無(wú)機(jī)材料物理化學(xué)試卷

1、無(wú)機(jī)資料物理化學(xué)試題無(wú)機(jī)資料物理化學(xué)試題1一、填空題（每空1分，共1.晶體構(gòu)造中的熱缺點(diǎn)有20分）和二類。2.三T圖中三個(gè)T代表、和。玻璃擁有以下通性：、和。4.固體中質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的推動(dòng)力是，液固相變過(guò)程的推動(dòng)力是，燒結(jié)過(guò)程的推動(dòng)力是。5.試驗(yàn)測(cè)得NaCl的擴(kuò)散系數(shù)與溫度關(guān)系如圖所LnD示，直線（1）屬lo(1擴(kuò)散，直線（2）(2)屬擴(kuò)散；假如提升NaCl的純度，(非化學(xué)計(jì)量擴(kuò)100兩直線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)向方向挪動(dòng)。F構(gòu)成Na2O.1/2Al2O3.2SiO2的玻璃中氧1/T多面體均勻非橋氧數(shù)為。7在硅酸鹽熔體中，當(dāng)以低聚物為主時(shí)，系統(tǒng)的粘度、析晶能力。寫出缺點(diǎn)反響式（負(fù)離第頁(yè)子空CeO2La2O3ZrO

2、2Y2O3二（10分）已知O2溶解在FeO晶體中形成貧鐵氧化物Fe1-X的反響以下：2Fe1O(g)OV2Fe?Fe22oFeFe試用擴(kuò)散的微觀理論推導(dǎo)Fe2的擴(kuò)散系數(shù)DFe2與氧分壓PO2的關(guān)系式。三（10分）寫出楊德爾模型重點(diǎn)及動(dòng)力學(xué)關(guān)系式，為安在轉(zhuǎn)變率高時(shí)出現(xiàn)誤差？金斯特林格主要在楊德爾模型的基礎(chǔ)上考慮了什么影響？四（15分）說(shuō)明影響擴(kuò)散的要素？五（15分）試述熔體粘度對(duì)玻璃形成的影響？在硅酸鹽熔體中，剖析加入價(jià)堿金屬氧化物、二價(jià)金屬氧化物或B2O3后熔體粘度的變化？為何？六（10分）簡(jiǎn)要說(shuō)明：1）資料燒結(jié)時(shí)四種最基本的傳質(zhì)機(jī)理是什么？少許增添劑能促使燒結(jié)，其原由是什么？2）說(shuō)明晶粒長(zhǎng)大

3、和二次再結(jié)晶這兩種過(guò)程的主要差別，在工藝上如何防備晶粒異樣長(zhǎng)大？七（20分）剖析以下相圖區(qū)分副三角形；2.用箭頭標(biāo)出界限上溫度下降的方向及界限的性質(zhì)；3.判斷化合物S的性質(zhì)；4.寫出各無(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)及反響式；5.剖析點(diǎn)1、2熔體的析晶行程。(注：S、1、E3在一條直線上)第頁(yè)無(wú)機(jī)資料物理化學(xué)試題1答案一、填空題（每空1分，共20分）晶體構(gòu)造中的熱缺點(diǎn)有弗倫克爾缺點(diǎn)和肖特基缺點(diǎn)二類。三T圖中三個(gè)T代表溫度、時(shí)間和轉(zhuǎn)變。玻璃擁有以下通性：各向同性、介穩(wěn)性、熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的可逆與漸變性和熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)物理、化學(xué)性質(zhì)隨溫度變化的連續(xù)性。4.固體質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的推動(dòng)力是化學(xué)位梯度，液固相變過(guò)程的推動(dòng)

4、力是過(guò)冷度，燒結(jié)過(guò)程的推動(dòng)力是粉狀物料的表面能與多晶燒結(jié)體的能量差。5.試驗(yàn)測(cè)得NaCl的擴(kuò)散系數(shù)與溫度關(guān)系如圖所LnD(1示，直線（1）屬本征lo擴(kuò)散，直線（2）(2)屬非本征擴(kuò)散；假如提升NaCl的純度，100兩直線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)向左方向挪動(dòng)。F6.固體質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的推動(dòng)力是化學(xué)位梯度。1/T第頁(yè)7在硅酸鹽熔體中，當(dāng)以低聚物為主時(shí)，系統(tǒng)的粘度小、析晶能力大。CeO22LaCe?3OOLa2O3VOY2O3?Oi3OOZrO22ZrY寫出缺點(diǎn)反響式二（10分）已知O2溶解在FeO晶體中形成貧鐵氧化物Fe1-X的反響以下：(非化學(xué)計(jì)量擴(kuò)散)2Fe1O(g)OV2Fe?Fe22oFeFe試用擴(kuò)散的微觀理論

5、推導(dǎo)Fe2的擴(kuò)散系數(shù)DFe2與氧分壓PO2的關(guān)系式。1?2FeFe2O2(g)OoVFe2FeFeK0VFeFeF?e2均衡常數(shù)PO1exp(-G/RT)22h?2VFe4VFe31PO22exp(G/RT)111)3VFe(PO26exp(G/3RT)41或DFe2/Fe1xOPO26三（10分）寫出楊德爾模型重點(diǎn)及動(dòng)力學(xué)關(guān)系第頁(yè)式，為安在轉(zhuǎn)變率高時(shí)出現(xiàn)誤差？金斯特林格主要在楊德爾模型的基礎(chǔ)上考慮了什么影響？1答：楊德爾方程：FJ(G)1(1G)32KJt2G2金斯特林格方程：FK(G)1(1G)3KKt3楊德爾方程在反響早期擁有很好的適應(yīng)性，但楊氏模型中假定球形顆粒反響截面積一直不變，因此

6、只合用反響早期轉(zhuǎn)變率較低的狀況。而金氏模型中考慮在反響進(jìn)度中反響截面積隨反應(yīng)進(jìn)度變化這一事實(shí)，因此金氏方程合用范圍更廣，能夠合適反響初、中期。兩個(gè)方程都只合用于穩(wěn)固擴(kuò)散的狀況。四（15分）說(shuō)明影響擴(kuò)散的要素？答：化學(xué)鍵：共價(jià)鍵方向性限制不利空隙擴(kuò)散，空位擴(kuò)散為主。金屬鍵離子鍵以空位擴(kuò)散為主，空隙離子較小時(shí)以空隙擴(kuò)散為主。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)部位會(huì)成為質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的快速通道，有益擴(kuò)散。溫度：D=D0exp（-Q/RT）Q不變，溫度高升擴(kuò)散系數(shù)增大有益擴(kuò)散。Q越大溫度變化對(duì)擴(kuò)散系數(shù)越敏感。第頁(yè)雜質(zhì)：雜質(zhì)與介質(zhì)形成化合物降低擴(kuò)散速度；雜質(zhì)與空位締合有益擴(kuò)散；雜質(zhì)含量大本征擴(kuò)散和非本征擴(kuò)散的溫度轉(zhuǎn)折點(diǎn)高升。擴(kuò)散物質(zhì)

7、的性質(zhì)：擴(kuò)散質(zhì)點(diǎn)和介質(zhì)的性質(zhì)差別大利于擴(kuò)散擴(kuò)散介質(zhì)的構(gòu)造：構(gòu)造密切不利擴(kuò)散。五（15分）試述熔體粘度對(duì)玻璃形成的影響？在硅酸鹽熔體中，剖析加入價(jià)堿金屬氧化物、二價(jià)金屬氧化物或B2O3后熔體粘度的變化？為何？答：1)熔體粘度對(duì)玻璃形成擁有決定性作用。熔體在熔點(diǎn)時(shí)擁有很大粘度，并且粘度隨溫度降低而強(qiáng)烈地高升時(shí)，簡(jiǎn)單形成玻璃。在硅酸鹽熔體中，加入R2O，跟著O/Si比增添，供給游離氧，橋氧數(shù)減小，硅氧網(wǎng)絡(luò)斷裂，使熔體粘度明顯減小。加入RO，供給游離氧，使硅氧網(wǎng)絡(luò)斷裂，熔體粘度降低，可是因?yàn)镽2+的場(chǎng)強(qiáng)較大，有必定的集聚作用，降低的幅度較小。加入B2O3，加入量少時(shí)，B2O3處于三度空間連結(jié)的BO4四

