无机材料物理化学复试题目
1，晶体的基本特征。请说明高岭石，石英，蒙脱石的结构和性能的特点
2，以氧化柿{没有找到那个字}-氧化锆，碳钢为例说明固溶体的种类及其特点。写出缺陷反映方程式
3，氧化锆的晶型转变，为什么不可以直接使用制备陶瓷，有什么方法改进。
4，以化学动力学分析均态核化与非均态核化，在微晶玻璃的制备过程中如何控制微晶的数量和尺寸
(还有几个题目，忘了)
无机材料物理化学复习参考
《无机材料物理化学》复习参考 名词解释 晶体非化学计量化合物非均匀成核阴、阳离子交换容量硼反常现象触变性烧结玻璃转化温度物理和化学吸附固相反应表面自由能和表面张力胶体扩散粘土胶团结构二次再结晶 简答与论述 1.晶体中结合键的类型和特点，并举例说明它们对材料结构和性能的影响。 2.石墨、滑石和高岭石具有层状结构，说明他们结构的区别及由此引起性质上的变化。 3.影响置换型固溶体和间隙型固溶体形成的因素有哪些？ 4.简述淬火玻璃与退火玻璃在结构与性能上有何差异？（消除和均衡由温度梯度产生的内 应力的玻璃为退火玻璃，淬火处理是将制品加热到接近其软化温度，使玻璃完全退火，然后迅速冷却，因此产生均匀的内应力，从而使玻璃表面产生预加压应力，增加了抗弯、抗冲击的抗扭曲变形的能力。） 5.简述玻璃形成的热力学、动力学和结晶化学条件。 6.当用焊锡来焊接铜丝时，用锉刀除去表面层，可使焊接更加牢固，请解释这种现象？ 7.玻璃与金属封接，为什么预先要在金属表面进行氧化处理？其作用如何？ 8.泥浆稀释的实质是什么？稀释剂的选择需要考虑哪几方面的因素？ 9.试解释粘土结构水和结合水（牢固结合水、松结合水）、自由水的区别，分析后两种水 在胶团中的作用范围及其对工艺性能的影响。 10.用Na2CO3和Na2SiO3分别稀释同一粘土泥浆，试比较电解质加入量相同时，两种泥浆的 流动性和触变性。 11.浓度差会引起扩散，扩散是否总是从高浓度处向低浓度处扩散？ 12.扩散的本质是什么？扩散系数与哪些因素有关？为什么？为什么可以认为浓度梯度大 小基本上不影响D值，但浓度梯度大则扩散得快又如何解释？ 13.比较杨德方程、金斯特林格方程的优缺点及适应条件。 14.如果要合成镁铝尖晶石，可供选择的原料为MgCO3、Mg(OH)2应MgO、Al2O3·3H2O、γ - Al2O3、α-Al2O3。从提高反应速率的角度出发，选择什么原料好？请说明原因。 15.为什么在成核生长机理相变中，要有一点过冷或过热才能发生相变？什么情况下需要过 冷，什么情况下需要过热？ 16.烧结的推动力是什么？它可凭哪些方式推动物质的迁移，各适用于何种烧结机理？ 17.何谓烧结过程中的二次再结晶？其推动力是什么？为什么要抑制二次再结晶过程？工 艺上常采取什么方法？
无机材料科学基础教案
《无机材料科学基础》 绪论 1、材料的发展动向及本课程的重要地位； 2、本课程的特色及基本要求。 3、无机材料物理化学的科学内涵 4、无机材料物理化学的研究方法 5、参考文献 第一章结晶学基础 §1-1—§1-6内容在结晶学课程中讲授 §1-7 晶体化学基本原理 一、结晶化学定律（Goldschmidt——哥希密特定律） 1、数量关系 2、大小关系 3、极化性能 二、决定晶体结构的基本因素 （一）原子半径和离子半径 （二）球体紧密堆积原理 1、等径球的最紧密堆积及其空隙 （1）六方最紧密堆积 1）六方最紧密堆积方式 2）六方最紧密堆积特点 （2）面心立方最紧密堆积 1）立方最紧密堆积方法 2）立方最紧密堆积特点 （a）最紧密堆积的堆积系数 （b）紧密堆积中的空隙类型与数目 2、不等径球的堆积 一、配位数与配位多面体 1、配位数（CN） 2、配位多面体 二、离子极化 三、电负性（X） 四、鲍林规则（L.Pauling） （一）第一规则——配位多面体规则 1、第一规则的意义 2、配位数与临界半径比（极限半径比） （二）第二规则——电价规则（最重要的规则） 1、电价规则的意义——可确定负离子的CN或电价 2、可分析晶体结构是否稳定并分析结构中配位多面体的连接方式（三）第三规则—共顶、共面、共棱规则 （四）第四规则——岛式规则 （五）第五规则——节约规则
作业：P37 1-10 四面体键角109.28； 思考题： P37 1-7； 1-9； 第二章 晶体结构与结构缺陷 §2-1 典型结构类型 一、金刚石结构与石墨结构 （一）描述晶体结构的方法 1．点坐标法—描述结构基元的位置 2．投影法—也叫标高法。 3、球体紧密堆积法—反映质点的堆积特点和充填情况； 4．多面体的连接方式——对复杂的晶体结构，其质点数目多，用其他方法表示不易找出特点，而用此法则简单明了地描述其结构特点。 （二）金刚石结构 （三）石墨结构 金刚石是目前硬度最大的材料，石墨则是最软的材料。性质差异的原因是结构上的差异。 二、NaCl 型结构 NaCl 从化学式上说是属于AX 型化合物： （一）NaCl 型结构分析 NaC 晶体的空间群：Fm3m F ——表示布拉格点阵类型（面心立方） m ——表示对称面[在（001）面上有一对称面]； 3——对称轴[在（111）面上有一个三次轴； m ——表示倒转轴[在垂直于（110）方向有对称面） [2- =m] 1、从堆积方式上分析 2、Na ＋、Cl －在晶体中的位置分布规律 （二）具有NaCl 型结构的物质有32种 氧化物：MgO 、CaO 、SrO 、BaO 、MnO 、FeO 、CoO 、NiO 氮化物：TiN 、LaN 、TiC 、ScN 、CrN 、ZrN 这些物质其晶系、堆积方式、正负离子配位数、点阵类型均相同，仅晶格常数不同。 三、闪锌矿型结构——（ZnS -β） 1、立方型ZnS 结构分析 2、具有闪锌矿结构的晶体——有27种 四、纤锌矿型结构——（ZnS -α） 1、六方ZnS 结构分析 2、具有六方ZnS 结构的晶体——有23种如： BeO 、ZnO 、AlN 五、萤石型（CaF 2）结构 （一）萤石结构 1、萤石结构分析 2、结构特点 （1）内部空隙较大——1/2有立方体空隙是空的 （2）可看作是正离子作面心立方堆积，F-离子充填在四面体中；
