【正文】 0）、（111）上，原子密度不同，試回答，那一個晶面上固－氣表面能將是最低的？為什么？解：根據(jù)公式表面能，其中為固體表面能，為晶格能，為阿弗加德羅常數(shù)，為1m2表面上的原子數(shù)目。長度分別為，長度是其厚度的10倍。（2）三斜與六方晶型的轉(zhuǎn)變是可逆的。第五圖錯，具有轉(zhuǎn)熔點的有限固溶體二元系統(tǒng)相圖中γ固溶體不可能存在。含B為25mol％的試樣在500℃完全凝固，％初晶相SA（B）％（SA（B）＋SB（A））共生體。平衡冷卻不能達到目的，因為平衡冷卻得到的是C2S和CaO，為使產(chǎn)物只有C2S和C3S，應(yīng)在溫度降至1250℃急冷。圖68解：如下圖所示620在濃度三角形中畫出下列配料的組成點的位置。（3）加熱組成為M4的混合物，將于E點對應(yīng)的溫度出現(xiàn)液相。解：％；％618指出圖67所示一些三元系統(tǒng)相圖中的錯誤，并說明理由。SiO2熔點為1723℃，SiO2液相很陡，加入少量的Al203后，硅磚中會產(chǎn)生大量的液相，SiO2的熔點劇烈下降。請根據(jù)已給出的諸點完成此相圖的草圖。圖63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。其中F為自由度數(shù)，C為組分數(shù)，P為相數(shù)，2代表溫度和壓力兩個變量。在粘土含水量一定的情況下，若結(jié)合水減少，則自由水就多，此時粘土膠的體積減小，容易移動，因而泥漿粘度小，流動性好；當(dāng)結(jié)合水量多時，水膜厚，利于粘土膠粒間的滑動，則可塑性好。例如在生產(chǎn)實踐中，為了減輕這種應(yīng)力，可以利用金屬薄邊的可塑性進行封接，甚至可以利用金屬的彈性來進行封接。產(chǎn)生氣泡的另一個原因是碳，特別是金屬表面層中的碳，在封接時會氧化成二氧化碳氣體而造成氣泡，這在鎳、鐵及其合金中亦較其它金屬為嚴重。當(dāng)T﹤TM，封接玻璃沿著固有的熱收縮曲線收縮，這個特定溫度TM稱為固化溫度，它與玻璃的應(yīng)變溫度甚為接近。低溫預(yù)燒階段:在此階段主要發(fā)生金屬的回復(fù)及吸附氣體和水分的揮發(fā)，壓坯內(nèi)成形劑的分解和排除等。（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，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?。拷猓海?）根據(jù)Yong方程：將已知數(shù)據(jù)代入上式=，（2）將已知數(shù)據(jù)代入Yong方程=。因為O/Si增加了，粘度下降，析晶能力增強了。淬火處理是將制品加熱至接近其軟化溫度，使玻璃完全退火，然后進行迅速冷卻(淬火處理)。（1）Na2Os時，1012=107解得t=℃412從以下兩種釉式中，你能否判斷兩者的熔融溫度、粘度、表面張力上的差別？說明理由。49試用logη＝A＋B/（T－T0）方程式，繪出下列兩種熔體在1350~500℃間的粘度曲線（logη~1/T）。石英晶體石英熔體Na2O?2SiO2結(jié)構(gòu)[SiO4]按共頂方式對稱有規(guī)律有序排列，遠程有序基本結(jié)構(gòu)單元[SiO4]呈架狀結(jié)構(gòu)，遠程無序基本結(jié)構(gòu)單元[Si6O18]12呈六節(jié)環(huán)或八節(jié)環(huán)，遠程無序性質(zhì)固體無流動性，熔點高，硬度大，導(dǎo)電性差，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，化學(xué)穩(wěn)定性好有流動性，η大，電導(dǎo)率大，表面張力大有流動性，η較石英熔體小，電導(dǎo)率大，表面張力大47SiO2熔體的粘度在1000℃時為1014Pa硅膠——疏松多孔。326在MgO－Al2O3和PbTiO3－PbZrO3中哪一對形成有限固溶體，哪一對形成無限固溶體，為什么？解：MgOAL2O3：，即rMg、rAl半徑相差大，MgO（NaCl型）、AL2O3（剛玉）結(jié)構(gòu)類型差別大，形成有限固溶體；PbTiO3PbZrO3形成無限固溶體，因為盡管Ti4+、Zr4+半徑相差較大（）,但都是（ABO3）鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)，Ti4+、Zr4+都填充八面體空隙，該空隙體積較大，可填入的陽離子的半徑r值可在一定范圍內(nèi)變化，而不至于使結(jié)構(gòu)變化。原子B溶入A晶格的面心位置中，形成置換型固溶體，其成分應(yīng)該是A3B呢還是A2B？為什么？解：略。]