【正文】 　　　4：層內(nèi)是共價鍵，層間是氫鍵；　　　　　5：片狀微晶解理。一般情況下，熔體中負離子團的聚合度越高，特別是形成三維架狀的空間網(wǎng)絡時，這些大的聚合離子團位移、轉(zhuǎn)動、重排都比較困難，故質(zhì)點不易調(diào)整成規(guī)則排列的晶體結(jié)構(gòu)，易形成玻璃。工藝上常采用引入適當?shù)奶砑觿詼p緩晶界的移動速度，使氣孔及時沿晶界排除，從而防止或延緩二次再結(jié)晶的發(fā)生。(2分)　　　二、寫出下列缺陷反應式（10）：　　　O?VNa ′+VCl˙　　　AgAg→AAi+VAg′　　　3TiO23TiNb˙+VNb′′′+6O0　　 2TiO22TiNb˙+Oi′′+3O0　　　Nb2xTi3xO3可能成立Nb22xTi2xO3+x　　　三、1．(2分)粘度增加；　　　　　2．(2分)擴散也可以從低濃度向高濃度進行；　　　　　3．(2分)都是晶界移動的結(jié)果。電子云將被拉向內(nèi)側(cè)的正離子一方而變形，使該負離子誘導成偶極子。(4分)　　　五、　　　　 (2分)　　　　(2分)　　　　因為,所以鉑絲向Cr2O3方向移動。要使，必須有，即，這表明系統(tǒng)必須“過冷”。(2分)試題三答案一、1 （100） （111） [111] [011] 各1分　　2 CNTi4+=6 [TiO6] CNCa2+=12 [CaO12] CNO2=6 [OTi2Ca4] 各1分　　3 Z=1(1分) Ti4+ (1分)占據(jù)1/4八面體空隙(1分)　　4 因為：Z+=2/12*4+4/6*2=2=Z 所以：飽和 (3分)　　5 不存在，因為是復合氧化合物。五、固體表面通過表面質(zhì)點的極化、變形、重排降低固體的表面能（3分）；　　液體分子可自由移動，通過形成球形表面來降低表面能（2分）；　　固體質(zhì)點不能自由移動，只能通過表面質(zhì)點的極化、變形、重排降低表面能，因此表面能總是高于同組成的液體的表面能（3分）?！　。?） 若相變過程放熱（如凝聚、結(jié)晶等）0。九、蒸發(fā)冷凝、表面擴散十、1．見圖（6分）； 4. 沸石螢石TiO2MgO。8. 相界面上的化學反應和反應物通過產(chǎn)物層的擴散，相界面上的化學反應速率遠小于反應物通過產(chǎn)物層的擴散速率。（） 四、 ∵ △G＝令 則 ∴ ＝10－8cm（5分） 個 （5分）五、1．如右圖，I表示核化速率，u表示晶化速率（5分）；六、1 G，一致熔融二元化合物； F，不一致熔融二元化合物；H，不一致熔融三元化合物 （3分） E2，低共熔點， L： （4分）3. 結(jié)構(gòu)相同或相似，或具有相似的原子排列，或接觸角為0，或接觸角較小。若B進入頂點位置，則形成固溶體化學式為，簡化后得， x取1到8的整數(shù)，全部取代頂點位置的質(zhì)點，得AB(4分)間隙型固溶體： (2分)Al2xMg1－2xO1＋x　　或 Al2xMg2－2xO2＋x (1分)置換型固溶體： (2分) Al2xMg1－3xO或Al2xMg3－3xO3　 (1分)四、（10分）長石輝石(MgO（6分）五（10分）、(2分)　　　接解角大于90176。六、（10分）Tm＝1083℃＝1356K 1分 △T＝1356－（853＋273）＝230K 1分 2分 （個） 2分R*＝r*＝10－7cm 1分 h＝*=10－7=10－7cm 1分 1分 （個） 1分七、（5分）固溶體類型不同，擴散機制不同，導致擴散系數(shù)差別很大。 3分MgCO3在加熱到350℃～400℃分解為MgO和CO2，具有比較高的反應活性； 1分γ－Al2O3在加熱到950℃時轉(zhuǎn)變?yōu)棣粒瑼l2O3，由于發(fā)生晶格重排，會使晶格活化，具有比較高的反應活性。B%=xy/CD, C%=yD/CD, B%=Cx/CD。武漢理工大學《材料科學基礎(chǔ)》考試大綱第一部分知識面要全面兼顧，重點在于基礎(chǔ)。題形為問答方式的分析和論述題，含通用的計算內(nèi)容。例如2．金屬中常見三種典型晶型的原子位置、單胞中原子數(shù)、致密度、配位數(shù)、密排面與密排方向。晶粒與晶界線缺陷空位柏氏矢量滑移與攀移3．位錯滑移運動的條件及其結(jié)果。電子濃度內(nèi)容要求1．固溶體有哪些類型，影響固溶體溶解度的因素。