无机材料物理化学课后习题及答案
第一章几何结晶学基础 1-1.晶体、晶胞的定义；空间格子构造的特点；晶体的基本性质。 1-2.参网页上的模型，运用对称要素组合定律，写出四方柱、六方柱、四方 四面体、斜方双锥、六八面体、三方柱、复三方三角面体、四六面体的点群符号，并写出其所属的晶系和晶族。 1-3.参阅网页上的模型，请确定单型中的六八面体、复三方偏三角面体、复六 方双锥、和聚型中2、3、4号模型在晶体定向中，各晶体的晶轴分别与哪些对称 轴重或晶棱方向平行？ 1-4.请写出单型三方柱、四方柱、四方双锥、六方柱、菱面体、斜方双锥各晶 面的主要晶面符号。 1-5.请写出下列聚型模型各晶面的晶面符号：1、2、3、4。两个对称面相互成 1）60°、2）90°、3）45°、4）30°，可组合成什么点群？ 1-6.由两根相交的二次轴互成1）90°、2）60°、3）45°、4）30°，可以组 合成什么点群？试在面心立方格子中画出菱面体格子 1-7.一晶面在X、Y、Z轴分别截得2、4、6个轴单位，请写出此晶面符号。 1-8.作图表示立方晶体的（123）、（012）、（421）晶面。 1-9.在六方晶体中标出晶面（0001）、（2110）、（1010）、（1120）、（1210）的位臵。 1. 答：晶体最本质的特点是其内部的原子、离子、或原子集团在三维空间以一 定周期性重复排列而成 , 晶体的空间格子构造有如下特点：结点空间格子中的 点，在实际晶体中它们可以代表同种质点占有的位臵，因此也称为晶体结构中的 等同点位臵。行列结点在一维方向上的排列 . 空间格子中任意两个结点连接的 方向就是一个行列方向。面网结点在平面上的分布构成面网。空间格子中，不 在同一行列上的任意三个结点就可联成一个面网。平行六面体空间格子中的最 小单位。它由六个两两平行且大小相等的面组成。 晶体的基本性质是指一切晶体所共有的性质，这些性质完全来源于晶体的空间格 子构造。晶体的基本性质主要包括以下五点： 1 ） . 自限性（自范性），指晶体在适当条件下自发形成封闭几何多面体的性 质。晶体的的多面体形态是其格子构造在外形上的反映。暴露在空间的晶体外表，如晶面、晶棱与角顶分别对应其晶体空间格子中的某一个面网、行列和结点。 2 ） . 结晶均一性，指同一晶体的各个不同部分具有相同的性质。因为以晶体 的格子构造特点衡量，晶体不同部分质点分布规律相同，决定了晶体的均一性。 3 ） . 对称性，指晶体中的相同部分在不同方向上或不同位臵上可以有规律地 重复出现。这些相同部位可以是晶面、晶棱或角顶。晶体宏观上的对称性反映了 其微观格子构造的几何特征。
无机材料物理化学(贺蕴秋)考试题讲课稿
无机材料物理化学(贺蕴秋)考试题
一、填空 硅酸盐结构：岛状结构层状结构组群状结构链状结构架状结构 晶格能影响因素：离子半径离子电荷电子层构型 固溶体种类：填隙型置换型 决定离子晶体结构的基本因素：球体最紧密堆积配位数离子的极化电负性 固溶体影响因素：离子尺寸晶体的结构类型电负性 非化学计量化合物：阴离子空位型阳离子填隙型阴离子填隙型阴离子空位型位错类型：刃位错螺型位错 熔融三种冷却过程：结晶化玻璃化分相 玻璃冷却速率的影响因素：过冷度熔体黏度晶核形成速率晶核成长速率 玻璃在熔点的黏度越高越易形成玻璃，Tg/Tm>2/3时易形成玻璃 3T图中3T：时间温度转变 分子引力：定向力色散力诱导力 热缺陷：弗伦克尔缺陷肖特基缺陷 固体表面影响因素：表面粗糙度表面微裂纹 晶界：小角度晶界大角度晶界 润湿现象：附着润湿铺展润湿浸渍润湿 润湿的影响因素：粗糙度吸附膜 熔体黏度的影响因素：温度熔体组成 扩散机制：直接易位环形易位间隙扩散准间隙扩散空位扩散 由点缺陷（肖特基和弗兰克尔缺陷）引起的扩散为本征扩散，空位来源于掺杂而引起的扩散为非本征扩散。
黏附的影响因素：润湿性黏附功黏附面的张力相容性和亲和性 固相反应速率：化学反应速率扩散速率 烧结气氛：还原性氧化性中性 固态相变：一级相变二级相变 从熔体中析晶的过程分二步完成，首先是成核，然后就是晶体生长过程。均匀成核的成核速率由受核化位垒影响的成核率因子和受原子扩散影响的成核率因子所决定的。 固体质点扩散的推动力：化学位梯度 液－固相变过程的推动力：过冷度 烧结过程的推动力：粉料表面能的降低 二、名词解释 晶格能：在0K时1mol离子化合物的各离子拆散成气体所需的能量 配位数：与一个原子或离子直接相邻的原子或离子数 离子极化：离子正负电荷的重心发生偏离产生偶极矩的现象 同质多晶：物质在不同温度、压力等热力学条件下呈现不同的晶体结构 点缺陷：在空间各方向上的尺度远小于晶体、晶粒尺度的缺陷 热缺陷：由晶体内部质点热运动而形成的缺陷 肖特基缺陷：原子离开平衡位置迁移至晶体表面格点位置，晶体内仅留有空隙的缺陷 弗伦克尔缺陷：原子离开平衡位置进入晶格间隙形成的缺陷
