無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)期末試題及答案

無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)試卷六名詞解釋（20分）反螢石結(jié)構(gòu)、晶胞；肖特基缺陷、弗倫克爾缺陷；網(wǎng)絡(luò)形成體、網(wǎng)絡(luò)改變體；觸變性、硼反常現(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(yuǎn)程無序B、近程無序，遠(yuǎn)程無序C、近程無序，遠(yuǎn)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，A—B鍵的S=1/6，則A+的配位數(shù)為（）。A、4B、12C、8D、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、4，8B、8，4C、1，2D、2，46、點(diǎn)群L6PC屬（）晶族（）晶系。A、高級(jí)等軸B、低級(jí)正交C、中級(jí)六方D、高級(jí)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(jì)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(diǎn)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=b≠cα=β=γ=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+xO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+xO的密度將（）。5、b與位錯(cuò)線（）的位錯(cuò)稱為刃位錯(cuò)，；b與位錯(cuò)線（）的位錯(cuò)稱為螺位錯(cuò)，。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)（）。11、同價(jià)陽離子飽和的黏土膠粒的ξ電位隨陽離子半徑的增加而（）。12、Ca-黏土泥漿膠溶時(shí)，加入NaOH和Na2SiO3電解質(zhì)，（）效果好問答題（45分）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(shí)，試比較兩種泥漿下列性質(zhì)的差異。（10分）（1）泥漿的流動(dòng)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ζ電位3、高嶺石和蒙脫石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并解釋為什么蒙脫石具有膨脹性和高的陽離子交換容量，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）a．NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體b．CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶體計(jì)算題（10分）在CaF2晶體中，肖特基缺陷的生成能為，計(jì)算在1600℃時(shí)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(shí)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=×10-23、電子的電荷e=×10-19）無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)試卷六答案及評分標(biāo)準(zhǔn)名詞解釋（20分）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(gè)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(fù)離子占Ca2+的位置，這種結(jié)構(gòu)稱為反螢石結(jié)構(gòu)。（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。（分）肖特基缺陷、弗倫克爾缺陷；肖特基缺陷：如果正常格點(diǎn)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(diǎn)上留下空位，這即是肖特基缺陷。（分）弗倫克爾缺陷：在晶格熱振動(dòng)時(shí)，一些能量足夠大的原子離開平衡位置后，擠到晶格點(diǎn)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。（分）網(wǎng)絡(luò)形成體、網(wǎng)絡(luò)改變體；網(wǎng)絡(luò)形成體：單鍵強(qiáng)度大于335KJ/mol的氧化物，可單獨(dú)形成玻璃。（分）網(wǎng)絡(luò)變性體：單鍵強(qiáng)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。（分）觸變性、硼反?，F(xiàn)象；觸變性：是泥漿從稀釋流動(dòng)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(dòng)時(shí)似凝固體，一經(jīng)擾動(dòng)或搖動(dòng)，凝固的泥漿又重新獲得流動(dòng)。如再靜止又重新凝固，可重復(fù)無數(shù)次。（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。（分）二、選擇題（8分，3個(gè)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(gè)空2分）1、繪制3T曲線2、四方（0001）、（111）4、n、反比、增大5、垂直、平行6、│（rl-r2）/rl│<15％、相同的晶體結(jié)構(gòu)類型、離子價(jià)相同或離子價(jià)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)、架狀結(jié)構(gòu)10、拋光11、降低12、Na2SiO3問答題（45分）（6分）答：因?yàn)閺慕Y(jié)構(gòu)分布看，單面心格子不符合立方格子所固有的4L3的對稱性。