8、周體中，使構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)齊集密切，粘度上漲。跟著第頁(yè)B2O3含量增添，B3+開始處于BO3三角形中使構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)松散，粘度降落。六（10分）簡(jiǎn)要說(shuō)明：（1）資料燒結(jié)時(shí)四種最基本的傳質(zhì)機(jī)理是什么？少許增添劑能促使燒結(jié)，其原由是什么？答：固相燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式有蒸發(fā)-凝集傳質(zhì)和擴(kuò)散傳質(zhì)，液相燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式有溶解-積淀傳質(zhì)和流動(dòng)傳質(zhì)。1)外加劑與燒結(jié)主體形成固溶體使主晶格畸變，缺點(diǎn)增添，有益構(gòu)造基元挪動(dòng)而促使燒結(jié)。2)外加劑與燒結(jié)主體形成液相，促使燒結(jié)。3)外加劑與燒結(jié)主體形成化合物，促使燒結(jié)。4)外加劑阻擋多晶轉(zhuǎn)變，促使燒結(jié)。5)外加劑起擴(kuò)大燒結(jié)范圍的作用。2）說(shuō)明晶粒長(zhǎng)大和二次再結(jié)晶這兩種過(guò)程的主要差

9、別，在工藝上如何防備晶粒異樣長(zhǎng)大？答：二者的比較見表格：二次再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大不均勻生長(zhǎng)均勻生長(zhǎng)不切合切合Dl=d/f第頁(yè)Dl=d/f氣孔被晶粒氣孔清除包裹界面上有應(yīng)界面無(wú)應(yīng)力力當(dāng)達(dá)到Vb=Vp時(shí)，應(yīng)合適保溫，防止出現(xiàn)VbVp的狀況。七（20分）剖析以下相圖區(qū)分副三角形；用箭頭標(biāo)出界限上溫度降落的方向及界限的性質(zhì)；判斷化合物S的性質(zhì)；寫出各無(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)及反響式；剖析點(diǎn)1、2熔體的析晶行程。(注：S、1、E3在一條直線上)da第頁(yè)答：1）以下圖；2）溫度降落方向以下圖；界限性質(zhì)：?jiǎn)渭^所示為共熔線，雙箭頭所示為轉(zhuǎn)熔線。3）不一致熔融三元化合物；4）E1:三元低共熔點(diǎn)，LA+S+C；E2：三元低共熔

10、點(diǎn)，LC+S+B；E3：雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，L+A+BS；5)L1A，LALA熔f=CA,A3BEa,A+LSLAE3s,(A+BdS,SLSBS2f=f=BLSE(L2消Ee,S+221f=CBLBf=熔L2B，LA30f=f=fB,B1LAE3h,(A2L+BSBLS消f=2iI,SBS0f=BLSEk,S+E(L消12f=2f=AB01f=0第頁(yè)無(wú)機(jī)資料物理化學(xué)試題2一、填空題（每空1分，共25分）1.物質(zhì)在熔點(diǎn)時(shí)的粘度越越簡(jiǎn)單形成玻璃，Tg/Tm2/3(大于，等于，小于)時(shí)簡(jiǎn)單形成玻璃。熔體是物質(zhì)在液相溫度以上存在的一種高能量狀態(tài)，在冷卻的過(guò)程中能夠出現(xiàn)、和三種不一樣的相變過(guò)程。從熔體中析晶的過(guò)

11、程分二步達(dá)成，第一是，而后就是過(guò)程。均勻成核的成核速率由因子和因子所決定的。4.固體中質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的推動(dòng)力是；液固相變過(guò)程的推動(dòng)力是、；燒結(jié)過(guò)程的推動(dòng)力是、。燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式LnD有、和四種。6.一般說(shuō)來(lái)，是氣孔通向燒結(jié)體外的主要擴(kuò)散通道。第頁(yè)7由點(diǎn)缺點(diǎn)（肖特基和弗蘭克爾缺點(diǎn)）惹起的擴(kuò)散為擴(kuò)散，空位根源于混雜而引起的擴(kuò)散為擴(kuò)散。CaOCaOrO2rO28.（低寫溫）。出缺點(diǎn)反響式二（10分）CeO2為螢石構(gòu)造，此中加入15mol%CaO形成固溶體，測(cè)得固溶體密度=6.45g/cm3，晶格參數(shù)a05.417?，問(wèn)：主要缺點(diǎn)形式如何？三（10分）有兩種不一樣配比的玻璃，其構(gòu)成以下：序號(hào)Na223wt

12、2wtOAlOSiOwt11020702201070試用玻璃構(gòu)造參數(shù)說(shuō)明兩種玻璃高溫下粘度的大小？第頁(yè)四（10分）寫出楊德爾方程動(dòng)力學(xué)關(guān)系式，試比較楊德爾方程和金斯特林格方程的優(yōu)弊端及其合用條件。五（15分）從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)角度對(duì)照不穩(wěn)分解和均勻成核成長(zhǎng)這兩種相變過(guò)程，并說(shuō)明如何用實(shí)驗(yàn)方法區(qū)分這兩種過(guò)程？在玻璃工業(yè)中，分相有何作用？請(qǐng)舉例說(shuō)明。六（10分）氧化鋁燒結(jié)到靠近理論密度時(shí)，可使可見光幾乎透過(guò)100，用它來(lái)裝鈉蒸氣（在超出大氣壓的壓力下）作為路燈。為經(jīng)過(guò)燒結(jié)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，請(qǐng)你列出研究方案。七（20分）以下圖為CaO-A12O3-SiO2系統(tǒng)的富鈣部分相圖，關(guān)于硅酸鹽水泥的生產(chǎn)有必定的參照

13、價(jià)值。試：1、畫出存心義的付三角形；2、用單、雙箭頭表示界限的性質(zhì)；3、說(shuō)明F、H、K三個(gè)化合物的性質(zhì)和寫出各點(diǎn)的相均衡式；4、寫出M熔體的冷卻均衡結(jié)晶過(guò)程；5、為安在遲緩冷卻到無(wú)變量點(diǎn)K（1455）時(shí)再要急劇冷卻到室溫？第頁(yè)無(wú)機(jī)資料物理化學(xué)試題2答案一、填空題（每空1分，共25分）物質(zhì)在熔點(diǎn)時(shí)的粘度越高越簡(jiǎn)單形成玻璃，Tg/Tm大于2/3(大于，等于，小于)時(shí)簡(jiǎn)單形成玻璃。熔體是物質(zhì)在液相溫度以上存在的一種高能量狀態(tài)，在冷卻的過(guò)程中能夠出現(xiàn)結(jié)晶化玻璃化和分相三種不一樣的相變過(guò)程。從熔體中析晶的過(guò)程分二步達(dá)成，第一是成核，而后就是晶體生長(zhǎng)過(guò)程。均勻成核的成核速率由受核化位壘影響的成核率因子和受

14、原子擴(kuò)散影響的成核率因子所決定第頁(yè)的。固體中質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的推動(dòng)力是化學(xué)位梯度；液固相變過(guò)程的推動(dòng)力是過(guò)冷度，過(guò)飽和蒸氣壓、過(guò)飽和濃度；燒結(jié)過(guò)程的推動(dòng)力是能量差、空位差、壓力差。燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式有蒸LnD發(fā)凝集、擴(kuò)散傳質(zhì)、1/T流動(dòng)傳質(zhì)和溶解積淀四種。一般說(shuō)來(lái)，晶界是氣孔通向燒結(jié)體外的主要擴(kuò)散通道。7由點(diǎn)缺點(diǎn)（肖特基和弗蘭克爾缺點(diǎn)）惹起的擴(kuò)散為本征擴(kuò)散，空位根源于混雜而惹起的擴(kuò)散為非本征擴(kuò)散。寫出缺點(diǎn)反響式CaO2CaOrO2rO2（低溫）。二（10分）CeO2為螢石構(gòu)造，此中加入15mol%CaO形成固溶體，測(cè)得固溶體密度=6.45g/cm3，晶格參數(shù)a05.417?，問(wèn)：主要缺第頁(yè)陷形式如何？

15、解：CaO溶入CeO2中可能有兩種固溶型式：1、生成氧離子空地點(diǎn)換型固溶體：（2分）缺點(diǎn)反響：CaOCeO2CaCeVO?OO固溶體分子式：Ce1xCaxO2x2、生成陽(yáng)離子空隙型固溶體：（2分）缺點(diǎn)反響：2CaOCaCe+Cai+2OOCeO2?固溶體分子式：Ce1xCa2xO2當(dāng)CaO溶入量為15%mol時(shí)，則氧離子空地點(diǎn)換型固溶體的分子式為：Ce0.85Ca0.15O1.85陽(yáng)離子空隙型固溶體的分子式為：Ce0.85Ca0.3O2已知a=0.5417nm，按分別計(jì)算氧離子空地點(diǎn)換型和空隙型固溶體的密度為：40.85140.1240.1540.088(1.85/2)1631=6.467（g