ρO2（g）OO+VFe’’+2h37寫出下列缺陷反應(yīng)式：（l）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）。2.15%連續(xù)。229根據(jù)Mg2[SiO4]在（100）面的投影圖回答：（1）結(jié)構(gòu)中有幾種配位多面體，各配位多面體間的連接方式怎樣？（2）O2－的電價是否飽和？（3）晶胞的分子數(shù)是多少？（4）Si4＋和Mg2＋所占的四面體空隙和八面體空隙的分數(shù)是多少？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；（2）O2與3個[MgO6]和1個[SiO4]，所以O(shè)2飽和（3）z=4；（4）Si4+占四面體空隙=1/8，Mg2+占八面體空隙=1/2。答：（1）屬于立方晶系（2）Ba2+、Ti4+和O2的配位數(shù)分別為16和6（3）這個結(jié)構(gòu)遵守鮑林規(guī)則鮑林第一規(guī)則——配位多面體規(guī)則對于Ti4+配位數(shù)為6對于Ba2+配位數(shù)為12符合鮑林第一規(guī)則鮑林第二規(guī)則——電價規(guī)則即負離子電荷Z=則O2離子電荷=與O2離子電荷相等，故符合鮑林第二規(guī)則，又根據(jù)鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)知其配位多面體不存在共棱或共面的情況，結(jié)構(gòu)情況也符合鮑林第四規(guī)則——不同配位體連接方式規(guī)則和鮑林第五規(guī)則——節(jié)約規(guī)則所以鈣鈦礦結(jié)構(gòu)遵守鮑林規(guī)則。若CaS（a＝）、CaO（a＝）和MgO（a＝）為一般陽離子－陰離子接觸，試求這些晶體中各離子的半徑。26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。定量：晶胞參數(shù)。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=%，空隙率=%=%。（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220計算CdI2晶體中的I－及CaTiO3晶體中O2－的電價是否飽和？解：CdI2晶體中Cd2+的配位數(shù)CN=6，I與三個在同一邊的Cd2+相連，且I的配位數(shù)CN=3所以，即I電價飽和CaTiO3晶體中，Ca2+的配位數(shù)CN=12，Ti4+的配位數(shù)CN=6，O2的配位數(shù)CN=6所以，即O2電價飽和。先是1價、2價的金屬離子，其次是Al3+離子和Si4+離子，最后是O2離子和OH離子。32試述位錯的基本類型及其特點。一般晶體中空隙愈大，結(jié)構(gòu)愈疏松，易形成固溶體。310MgO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。318從化學(xué)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。323說明為什么只有置換型固溶體的兩個組分之間才能相互完全溶解，而填隙型固溶體則不能?！　SiO4]Na4+[Si2O7]Na6——[Si3O10]Na8+Na2O（短鍵）　　3[Si3O10]Na8——[Si6O18]Na12+2Na2O（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，在什么溫度下它是106Pa48一種熔體在1300℃的粘度是310Pas時，105=解得t=℃411一種玻璃的工作范圍是870℃（η＝106Pas時，T==℃當(dāng)η=107Pa417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Na2OA12O3SiO2wt%mol%wt%mol%wt%mol%181280212880對于1：Z=4，Al2O3被視為網(wǎng)絡(luò)形成離子X1=2RZ=，Y1=4X=對于2：Z=4，Al2O3被視為網(wǎng)絡(luò)形成離子X2=2RZ=，Y2=4X=Y1Y2，故1號在高溫下的粘度大。SiO2氣相沉積在0℃SiO2基板上；（3）金屬金氣相沉積在0℃銅基板上；（4）A12O3氣相沉積在0℃A12O3基板上；（5）液態(tài)硫以1℃/s冷卻；（6）液態(tài)金以106℃/s冷卻；（7）氣態(tài)NaCl在0℃A12O3基板上冷卻；（8）液態(tài)ZnCl2以100℃/s冷卻。429試分析：（1）假如要求在800℃時得到一種具有最高的SiO2摩爾百分數(shù)的熔體，而且只能在SiO2中加入一種別的氧化物，那么應(yīng)選擇什么氧化物作外加劑？加入量多少為宜？說明理由。