2、（10分）答：（1）泥漿的流動(dòng)性KCl>CaCl2（2分）（2）泥漿的觸變性KCl<CaCl2（2分）（3）泥漿的可塑性KCl<CaCl2（2分）（4）坯體的致密度KCl>CaCl2（2分）（5）黏土的ζ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?yàn)楦邘X石是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(qiáng)于范氏鍵，水化陽離子不易進(jìn)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(fù)電價(jià)，在結(jié)構(gòu)單位層之間有其它陽離子進(jìn)入，而且以水化陽離子的形式進(jìn)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(gè)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(shí)間和一定溫度下，聚合和解聚達(dá)到平衡。（3分）在SiO2熔體中隨著Na2O加入量的增加，分化的不斷進(jìn)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：溶入CaCl2中形成空位型固溶體（5分）b．CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶體（5分）計(jì)算題（10分）解：因?yàn)閚/N=exp（-?Gf/2kT）?Gf=××10-19=×10-19JT=1600+273=1873K所以n/N=exp（×10-19/2××10-23×1873）=exp（）=×10-8（5分）在CaF2晶體中，含有百分之一的YF3雜質(zhì)，缺陷方程如下：此時(shí)產(chǎn)生的缺陷為，=10-6大于熱缺陷濃度×10-8，故在1873K時(shí)雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢或）此時(shí)產(chǎn)生的缺陷為，=×10-7大于熱缺陷濃度×10-8，故在1873K時(shí)雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢（5分）1螺位錯(cuò)：柏格斯矢量與位錯(cuò)線平行的位錯(cuò)。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(diǎn)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(diǎn)上留下空位，即為肖特基缺陷。肖特基缺陷：如果正常格點(diǎn)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(diǎn)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(jí)次較高的聚合物，同時(shí)釋放出部分Na2O，這個(gè)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(kuò)散：擴(kuò)散質(zhì)點(diǎn)濃度分布不隨時(shí)間變化。8玻璃分相：一個(gè)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(gè)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)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(shí)，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(kuò)散：受固溶引入的雜質(zhì)離子的電價(jià)和濃度等外界因素所控制的擴(kuò)散?；蛴刹坏葍r(jià)雜質(zhì)離子取代造成晶格空位，由此而引起的質(zhì)點(diǎn)遷移。（）本征擴(kuò)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(diǎn)遷移。12穩(wěn)定擴(kuò)散：若擴(kuò)散物質(zhì)在擴(kuò)散層dx內(nèi)各處的濃度不隨時(shí)間而變化，即dc/dt=0。不穩(wěn)定擴(kuò)散：擴(kuò)散物質(zhì)在擴(kuò)散層dx內(nèi)的濃度隨時(shí)間而變化，即dc/dt≠0。這種擴(kuò)散稱為不穩(wěn)定擴(kuò)散。（分）（分）13可塑性：粘土與適當(dāng)比例的水混合均勻制成泥團(tuán)，該泥團(tuán)受到高于某一個(gè)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(tuán)能保持其形狀，這種性質(zhì)稱為可塑性。（晶胞參數(shù)：表示晶胞的形狀和大小可用六個(gè)參數(shù)即三條邊棱的長度a、b、c和三條邊棱的夾角α、β、γ即為晶胞參數(shù)。14一級(jí)相變：體系由一相變?yōu)榱硪幌鄷r(shí)，如兩相的化學(xué)勢相等但化學(xué)勢的一級(jí)偏微商(一級(jí)導(dǎo)數(shù))不相等的稱為一級(jí)相變。15二次再結(jié)晶：是液相獨(dú)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(huì)被新析出的固相包裹起來，使轉(zhuǎn)熔過程不能繼續(xù)進(jìn)行，從而使液相進(jìn)行另一個(gè)單獨(dú)的析晶過程，就是液相獨(dú)立析晶。（）16泰曼溫度：反應(yīng)物開始呈現(xiàn)顯著擴(kuò)散作用的溫度。（）17晶子假說：蘇聯(lián)學(xué)者列別捷夫提出晶子假說，他認(rèn)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(gè)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(jià)陽離子分布在1／8四面體空隙中，三價(jià)陽離子分布在l／2八面體空隙的尖晶石。19液相獨(dú)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(huì)被新析出的固相包裹起來，使轉(zhuǎn)熔過程不能繼續(xù)進(jìn)行，從而使液相進(jìn)行另一個(gè)單獨(dú)的析晶過程，就是液相獨(dú)立析晶。