【正文】 點(diǎn)和介質(zhì)的性質(zhì)差異大利于擴(kuò)散。（2分） 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相變過程的溫度條件在等溫等壓下，ΔG=ΔHTΔS 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=ΔHTΔS≠0若ΔH與ΔS不隨溫度而變化，ΔG=ΔHTΔH/T0=ΔH（T0T）/T0=ΔHΔT/T0相變過程放熱ΔHO，要使ΔG0，須有ΔTO，TT0,過冷；相變過程吸熱ΔHO，要使ΔG0，須有ΔTO，TT0,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PP0 即汽相過飽和。(2分)(2)溶液 ΔG=RTlnC0/C 欲使ΔG 0，須CC0 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）1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(duì)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：， （）少量YF3摻雜到CaF2中缺陷反應(yīng)方程及固溶式如下：， 1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(duì)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(zhǎng)速率x/r與原料起始粒度r的3/5次方成反比；（2）溫度對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)，后者是晶粒尺寸均勻生長(zhǎng)；（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，而孤立存在，或共頂連接。CeO2為螢石結(jié)構(gòu)，,實(shí)驗(yàn)測(cè)得固溶體晶胞參數(shù)a0=,測(cè)得固溶體密度ρ=,試計(jì)算說明固溶體的類型？(其中Ce=,Ca=,O=16) （1） （4分） （2） （4分）（1）式固溶式為： （） （）（2）式固溶式為： （） （）實(shí)測(cè)D＝，接近D01，說明方程(1)合理， （1分） 固溶體化學(xué)式 ： 為氧空位型固溶體右圖為生成一個(gè)三元化合物的三元相圖，說明理由？不一致熔融三元化合物，因其組成點(diǎn)不在其初晶區(qū)內(nèi)。（1分）（轉(zhuǎn)熔界限用雙箭頭）；見圖 （3分）（L、K、M）；（3分）M ：低共溶點(diǎn)L ：低共溶點(diǎn)K ：?jiǎn)无D(zhuǎn)熔點(diǎn)，2的結(jié)晶路程；（6分） （2分） （1分） （2分） （1分）5. 計(jì)算2點(diǎn)液相剛到結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)和結(jié)晶結(jié)束后各相的含量。2點(diǎn)液相剛到結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)時(shí)存在B、N、液相LL%= fM2/FL N%=（L2/Lf）（Bf/NB） B%=（L2/Lf）（Nf/NB） （3分）結(jié)晶結(jié)束后存在N、B、C，各相的含量過2點(diǎn)作平行線或用雙線法求得，N%=hc C%=gn B%=gh 3相圖分析（20分）右圖為生成一個(gè)三元化合物的三元相圖，(1) 判斷三元化合物D的性質(zhì)，說明理由？不一致熔融三元化合物，因其組成點(diǎn)不在其初晶區(qū)內(nèi)。（2分）(2)標(biāo)出邊界曲線的溫降方向（轉(zhuǎn)熔界限用雙箭頭）； 見圖 （3分）(3)指出無變量點(diǎn)的性質(zhì)（E、F、G）；（3分）E ：?jiǎn)无D(zhuǎn)熔點(diǎn) F ：低共溶點(diǎn) G ：?jiǎn)无D(zhuǎn)熔點(diǎn)(4)分析點(diǎn)M1，M2的結(jié)晶路程；（6分）(5)計(jì)算M2點(diǎn)液相剛到結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)和結(jié)晶結(jié)束后各相的含量。 M2點(diǎn)液相剛到結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)時(shí)存在C、D、液相LL%= fM2/Ff C%=（FM2/Ff）（Df/DC） D%=（FM2/Ff）（Cf/DC） （3分）結(jié)晶結(jié)束后存在A、D、C，各相的含量過M2點(diǎn)作平行線或用雙線法求得，C%=Ag A%=Ch D%=gh （3分）