16、/cm）6.021023(5.417108)3（2分）第頁(yè)240.85140.1240.340.088(2/2)163）2383=6.819（g/cm=6.0210(5.41710)（2分）明顯1=6.467（g/cm3）與實(shí)測(cè)密度=6.45g/cm3周邊，故該固溶體的主要缺點(diǎn)型式為氧離子空位置換型固溶體。（2分）三（10分）有兩種不一樣配比的玻璃，其構(gòu)成以下：序號(hào)Na223wt2wtOAlOSiOwt11020702201070試用玻璃構(gòu)造參數(shù)說(shuō)明兩種玻璃高溫下粘度的大小？答：序號(hào)Na2232OAlOmoSiOmolmoll110.5712.8676.57220.36.1773.49（2分）

17、第頁(yè)關(guān)于1：NaO/AlO1,O為網(wǎng)絡(luò)形成體（1分）Z=4R2=（20.3+36.17+273.49）/（26.17+73.49）=2.17Y2=3.66（2分）YY2序號(hào)1的玻璃構(gòu)成的粘度比1序號(hào)2的玻璃小。（2分）四（10分）寫出楊德爾方程動(dòng)力學(xué)關(guān)系式，試比較楊德爾方程和金斯特林格方程的優(yōu)弊端及其合用條件。解：楊德爾方程動(dòng)力學(xué)關(guān)系式：（2分）1楊德爾方程：FJ(G)1(1G)32KJt楊德爾方程在反響早期擁有很好的適應(yīng)性，但楊氏模型中假定球形顆粒反響截面積一直不變，因第頁(yè)而只合用反響早期轉(zhuǎn)變率較低的狀況。（3分）而金氏模型中考慮在反響進(jìn)度中反響截面積隨反響進(jìn)度變化這一事實(shí)，因此金氏方程合用

18、范圍更廣，能夠合適反響初、中期。（3分）兩個(gè)方程都只合用于穩(wěn)固擴(kuò)散的狀況。（2分）五（15分）從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)角度對(duì)照不穩(wěn)分解和均勻成核成長(zhǎng)這兩種相變過(guò)程，并說(shuō)明如何用實(shí)驗(yàn)方法區(qū)分這兩種過(guò)程？在玻璃工業(yè)中，分相有何作用？請(qǐng)舉例說(shuō)明。答：不穩(wěn)分解：在此地區(qū)內(nèi)，液相會(huì)自覺(jué)分相，不需要戰(zhàn)勝熱力學(xué)勢(shì)壘；無(wú)成核-長(zhǎng)大過(guò)程，分相所需時(shí)間極短，第二相構(gòu)成隨時(shí)間連續(xù)變化。在不穩(wěn)分解分相區(qū)內(nèi)，跟著溫度的降低、時(shí)間的延伸，析出的第二相在母液中相互貫穿，形成蠕蟲狀構(gòu)造。（5分）成核-生成：在此地區(qū)內(nèi)，在熱力學(xué)上，系統(tǒng)對(duì)渺小的構(gòu)成起伏是亞穩(wěn)的，形成新相需要做功，即存在成核勢(shì)壘，新相形成好像結(jié)晶過(guò)程的成核-長(zhǎng)大機(jī)理，分

19、相所需時(shí)間長(zhǎng)，分出的第二第頁(yè)相構(gòu)成不隨時(shí)間變化。跟著溫度的降低、時(shí)間的延伸，析出的第二相在母液中漸漸長(zhǎng)大，形成孤立球狀構(gòu)造。5分）用TEM察看分相此后容貌，若兩相無(wú)明顯的連續(xù)性，第二相呈孤立球狀，則為成核-生長(zhǎng)分相；若兩相形成相互交叉的蠕蟲狀，則為不穩(wěn)分解相變過(guò)程。（2分）在玻璃工業(yè)中，利用玻璃分相能夠改良構(gòu)造和玻璃性能，制備新式玻璃。比如經(jīng)過(guò)硼硅酸鹽玻璃分相制備微孔玻璃、高硅氧玻璃，經(jīng)過(guò)分相促使鋰鋁硅微晶玻璃的核化和晶化，經(jīng)過(guò)磷硅酸鹽玻璃的分相制備乳濁玻璃等。（3分）六（10分）氧化鋁燒結(jié)到靠近理論密度時(shí)，可使可見光幾乎透過(guò)100，用它來(lái)裝鈉蒸氣（在超出大氣壓的壓力下）作為路燈。為經(jīng)過(guò)燒結(jié)實(shí)

20、現(xiàn)這一點(diǎn)，請(qǐng)你列出研究方案。答：制備透明氧化鋁陶瓷的主要技術(shù)舉措是：（1）采納高純氧化鋁原料，Al2O399.9%，無(wú)雜質(zhì)和玻璃相；（2）增添0.10.5%MgO，在晶粒表面生成鎂鋁尖晶石，降低晶界挪動(dòng)速度，克制晶粒第頁(yè)生長(zhǎng)；（3）在氫氣或真空中燒結(jié)，促負(fù)氣孔擴(kuò)散；（4）采納熱壓燒結(jié)，提升制品致密度。（每條2.5分）1、畫出存心義的付三角形；（以下圖）；4分）2、用單、雙箭頭表示界限的性質(zhì)；（以下圖）；（4分）3、說(shuō)明F、H、K三個(gè)化合物的性質(zhì)和寫出各點(diǎn)的相均衡式；（4分）點(diǎn)低共熔點(diǎn)，LFC3A+C12A7+C2SH點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，LH+CaOC3A+C3SK點(diǎn)單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，LK+C3SC3A+C2S

21、4、剖析M#熔體的冷卻均衡結(jié)晶過(guò)程并寫出相變式；（4分）M點(diǎn)：LLC2SLC2S/熔MD，ab,CS,CSJbLp=222CSL+CSCS+3kd,32K(液相消逝)M,C2S+C3SCSCf=2p=3233Sp=4f=15、為安在遲緩冷卻到無(wú)變量點(diǎn)K（1455）時(shí)p=3f=0（4分）再要急劇冷卻到室溫？f=1因?yàn)檫t緩冷卻到K點(diǎn)，能夠經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)熔反響L+C2SC3S獲取盡可能多的C3S。抵達(dá)K點(diǎn)后，第頁(yè)急劇冷卻到室溫，能夠（1）防備C3S含量降低，因?yàn)镵點(diǎn)的轉(zhuǎn)熔反響LK+C3SC2S+C3A；（2）使C2S生成水硬性的-C2S，而不是非水硬性的-C2S；（3）液相成為玻璃相，能夠提升熟料的易磨性。

22、無(wú)機(jī)資料物理化學(xué)試題3一、選擇題（每題2分,共20分）當(dāng)SiO2含量比較高時(shí)，堿金屬氧化物降低熔體粘度的能力是。ALi2ONa2OK2OBK2ONa2OLi2OCNa2OLi2OK2ODK2OLi2ONa2O離子型化合物中，Ds、Dg、Db分別為表面擴(kuò)散系數(shù)、晶界擴(kuò)散系數(shù)和晶格擴(kuò)散系數(shù)，一般規(guī)律是。ADsDbDgBDsDgDbCDbDgDsDDbDsDg第頁(yè)3今有原料Mg（OH）2、MgO、-Al2O3、-Al2O3用于合成鎂鋁尖晶石，從提升反響速率的角度出發(fā)，選擇。AMg（OH）2和-Al2O3BMg（OH）2和-Al23OCMgO和-Al2ODMgO和323-AlO在燒結(jié)過(guò)程中，只改變氣孔

23、形狀而不惹起坯體縮短的傳質(zhì)方式是。A擴(kuò)散傳質(zhì)B蒸發(fā)凝集傳質(zhì)C流動(dòng)傳質(zhì)D溶解積淀傳質(zhì)5二元凝集系統(tǒng)的相律為。AF=1-PBF=2-PCF=3-PDF=4-P6從熱力學(xué)的角度議論玻璃分相，把分相地區(qū)推算出來(lái)是依照。A過(guò)冷度成核速率曲線B過(guò)冷度自由焓曲線C溫度時(shí)間轉(zhuǎn)變曲線D自由焓組成曲線7結(jié)晶相變過(guò)程，形成臨界半徑大小的新相，需物系做功，其值等于新界面能的。第頁(yè)A2/3B1/3C1/2D1/4ZrO2加入Al2O3中對(duì)其進(jìn)行增韌，固熔體化學(xué)式。AAl2-2xZrOBAl2-xZr3x/4OCx33Al2-xZrODAl2-2xZrx/3O2x/333在氧化氛圍下，F(xiàn)eO形成非化學(xué)計(jì)量化合物，鐵空位濃