解：根據(jù)朗格繆爾公式公式兩邊乘以p,得以p/v對p做圖，則斜率為1/vs所作圖基本為直線，證明符合朗格繆爾等溫式，則Vs=514 20℃時，乙醚－水、汞－乙醚及汞－、在乙醚與汞的界面上滴一滴水，求其接觸角。（2）玻璃和金屬的膨脹系數(shù)玻璃和金屬膨脹系數(shù)的一致性，是形成良好封接的宏觀調(diào)控手段。（3）玻璃的強度和界面擴散在考慮到玻璃和金屬膨脹系數(shù)匹配的基礎(chǔ)上，提高破璃的機械強度、尤其是抗拉強度，這對于封接件受到熱沖擊或者因溫度梯度引起的熱應(yīng)力乃至受到使用中的外力時都是有利的。然而，無論是相互擴散或是熔化擴散界面附近的組成、性質(zhì)和材質(zhì)內(nèi)部的組成、性質(zhì)是不同的，這種變化對封接件的穩(wěn)定性有很大的影響。負電場對水分子的引力作用，隨著離開粘土表面距離的增加而減弱，因此水分子的排列也有定向逐漸過渡到混亂。525影響粘土可塑性的因素有那些？生產(chǎn)上可以來用什么措施來提高或降低粘土的可塑性以滿足成形工藝的需要？解：當(dāng)粘土與適當(dāng)?shù)乃旌暇鶆蛑瞥赡鄨F，該泥團受到高于某一個數(shù)值剪應(yīng)力作用后，可以塑造成任何形狀，當(dāng)去處應(yīng)力泥團能保持其形狀，這種性質(zhì)稱為可塑性。66在SiO2系統(tǒng)相圖中，找出兩個可逆多晶轉(zhuǎn)變和兩個不可逆多晶轉(zhuǎn)變的例子。試計算C1和C2的組成。設(shè)C點含B量為x,E點含B量為z。2H2O）至600℃時，高嶺石分解為水蒸氣和Al2O3（2）如圖所示。（4）無變量點M、N、O、P均為低共熔點，向平衡關(guān)系如下：MNOP623試分析圖611上配料點3的結(jié)晶過程，寫出結(jié)晶過程的相平衡表達式（表明液、固相組成點的變化及結(jié)晶過程各階段系統(tǒng)中發(fā)生的相變化和自由度數(shù)的變化）。2SiO2解上述聯(lián)立方程，得x=,y=,z=,據(jù)此，,。和兩種配料量均為G（kg）。由于βC2S是一種熱力學(xué)非平衡態(tài)，沒有能穩(wěn)定存在的溫度區(qū)間，因而在相圖上沒有出現(xiàn)βC2S的相區(qū)。,陽離子的電價越高可塑性越好。在牢固結(jié)合水的外圍吸引著一部分定向程度較差的水分子層稱為松結(jié)合水，由于離開粘土顆粒表面較遠，他們之間的結(jié)合力較小。當(dāng)應(yīng)力超過封接材料的強度極限時，勢必損傷封接制品。實際上只是抗拉強度會出現(xiàn)問題。它一面變形，一面隨著金屬的熱收縮曲線而收縮。516考慮四種聯(lián)接作用：焊接、燒結(jié)、粘附接合和玻璃－金屬的封接，請從原子尺度考慮，解釋這些聯(lián)接作用相互間有何差異？解：焊接：兩種或兩種以上材質(zhì)（同種或異種）,通過加熱或加壓或二者并用,，包括：母材材質(zhì)、板厚、坡口形狀、接頭形式、拘束狀態(tài)、環(huán)境溫度及濕度、清潔度以及根據(jù)上述諸因素而確定的焊絲（或焊條）種類及直徑、焊接電流、電壓、焊接速度、焊接順序、熔敷方法、運槍（或運條）方法等。52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；σ=力/總長度（N/m）表面能：恒溫、恒壓、恒組成情況下，可逆地增加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。423若將10mol％Na2O加入到SiO2中去，計算O∶Si比例是多少？這樣一種配比有形成玻璃趨向嗎？為什么？解：，這種配比有形成玻璃的趨向，因為此時結(jié)構(gòu)維持三維架狀結(jié)構(gòu)，玻璃的粘度還較大，容易形成玻璃。（1）計算該玻璃的原子堆積系數(shù)（AFP）及結(jié)構(gòu)參數(shù)值？（2）若用純堿、石灰石和石英砂作原料，用1000kg石英砂熔制該玻璃，問其他兩種原料各需多少？解：（1）該玻璃的平均分子量GM=62+56+=在1197。s時，T==℃當(dāng)η=100Pas），估計它的退火點（η＝1012Pas，在1050℃時其粘度為多少？在此溫度下急冷能否形成玻璃？解：（1）根據(jù)1300℃時，η=310Pas，由公式得：（1）1156℃時，η=103Pa43試用實驗方法鑒別晶體SiOSiO2玻璃、硅膠和SiO2熔體。324對于MgO、Al2O3和Cr2O3，其正、則Al2O3和Al2O3形成連續(xù)固溶體。解：固溶體、晶格缺陷、非化學(xué)計量化合物都是點缺陷，是晶體結(jié)構(gòu)缺陷，都是單相均勻的固體，結(jié)構(gòu)同主晶相。311非化學(xué)計量化合物FexO中，F(xiàn)e3+／Fe2+＝，求FexO中的空位濃度及x值。35試分析形成固溶體后對晶體性質(zhì)的影響。