20觸變性：是泥漿從稀釋流動(dòng)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(dòng)時(shí)似凝固體，一經(jīng)擾動(dòng)或搖動(dòng)，凝固的泥漿又重新獲得流動(dòng)。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(shí)間條件下，通過物質(zhì)與氣孔之間的傳質(zhì)，變?yōu)閳?jiān)硬、致密燒結(jié)體的過程。24點(diǎn)缺陷：三維方向上缺陷尺寸都處于原子大小的數(shù)量級(jí)上。（分）熱缺陷：晶體溫度高于絕對0K時(shí)，由于熱起伏使一部分能量較大的質(zhì)點(diǎn)（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(diǎn)。（分）聚合：由分化過程產(chǎn)生的低聚合物，相互作用，形成級(jí)次較高的聚合物，同時(shí)釋放出部分Na2O，這個(gè)過程稱為縮聚，也即聚合。（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。（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。（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(gè)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(yuǎn)程無序B、近程無序，遠(yuǎn)程無序C、近程無序，遠(yuǎn)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，A—B鍵的S=1/6，則A+的配位數(shù)為（）。A、4B、12C、8D、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、4，8B、8，4C、1，2D、2，46、點(diǎn)群L6PC屬（）晶族（）晶系。A、高級(jí)等軸B、低級(jí)正交C、中級(jí)六方D、高級(jí)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(jì)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(diǎn)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=b≠cα=β=γ=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+xO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+xO的密度將（）。5、b與位錯(cuò)線（）的位錯(cuò)稱為刃位錯(cuò)，；b與位錯(cuò)線（）的位錯(cuò)稱為螺位錯(cuò)，。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)（）。11、同價(jià)陽離子飽和的黏土膠粒的ξ電位隨陽離子半徑的增加而（）。12、Ca-黏土泥漿膠溶時(shí)，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(gè)空2分）1、繪制3T曲線2、四方3（0001）、（111）n、反比、增大5、垂直、平行6、│（rl-r2）/rl│<15％、相同的晶體結(jié)構(gòu)類型、離子價(jià)相同或離子價(jià)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)、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，A—B鍵的S=1/6，則A+的配位數(shù)為（）。A、4B、12C、8D、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、4，8B、8，4C、1，2D、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(shí)，相應(yīng)熔體組成和性質(zhì)發(fā)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m2，液體表面能為J/m2，液固界面能為J/m2時(shí)，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%CaO，Al2O3%，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，B、形成離子，C、變性離子，D、形成離子，12、晶體結(jié)構(gòu)中一切對稱要素的集合稱為（）。A、對稱型B、點(diǎn)群C、微觀對稱的要素的集合D、空間群三、填空（15分）1、a=b≠cα=β=900，γ=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(jì)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(shí)，加入NaOH和Na2SiO3電解質(zhì)，（）效果好8、黏土帶電荷的主要原因是（）、（）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、D1、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）/rl│<15％、相同的晶體結(jié)構(gòu)類型、離子價(jià)相同或離子價(jià)總和相等6、弗倫克爾缺陷、肖特基缺陷、n/N=exp（-?Gf/2kT）7、Na2SiO38、黏土晶格內(nèi)離子的同晶置換、黏土邊面斷裂、黏土內(nèi)腐殖質(zhì)離解、負(fù)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、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、4，8B、8，4C、1，2D、2，45、一種玻璃的組成為，此玻璃中的Al3+可視為（），玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)Y=（）。A、變性離子；2B、形成離子；2C、變性離子；D、形成離子；6、金紅石晶體中，所有O2-作稍有變形的立方密堆排列，Ti4+填充了（）。