組元固溶體與化合物杠桿定律 鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體 成分三角形連接三角形垂直截面圖內(nèi)容要求1．閱讀二元相圖，已知部分相區(qū)確定相鄰相區(qū)，確定雙相區(qū)和三相區(qū)的冷卻轉(zhuǎn)變類型和反應式，分析合金冷卻時的相變過程及對應的冷卻曲線。認識或繪制室溫組織示意圖。3．看懂較簡單的基本三元相圖的平面圖。4．什么是成分過冷，它的形成原因、影響因素以及對固溶體凝固組織的影響。什么是加工硬化，產(chǎn)生原因及工程意義。7．影響再結(jié)晶后晶粒尺寸的因素及其控制。2．影響擴散系數(shù)的因素有那些，對其原因和方向能進行基本說明。擴散型相變材料科學基礎(chǔ)習題解析略。rO2 =，rMg2+=，z=4，晶胞中質(zhì)點體積：(4/3πr O23+4/3πrMg2+ 3)4，a=2(r++r)，晶胞體積=a3，堆積系數(shù)=晶胞中MgO體積/晶胞體積=%，密度=晶胞中MgO質(zhì)量/晶胞體積=。解：設(shè)球半徑為a，則球的體積為4/3πa3，求的z=4，則球的總體積（晶胞）44/3πa3，立方體晶胞體積：(2a)3=16a3，空間利用率=球所占體積/空間體積=%，空隙率=%=%。12；Al3+1解：MgS中a=?，陰離子相互接觸，a=2r，∴rS2=?；CaS中a=?，陰陽離子相互接觸，a=2(r++r)，∴rCa 2+=?；CaO中a=?， a=2(r++r)，∴rO2=?；MgO中a=?， a=2(r++r)，∴rMg2+=??！　　　　　。?）體對角線=a=4(r++r)，a=?；（3）ρ=m/V=　1略。2解：（1）有兩種配位多面體，[SiO4]，[MgO6]，同層的[MgO6]八面體共棱，如59[MgO6]和49[MgO6]共棱75O2和27O2，不同層的[MgO6]八面體共頂，如1[MgO6]和51[MgO6]共頂是22O2，同層的[MgO6]與[SiO4]共頂，如T[MgO6]和7[SiO4]共頂22O2，不同層的[MgO6]與[SiO4]共棱，T[MgO6]和43[SiO4]共28O2和28O2；（3）z=4；（4）Si4+占四面體空隙=1/8，Mg2+占八面體空隙=1/2。2解：（1）Al3+可與O2形成[AlO4]5；Al3+與Si4+處于第二周期，性質(zhì)類似，易于進入硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中與Si4+發(fā)生同晶取代，由于鮑林規(guī)則，只能部分取代；（2）Al3+置換Si4+是部分取代，Al3+取代Si4+時，結(jié)構(gòu)單元[AlSiO4][ASiO5]，失去了電中性，有過剩的負電荷，為了保持電中性，將有一些半徑較大而電荷較低的陽離子如K+、Ca2+、Ba2+進入結(jié)構(gòu)中；（3）設(shè)Al3+置換了一半的Si4+，則O2與一個Si4+一個Al3+相連，陽離子靜電鍵強度=3/41+4/41=7/4，O2電荷數(shù)為2，二者相差為1/4，若取代超過一半，二者相差必然1/4，造成結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。 + 2ClCl + VNa’（3）OVNa’ + VCl + VMg’’ + 3OO，∵[AL2O3]= 106，∴[雜質(zhì)缺陷]=3106/2=106，∴比較可知，雜質(zhì)缺陷占優(yōu)。 + e’, Zn(g) + 1/2O2 = ZnO , Zni　略。1解：（1）原子或離子尺寸的影響，△r15%時，可以形成連續(xù)固溶體；△r=15%～30%時，只能形成有限型固溶體；△r30%很難或不能形成固溶體；△r愈大，固溶度愈小；（2）晶體結(jié)構(gòu)類型的影響，只有兩種結(jié)構(gòu)相同和△r15%時才是形成連續(xù)固溶體的充分必要條件；（3）離子類型和鍵性，相互置換的離子類型相同，化學鍵性質(zhì)相近，容易形成固溶體體；（4）電價因素，不等價置換不易形成連續(xù)固溶體。