《无机材料物理化学》试卷
一 名词解释（每题5分，共20分） 1. 配位数 2. 玻璃体 3. 弗伦克尔缺陷 4. 凝聚系统 二 填空题（每空1分，共10分） 1. 二元系统相图中，界线上表示 相平衡，无变量点上表示 相平衡。 2. 三元凝聚系统相图中，当P=1时，F= 。 3. 离子晶体结构中，正负离子半径比决定了 。 4. 玻璃结构参数中，X 是指 ，Y 是指 ，Z 是指 ，R 是指 。 5. 依互溶度大小，固溶体分 和 。 三 选择题（每题2分，共10分） 1. 在三元系统相图中，如果具有七个副三角形，则相图中 无变量点的个数可能为（ ） Ａ、０ Ｂ、６ Ｃ、７ 2. 随温度的升高，熔体的粘度将（ ） A 、变大 B 、变小 C 、不变 3. 吸附现象使材料的表面能（ ） A 、升高 B 、降低 C 、不变
4. 原子扩散的驱动力是（ ） A 、组元的浓度梯度 B 、组元的化学位梯度 C 、温度梯度 5. 等径球体作密堆积时，其空隙分为两种，这两种空隙分别为（ ） A 、四面体与面心立方 B 、八面体与体心立方 C 、四面体与八面体 四 问答题 （共40分） 1. 简述固体表面粗糙度对润湿性的影响？(10分) 2. 试述晶体结构中点缺陷的类型。以通用的表示法写出晶体中各种点缺陷的表示符号。试举例写出CaCl 2中Ca 2+置换KCl 中K +或进入到KCl 间隙中去的两种点缺陷反应表示式。(15分) 3. 影响粘土可塑性的因素有哪些？生产上可以采用什么措施来提高或降低粘土的可塑性以满足成型工艺的需要？(15分) 五 相图分析（20分） 1. 划分副三角形； 2. 标出各条界线上的温度变化方向； 3. 判断各无变点的性质； 4. 写出各无变点的平衡反应式； 5. 写出组成为M 点的熔体析晶的路程。 B S
无机材料物理性能复习资料(精.选)
一、名词解释 塑性形变：指一种在外力移去后不能恢复的形变 延展性：材料在经受塑性形变而不破坏的能力称为材料的延展性 黏弹性：一些非晶体和多晶体在受到比较小的应力作用时可以同时表现出弹性和粘性，这种现象称为黏弹性 滞弹性：对于实际固体，弹性应变的产生与消除都需要有限的时间，无机固体和金属表现出的这种与时间有关的弹性称为滞弹性 蠕变：当对黏弹性体施加恒定压力σ0时，其应变随时间增加而增加。这种现象叫蠕变，此时弹性模量Ec也将随时间而减小 Ec（t）=σ0/ε（t） 弛豫：如果施加恒定应变ε0，则应力将随时间而减小，这种现象叫弛豫。此时弹性模量Er也随时间降低Er=σ（t）/ε0 Grffith微裂纹理论：实际材料中总是存在许多细小的裂纹或缺陷；在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近产生应力集中现象；当应力到达一定程度时，裂纹的扩展导致了材料断裂。（为什么某物质尖端易断？） 攀移运动：位错在垂直于滑移面方向的运动称为攀移运动。 热容：描述材料中分子热运动的能量随温度而变化的一个物理量，定义为使物体温度升高1K所需要外界提供的能量。 德拜热容理论（德拜三次方定律）：在高于德拜温度θD时，热容趋于常数25 J/(mol·K)，而在低于θD时热容则与T3成正比。 热稳定性：是指材料承受温度急剧变化而不破坏的能力，又称抗热震性。 抗热冲击断裂性能：材料发生瞬时断裂，抵抗这类破坏的性能为～ 抗热冲击损伤性能：在热冲击循环作用下，材料表面开裂、剥落，并不断发展，
最终破裂或变质，抵抗这类破坏的性能为～ 本征电导（固有电导）：晶体点阵中基本离子的运动，称为～ 电介质的极化：电介质在电场作用下产生束缚电荷，也是电容器贮存电荷能力增强的原因。 居里温度：是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，即铁磁体从铁磁相转变成顺磁相的相变温度。也可以说是发生二级相变的转变温度。低于居里点温度时该物质成为铁磁体，此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点温度时，该物质成为顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。 二、填空 晶体中的塑性形变有两种方式：滑移和孪晶 滑移系统包括滑移方向和滑移面 影响粘度的因素：温度、时间、组成 影响热导率的因素：温度、显微结构、化学组成、 反射分为：全反射、漫反射、镜面反射 载流子:电子、空穴、正离子、负离子、空位 金属材料电导的载流子是自由电子 无机非金属材料电导的载流子可以是电子、电子空穴、或离子、离子空位、 非金属材料按其结构状态可以分为晶体材料与玻璃态材料 杂质半导体：n型半导体（五价元素原子取代四价原子），p型半导体（三价元素原子取代四价原子） 超导特性：完全抗磁性在超导体内永远保持磁感应强度为零迈斯纳效应与零电阻现象是超导体的两个基本特性 提高材料透明度：细：细化晶粒密：减小气孔纯：减少杂质
无机材料物理性能》课后习题答案