A、全部四面體空隙B、全部八面體空隙C、1/2四面體空隙D、1/2八面體空隙7、滑石（3MgO·4SiO2·H2O）和高嶺土（Al2O3·2SiO2·2H2O）分別屬于（）層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物。A、1：1和2：1B、2：1和1：1C、3：1和2：18、在硅酸鹽熔體中，當(dāng)R=O/Si減小時(shí)，相應(yīng)熔體組成和性質(zhì)發(fā)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9、當(dāng)固體表面能為m2，液體表面能為J/m2，液固界面能為J/m2時(shí)增加固體表面光滑度，（）潤濕性能。A、降低B、改善C、不影響1、黏土帶電荷的主要原因是（）、（）和（），黏土所帶靜電荷為（）。2、晶體的對稱要素中微觀對稱要素種類有（）、（）、（）。3、由于（）的結(jié)果，必然會(huì)在晶體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生“組分缺陷”，組分缺陷的濃度主要取決于：（）和（）。4、UO2+x在氧化氣氛中可形成（）型非計(jì)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，UO2+x的密度將（）。5、b與位錯(cuò)線（）的位錯(cuò)稱為刃位錯(cuò)，可用符號(hào)（）表示；b與位錯(cuò)線（）的位錯(cuò)稱為螺位錯(cuò)，可用符號(hào)（）表示。6、a=b≠cα=β=900，γ=1200的晶體屬（）晶系。7、立方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（）面，六方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（）面。8、為使瘠性料泥漿懸浮，一般常用的兩種方法是（）和（）1、A；2、C；3、C；4、A；5、D，D；6、D；7、B；8、B、A、B；9、B；10、B；11、D；12、A1黏土晶格內(nèi)離子的同晶置換、黏土邊面斷裂、黏土內(nèi)腐殖質(zhì)離解、負(fù)2平移軸、像移面、螺旋軸3不等價(jià)置換、攙雜量（溶質(zhì)數(shù)量）、固溶度4陰離子間隙型、P、正比、增大5垂直、┴、平行、6六方7（111）、（0001）控制料漿的pH值、有機(jī)表面活性物質(zhì)的吸附1、什么是1.陶瓷經(jīng)燒結(jié)后在宏觀上的變化表述不正確的是（）A.強(qiáng)度增加B.體積收縮C.氣孔率降低D.致密度減少2.在反應(yīng)溫度下，當(dāng)固相反應(yīng)的某一相發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變時(shí)，反應(yīng)速度是（）A.無影響B(tài).加快C.減慢 3.表面擴(kuò)散系數(shù)Ds，界面擴(kuò)散系數(shù)Dg，晶格擴(kuò)散系Db的關(guān)系是（）﹥Dg﹥DbB.Ds﹥Db﹥Dg﹥Ds﹥DgD.Db﹥Dg﹥Ds4.下列屬于逆擴(kuò)散過程的是（）A.二次再結(jié)晶B.雜質(zhì)的富集于晶界C.布朗運(yùn)動(dòng)5.A，B進(jìn)行反應(yīng)生成AmBn,為擴(kuò)散控制的固相反應(yīng)，若DB》DA，則在AmBn-A界面上，反應(yīng)物B的濃度CB為（）C.不確定6.燒結(jié)中晶界移動(dòng)的推動(dòng)力是（）A.表面能B.晶界兩側(cè)自由焓差C.空位濃度差7.同一種物質(zhì)在晶體中的擴(kuò)散系數(shù)（）在玻璃中的擴(kuò)散系數(shù)A．大于B．等于C．小于D．不確定8.金斯特林格方程采用的反應(yīng)截面模型為（）A.平板B.球體C.球殼D.圓柱9.下列過程中，哪一個(gè)能使燒結(jié)體的強(qiáng)度增加而不引起坯體收縮A.蒸發(fā)-凝聚B.體積擴(kuò)散C.流動(dòng)傳質(zhì)D.溶解-沉淀10.純固相反應(yīng)，反應(yīng)過程是（）A.放熱過程B.等溫過程C.吸熱過程11.在制造透明Al2O3陶瓷材料時(shí)，原料粉末的粒度為2μm，在燒結(jié)溫度下保溫30分鐘，測得晶粒尺寸為10μm。若在同一燒結(jié)溫度下保溫4小時(shí)，晶粒尺寸為（）,為抑制晶粒生長加入％MgO，此時(shí)若保溫4小時(shí)，晶粒尺寸為（）。A.16μmB.20μmC.24μmD.28μm1.燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式有蒸發(fā)-凝聚傳質(zhì)、擴(kuò)散傳質(zhì)、流動(dòng)傳質(zhì)和溶解-沉淀傳質(zhì)四種，產(chǎn)生這四種傳質(zhì)的原因依次為（）、（）、（）和（）。2.均勻成核的成核速率Iv由（）和（）因子所決定的。

3.菲克第一定律的應(yīng)用條件是（），菲克第二定律的應(yīng)用條件是（）4.液-固相變過程的推動(dòng)力為（）、（）和（）。5.

固體內(nèi)粒子的主要遷移方式有（）、（）。6.如雜質(zhì)的量增加，擴(kuò)散系數(shù)與溫度關(guān)系曲線中本征與非本征擴(kuò)散的轉(zhuǎn)折點(diǎn)（）。7.合成鎂鋁尖晶石，可選擇的原料為MgCO3,MgO,γ-Al2O3,α-Al2O3,從提高反應(yīng)速率的角度出發(fā)選擇（），（）原料較好。8.在均勻成核時(shí)，臨界成核位壘ΔGk=（）,其值相當(dāng)于（）具有臨界半徑rk的粒子數(shù)nk/N=（）。9.液-固相變時(shí)，非均勻成核位壘與接觸角θ有關(guān)，當(dāng)θ為（）時(shí)，非均勻成核位壘為零。10.成核生長機(jī)理的相變過程需要有一定的過冷或過熱，相變才能發(fā)生，在（）情況下需要過冷。11.在制硅磚時(shí)，加入氧化鐵和氧化鈣的原因（），能否加入氧化鋁（）。12.在液相線以下的分相區(qū)的亞穩(wěn)區(qū)內(nèi)，其分解機(jī)理為（），新相成（）狀，不穩(wěn)定區(qū)的分解機(jī)理為（），新相成（）狀。1.D3.A,B1.壓力差、空位濃度差、應(yīng)力-應(yīng)變和溶解度；2.受核化位壘影響的成核率因子、受原子擴(kuò)散影響的成核率因子3.穩(wěn)定擴(kuò)散、不穩(wěn)定擴(kuò)散4.過冷度、過飽和濃度、過飽和蒸汽壓5.