24、度與氧分壓關(guān)系為。A1/6B-1/6C1/4D-1/4102Na2232的玻璃中，構(gòu)造OCaOAlO2SiO參數(shù)Y為。A2.25B2.5C3D3.5二、名詞解說(shuō)（每題3分，共15分）肖特基缺點(diǎn)本征擴(kuò)散燒結(jié)二次再結(jié)晶固相反響中的海德華定律三、簡(jiǎn)單回答以下問(wèn)題(每題5分，共20分)2+1MgO和FeO同為NaCl型，氧化條件下，Mg第頁(yè)在MgO中擴(kuò)散活化能為348KJ/mol，F(xiàn)e2+在FeO中擴(kuò)散活化能為96KJ/mol，后者擴(kuò)散活化能異樣的低，為何？試比較楊德方程和金斯特林格方程的優(yōu)弊端及其合用條件。燒結(jié)過(guò)程中，晶界碰到夾雜物時(shí)會(huì)出現(xiàn)幾種狀況？從實(shí)現(xiàn)致密化目的的考慮，晶界應(yīng)如何移動(dòng)，如何控制？

25、試從熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和容貌等方面比較亞穩(wěn)分解和不穩(wěn)分解這兩種分相過(guò)程的特色。四、計(jì)算題(10分)設(shè)體積擴(kuò)散與晶界擴(kuò)散活化能間關(guān)系為Qgb=1/2Qv（Qgb、Qv分別為晶界擴(kuò)散與體積擴(kuò)散激活能），試畫出lnD1/T曲線，并剖析在哪個(gè)溫度范圍內(nèi)，晶界擴(kuò)散超出體積擴(kuò)散?五、在以下圖的相圖中達(dá)成下邊各個(gè)問(wèn)題。25分）直接在給定圖中區(qū)分副三角形；直接在給定圖頂用箭頭標(biāo)出界限上溫度降落的方向及界第頁(yè)線的性質(zhì)；判斷化合物D和M的性質(zhì)；寫出各無(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)及反響式；寫出G點(diǎn)的析晶行程；構(gòu)成為H的液相在完整均衡條件下進(jìn)行冷卻，寫出結(jié)晶結(jié)束時(shí)各物質(zhì)的百分含量（用線段比表示）。六、詳盡說(shuō)明影響燒結(jié)的要素。（10分）

26、無(wú)機(jī)資料物理化學(xué)試題3答案一、選擇題（每題2分,共20分）當(dāng)SiO2含量比較高時(shí)，堿金屬氧化物降低熔體粘度的能力是A。ALi2ONa2OK2OBK2ONa2OLi2OCNa2OLi2OK2ODK2OLi2ONa2O離子型化合物中，Ds、Dg、Db分別為表面擴(kuò)散系數(shù)、晶界擴(kuò)散系數(shù)和晶格擴(kuò)散系數(shù)，一般規(guī)律是B。ADsDbDgBDsDgDbCDbDgDsDDbDsDg3今有原料Mg（OH）2、MgO、-Al2O3、-Al2O3用于合成鎂鋁尖晶石，從提升反響速率的角度出第頁(yè)發(fā)，選擇A。AMg（OH）和-AlOBMg（OH）2232和-Al23OCMgO和-Al2O3DMgO和23-AlO在燒結(jié)過(guò)程中，

27、只改變氣孔形狀而不惹起坯體縮短的傳質(zhì)方式是B。A擴(kuò)散傳質(zhì)B蒸發(fā)凝集傳質(zhì)C流動(dòng)傳質(zhì)D溶解積淀傳質(zhì)5二元凝集系統(tǒng)的相律為C。AF=1-PBF=2-PCF=3-PDF=4-P6從熱力學(xué)的角度議論玻璃分相，把分相地區(qū)推算出來(lái)是依照D。A過(guò)冷度成核速率曲線B過(guò)冷度自由焓曲線C溫度時(shí)間轉(zhuǎn)變曲線D自由焓組成曲線7結(jié)晶相變過(guò)程，形成臨界半徑大小的新相，需物系做功，其值等于新界面能的B。A2/3B1/3C1/2D1/4第頁(yè)8ZrO2加入AlO增韌，固熔體化學(xué)式B。23AAl2-2xZrOBAl2-xZr3x/4OCx33Al2-xZrODAl2-2xZrx/3O2x/333在氧化氛圍下，F(xiàn)eO形成非化學(xué)計(jì)量化合

28、物，鐵空位濃度與氧分壓關(guān)系為A。A1/6B-1/6C1/4D-1/4102Na2232的玻璃中，構(gòu)造OCaOAlO2SiO參數(shù)Y為C。A2.25B2.5C3D3.5二名詞解說(shuō)（每題3分，共15分）肖特基缺點(diǎn)：正常晶格上的原子遷徙到晶體表面，在正常結(jié)點(diǎn)上留下空位。本征擴(kuò)散：空位根源于晶體構(gòu)造中本征熱缺點(diǎn)而惹起的質(zhì)點(diǎn)遷徙。燒結(jié)：粉體在必定溫度作用下，發(fā)生團(tuán)結(jié)，使氣孔率降落，致密度提升，強(qiáng)度增大，晶粒增添，這類現(xiàn)象即為燒結(jié)。二次再結(jié)晶:少量巨大晶粒在細(xì)晶耗費(fèi)時(shí)成核長(zhǎng)大過(guò)程。固相反響中的海德華定律：當(dāng)反響物之一存在第頁(yè)有多晶轉(zhuǎn)變時(shí)，則此轉(zhuǎn)變溫度也常常是反響開始變得明顯的溫度。三、簡(jiǎn)單回答以下問(wèn)題(每題

29、5分，共20分)2+1MgO和FeO同為NaCl型，氧化條件下，Mg在MgO中擴(kuò)散活化能為348KJ/mol，F(xiàn)e2+在FeO中擴(kuò)散活化能為96KJ/mol，后者擴(kuò)散活化能異樣的低，為何？答：因?yàn)槿秉c(diǎn)濃度為本征空位、非本征空位及由氛圍惹起的空位三者之和，MgO僅存在前二者，后者存在三者，明顯，后者擴(kuò)散活化能低。試比較楊德方程和金斯特林格方程的優(yōu)弊端及1楊德爾方程：FJ(G)1(1G)32KJt其合用條件。2G(12金斯特林格方程：FK(G)1G)3KKt3楊德爾方程在反響早期擁有很好的適應(yīng)性，但楊氏模型中假定球形顆粒反響截面積一直不變，因此只合用反響早期轉(zhuǎn)變率較低的狀況。而金氏模型中考慮在反響

30、進(jìn)度中反響截面積隨反響進(jìn)度變化這一事實(shí)，因此金氏方程合用范圍更廣，能夠合適反響初、中期。兩個(gè)方程都只合用于穩(wěn)固擴(kuò)散的狀況。燒結(jié)過(guò)程中，晶界碰到夾雜物時(shí)會(huì)出現(xiàn)幾種情第頁(yè)況？從實(shí)現(xiàn)致密化目的的考慮，晶界應(yīng)如何挪動(dòng)，如何控制?答：三種狀況：（1）Vb=0(2)Vb=Vp(3)VbVp(Vb、Vp分別為晶界與氣孔的挪動(dòng)速度)。從實(shí)現(xiàn)致密化目的的考慮，在燒結(jié)中、后期，應(yīng)控制燒結(jié)升溫速度，使晶界帶動(dòng)氣孔以正常的速度運(yùn)動(dòng)，負(fù)氣孔保持在晶界上，并以晶界作為空位傳達(dá)的快速通道而快速齊集或消逝，當(dāng)達(dá)到Vb=Vp時(shí)，應(yīng)合適保溫，防止出現(xiàn)VbVp的狀況。試從熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和容貌等方面比較亞穩(wěn)分解和不穩(wěn)分解這兩種分相過(guò)

31、程的特色。答：不穩(wěn)分解：在此地區(qū)內(nèi)，液相會(huì)自覺(jué)分相，不需要戰(zhàn)勝熱力學(xué)勢(shì)壘；無(wú)成核長(zhǎng)大過(guò)程，分相所需時(shí)間極短，第二相構(gòu)成隨時(shí)間連續(xù)變化。在不穩(wěn)分解分相區(qū)內(nèi)，跟著溫度的降低、時(shí)間的延伸，析出的第二相在母液中相互貫穿，形成蠕蟲狀構(gòu)造。成核生成：在此地區(qū)內(nèi)，系統(tǒng)對(duì)渺小的構(gòu)成起伏是亞穩(wěn)的，形成新相需要做功，即存在成核勢(shì)壘，新相形成好像結(jié)晶過(guò)程的成核長(zhǎng)大機(jī)理，分相所需時(shí)間長(zhǎng)，分出的第二相構(gòu)成不隨時(shí)間變化。跟著溫度的降低、時(shí)間的延伸，第頁(yè)析出的第二相在母液中漸漸長(zhǎng)大，形成孤立球狀構(gòu)造。四、計(jì)算題(10分)設(shè)體積擴(kuò)散與晶界擴(kuò)散活化能間關(guān)系為Qgb=1/2Qv（Qgb、Qv分別為晶界擴(kuò)散與體積擴(kuò)散激活能），試畫