《材料物理性能》 第一章材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解： 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其 上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-11一圆柱形Al 2O 3晶体受轴向拉力F ，若其临界抗剪强度 τf 为135 MPa,求沿图中所示之方向的滑移系统产生滑移时需要的最 小拉力值，并求滑移面的法向应力。 解： 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： Voigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： 以上两种模型所描述的是最简单的情况，事实上由于材料力学性能的复杂性，我们会用到用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的复杂模型。如采用四元件模型来表示线性高聚物的蠕变过程等。 第二章 脆性断裂和强度 )(112)(1012.160cos /0015.060cos 1017.3) (1017.360cos 53cos 0015.060cos 0015.053cos 8233 2min 2MPa Pa N F F f =?=? ???=?=????=????=πσπτπ τ：此拉力下的法向应力为为：系统的剪切强度可表示由题意得图示方向滑移
无机材料物理化学复习
第一章 晶体结构 1晶体定义 内部质点在三维空间作周期性重复排列的固体，也就是说，晶体是具有格子构造的固体。 2晶体的基本性质 固定的熔点 各向异性 自限性 稳定性 对称性 均匀性 晶面角守恒定律 3非晶体的概念 内部质点排列不规则，不具有长程有序，不具格子构造，不能自发形成规则多面体外形的无定形体。 4结晶作用的基本方式 气→固结晶作用 升华结晶 液→固结晶作用 从溶液中结晶、从熔体中结晶 固（1）→固（2）结晶作用 多晶转变、再结晶、固溶体的离析、固相反应结晶作用、重结晶、反玻璃化作用 一般来说，晶格能越高，离子间结合越牢固，其硬度越大，熔点越高，热膨胀系数越小。 5结晶化学定律（哥希密特）：晶体的结构取决于构成其质点的大小关系、数量关系和极化 性能。 6 最紧密堆积原理：质点之间的作用力使它们之间距离最小，空间最小。 （1）等径球体的密堆 由四个球组成 由六个球组成 （2）不等径球体的密堆 较大的球做紧密堆积，较小的球进入大球堆积所形成的空隙中。 在离子晶体中，通常负离子半径要比正离子大，所以负离子通常做近似的紧密堆积，而正离子来填隙。 7配位数（CN ）和配位多面体 配位数（CN ）： 在晶体结构中，一个原子（离子）周围相邻结合的同种原子（异号离子）的个数。 ％晶胞体积积 一个晶胞内球占的总体空间利用率＝100??? ?等如：质点所组成的化合物。不等径球体密堆：不同等、、：点组成的单质晶体。如等径球体密堆：同一质 球体密堆NaCl Au Cu Ag ％。％，空隙率空间利用率立方密堆—排列六方密堆—排列等径球体密堆95.2505.74............??????ABCABC ABAB ???八面体空隙四面体空隙空隙???????????????? ?离子密堆，正离子填隙不等径球体的密堆：负个八面体空隙有个四面体空隙有个球（质点）密堆个八面体空隙一个球周围有个四面体空隙一个球周围有等径球体密堆n n n 268
燕山大学无机材料物理化学复习大纲
无机材料物理化学 ? ? 教材：1. 无机材料物理化学叶瑞伦方永汉陆佩文编，中国建筑工业出版社出版。 2. 硅酸盐物理化学浙江大学、武汉工业大学、上海化工学院、华南工学院编， 中国建筑工业出版社出版。 第一章晶体 1．请给出配位数、配位多面体的基本概念。 2．由同种原子构成最紧密排列的晶体时有几种排列方式？给出每种晶体单胞中原子个数、空位种类和个数、原子的配位数。 3．何为共价晶体，共价晶体的结构特征有那些？ 4．简述鲍林五规则，怎样用鲍林第二规则判断晶体的稳定性。 5．掌握NaCl、石墨、金刚石、萤石、钙钛矿型晶体的单胞结构、配位关系、原子和空隙位置及数量、电价平衡计算等基本特性。 6．给出描述硅酸盐结构的基本原则，简述硅酸盐结构类型及特性。 第二章晶体结构缺陷 1．晶体结构缺陷的类型有那些？每种缺陷的特点。 2．何为热缺陷，简述热缺陷的种类、形成过程及与温度的关系。 3．何为位错？简述位错的基本性质和位错的形成、位错应力、位错反应、位错滑移及增值等机制。从位错滑移的角度解释材料的塑性变形机制。 4．给出面缺陷的基本形式，简述大角度晶界的重整点阵模型。 第三章固溶体 1．简述固溶体的分类原则。 2．给出影响置换型固溶体的因素及影响规律。 3．何为15％规律，解释该规律的形成原因。 4．给出掺杂固溶体中的卫格定律(Vegar Law)和雷特格定律(Retger Law)基本内容，举例说明它们的应用方法。 5．简述固溶体的电性能。 第四章熔体及玻璃体 1．阐述玻璃熔体形成的聚合物理论。 2．简要说明玻璃熔体与温度、组成的关系。 3．阐述玻璃形成的热力学原理与动力学工程。 4．给出玻璃形成的结晶化学条件。 5．何为玻璃体的结构参数？由此原理解释硼酸盐玻璃的硼反常现象。 6．何为玻璃的分相现象？请给出玻璃体亚稳分解和不稳分解的基本内容，并比较其异同点。第五章固体表面与界面行为
《无机材料物理化学》课程期末考试试卷 A 2007.01.
