無(wú)機(jī)材料物理化學(xué)課后習(xí)題及答案-資料下載頁(yè)
2025-08-05 08:07本頁(yè)面
【正文】 4+Si4+ Si4+＋4MgO Mg2SiO4+2 Mg2+ 2．答：，, CaCO3顆粒大于MoO3，反應(yīng)由擴(kuò)散控制，反應(yīng)速率隨著CaCO3顆粒度減小而加速，當(dāng)r2r1時(shí)存在過(guò)量CaCO3，由于產(chǎn)物層變薄，擴(kuò)散阻力減小，反應(yīng)由MoO3粒徑升華控制，并隨著MoO3粒徑減小而加劇。 3．答：略。 4．答：1）：． 由阿累尼烏斯公式： K=Aexp(Q/RT)得： Q=R In k2/k1 (T1T2/T2T1)=In10 *R*776*724/(493451)=2）：此反應(yīng)為熱分解反應(yīng)，反應(yīng)是在反應(yīng)物與產(chǎn)物層的界面處進(jìn)行的。由題中所述，反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后質(zhì)量損失速率小于線性規(guī)律，由此可推測(cè)該反應(yīng)由擴(kuò)散控制，即后期由于反應(yīng)物表層已被先前生成的大量產(chǎn)物層所包裹，導(dǎo)致新產(chǎn)生的氣體無(wú)法擴(kuò)散到外界去，從而減緩反應(yīng)進(jìn)行。 ：由于該固相反應(yīng)為擴(kuò)散控制反應(yīng)，且粉料可視為均狀大小球形，故用金斯特林格方程得： 1－2/3G－（1－G）2/3 =kt 由題中所給條件；t1=3600h G1=(1+1)= 代入得K=107 所以當(dāng) t2=300h時(shí)，G2=0。045 令 G=1，則T=1/3k=105 h 第九章 相 變 9－1 名詞解釋?zhuān)? 一級(jí)相變、二級(jí)相變、玻璃析晶、玻璃分相、均態(tài)成核、非均態(tài)成核、馬氏體相變、亞穩(wěn)分解、不穩(wěn)分解。 9－2 為什么成核生長(zhǎng)機(jī)理的相變過(guò)程需要有一定的過(guò)冷或過(guò)熱，相變才能發(fā)生，在什么情況下需要過(guò)冷，什么情況下需要過(guò)熱？一般物質(zhì)具有的最大成核速率的過(guò)冷度應(yīng)該如何求得？ 9－3 當(dāng)一個(gè)球形晶核在液態(tài)中形成時(shí)，其自由能的變化△G＝4πr2γ＋ 4/3πr3△GV。式中r為球形晶核的半徑；γ為液態(tài)中晶核的表面能；△GV為單位體積晶核形成時(shí)釋放的體積自由能，求臨界半徑rk和臨界核化自由能△Gk。 8－4如果液態(tài)中形成一個(gè)邊長(zhǎng)為a的立方體晶核時(shí)，其自由能△G將寫(xiě)出什么形式？求出此時(shí)晶核的臨界立方體邊長(zhǎng)ak和臨界核化自由能△Gk，并比較球狀晶核時(shí)，哪一種形狀的△G值更大，為什么？ 9－5由A向B轉(zhuǎn)變的相變過(guò)程中，單位體積能變化△GV在1000℃時(shí)為－419J/cm3，在900℃時(shí)為－2093J/cm3，設(shè)AB間界面能為510－5J/ cm3,求： （1） 在900℃和1000℃時(shí)的臨界半徑； （2） 在1000℃進(jìn)行相變時(shí)所需的能量。 9－6試從熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和形貌等方面比較亞穩(wěn)分解和不穩(wěn)分解這兩種分相過(guò)程的特點(diǎn)。 9－9某物質(zhì)從熔體析晶，當(dāng)時(shí)間分別為1s和5s時(shí)，%%,試用Vβ/V=1exp(Ktn)式計(jì)算Avrami指數(shù)及其速率常數(shù)K。 