32、出lnD1/T曲線，并剖析在哪個(gè)溫度范圍內(nèi)，晶界擴(kuò)散超出體積擴(kuò)散?解：DD0exp(晶界擴(kuò)散有體積擴(kuò)散有欲使即lnDgb0QRT)或lnDlnD0QRTlnDgblnDgb0QgbRTlnDvlnDv0QvRTDgbDvQgbRTlnDv0QvRT又Dgb1Dv2Dgb0Qv0則lnDv02RT移項(xiàng)得：Qv或TQgbT002Rln(D0v)Rln(D0v)DgbDgbQvT00令2Rln(D0v)Dgb則當(dāng)TDv；當(dāng)TT0時(shí)以體積擴(kuò)散為主，第頁(yè)即DvDgb。以下圖。五、在以下圖的相圖中達(dá)成下邊各個(gè)問(wèn)題。25分）直接在給定圖中區(qū)分副三角形；直接在給定圖頂用箭頭標(biāo)出界限上溫度降落的方向及界限的性質(zhì)

33、；判斷化合物D和M的性質(zhì)；寫出各無(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)及反響式；G點(diǎn)的析晶行程；構(gòu)成為H的液相在完整均衡條件下進(jìn)行冷卻，寫出結(jié)晶結(jié)束時(shí)各物質(zhì)的百分含量（用線段比表示）。1、見圖；2、見圖；3、D，一致熔融二元化合物，高溫穩(wěn)固、低溫分解；，不一致熔融三元化合物；4、E1，單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，LACME2，低共熔點(diǎn)，LCBM第頁(yè)E3，單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，LABME4，過(guò)渡點(diǎn)，DLAB5、LGB，LALA熔f=1B,B3LABLE2,A+3LB2M消2BM消Mf=CBE2(L1f=ff=0=206、過(guò)H點(diǎn)做副三角形BCM的兩條邊CM、BM的平行線HH1、HH2，C%=BH2/BC100%，B%=CH1/BC100%，C%=H1

34、H2/BC100%第頁(yè)六、詳盡說(shuō)明影響燒結(jié)的要素？（10分）1、粉末的粒度。細(xì)顆粒增添了燒結(jié)推動(dòng)力，縮短原子擴(kuò)散距離，提升顆粒在液相中的溶解度，進(jìn)而致使燒結(jié)過(guò)程的加快。2、外加劑的作用。在固相燒結(jié)中，有少許外加劑可與主晶相形成固溶體，促使缺點(diǎn)增添，在液相燒結(jié)中，外加劑改變液相的性質(zhì)（如粘度，構(gòu)成等），促使燒結(jié)。3、燒結(jié)溫度：晶體中晶格能越大，離子聯(lián)合也越堅(jiān)固，離子擴(kuò)散也越困難，燒結(jié)溫度越高。保溫時(shí)間：高溫段以體積擴(kuò)散為主，以短時(shí)間為好，低溫段為表面擴(kuò)散為主，低溫時(shí)間越長(zhǎng)，不單不惹起致密化，反而會(huì)因表面擴(kuò)散，改變了第頁(yè)氣孔的形狀而給制品性能帶來(lái)傷害，要盡可能快地從低溫升到高溫，以創(chuàng)建體積擴(kuò)散條件

35、。4、氛圍的影響：氧化，復(fù)原，中性。5、成形壓力影響：一般說(shuō)成型壓力越大顆粒間接觸越密切，對(duì)燒結(jié)越有益。無(wú)機(jī)資料物理化學(xué)試題4一填空題（每空1分，共20分）1.晶體構(gòu)造中的熱缺點(diǎn)有和二類。熱缺點(diǎn)濃度與溫度的關(guān)系式為_。2.試寫出以下反響的缺點(diǎn)方程：NiOCr2O3MnO2Fe2O33三T圖中三個(gè)T代表、和。從三T曲線能夠求出為防止析出10-6分?jǐn)?shù)的晶體所需的臨界冷卻速率，該速率越，越簡(jiǎn)單形成玻璃。4NaCl第頁(yè)和SiO兩種物質(zhì)中簡(jiǎn)單形成玻璃，2因其擁有鍵構(gòu)造。5.在NaOSiO熔體中，當(dāng)NaO/Al2O1時(shí)，加2223入Al2O3使熔體粘度。6.本征擴(kuò)散的擴(kuò)散系數(shù)D_,其擴(kuò)散活化能由_和_構(gòu)成

36、。玻璃分相的兩種機(jī)理是_機(jī)理和_機(jī)理。前者分相時(shí)質(zhì)點(diǎn)作_擴(kuò)散，分相速率_，分相后擁有_構(gòu)造。二是非題（每題1分，共10分）（正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”）1、Fick第二定律僅合用于穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過(guò)程。（）2、在硅酸鹽熔體中，當(dāng)以低聚物為主時(shí)，系統(tǒng)的粘度低、析晶能力大。（）3、濃度梯度是擴(kuò)散的推動(dòng)力，物質(zhì)老是從高濃度處向低濃度處擴(kuò)散。（）4、一般來(lái)說(shuō)，晶界是氣孔通向燒結(jié)體外的主要擴(kuò)散通道。（）5、固溶體是一種溶解了雜質(zhì)組份的非晶態(tài)固體。第頁(yè)（）6、液相析晶過(guò)程中過(guò)冷度的大小會(huì)影響資料的顯微構(gòu)造。（）7、晶胚的臨界半徑rk跟著T的增大而減小，相變愈易進(jìn)行。（）8、一般來(lái)說(shuō)二次再結(jié)晶對(duì)資料的性能有益。（）

37、9、液液相變的不穩(wěn)分解過(guò)程不存在位壘。（）10、在燒結(jié)后期，提升溫度老是能夠促負(fù)氣孔的清除。（）三名詞解說(shuō)（每題2分，共10分）1、非化學(xué)計(jì)量化合物2、非均勻成核3、無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)4、網(wǎng)絡(luò)形成體和網(wǎng)絡(luò)變性體5、一級(jí)相變四說(shuō)明影響擴(kuò)散的要素。（10分）五寫出楊德爾模型重點(diǎn)及動(dòng)力學(xué)關(guān)系式，為安在轉(zhuǎn)變率高時(shí)出現(xiàn)誤差？金斯特林格主要在楊德爾模型的基礎(chǔ)上考慮了什么影響？（10分）六簡(jiǎn)要說(shuō)明：（每題5分，共10分）第頁(yè)1、資料燒結(jié)時(shí)四種最基本的傳質(zhì)機(jī)理是什么？少許增添劑能促使燒結(jié)，其原由是什么？2、陶瓷資猜中晶粒的LLLT1T2AB大小與什么相關(guān)？工藝上如何控制晶粒尺寸。七右圖是某二元系統(tǒng)相圖，試畫出T1

38、、T2溫度下的自由能構(gòu)成曲線。（10分）八剖析相圖（20分）：1、區(qū)分付三角形；2、標(biāo)出界限的性質(zhì)（共熔界限用單箭頭，轉(zhuǎn)熔界限用雙箭頭）；3、指出化合物S的性質(zhì)；4、說(shuō)明E、F、R點(diǎn)的性質(zhì)，并列出相變式；5、剖析點(diǎn)1和點(diǎn)2的析晶行程。無(wú)機(jī)資料物理化學(xué)試題4答案第頁(yè)一、填空題（每空1分，共20分）exp(E)N2KT晶體構(gòu)造中的熱缺點(diǎn)有弗倫克爾缺點(diǎn)和肖特基缺點(diǎn)二類。熱缺點(diǎn)濃度與溫度的關(guān)系式為_。試寫出以下反響的缺點(diǎn)方程：2NiOCr2O32Ni/V?o2O0Cr3MnOFe2O3?/6Oo23MnFeVFe3三T圖中三個(gè)T代表溫度、時(shí)間和轉(zhuǎn)變。從三T曲線能夠求出為防止析出10-6分?jǐn)?shù)的晶體所需的

39、臨界冷卻速率，該速率越小，越容易形成玻璃。4NaCl和SiO2兩種物質(zhì)中SiO2簡(jiǎn)單形成玻璃，因其擁有極性共價(jià)鍵構(gòu)造。5.在Na2OSiO2熔體中，當(dāng)Na2O/Al2O3bcB.bacC.cbaD.cab某晶體資料的擴(kuò)散系數(shù)lnD與1/T關(guān)系曲線在不一樣溫度區(qū)間出現(xiàn)了不一樣斜率的直線，這主假如因?yàn)椋ǎ┧隆.擴(kuò)散系數(shù)不一樣C.擴(kuò)散機(jī)構(gòu)改變D.擴(kuò)散溫度不一樣第頁(yè)熔體析晶按照形核長(zhǎng)大機(jī)理，I、U曲線峰值大小及地點(diǎn)直接影響析晶過(guò)程及制品性質(zhì)，當(dāng)U重疊面積大且過(guò)冷度大時(shí)，簡(jiǎn)單獲?。ǎ.不可以析晶，獲取玻璃B.晶粒少、尺寸大的粗晶C.晶粒多、尺寸小的細(xì)晶D.晶粒多，尺寸大的粗晶(1lni)6.在擴(kuò)