《无机材料物理化学》课程期末考试试卷 A 2007.01. 一、术语解释（共24分，每小题3分） 1、对称轴与螺旋轴 2、面心格子与底心格子 3、固溶体与非化学计量化合物； 4、铺展润湿与附着润湿 5、正常晶体生长与二次重结晶； 6、本征扩散与非本征扩散 7、马氏体相变和有序 无序相变；8、切线规则与三角形规则 二、填充题（共20分，每空0.5分） 1、低级晶族的晶体包括、和晶族；八面体的对称型为，属于晶系。 2、根据硅氧四面体的连接方式不同，硅酸盐晶体的结构类型可分为五类，其中橄榄石属于硅酸盐、高岭石属于硅酸盐、绿柱石属于硅酸盐，钠长石属于硅酸盐、蒙脱石属于硅酸盐。 3、尖晶石型晶体结构中二价阳离子充填空隙、三价阳离子充填 空隙、反尖晶石型结构中二价阳离子充填空隙、三价阳离子充填空隙。 4、热缺陷的两种基本形式为和。热缺陷的浓度与和等因素有关。当TiO 和FeO 2 溶于Al2O3中产生缺陷的反应方程式为: (此空1分)。 5、四种烧结传质过程为、、、和。影响烧结的因素有、、、、和。 6、固相反应的四个特点为、 、 、和。 7、扩散的推动力应是；烧结的推动力为__________________________________。 8、过冷度对析晶过程有很大影响，一方面当过冷度增大，_________________ ___________________________________________________有利晶核 形成；另一方面，由于过冷度增大，__________________________________ _________________________________对晶核形成和长大都不利(各1分)。
2007级材料化学专业《无机材料物理化学》试卷(A)
2007级材料化学专业《无机材料科学基础教程》试卷（A ） 一 名词解释（共20分） 1玻璃的晶子学说和无规则网络学说 2 均匀成核与非均匀成核 二、问答题：（共50分） 1什么是亚稳分解和旋节分解？试从成分、形貌、有序性、界面、能量、扩散方向及所需时间等方面进行对比。（10分） 2 用Na 2CO 3和Na 2SiO 3分别稀释同一种粘士（以高岭石矿物为主）泥浆，试比较电解质加入量相同时，两种泥浆的流动性、注浆速率、触变性和坯体致密度有何差别？（10分） 3 影响烧结的因素有哪些？最易控制的因素是哪几个？（10分） 4氧化铝瓷件中需要被银，已知1000℃时γ(Al 2O 3(S))=1.0×10-3N/m,γ(Ag (L))=0.92×10-3N/m, γ(Ag (L) /Al 2O 3（S ）)=1.77×10-3N/m ，问液态银能否湿润氧化铝瓷件表面？用什么方法改善它们之间的湿润性？（10分） 5 MgO 具有NaCl 结构。根据O 2-半径为0.140nm 和Mg 2+半径为0.072nm ，计算球状离子所占据的体积分数和计算MgO 的密度。并说明为什么其体积分数小于74.05%？ 三 判断题：（共10分，每题2分）（凡正确的用“√”，不正确或不完善的用“×”表示） 1 实际固体的表面即使是超细研磨、抛光，从微观角度看也 是粗糙不平的。 （ ） 2阳离子交换容量测定实验表明：高岭石的阳离子交换容量大于蒙脱石的。（ ） 3在离子晶体中，原子或离子在晶界上扩散远比在晶粒内部扩散快。 （ ） 4固态烧结的扩散传质过程中，烧结产物强度增加而密度不增加。 （ ） 5 玻璃的结构参数Y 值越大，则玻璃的粘度也越大。 （ ） 班级 考号 姓名 景 班级 考号 名 景德镇陶
《无机材料物理化学》课程期末考试试卷
《无机材料物理化学》课程期末考试试卷 A 2005.12. 一、术语解释（共24分，每小题3分） 1、立方最紧密堆积与六方最紧密堆积 2、F-色心与V-色心 3、置换型与间隙型固溶体； 4、弗伦克尔缺陷与肖特基缺陷 5、本征与非本征扩散 6、晶核的临界半径和形成玻璃的临界冷却速率 7、晶粒生长和二次再结晶8、烧结与固相反应 二、填充题（共36分，每空1分） 1、根据晶体的对称型可把晶体分为、和三大晶族及个晶系，对称型L2PC属于晶系。 2、根据硅氧四面体的连接方式不同，硅酸盐晶体的结构类型可分为五类，分别是、、、 和，其中钾长石属于硅酸盐。 3、空间格子中的平行六面体除原始格子外还有三种格子，分别为、 、。 4、根据缺陷的产生机理，点缺陷的主要类型包括、 和等。当MgO溶于Al2O3中产生缺陷的反应方程式为: 。 5、在浓度三角形内，以下几条规则是适用的，主要包括、 、、和等。 三元系统对于生产硅酸盐水泥具有重要参考价值。除用淬冷法可测定凝聚系统的相图外，另一种可测定相图的基本方法是。
6、材料中有时也会发生质点向浓度增大的方向进行扩散，即所谓， 例如玻璃的过程以及晶界上等。 7、液-固相变的析晶过程包括和两个过程。检测分相的实验方法有几种，其中一种方法的名称为。 8、扩散推动力为；烧结推动力为。影响固相反应的四个主要因素有、、 、和。 三、问答题（共40分） 1.试说明层状硅酸盐的晶体结构特点，并解释高岭石和蒙脱石在离子交换容量方面存在较大差异的原因。（10分） 2. (a) 试述烧结的三个阶段及其特征；(b) 烧结中常见的传质方式有四种，请说明其中三种传质方式的烧结推动力为何？（9分） 3. 对整个液－固相变过程，阐述过冷度的影响，需画出相应的示意图。并讨论此示意图对研究玻璃的形成有何参考意义。（6分） 4. 请分别阐述为提高ZrO2和MgO陶瓷的扩散速率可分别引入何种氧化物？分别产生什么类型的空位？请分别写出缺陷方程式。（5分） 5. 在下列相图中：(a)确定各条界线的温降方向和性质(以单箭头或双箭头表示)；(b)判断三元化合物S的性质；(c)确定无变量点K的性质；(d)写出组成点M和N熔体的冷却结晶路程（需分别写出液相点和固相点的变化）。（10分）
