相成分。脫溶分解的晶核一旦在母相中形成

25、，其成分就是平衡相的成分，以后變化不大。 （）調(diào)幅分解在母相中均勻的發(fā)生；脫溶分解晶核一般在晶體缺陷處形成。 （）調(diào)幅分解中的增幅過程是通過上坡擴散。沉淀相晶核的形成是通過下坡擴散。 （）調(diào)幅分解中的兩個偏聚區(qū)曾不明晰共格界面。沉淀相與母相曾明細界面。 （）調(diào)幅分解組織結(jié)構(gòu)規(guī)則，脫溶分解組織的均勻性較差。 相同點：都是通過溶質(zhì)的擴散而進行。 調(diào)幅分解所得到的顯微結(jié)構(gòu)通常曾準周期性和互連性的成分調(diào)制結(jié)構(gòu)或海綿狀組織，組織均勻細密，只有在電鏡下才能分辨。 9-11 何謂均勻成核？何謂不均勻成核？晶核劑對熔體結(jié)晶過程的臨界晶核半徑r*有何影響? 解：均勻成核在均勻介質(zhì)中進行，在整體介質(zhì)中的核化可能性

26、相同，與界面，缺陷無關(guān) 非均勻成核在異相界面上進行，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。答案 10-1 名詞解釋：燒結(jié) 燒結(jié)溫度 泰曼溫度 液相燒結(jié) 固相燒結(jié) 初次再結(jié)晶 晶粒長大 二次再結(jié)晶 （1）燒結(jié)：粉末或壓坯在低于主要組分熔點的溫度下的熱處理，目的在于通過顆粒間的冶金結(jié)合以提高其強度。 （2）燒結(jié)溫度：坯體在高溫作用下，發(fā)生一系列物理化學反應(yīng)，最后顯氣孔率接近于零，達到致密程度最大值時，工藝上稱此種狀態(tài)為"燒結(jié)"，達到燒結(jié)時相應(yīng)的溫度，稱為"燒結(jié)溫度"。 （3）泰曼溫度：固體晶格開始明顯流動的溫度，一

27、般在固體熔點（絕對溫度）的2/3處的溫度。在煅燒時，固體粒子在塔曼溫度之前主要是離子或分子沿晶體表面遷移，在晶格內(nèi)部空間擴散（容積擴散）和再結(jié)晶。而在塔曼溫度以上，主要為燒結(jié)，結(jié)晶黏結(jié)長大。 （4）液相燒結(jié)：燒結(jié)溫度高于被燒結(jié)體中熔點低的組分從而有液相出現(xiàn)的燒結(jié)。 （5）固相燒結(jié)：在固態(tài)狀態(tài)下進行的燒結(jié)。 （6）初次再結(jié)晶：初次再結(jié)晶是在已發(fā)生塑性變形的基質(zhì)中出現(xiàn)新生的無應(yīng)變晶粒的成核和長大過程。 （7）晶粒長大：是指多晶體材料在高溫保溫過程中系統(tǒng)平均晶粒尺寸逐步上升的現(xiàn)象. （8）二次再結(jié)晶：再結(jié)晶結(jié)束后正常長大被抑制而發(fā)生的少數(shù)晶粒異常長大的現(xiàn)象。 10-2 燒結(jié)推動力是什么？它可憑哪些方

28、式推動物質(zhì)的遷移，各適用于何種燒結(jié)機理? 解：推動力有：（1）粉狀物料的表面能與多晶燒結(jié)體的晶界能的差值，燒結(jié)推動力與相變和化學反應(yīng)的能量相比很小，因而不能自發(fā)進行，必須加熱! （2）顆粒堆積后，有很多細小氣孔彎曲表面由于表面張力而產(chǎn)生壓力差， （3）表面能與顆粒之間形成的毛細管力。 傳質(zhì)方式：（1）擴散（表面擴散、界面擴散、體積擴散）；（2）蒸發(fā)與凝聚；（3）溶解與沉淀；（4）黏滯流動和塑性流動等，一般燒結(jié)過程中各不同階段有不同的傳質(zhì)機理，即燒結(jié)過程中往往有幾種傳質(zhì)機理在起作用。 10-3 下列過程中，哪一個能使燒結(jié)體強度增大，而不產(chǎn)生坯體宏觀上的收縮? 試說明理由。（1）蒸發(fā)冷凝；（2）體

29、積擴散；（3）粘性流動；（4）晶界擴散；（5）表面擴散；（6）溶解沉淀 解：蒸發(fā)凝聚機理（凝聚速率頸部體積增加）燒結(jié)時頸部擴大，氣孔形狀改變，但雙球之間中心距不變，因此坯體不發(fā)生收縮，密度不變。 10-4 什么是燒結(jié)過程？燒結(jié)過程分為哪三個階段？各有何特點？ 解：燒結(jié)過程：粉末或壓坯在低于主要組分熔點的溫度下的熱處理，目的在于通過顆粒間的粘結(jié)結(jié)合以提高其強度。 燒結(jié)過程大致可以分為三個界線不十分明顯的階段。 （1）液相流動與顆粒重排階段：溫度升高，出現(xiàn)足夠量液相，固相顆粒在DP 作用下重新排列，顆粒堆積更緊密； （2）固相溶解與再析出：接觸點處高的局部應(yīng)力 ® 塑性變形和蠕變

30、4; 顆粒進一步重排； （3）固相的的燒結(jié)：小顆粒接觸點處被溶解較大顆?；蜃杂杀砻娉练e晶粒長大形狀變化不斷重排而致密化。 10-5燒結(jié)的模型有哪幾種？各適用于哪些典型傳質(zhì)過程？ 解： 粉體壓塊：蒸發(fā)凝聚雙球模型：有液相參與的粘性蠕變 擴散Kingery和 LSW ：溶解-沉淀 10-15 在 1500Al2O3正常晶粒生長期間，觀察到晶體在1h內(nèi)從0.5m直徑長大到10m。如已知晶界擴散活化能為335kJ/mol，試預(yù)測在 1700下保溫時間為4h后，晶粒尺寸是多少？你估計加入0.5MgO雜質(zhì)對Al2O3晶粒生長速度會有什么影響？在與上面相同條件下燒結(jié)，會有什么結(jié)果，為什么？ 解：由由在 1700時， 由，有加