40、散系數(shù)的熱力學(xué)關(guān)系中，lnNi稱為擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)因子。在非理想混淆系統(tǒng)中：當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)因子0時(shí)，擴(kuò)散結(jié)果使溶質(zhì)（）；當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)因子0時(shí)，擴(kuò)散結(jié)果使溶質(zhì)（）。A發(fā)生偏聚B.濃度不改變C.濃度趨于均勻發(fā)生析晶現(xiàn)象在燒結(jié)過(guò)程中只改變坯體中氣孔的形狀而不惹起坯體致密化的傳質(zhì)方式是（）。A.流動(dòng)傳質(zhì)B.蒸發(fā)凝集傳質(zhì)C.溶解積淀D.擴(kuò)散傳質(zhì)8.一級(jí)相變的典型特色為相變前后（）和第頁(yè)（）發(fā)生突變。特別提示：考試舞弊者，不授與學(xué)士學(xué)位，情節(jié)嚴(yán)重者開除學(xué)籍。A.熱容B.體積C.熱膨脹系數(shù)D.吉布斯自由能E.熵（焓）F.壓縮系數(shù)三.名詞解說(shuō)（每題2分，共20分）弗倫克爾缺點(diǎn)；2.非化學(xué)計(jì)量缺點(diǎn)；3

41、.無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)；4網(wǎng)絡(luò)變性體；5.燒結(jié)；一致消融合物；7.穩(wěn)固擴(kuò)散；8.馬氏體相變；非均勻成核；10.二次再結(jié)晶四綜合題（14題每題5分，57題10分，共分）1玻璃的通性有哪些？寫出楊德爾模型重點(diǎn)及動(dòng)力學(xué)關(guān)系式，為安在轉(zhuǎn)變率高時(shí)出現(xiàn)誤差？金斯特林格主要在楊德爾模型的基礎(chǔ)上考慮了什么影響？少許增添劑能促使燒結(jié)，其原由是什么？燒結(jié)過(guò)程中，剖析晶界碰到夾雜物時(shí)會(huì)出現(xiàn)的狀況，從致密化目的考慮，晶界應(yīng)如何挪動(dòng)？如何控制？5從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)角度對(duì)照不穩(wěn)分解和均勻成核成長(zhǎng)這兩種相變過(guò)程，并說(shuō)明如何用實(shí)驗(yàn)方第頁(yè)法區(qū)分這兩種過(guò)程？在玻璃工業(yè)中，分相有何作用？請(qǐng)舉例說(shuō)明。設(shè)體積擴(kuò)散與晶界擴(kuò)散活化能間關(guān)系為Qgb

42、=1/2Qv（Qgb、Qv分別為晶界擴(kuò)散與體積擴(kuò)散激活能），試畫出lnD1/T曲線，并剖析在哪個(gè)溫度范圍內(nèi)，晶界擴(kuò)散超出體積擴(kuò)散?7在以下圖的相圖中達(dá)成下邊各個(gè)問(wèn)題。1）直接在給定圖中劃分副三角形；2）直接在給定圖頂用箭頭標(biāo)出界限上溫度降落的方向及界限的性質(zhì)；3）判斷化合物D和M的性質(zhì)；4）寫出各無(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)及反響式；5）G點(diǎn)的析晶行程；第頁(yè)無(wú)機(jī)資料物理化學(xué)試題5答案一填空題（每空1分，共20分）1.MgO晶體在25時(shí)熱缺點(diǎn)濃度為1.921051。（肖特基缺點(diǎn)生成能為6ev，1ev=1.610-19J，k=1.3810-23J/K）YF3加入到CaF2中形成固溶體，其缺點(diǎn)反響式為。3.構(gòu)成為

43、Na2O1/2Al2O32SiO2的玻璃，其玻璃構(gòu)造參數(shù)Y值為3.66。兩種固體形成連續(xù)固溶體的條件主要有：結(jié)構(gòu)同樣和電價(jià)相等等。5.物質(zhì)在熔點(diǎn)時(shí)的粘度越L大越簡(jiǎn)單形成玻璃，Tg/Tm略大于2/3(略大于，等于，略小于)時(shí)簡(jiǎn)單形成玻璃。相均衡研究方法包含動(dòng)向法和靜態(tài)法，其代表剖析方法為冷卻曲線和淬冷法等。擴(kuò)散的根本驅(qū)動(dòng)力是：化學(xué)勢(shì)梯度。固體中擴(kuò)散的主特色為擴(kuò)散開始于低于熔點(diǎn)第頁(yè)的較高溫度和受晶體周期性、對(duì)稱性限制，常常是各向異性。溫度對(duì)擴(kuò)散系數(shù)的影響依靠關(guān)系式：DD0exp（Q/RT）。固相反響合成鈷鋁尖晶石，從提升反響速度的角度剖析，氧化鋁原料采納輕燒氧化鋁更好，這是因?yàn)樵诟邷叵螺p燒氧化鋁經(jīng)

44、過(guò)晶型轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了晶格活化，促使固相反響進(jìn)行。（-Al2O3-Al2O3）11、陶瓷結(jié)晶釉中，常加入硅酸鋅和氧化鋅作為成核劑，這是因?yàn)榉蔷鶆虺珊吮染鶆虺珊说某珊宋粔拘?，析晶過(guò)程簡(jiǎn)單進(jìn)行。燒結(jié)的根本推動(dòng)力能量差，是指表面能和陶瓷晶界能之間的能量差之差。固相燒結(jié)的擴(kuò)散傳質(zhì)模型中，原子(離子)的遷徙方向由顆粒接觸點(diǎn)向頸部遷徙，進(jìn)而達(dá)到氣孔填補(bǔ)的結(jié)果。lo(114.試驗(yàn)測(cè)得NaCl的擴(kuò)散系數(shù)與溫度關(guān)系如圖(2)所100示，假如提升NaCl的純度，兩直線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)F向（右）方向挪動(dòng)。第頁(yè)燒結(jié)過(guò)程中，晶粒長(zhǎng)大其實(shí)不是小晶粒板結(jié)的結(jié)果，而是晶界挪動(dòng)的結(jié)果。二、選擇題（每空1分，共10分）1、硅酸鹽熔體中聚合物

45、種類，數(shù)目與熔體構(gòu)成O/Si）相關(guān)，O/Si比值增大，則熔體中的B）A.高聚體數(shù)目增加B.高聚體數(shù)目減少C.高聚體數(shù)目不變D.低聚體數(shù)目不變?cè)贑aOAl2O3SiO2系相圖中，有低共熔點(diǎn)8個(gè)、雙升點(diǎn)7個(gè)、鞍形點(diǎn)9個(gè)，按相均衡規(guī)律該系統(tǒng)最多可區(qū)分紅（D）分三角形。A.8個(gè)B.7個(gè)C.9個(gè)D.15個(gè)E.22個(gè)3.3.依據(jù)開爾文公式的結(jié)論，a平面蒸氣壓，bL凸面蒸氣壓和c凹面蒸氣壓三者的大小關(guān)系由大到小為（B）。A.abcB.bacC.cbaD.cab某晶體資料的擴(kuò)散系數(shù)lnD與1/T關(guān)系曲線在不一樣溫度區(qū)間出現(xiàn)了不一樣斜率的直線，這主假如因?yàn)椋˙）所致。A.擴(kuò)散系數(shù)不一樣B.擴(kuò)散活化能不一樣C.擴(kuò)

46、第頁(yè)散機(jī)構(gòu)改變D.擴(kuò)散溫度不一樣熔體析晶按照形核長(zhǎng)大機(jī)理，I、U曲線峰值大小及地點(diǎn)直接影響析晶過(guò)程及制品性質(zhì)，當(dāng)U重疊面積大且過(guò)冷度大時(shí)，簡(jiǎn)單獲取（B）。A.不可以析晶，獲取玻璃B.晶粒少、尺寸大的粗晶C.晶粒多、尺寸小的細(xì)晶D.晶粒多，尺寸大的粗晶6.在擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)關(guān)系中，(1lni)lnNi稱為擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)因子。在非理想混淆系統(tǒng)中：當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)因子0時(shí)，擴(kuò)散結(jié)果使溶質(zhì)（C）；當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)因子0時(shí)，擴(kuò)散結(jié)果使溶質(zhì)（A）。A發(fā)生偏聚B.濃度不改變C.濃度趨于均勻發(fā)生析晶現(xiàn)象在燒結(jié)過(guò)程中只改變坯體中氣孔的形狀而不惹起坯體致密化的傳質(zhì)方式是（B）。A.流動(dòng)傳質(zhì)B.蒸發(fā)凝集傳質(zhì)C