无机材料物理性能
第一章 塑性形变及形式：塑性形变是指一种在外力移去后不能恢复的形变。有两种基本方式，滑移和孪晶。 弛豫：当对粘弹性体施加恒定的应变ε0时，则应力将随时间而减小，这种现象叫弛豫。滞弹性：对于理想的弹性固体，作用力会立即引起弹性应变，一旦应力消除，应变也会随之立刻消除。但对于实际固体这种弹性应变的产生与消除需要有限时间。无机固体和金属这种与时间有关的弹性称为滞弹性。 粘弹性：一些非晶体，有时甚至多晶体在比较小的应力时可以同时表现出弹性和粘性，称为粘弹性。 金属材料和无机材料塑性变形机理： 金属易于滑移而产生塑性形变，金属键没有方向性，滑移系统很多 实际晶体是位错运动的结果。 （1）无机非金属材料中的离子键、共价键具有方向性，所以室温下无机材料中位错运动十分困难。 （2）位错运动只能在滑移面上运动，只有滑移面上的分剪应力才能是H（τ）降低。无机材料中滑移系统只有有限几个，因此滑移面上分剪应力往往很小。不同晶粒的滑移系统的方向不用，在晶粒中的位错运动遇到晶界就会塞积下来，形不成宏观滑移。 （3）温度升高事，位错运动的速度加快，某些脆性材料在高温下也有一定塑性形变。 高温蠕变的三个理论： （1）高温蠕变的位错运动理论 无机材料中晶相的位错在低温下受到障碍难以放生运动，在高温下原子热运动加剧，可以使位错从障碍中解放出来，引起蠕变。常温高应力下的金属蠕变，多半由于位错运动所致。（2）扩散蠕变理论 高温下的蠕变现象和晶体中的扩散现象类似，并且把蠕变过程看成是外力作用下沿应力作用方向扩散的一种形式。在晶粒内部，各点的应力状态不可能产生集中的位错塞积，而是产生高温下短程的位错运动的叠加。每次位错运动均选择最优的滑移系统。呈宏观塑性形变。 第二章 裂纹的亚临界生长：裂纹除快速失稳扩展外，还会在使用应力下，随着时间的推移而慢慢扩展。这种缓慢扩展也叫亚临界生长。 相变增韧：利用多晶多相陶瓷中某些成分在不用温度的相变，从而增韧的效果，统称为相变
无机材料物理化学(贺蕴秋) 答案
第一章几何结晶学基础 1-1. 晶体,晶胞的定义;空间格子构造的特点;晶体的基本性质. 1-2. 参网页上的模型,运用对称要素组合定律,写出四方柱,六方柱,四方四面体,斜方双锥,六八面体,三方柱,复三方三角面体,四六面体的点群符号, 并写出其所属的晶系和晶族. 1-3. 参阅网页上的模型,请确定单型中的六八面体,复三方偏三角面体,复六方双锥,和聚型中2,3,4 号模型在晶体定向中,各晶体的晶轴分别与哪些对称轴重或晶棱方向平行? 1-4. 请写出单型三方柱,四方柱,四方双锥,六方柱,菱面体,斜方双锥各晶面的主要晶面符号. 1-5. 请写出下列聚型模型各晶面的晶面符号:1,2,3,4.两个对称面相互成1)60°,2)90°,3)45°,4)30°,可组合成什么点群? 1-6. 由两根相交的二次轴互成1)90°,2)60°,3)45°,4)30°,可以组合成什么点群? 1-7. 试在面心立方格子中画出菱面体格子一晶面在X,Y,Z 轴分别截得2,4,6 个轴单位,请写出此晶面符号. 1-8. 作图表示立方晶体的(123),(012),(421)晶面. 1-9. 在六方晶体中标出晶面(0001),(2110),(1010),(1120),(1210) 的位置. 1. 答:晶体最本质的特点是其内部的原子,离子,或原子集团在三维空间以一定周期性重复排列而成, 晶体的空间格子构造有如下特点: 结点空间格子中的点,在实际晶体中它们可以代表同种质点占有的位置,因此也称为晶体结构中的等同点位置. 行列结点在一维方向上的排列 . 空间格子中任意两个结点连接的方向就是一个行列方向.面网结点在平面上的分布构成面网.空间格子中,不在同一行列上的任意三个结点就可联成一个面网.平行六面体空间格子中的最小单位.它由六个两两平行且大小相等的面组成. 晶体的基本性质是指一切晶体所共有的性质, 这些性质完全来源于晶体的空间格子构造.晶体的基本性质主要包括以下五点: 1 ) . 自限性(自范性),指晶体在适当条件下自发形成封闭几何多面体的性质. 晶体的的多面体形态是其格子构造在外形上的反映. 暴露在空间的晶体外表, 如晶面,晶棱与角顶分别对应其晶体空间格子中的某一个面网,行列和结点. 2 ) . 结晶均一性,指同一晶体的各个不同部分具有相同的性质.因为以晶体的格子构造特点衡量,晶体不同部分质点分布规律相同,决定了晶体的均一性. 3 ) . 对称性,指晶体中的相同部分在不同方向上或不同位置上可以有规律地重复出现.这些相同部位可以是晶面,晶棱或角顶.晶体宏观上的对称性反映了其微观格子构造的几何特征. 4 ) . 各向异性,指晶体的性质因方向不同而具有差异.如云母的层状结构显示了在不同方向上的结合强度不同.从微观结构角度考虑,代表云母晶体的空间格子在不同方向上结点位置的排列不同. 5 ) . 稳定性(最小内能),指在相同的热力学条件下,具有相同化学组成的晶体与气相,液相,非晶态相比,晶体具有最小内能,因此也是稳定的结构. 2. 