空位機(jī)構(gòu)、間隙機(jī)構(gòu)6.向左7.MgCO3、α-Al2O38.1/3Akγ、新相界面能的1/3、exp（-ΔGk/RT）9.0o10.相變過程放熱11.作為礦化劑，產(chǎn)生不同晶型石英溶解度不同的液相，不能12.成核-生長機(jī)理、孤立的球形顆粒、旋節(jié)分解區(qū)（Spinodale）、高度連續(xù)性的非球形顆粒、1潤濕改善潤濕的方法有那些（10分）答：潤濕：固體與液體接觸后，體系（固體+液體）的吉布斯自由能降低時(shí)，就稱潤濕。改善潤濕的方法有：①降低γSLS、V兩相組成盡量接近；（2分）②降低γLV在液相中加表面活性劑；（2分）．③提高γSV去除固體表面吸附膜；（2分）④改變粗糙度。（2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(shí)，試比較兩種泥漿下列性質(zhì)的差異。（6分）（1）泥漿的流動(dòng)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ζ電位（6）泥漿的穩(wěn)定性（1）泥漿的流動(dòng)性KCl>CaCl2（1分）（2）泥漿的觸變性KCl<CaCl2（1分）（3）泥漿的可塑性KCll<CaCl2（1分）（4）坯體的致密度KCl>CaCl2（1分）（5）黏土的ζ電位KCll>NCaCl2（1分）（6）泥漿的穩(wěn)定性KCl>CaCl2（1分3在擴(kuò)散傳質(zhì)的燒結(jié)過程中，使坯體致密的推動(dòng)力是什么哪些方法可促進(jìn)燒結(jié)說明原因。（8分）答：在擴(kuò)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(diǎn)、顆粒內(nèi)部）空位濃度不同，導(dǎo)致原子或質(zhì)點(diǎn)由顆粒接觸點(diǎn)向頸部遷移，填充到氣孔中。因此使坯體致密化的推動(dòng)力是空位濃度差。（4分）對于擴(kuò)散傳質(zhì)：（1）控制原料的起始粒度非常重要，顆粒細(xì)小的原料可促進(jìn)燒結(jié)，因?yàn)轭i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(kuò)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(diǎn)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。（分）可分為島狀：硅氧四面體孤立存在；（分）組群狀：硅氧四面體以兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或六個(gè)，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；（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；（分）層狀：硅氧四面體通過三個(gè)共用氧在兩維平面內(nèi)延伸成硅氧四面體層；（分）架狀：每個(gè)硅氧四面體的四個(gè)頂角都與相鄰的硅氧四面體共頂，形成三維空間結(jié)構(gòu)。（分）5、構(gòu)中Al3+經(jīng)常取代[SiO4]中Si4+，但Si4+一般不會(huì)置換[AlO6]中的Al3+（（配位數(shù)為6時(shí)，S14＋、A13＋和O2－的離子半徑分別為?、?和?；配位數(shù)為4時(shí)，一離子半徑依次為?、?和?））。（7分）答：CN=4,rAl3+/ro2-==,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]；（分）CN=6，rSi4+/ro2-==,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(huì)置換[AlO6]中的Al3+，形成[SiO6]。說明影響擴(kuò)散的因素答：（1）化學(xué)鍵：共價(jià)鍵方向性限制不利間隙擴(kuò)散，空位擴(kuò)散為主。金屬鍵離子鍵以空位擴(kuò)散為主，間隙離子較小時(shí)以間隙擴(kuò)散為主。（2分）

（2）缺陷：缺陷部位會(huì)成為質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的快速通道，有利擴(kuò)散。（2分）

（3）溫度：D=D0exp（-Q/RT）Q不變，溫度升高擴(kuò)散系數(shù)增大有利擴(kuò)散。Q越大溫度變化對擴(kuò)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(kuò)散速度；雜質(zhì)與空位締合有利擴(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)升高。（2分）