47、.溶解積淀D.擴(kuò)散傳質(zhì)第頁(yè)一級(jí)相變的典型特色為相變前后（B）和（E）發(fā)生突變。特別提示：考試舞弊者，不授與學(xué)士學(xué)位，情節(jié)嚴(yán)重者開除學(xué)籍。A.熱容B.體積C.熱膨脹系數(shù)D.吉布斯自由能E.熵（焓）F.壓縮系數(shù)三.名詞解說(shuō)（每題2分，共20分）弗倫克爾缺點(diǎn)；2.非化學(xué)計(jì)量缺點(diǎn)；3.無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)；4網(wǎng)絡(luò)變性體；5.燒結(jié)；一致消融合物；7.穩(wěn)固擴(kuò)散；8.馬氏體相變；非均勻成核；10.二次再結(jié)晶弗倫克爾缺點(diǎn)正常地點(diǎn)原子（離子）受熱激發(fā)，離開均衡地點(diǎn)進(jìn)入周邊空隙地點(diǎn)，在原位置上留下空位所形成的點(diǎn)缺點(diǎn)。非化學(xué)計(jì)量缺點(diǎn)-因?yàn)榉諊韧饨鐥l件的影響，一些化合物的正、負(fù)離子構(gòu)成偏離正常的化學(xué)計(jì)量而產(chǎn)生的缺點(diǎn)，稱為

48、非化學(xué)計(jì)量缺點(diǎn)。無(wú)規(guī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)以為玻璃體的構(gòu)造與晶體結(jié)構(gòu)近似，也是由氧（負(fù)）離子多面體以頂角相連的形式在三維空間形成網(wǎng)絡(luò)；晶體構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)是由多面體規(guī)律性的周期擺列而成，而玻璃體構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)中多面體的擺列是拓?fù)錈o(wú)序的。4網(wǎng)絡(luò)變性體:玻璃構(gòu)造中，不可以夠獨(dú)自形成第頁(yè)玻璃，但能夠改變玻璃的某一構(gòu)造的物質(zhì)。5燒結(jié)：即經(jīng)過(guò)成型后的固體粉末，在加熱到低于熔點(diǎn)的溫度下變?yōu)橹旅?、?jiān)硬的燒結(jié)體的過(guò)程；在此過(guò)程中因?yàn)楣虘B(tài)分子（原子）的相互吸引，經(jīng)過(guò)加熱使粉末產(chǎn)生顆粒粘結(jié)，經(jīng)過(guò)物質(zhì)的遷徙使粉末體產(chǎn)生強(qiáng)度并致使致密化和再結(jié)晶的過(guò)程。6一致消融合物:熔融后，液相構(gòu)成與固相組成同樣的化合物。穩(wěn)固擴(kuò)散擴(kuò)散質(zhì)點(diǎn)濃度散布不隨時(shí)間變化的

49、擴(kuò)散。即dc/dx不隨時(shí)間t變化馬氏體相變：無(wú)擴(kuò)散型相變，相變數(shù)度快，相變后習(xí)慣平面與原晶面間仍存在定向關(guān)系，無(wú)特定溫度點(diǎn)的轉(zhuǎn)變。非均勻成核：借助于表面、界面、器壁、位錯(cuò)等第一析出晶核的過(guò)程。10二次再結(jié)晶看法：當(dāng)正常晶粒生長(zhǎng)因?yàn)闅饪椎茸钃醵Ｖ箷r(shí)，在均勻基相中少量大晶粒在界面能作用下向周邊小晶粒曲率中心推動(dòng)，而使大晶粒成為二次再結(jié)晶的核心，晶?？焖匍L(zhǎng)大。四綜合題（14題每題5分，57題10分，共分）第頁(yè)1玻璃的通性有哪些？答：各向同性；(1分)介穩(wěn)性；(1分)由熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)凝結(jié)的漸變性和可逆性；(1.5分)由熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，物理、化學(xué)性質(zhì)隨溫度變化的連續(xù)性。(1.5分)寫出楊德

50、爾模型重點(diǎn)及動(dòng)力學(xué)關(guān)系式，為安在轉(zhuǎn)變率高時(shí)出現(xiàn)誤差？金斯特林格主要在楊德爾模型的基礎(chǔ)上考慮了什么影響？答：(1)反響物是半徑為R0的等徑球粒；(1分)反響物A是擴(kuò)散相，A成分包圍B顆粒表面，且A、B和產(chǎn)物完整接觸，反響自表面向中心進(jìn)行；(1分)A在產(chǎn)物層濃度梯度呈線性，并且擴(kuò)散截面必定。(1分)1楊德爾方程：FJ(G)1(1G)32KJt(1分)楊德爾方程在反響早期擁有很好的適應(yīng)性，第頁(yè)但楊氏模型中假定球形顆粒反響截面積一直不變，因此只合用反響早期轉(zhuǎn)變率較低的狀況。而金氏模型中考慮在反響進(jìn)度中反響截面積隨反應(yīng)進(jìn)度變化這一事實(shí)，因此金氏方程合用范圍更廣，能夠合適反響初、中期。兩個(gè)方程都只合用于穩(wěn)

51、固擴(kuò)散的狀況。(1分)少許增添劑能促使燒結(jié)，其原由是什么？答：1)外加劑與燒結(jié)主體形成固溶體使主晶格畸變，缺點(diǎn)增添，有益構(gòu)造基元挪動(dòng)而促使燒結(jié)。(1分)2)外加劑與燒結(jié)主體形成液相，促使燒結(jié)。(1分)3)外加劑與燒結(jié)主體形成化合物，促使燒結(jié)。(1分)4)外加劑阻擋多晶轉(zhuǎn)變，促使燒結(jié)。(1分)5)外加劑起擴(kuò)大燒結(jié)范圍的作用。(1分)燒結(jié)過(guò)程中，剖析晶界碰到夾雜物時(shí)會(huì)出現(xiàn)的狀況，從致密化目的考慮，晶界應(yīng)如何移動(dòng)？如何控制？答：當(dāng)溫度較低，燒結(jié)早期，晶界上氣孔許多，阻擋晶界挪動(dòng)，晶界挪動(dòng)速度為0；(1分)燒結(jié)中后期，溫度高升，燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力增大，氣孔漸漸減小，可負(fù)氣孔和晶界挪動(dòng)速度一致，此時(shí)第頁(yè)負(fù)氣孔保

52、持在晶界上，而晶界上原子擺列不規(guī)則，構(gòu)造基元略微調(diào)整即可負(fù)氣孔清除，系統(tǒng)能量降低從頭達(dá)均衡。此時(shí)控制溫度和保溫時(shí)間即可實(shí)現(xiàn)VbVp，氣孔快速清除，(1分)實(shí)現(xiàn)致密化燒結(jié)后期，若溫度持續(xù)高升，晶界挪動(dòng)速率呈指數(shù)增大，大于氣孔挪動(dòng)速率，使得晶界穿越氣孔前移，將氣孔包裹在晶體內(nèi)，此時(shí)氣孔難以清除，致密化程度差。(1分)燒結(jié)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制燒結(jié)溫度制度，并增添晶界克制劑，防備晶界挪動(dòng)過(guò)快。(2分)5從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)角度對(duì)照不穩(wěn)分解和均勻成核成長(zhǎng)這兩種相變過(guò)程，并說(shuō)明如何用實(shí)驗(yàn)方法區(qū)分這兩種過(guò)程？在玻璃工業(yè)中，分相有何作用？請(qǐng)舉例說(shuō)明。答：不穩(wěn)分解：在此地區(qū)內(nèi)，液相會(huì)自覺(jué)分相，不需要戰(zhàn)勝熱力學(xué)勢(shì)壘；無(wú)成

53、核-長(zhǎng)大過(guò)程，分相所需時(shí)間極短，第二相構(gòu)成隨時(shí)間連續(xù)變化。在不穩(wěn)分解分相區(qū)內(nèi)，跟著溫度的降低、時(shí)間的延伸，析出的第二相在母液中相互貫穿，形成蠕蟲狀構(gòu)造。（3分）成核-生成：在此地區(qū)內(nèi)，在熱力學(xué)上，系統(tǒng)對(duì)渺小的構(gòu)成起伏是亞穩(wěn)的，形成新相需要做第頁(yè)功，即存在成核勢(shì)壘，新相形成好像結(jié)晶過(guò)程的成核-長(zhǎng)大機(jī)理，分相所需時(shí)間長(zhǎng)，分出的第二相構(gòu)成不隨時(shí)間變化。跟著溫度的降低、時(shí)間的延伸，析出的第二相在母液中漸漸長(zhǎng)大，形成孤立球狀構(gòu)造。3分）用TEM察看分相此后容貌，若兩相無(wú)明顯的連續(xù)性，第二相呈孤立球狀，則為成核-生長(zhǎng)分相；若兩相形成相互交叉的蠕蟲狀，則為不穩(wěn)分解相變過(guò)程。（2分）在玻璃工業(yè)中，利用玻璃分相