答: 点群运用组合定律晶系晶族四方柱L 4 4L 2 5PC 1,2,3 四方中级六方中级六方柱L 6 6L 2 7PC 1.2.3 四方四面体Li 4 2L 2 2P 4,5 四方中级斜方双锥3L 2 3PC 1,2,3 正交低级六八面体3L 4 4L 3 6L 25 等轴高级9PC 三方中级复三方三角面L 3 3L 2 3PC 1,2,3 体四六面体3L 4 4L 3 6L 25 等轴高级9PC 六方中级三方柱Li 6 3L 2 3P 4 3 答:略4. 答: 三方柱晶面1(2110) 晶面2( 1210) 晶面3(1120) 晶面4(0001) 晶面5(0001) 四方柱晶面1(100) 晶面2(010) 晶面3(100) 晶面4(010) 晶面5(001) 晶面6(001) 四方双锥晶面1(h0l) 晶面2(0kl) 晶面3(h0l) 晶面4(0kl) 晶面5(h0l) 晶面6(0kl) 晶面7(h0l) 晶面8(0kl) 六方柱晶面1(10l0) 晶面2(01l0) 晶面3(l100) 晶面4(l010) 晶面5(0l01) 晶面6(1l00) 晶面7(0001) 晶面8(000l) 菱面体晶面1(h00l) 晶面2(0k0l) 晶面3(h00l) 晶面4(0l0l) 晶面5(00il) 晶面6(00il) 斜方双锥晶面1(hkl) 晶面2(hkl) 晶面3(hkl) 晶面4(hkl) 晶面5(hk l ) 晶面6(hk l ) 晶面 7 (hkl) 晶面8(hkl) 5. 答: 60°L33P 90°L22P 45°L44P 30°L66P 6. 答: 90°3L 2 60°L33L2 45°L 4L 30°L 6L 6 4 2 2 7. 答:略.(632) 8. 答:略9. 答:略 第二章晶体化学基础和无机化合物晶体结构 1-1. 晶格能与哪些因素有关?已知MgO 晶体具有氯化钠的结构型, 其晶格常数 a 为
无机非金属材料物理化学知识点整理
无机非金属材料物理化学知识点整理无机非金属材料为北航材料学院2009年考研新加科目，考试内容包括大三金属方向限选课《无机非金属材料物理化学》（60%左右）和大四金属方向限选课《特种陶瓷材料》（40%左右）。参考书：陆佩文主编《无机材料科学基础》，武汉理工大学出版社，1996年。本资料由陆晨整理录入。祝愿大家考出好成绩。 第一章无机非金属材料的晶体结构 第一节：概述 一、晶体定义：晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。 二、晶体结构=空间点阵+结构单元 三、晶体的基本性质： 1、均一性 2、各向异性 3、自限性 4、对称性 5、稳定性 四、对称性、对称元素、七大晶系、十四种布拉菲格子 结晶符号1、晶面符号——米勒指数(hkl) 2、晶棱符号[ uvw] PS：其实只要看了金属学，这些就都会了，懒得写了… 第二节：晶体化学 一、离子键、共价键、金属键、分子间力、氢键定义、特点（大家都知道的东西…） 二、离子极化： 三、鲍林规则（重点）： 鲍林第一规则──配位多面体规则，其内容是：“在离子晶体中，在正离子周围形成一个负离子多面体，正负离子之间的距离取决于离子半径之和，正离子的配位数取决于离子半径比”。 鲍林第二规则──电价规则指出：“在一个稳定的离子晶体结构中，每一个负离子电荷数等于或近似等于相邻正离子分配给这个负离子的静电键强度的总和，其偏差≤1/4价”。静电键强度S=正离子数Ｚ＋/正离子配位数n ，则负离子电荷数Ｚ＝∑Si=∑(Zi+/ni)。 鲍林第三规则──多面体共顶、共棱、共面规则，其内容是：“在一个配位结构中，共用棱，特别是共用面的存在会降低这个结构的稳定性。其中高电价，低配位的正离子的这种效应更为明显”。
无机材料物理化学试题
无机材料物理化学试题1 一、填空题（每空1分，共20分） 1.晶体结构中的热缺陷有和类。 2.三T图中三个T代表 3. 玻璃具有下列通性：_________________ 4. 固体中质点扩散的推动力是 _______ 、______________ 和_____________ 。 ，液一固相变过程的推动力是，烧结过 程的推动力是 5.试验测得NaCI的扩散系数与温度关系如图所 示，直线（1）属 ________________ 扩散，直线（2）属_____________ 扩散；如果提高NaCI的纯度， 两直线的转折点向_________________ 方向移动。 6.组成Na^O . 1/2AI 2O3.2SiO 2的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为1（非化学计量扩 1/T 7.在硅酸盐熔体中，当以低聚物为主时，体系的粘度 _________________________ 、析晶能力 8.写出缺陷反应式 La2O3Ce°2，（负离子空位）。 ZrO2—「3T------------------------------------------------------------- （负离子间隙）。 二. （10分）已知Q溶解在FeO晶体中形成贫铁氧化物F&-x的反应如下： 1 2Fe Fe =O o ■ V Fe 2Fe Fe 试用扩散的微观理论推导Fe2+的扩散系数D Fe2+与氧分压P°2的关系式。 三.（10分）写出杨德尔模型要点及动力学关系式，为什么在转化率高时出现偏差？金斯特 林格主要在杨德尔模型的基础上考虑了什么影响？ 四（15分）说明影响扩散的因素？ 五（15分）试述熔体粘度对玻璃形成的影响？在硅酸盐熔体中，分析加入一价碱金属氧化物、二价金属氧化物或BQ后熔体粘度的变化？为什么？ 六（10分）简要说明： （1）材料烧结时四种最基本的传质机理是什么？少量添加剂能促进烧结，其原因是什么？ （2）说明晶粒长大和二次再结晶这两种过程的主要区别，在工艺上如何防止晶