分類形成原因形成條件缺陷反應化學式溶解度、缺陷濃度熱缺陷肖特基弗倫克爾熱起伏T0kOVM’’+ Vx+ VM’’MXMX只受溫度控制固溶體無限，有限，置換，間隙攙雜溶解大小，電負性，電價，結(jié)構(gòu)Fe1xOUO2+xZn1+xOTiO2_x[h(a)d理想=，=（b）AL2O32ALMg P型半導體；FeS1x中金屬離子過剩，存在S2空位，存在e’，N型半導體；因Fe1xS、FeS1x分屬不同類型半導體，通過實驗確定其半導體性質(zhì)即可?？尚纬蛇B續(xù)固溶體Ti—Tar大r小/ r大=%15%電負性差==0當T883℃，Ti Ta結(jié)構(gòu)類型相同 + 3OO + VNi’’2解：（1）對于置換式固溶體有 x=，1x=，2x=。d間==，由此可判斷生成的是置換型固溶體。 + 2ClCl + VNa’（3）OVNa’ + VCl + VMg’’ + 3OO，∵[AL2O3]= 106，∴[雜質(zhì)缺陷]=3106/2=106，∴比較可知，雜質(zhì)缺陷占優(yōu)。 + e’, Zn(g) + 1/2O2 = ZnO , Zni略。1解：（1）原子或離子尺寸的影響，△r15%時，可以形成連續(xù)固溶體；△r=15%～30%時，只能形成有限型固溶體；△r30%很難或不能形成固溶體；△r愈大，固溶度愈??；（2）晶體結(jié)構(gòu)類型的影響，只有兩種結(jié)構(gòu)相同和△r15%時才是形成連續(xù)固溶體的充分必要條件；（3）離子類型和鍵性，相互置換的離子類型相同，化學鍵性質(zhì)相近，容易形成固溶體體；（4）電價因素，不等價置換不易形成連續(xù)固溶體。分類形成原因形成條件缺陷反應化學式溶解度、缺陷濃度熱缺陷肖特基弗倫克爾熱起伏T0kOVM’’+ Vx+ VM’’MXMX只受溫度控制固溶體無限，有限，置換，間隙攙雜溶解大小，電負性，電價，結(jié)構(gòu)Fe1xOUO2+xZn1+xOTiO2_x[h(a)d理想=，=（b）AL2O32ALMg P型半導體；FeS1x中金屬離子過剩，存在S2空位，存在e’，N型半導體；因Fe1xS、FeS1x分屬不同類型半導體，通過實驗確定其半導體性質(zhì)即可。可形成連續(xù)固溶體Ti—Tar大r小/ r大=%15%電負性差==0當T883℃，Ti Ta結(jié)構(gòu)類型相同 + 3OO + VNi’’2解：（1）對于置換式固溶體有 x=，1x=，2x=。d間==，由此可判斷生成的是置換型固溶體。但實際上，兩個相鄰晶粒的表面層上的原子間存在相互作用，且很強（兩者都力圖使晶界上質(zhì)點排列符合于自己的取向，所以晶界上原子形成某種過渡的排列方式，與晶格內(nèi)卻不同，晶界上原子排列疏松，處于應力畸變狀態(tài)，晶界上原子比晶界內(nèi)部相同原子有較高的能量），這種作用部分抵消了表面質(zhì)點的剩余的鍵力。 739。cos45 176。+γls+600=900erg/cm2 1 、解：有問題，根據(jù)相律，F(xiàn)=CP+2=1P+2=3P，系統(tǒng)平衡時，F(xiàn)=0 ，則P=3 ，硫系統(tǒng)只能是三相平衡系統(tǒng)。3 、解：可逆多晶轉(zhuǎn)變： β石英←→α石英 α石英←→α鱗石英 不可逆多晶轉(zhuǎn)變： β方石英←→β石英 γ鱗石英←→β石英 4 、解：(1) 硅磚(含 SiO2 98%) 主要晶相： SiO2 、 2Al203 粘土磚(含 Al203 35 ～ 50%) 主要晶相： SiO2 、A3S2 如加入 1wt% Al203 ，在低共熔點(1595 ℃)時產(chǎn)生的液相量為 1/=% ，會使硅磚的耐火度大大下降；(3)略。 H2O Al203 B→C→A (2) B 最陡， C 次之， A 最次； (3)在 M 點所在的溫度下開始析晶， 液相組成點 M→M→1→E （結(jié)晶結(jié)束） 9 、解： M 點所在溫度約 1050 ℃ ， 1050 ℃ 開始析晶。(2)結(jié)晶過程 (5)在 E5 點出現(xiàn)液相，在 N 點所在溫度完全熔融。(2)急冷好， k 點將進行轉(zhuǎn)熔過程 L +C3SC2S +C3A 這樣C3S量會減少，急冷使轉(zhuǎn)熔過程來不及進行，從而提高C3S含量； 設(shè)配料 100g ，含 66g CaO ， 26g SiO2 ， 8g Al203 66g CaO 化成CaCO3量 66/56 100= 8g Al203 化成 Al203 2H2O wt%=% ， SiO2 wt%=% 17 、解：(1)該點