54、能夠改良構(gòu)造和玻璃性能，制備新式玻璃。比如經(jīng)過(guò)硼硅酸鹽玻璃分相制備微孔玻璃、高硅氧玻璃，經(jīng)過(guò)分相促使鋰鋁硅微晶玻璃的核化和晶化，經(jīng)過(guò)磷硅酸鹽玻璃的分相制備乳濁玻璃等。（2分）設(shè)體積擴(kuò)散與晶界擴(kuò)散活化能間關(guān)系為Qgb=1/2Qv（Qgb、Qv分別為晶界擴(kuò)散與體積擴(kuò)散激活能），試畫出lnD1/T曲線，并剖析在哪個(gè)溫度范圍內(nèi)，晶界擴(kuò)散超出體積擴(kuò)散?解：分)DD0exp(QRT)或lnDlnD0QRT(3第頁(yè)晶界擴(kuò)散有體積擴(kuò)散有欲使lnDgblnDgb0QgbRTlnDvlnDv0QvRTDgbDv即lnDgb0QgbRTlnDv0QvRT(圖5分)又Qgb=1/2Q則Dgb0Qv0ln2RTDv0移

55、項(xiàng)得：Qv或TQgbT0Rln(D02Rln(D0v)0v)DgbDgbQvT0D02Rln(0v)令Dgb則當(dāng)TD；當(dāng)TT0時(shí)以體積擴(kuò)散為主，即DvDgb。以下圖。(2分)7在以下圖的相圖中達(dá)成下邊各個(gè)問(wèn)題。第頁(yè)1）直接在給定圖中區(qū)分副三角形；2）直接在給定圖頂用箭頭標(biāo)出界限上溫度降落的方向及界限的性質(zhì)；3）判斷化合物D和M的性質(zhì)；4）寫出各無(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)及反響式；5）G點(diǎn)的析晶行程；答：第頁(yè)1、見圖；(2分)2、見圖；(2分)3、D，一致熔融二元化合物，高溫穩(wěn)固、低溫分解；M，不一致熔融三元化合物；(2分)4、E1，單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，E2，低共熔點(diǎn)，E3，單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，E4，過(guò)渡點(diǎn)，LACMLCBML

56、ABMLDAB(2分)5、LGB，LALA熔f=1B,B3LABLE2,A+E3,A消LB2M32消E(L(2分)第頁(yè)無(wú)機(jī)資料物理化學(xué)試題6一填空題（每空1分，共20分）在Al2O3中增添了少許(xmol%)NiO生成黃寶石，經(jīng)剖析以為是形成置換型固溶體，則固溶體分子式為。2.常用的相均衡研究方法有、和三種。一種玻璃的摩爾構(gòu)成為24molNa2O，12molAl2O3，64molSiO2，其四個(gè)基本構(gòu)造參數(shù)中R，非橋氧百分?jǐn)?shù)為。4.固體質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的推動(dòng)力是，液固相變過(guò)程的推動(dòng)力是，燒結(jié)過(guò)程的推動(dòng)力是。少許增添物能促使燒結(jié)，其原由有四個(gè)：（1）；（2）；（3）；（4）。第頁(yè)馬氏體相變的特色有_、_

57、、_和_。依據(jù)三元系統(tǒng)相圖上等溫線散布的疏密能夠判斷液相面的陡勢(shì)。等溫線散布越密，說(shuō)明液相面越，則溫度變化時(shí)，液相量變化越。在CaOAl2O3SiO2系相圖中，有低共熔點(diǎn)8個(gè)、雙升點(diǎn)7個(gè)、鞍形點(diǎn)9個(gè)，按相均衡規(guī)律該系統(tǒng)最多可區(qū)分紅分三角形。二、0.0選擇題（每空2分，共20分）1、如有一個(gè)變價(jià)金屬氧化物MO，在復(fù)原性氛圍下形成缺氧型非化學(xué)計(jì)量化合物，金屬正離子M和氧離子之比為M：O1.1：1，則其化學(xué)構(gòu)成為。AMO0.91B.MOC.MO0.891.1D.MO1.1硅酸鹽熔體中同時(shí)存在很多聚合程度不等的負(fù)離子團(tuán)，其種類、大小和復(fù)雜程度隨熔體的構(gòu)成和溫度而變。當(dāng)溫度不變時(shí)，熔體中堿性氧化物含量增

58、添，O/Si比值增大，這時(shí)熔體中。第頁(yè)A.高聚體數(shù)目增加B.高聚體數(shù)目減少C.高聚體數(shù)目多于低聚物數(shù)目D.高聚體數(shù)目少于低聚物數(shù)目硅磚與高鋁磚不可以砌筑在一同，其原由是。A.SiO的熔點(diǎn)比AlO的熔點(diǎn)低B.SiO中2232混入少許的Al232的熔點(diǎn)降低O會(huì)致使SiO二者形成的莫來(lái)石晶體的液相線比較平展D.莫來(lái)石的熔點(diǎn)太低，不可以用作耐火資料受固溶引入的雜質(zhì)離子的電價(jià)和濃度等外界要素所控制的擴(kuò)散是。A.本征擴(kuò)散B.非本征擴(kuò)散C.正擴(kuò)散D.逆擴(kuò)散從熱力學(xué)看法議論玻璃分相，能夠用把分相地區(qū)計(jì)算出來(lái)。A.過(guò)冷卻-成核速率曲線B.過(guò)冷度-自由焓曲線C.溫度-時(shí)間-轉(zhuǎn)變曲線D.自由焓-構(gòu)成曲線若把上述曲線

59、的和點(diǎn)相連第頁(yè)能夠分別獲取亞穩(wěn)分相區(qū)范圍和不穩(wěn)分相區(qū)范圍。A.轉(zhuǎn)變點(diǎn)B.最高點(diǎn)C.最低點(diǎn)D.G0的點(diǎn)E.切點(diǎn)F.拐點(diǎn)G.GT0的點(diǎn)(1lni)6.在擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)關(guān)系中，lnNi稱為擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)因子。在非理想混淆系統(tǒng)中：當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)因子0時(shí)，擴(kuò)散結(jié)果使溶質(zhì)（）；當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)的熱力學(xué)因子0時(shí)，擴(kuò)散結(jié)果使溶質(zhì)（）。A發(fā)生偏聚B.濃度不改變C.濃度趨于均勻D.發(fā)生析晶現(xiàn)象7.在燒結(jié)過(guò)程中只改變坯體中氣孔的形狀而不惹起坯體致密化的傳質(zhì)方式是（）。A.流動(dòng)傳質(zhì)B.蒸發(fā)凝集傳質(zhì)C.溶解沉淀D.擴(kuò)散傳質(zhì)三.名詞解說(shuō)（每題2分，共20分）1.非化學(xué)計(jì)量化合物；2.一致熔消融合物；第頁(yè)3.無(wú)序擴(kuò)散：4

60、.均勻成核；5.固相反響中的海德華定律；6.置換型固溶體；7.溶解積淀傳質(zhì)；8.一級(jí)相變；9.肖特基缺點(diǎn)；10.晶子學(xué)說(shuō)。特別提示：考試舞弊者，不授與學(xué)士學(xué)位，情節(jié)嚴(yán)重者開除學(xué)籍。四判斷題(正確打，錯(cuò)誤打)(每題1分，共10分)非化學(xué)計(jì)量化合物的構(gòu)成與配料時(shí)稱量的精度相關(guān)。()臨界冷卻速度大，則意味著析晶困難，簡(jiǎn)單形成玻璃體。()濃度梯度是擴(kuò)散的推動(dòng)力，物質(zhì)老是從高濃度處向低濃度處擴(kuò)散。()液液相變的不穩(wěn)分解過(guò)程不存在位壘()相變過(guò)程是個(gè)化學(xué)變化過(guò)程。()粉體顆粒直徑越小，其所對(duì)應(yīng)的溶解度和蒸汽壓也越大。()擴(kuò)散傳質(zhì)中壓應(yīng)力區(qū)空位濃度無(wú)應(yīng)力區(qū)空位濃度張應(yīng)力區(qū)空位濃度。()晶粒長(zhǎng)大源于小晶體的相