9－10如果直徑為20μm的液滴，測(cè)得成核速率IV＝10－1S－1cm－3，如果鍺能夠過(guò)冷227℃，試計(jì)算鍺的晶液界面能？（TM＝1231K，△H＝，ρ＝） 9－11舉例說(shuō)明相變理論在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。 1. 答：略 2. 答： ,當(dāng) ,過(guò)冷。當(dāng) ,過(guò)熱,過(guò)冷度 , 為擴(kuò)散活化能. 3. 答： , 4. 答： , , ,球形晶核 ,顯然立方體晶核形成 較大. 5. 答：900℃, =, 1000℃, =, 1017J 6. 答：略 9. 答：n=3,K=103 10. 答： 11. 答：略 第十章 燒結(jié)過(guò)程 10－1名詞解釋?zhuān)? 熔融溫度、燒結(jié)溫度、燒結(jié)、燒成、液相燒結(jié)、固相燒結(jié)、晶粒生長(zhǎng)、二次再結(jié)晶、晶粒極限尺寸、晶粒平均尺寸。 10－2燒結(jié)的模型主要有哪幾種？各適用于哪些典型的傳質(zhì)過(guò)程？ 10－3若固－，如果用直徑為1μm的粒子組成壓塊的體積為1cm3，試計(jì)算由燒結(jié)推動(dòng)力而產(chǎn)生的能量是多少？ 10－4設(shè)有粉料粒度為5μm，若經(jīng)2h燒結(jié)后，x/r＝。如果不考慮晶粒的生長(zhǎng)，若燒結(jié)至x/r＝。并分別通過(guò)蒸發(fā)－凝聚；體積擴(kuò)散；粘性流動(dòng)；溶解沉淀傳質(zhì)，則各需要多少時(shí)間？若燒結(jié)8h，則各傳質(zhì)過(guò)程的頸部增長(zhǎng)x/r又是多少？ 10－5如上題粉料的粒度改為16μm，燒結(jié)至x/r＝，各傳質(zhì)需要多少時(shí)間？若燒結(jié)時(shí)間為8h，各個(gè)過(guò)程的x/r又是多少？從兩題計(jì)算的結(jié)果，討論粒度與燒結(jié)時(shí)間對(duì)四種傳質(zhì)過(guò)程的影響程度？ 10－6下列過(guò)程中，哪些能使燒結(jié)強(qiáng)度增加，而不產(chǎn)生致密化過(guò)程？試說(shuō)明理由。 （1）蒸發(fā)凝聚（2）體積擴(kuò)散（3）粘性流動(dòng)（4）晶界擴(kuò)散（5）表面擴(kuò)散（6）溶解沉淀。 10－7制造透明Al2O3材料時(shí)，原始粉料粒度為2μm，測(cè)得晶粒尺寸10μm，試問(wèn)若保溫時(shí)間為2h，晶粒尺寸多大？％MgO，此時(shí)若保溫時(shí)間為2h，晶粒尺寸又有多大？ 10－8晶界遇到夾雜物時(shí)會(huì)出現(xiàn)幾種情況，從實(shí)現(xiàn)致密化目的考慮，晶界應(yīng)該如何移動(dòng)?怎樣控制？ 10－9在燒結(jié)時(shí)，晶粒生長(zhǎng)能夠促進(jìn)坯體致密化嗎？晶粒生長(zhǎng)會(huì)影響燒結(jié)速率嗎？試說(shuō)明之。 10－10影響燒結(jié)的因素有哪些？最易控制的因素是哪幾個(gè)？ 1．答：名詞解釋略。 2．答：略。 3．答：。提示，先算出粒子個(gè)數(shù)，再算出氣固界面消失的面積。 4．答：根據(jù)查得各傳質(zhì)方式公式可得： 時(shí)間分別為16h，64h，8h，128h，若只燒結(jié)8h，則X/41/3，4 1/5，41/6。 5．答：略 6．答：略。 7．答：略
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