（5）擴(kuò)散物質(zhì)的性質(zhì)和擴(kuò)散介質(zhì)的結(jié)構(gòu)：擴(kuò)散質(zhì)點(diǎn)和介質(zhì)的性質(zhì)差異大利于擴(kuò)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(diǎn)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(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。（4分）8相變過程的推動(dòng)力是什么（8分）答：總的推動(dòng)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，ΔG=ΔH-TΔS在平衡條件下，ΔG＝0，則ΔS=ΔH/T0式中：T0——相變的平衡溫度；ΔH——相變熱。在任意一溫度了的不平衡條件下，則有ΔG=ΔH-TΔS≠0若ΔH與ΔS不隨溫度而變化，ΔG=ΔH-TΔH/T0=ΔH（T0-T）/T0=ΔHΔT/T0相變過程放熱ΔH<O，要使ΔG<0，須有ΔT>O，T<T0,過冷；相變過程吸熱ΔH>O，要使ΔG<0，須有ΔT<O，T>T0,過熱。因此相平衡理論溫度與系統(tǒng)實(shí)際溫度之差即為該相變過程的推動(dòng)力。(2分)2．相變過程的壓力和濃度條件(1)氣相，恒溫下ΔG=RTlnP0/P欲使ΔG<0，須P>P0即汽相過飽和。(2分)(2)溶液ΔG=RTlnC0/C欲使ΔG<0，須C>C0即液相過飽和。(2分)綜上所述，相變過程的推動(dòng)力應(yīng)為過冷度、過飽和濃度、過飽和蒸汽壓。即相變時(shí)系統(tǒng)溫度、濃度和壓力與相平衡時(shí)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(shí)氣孔阻止晶界移動(dòng)，Vb=0。（1分）燒結(jié)中、后期，溫度控制適當(dāng)，氣孔逐漸減少?？梢猿霈F(xiàn)Vb=Vp，此時(shí)晶界帶動(dòng)氣孔以正常速度移動(dòng)，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。（2分）繼續(xù)升溫導(dǎo)致Vb》Vp，晶界越過氣孔而向曲率中心移動(dòng)，氣孔包入晶體內(nèi)部，只能通過體積擴(kuò)散排除，這是十分困難的。（2分）從實(shí)現(xiàn)致密化目的考慮，晶界應(yīng)帶動(dòng)氣孔以正常速度移動(dòng)，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：，（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(kuò)散傳質(zhì)的燒結(jié)過程中，使坯體致密的推動(dòng)力是什么哪些方法可促進(jìn)燒結(jié)說明原因。（8分）答：在擴(kuò)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(diǎn)、顆粒內(nèi)部）空位濃度不同，導(dǎo)致原子或質(zhì)點(diǎn)由顆粒接觸點(diǎn)向頸部遷移，填充到氣孔中。因此使坯體致密化的推動(dòng)力是空位濃度差。（4分）對于擴(kuò)散傳質(zhì)：（1）控制原料的起始粒度非常重要，顆粒細(xì)小的原料可促進(jìn)燒結(jié)，因?yàn)轭i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(kuò)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(diǎn):（1）兩者推動(dòng)力均為界面兩側(cè)質(zhì)點(diǎn)的吉布斯自由能之差；（2）進(jìn)行方式都是通過界面遷移。（2分）不同點(diǎn)：（1）前者是個(gè)別晶粒異常生長，后者是晶粒尺寸均勻生長；（2）前者氣孔被包裹到晶粒內(nèi)部，后者氣孔維持在晶界交匯處。（2分）生產(chǎn)中避免二次再結(jié)晶的方法有：（1）合理選擇原料的細(xì)度，提高粉料粒度的均勻性；（2）控制溫度；（3）引入添加劑。（3分）14在硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中，[SiO4]四面體或孤立存在，或共頂連接，而不共棱，更不共面，解釋之。（6分）答：在硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中，[SiO4]四面體中的Si4+是高電價(jià)低配位的陽離子，以共棱、共面方式存在時(shí)，兩個(gè)中心陽離子（Si4+）間距離較近、排斥力較大，所以不穩(wěn)定，而孤立存