无机材料物理化学课后习题及答案
无机材料物理化学课后 习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第一章几何结晶学基础 1-1. 晶体、晶胞的定义；空间格子构造的特点；晶体的基本性质。 1-2. 参网页上的模型，运用对称要素组合定律，写出四方柱、六方柱、四方四面体、斜方双锥、六八面体、三方柱、复三方三角面体、四六面体的点群符 号，并写出其所属的晶系和晶族。 1-3. 参阅网页上的模型，请确定单型中的六八面体、复三方偏三角面体、复六 方双锥、和聚型中2、3、4号模型在晶体定向中，各晶体的晶轴分别与哪些对 称轴重或晶棱方向平行？ 1-4. 请写出单型三方柱、四方柱、四方双锥、六方柱、菱面体、斜方双锥各晶 面的主要晶面符号。 1-5. 请写出下列聚型模型各晶面的晶面符号：1、2、3、4。两个对称面相互成 1）60°、2）90°、3）45°、4）30°，可组合成什么点群？ 1-6. 由两根相交的二次轴互成1）90°、2）60°、3）45°、4）30°，可以组 合成什么点群？试在面心立方格子中画出菱面体格子 1-7. 一晶面在X、Y、Z轴分别截得2、4、6个轴单位，请写出此晶面符号。 1-8. 作图表示立方晶体的（123）、（012）、（421）晶面。 1-9. 在六方晶体中标出晶面（0001）、（2110）、（1010）、（1120）、 （1210）的位置。 1. 答：晶体最本质的特点是其内部的原子、离子、或原子集团在三维空间以一 定周期性重复排列而成 , 晶体的空间格子构造有如下特点：结点空间格子中的 点，在实际晶体中它们可以代表同种质点占有的位置，因此也称为晶体结构中 的等同点位置。行列结点在一维方向上的排列 . 空间格子中任意两个结点连接 的方向就是一个行列方向。面网结点在平面上的分布构成面网。空间格子中，不在同一行列上的任意三个结点就可联成一个面网。平行六面体空间格子中的最小单位。它由六个两两平行且大小相等的面组成。 晶体的基本性质是指一切晶体所共有的性质，这些性质完全来源于晶体的空间 格子构造。晶体的基本性质主要包括以下五点： 1 ） . 自限性（自范性），指晶体在适当条件下自发形成封闭几何多面体的性 质。晶体的的多面体形态是其格子构造在外形上的反映。暴露在空间的晶体外 表，如晶面、晶棱与角顶分别对应其晶体空间格子中的某一个面网、行列和结 点。 2 ） . 结晶均一性，指同一晶体的各个不同部分具有相同的性质。因为以晶体的 格子构造特点衡量，晶体不同部分质点分布规律相同，决定了晶体的均一性。 3 ） . 对称性，指晶体中的相同部分在不同方向上或不同位置上可以有规律地重 复出现。这些相同部位可以是晶面、晶棱或角顶。晶体宏观上的对称性反映了 其微观格子构造的几何特征。
2017北京科技大学材料学院572无机材料物理化学复试真题
2017北京科技大学材料学院572无机材料物理化学复试真题 一．填空题（25分） 1.烧结过程主要的传质机制（扩散、蒸发凝聚、流动、溶解沉淀）,x/t与时间t 的关系（t1/5、t1/3、t1/2、t1/6）。 2.下列硅酸盐矿物，属于层状结构的是,属于链状结构的是,属于岛状结构的是。 3.在硅酸盐熔体中，当R=O/Si增高时，则熔体中碱性氧化物含量增多,非桥氧 数增多,低聚物数量增加，熔体粘度下降，熔体析晶倾向增大。（包括学会氧硅比降低的一些数据变化）。 4.在固液两相接触时，为了使液相对固相更好地润湿，在固气、液气界面张力 不变时,必须使液固界面张力减小。 5.扩散机制有哪些（间隙、空位、环形） 6.TiO2（由于阴离子空位的出现而引起阳离子的过剩,成为n型半导体） 7.判断界线上温降方向和界线性质用什么规则（连线规则和切线规则） 二．计算题（课本125页SiC计算题，尤其注意lgK那一步的2.303，以及后面的2273K-2473K）（25分） 三．简答题（60分） 1.写出固相反应的杨德尔方程和金斯特林格方程，并比较其优缺点及适用范围。 2.在硅酸盐熔体中，最初加入B2O3时，会提高熔体粘度，但B2O3加入一定量后，再增加其含量熔体粘度反而下降，为什么？（书本221页） 3. MgO加入Al2O3中的缺陷反应方程式（形成阳离子空位），CaF2加入YF3中 缺陷反应方程式。MgO掺杂Al2O3. 4. 用分凝原理解释区域提纯为什么多次重复进行后杂质更向一端聚集。 5.烧结推动力（粉状物料表面能与多晶烧结体的晶界能之差），晶粒长大推动 力（新旧两相自由能之差），什么是二次再结晶，为什么要防止它的发生，如何防止（1.控制原料颗粒度，尤其是其均匀性；2.控制烧结温度和保温时间；3.引 入添加剂） 6.错配位错和亚晶界异同 四．相图（40分） 1.书本63页15题。 2.课本69页图1-2-103（标出温降方向、三个点的平衡反应式、m点的析晶过程） 3.一个相图的析晶路线，仔细看很简单，不过是从一个三角形的截取一块，用正方形 表示的，用切线和连线规则一分析特别简单。 注：整套题都是用周亚栋主编的无机材料物理化学课本，武汉理工大学出版社。北 科的材料学复试有五门课程可以选，如果本科学过无机材料的话，建议选择无机材料物理化学，金属学的好处是历年真题比较多，但是变化多，不一定出多少原题，而且复试成绩明显低于无机材料物理化学。 希望对以后的学子也能有所帮助。。。。。。