【正文】 +ClCl+VCl˙CaCl2 (2kCl)→ Cai。180。CaCl2溶解到KCI中形成間隙固溶體解： O?VNa 180。②前者是平均尺寸增長(zhǎng)，不存在晶核，界面處于平衡狀態(tài)，界面無(wú)應(yīng)力，而后者的大晶粒界面上有應(yīng)力存在。：答：⑴楊氏模型中假設(shè)球形顆粒反應(yīng)截面積始終不變，而金氏模型中假設(shè)反應(yīng)產(chǎn)物層厚度x隨時(shí)間而向球中心推進(jìn)。⑵ 玻璃化：過(guò)冷熔體在轉(zhuǎn)變溫度Tg硬化為固態(tài)玻璃的過(guò)程。D晶內(nèi)？答：晶界上質(zhì)點(diǎn)排列結(jié)構(gòu)不同于內(nèi)部， 較晶體內(nèi)疏松， 原子排列混亂， 存在著許多空位、位錯(cuò)、鍵變形等缺陷， 使之處于應(yīng)力畸變狀態(tài)，具有較高能量， 質(zhì)點(diǎn)在晶界遷移所需活化能較晶內(nèi)為小，擴(kuò)散系數(shù)為大。答：如水泥與混凝土集料之間，表面愈粗糙，潤(rùn)濕性愈好；陶瓷元件表面被銀，必須先將瓷件表面磨平并拋光，才能提高瓷件與銀層之間潤(rùn)濕性。由于間隙較大，電子可在同層中運(yùn)動(dòng)，可以導(dǎo)電，層間分子間力作用，所以石墨比較軟。[Si4O11](OH)2具有纖維狀結(jié)晶習(xí)性，而滑石Mg2[Si4O10](OH)2卻具有片狀結(jié)晶習(xí)性，試解釋之。 ，而它們與水作用時(shí)則CaO要比MgO活潑，試解釋之。，為什么其堆積系數(shù)僅為34%。伊利石的硅氧四面體層中約1/6的Si4+被Al3+所取代，K+進(jìn)入復(fù)網(wǎng)層間以平衡多余的負(fù)電荷，K+位于上下二層硅氧層的六邊形網(wǎng)絡(luò)的中心，構(gòu)成[KO12]，K+與硅氧層中的負(fù)電荷距離近，結(jié)合力較強(qiáng)，因此以配位離子形式進(jìn)入結(jié)構(gòu)單元。而蒙脫石是為2:1型結(jié)構(gòu)，復(fù)網(wǎng)層間以范氏鍵相連，層間聯(lián)系較弱，水化陽(yáng)離子容易進(jìn)入復(fù)網(wǎng)層間以平衡多余的負(fù)電荷，因此蒙脫石的陽(yáng)離子交換容量較大。結(jié)構(gòu)類(lèi)型 共用氧數(shù) 形狀 絡(luò)陰離子 氧硅比 實(shí)例 島狀 0 四面體 [SiO4]4 4 鎂橄欖石Mg2[SiO4] 組群狀 1～2 六節(jié)環(huán) [Si6O18]12 ～3 綠寶石Be3Al2[Si6O18] 鏈狀 2～3 單鏈 [Si2O6]4 3～ 透輝石CaMg[Si2O6] 層狀 3 平面層 [Si4O10]4 滑石Mg3[Si4O10](OH)2 架狀 4 骨架 [SiO2] 2 石英SiO2 0030.（a）什么叫陽(yáng)離子交換？答：在粘土礦物中，如果[AlO6]層中部分Al3+被Mg2+、Fe2+代替時(shí)，一些水化陽(yáng)離子（如Na+、Ca2+等）進(jìn)入層間，來(lái)平衡多余的負(fù)電荷，在一定條件下這些陽(yáng)離子可以被其它陽(yáng)離子交換，這種現(xiàn)象稱為陽(yáng)離子交換。要使，必須有，即，這表明系統(tǒng)必須“過(guò)冷”。，要有一點(diǎn)過(guò)冷或過(guò)熱才能發(fā)生相變? 什么情況下需過(guò)冷，什么情況下需過(guò)熱，試證明之。解：根據(jù)題中所給條件，在濃度三角形中找到三個(gè)配料組成點(diǎn)的位置。對(duì)SiO2的相圖進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，SiO2的所有處于介穩(wěn)狀態(tài)的熔體的飽和蒸汽壓都比相同溫度范圍內(nèi)處于熱力學(xué)穩(wěn)定態(tài)的熔體的飽和蒸汽壓高。熔融狀態(tài)的SiO2由于粘度很大，冷卻時(shí)往往成為過(guò)冷的液相－－石英玻璃。當(dāng)緩慢冷卻時(shí)，在870℃仍可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)閍 －石英；當(dāng)迅速冷卻時(shí)，沿虛線過(guò)冷，在163℃轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)態(tài)的b －鱗石英，在117℃轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)態(tài)的g －鱗石英。 ？解：在573℃以下的低溫，SiO2的穩(wěn)定晶型為b －石英，加熱至573℃轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷匦偷腶 －石英，這種轉(zhuǎn)變較快；冷卻時(shí)在同一溫度下以同樣的速度發(fā)生逆轉(zhuǎn)變。 物理吸附：由分子間引力引起的，這時(shí)吸附物分子與吸附劑晶格可看作是兩個(gè)分立的系統(tǒng)。則粗糙度越大，越不利于濕潤(rùn)。，同一種物質(zhì)，其固體的表面能要比液體的表面能大，試說(shuō)明原因。微晶學(xué)說(shuō)強(qiáng)調(diào)了玻璃結(jié)構(gòu)的不均勻性、不連續(xù)性及有序性等方面特征，成功地解釋了玻璃折射率在加熱過(guò)程中的突變現(xiàn)象。解：微晶學(xué)說(shuō)：玻璃結(jié)構(gòu)是一種不連續(xù)的原子集合體，即無(wú)數(shù)“晶子”分散在無(wú)定形介質(zhì)中；“晶子”的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量取決于玻璃的化學(xué)組成，可以是獨(dú)立原子團(tuán)或一定組成的化合物和固溶體等微晶多相體，與該玻璃物系的相平衡有關(guān)；“晶子”不同于一般微晶，而是帶有晶格極度變形的微小有序區(qū)域，在“晶子”中心質(zhì)點(diǎn)排列較有規(guī)律，愈遠(yuǎn)離中心則變形程度愈大；從“晶子”部分到無(wú)定形部分的過(guò)渡是逐步完成的，兩者之間無(wú)明顯界限。 硼反?，F(xiàn)象原因：當(dāng)數(shù)量不多的堿金屬氧化物同B2O3一起熔融時(shí)，堿金屬所提供的氧不像熔融SiO2玻璃中作為非橋氧出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中，而是使硼轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓸蜓踅M成的硼氧四面體。例如：硼酐是唯一能用以制造有吸收慢中子的氧化物玻璃；氧化硼玻璃的轉(zhuǎn)化溫度比硅酸鹽玻璃低得多；硼對(duì)中子射線的靈敏度高，硼酸鹽玻璃作為原子反應(yīng)堆的窗口對(duì)材料起屏蔽中子射線的作用。B2O3是網(wǎng)絡(luò)形成劑。石英玻璃是硅氧四面體[SiO4]以頂角相連而組成的三維架狀結(jié)構(gòu)。 SiO2玻璃—各向同性。 、SiO2玻璃、硅膠和SiO2熔體。解：玻璃的介穩(wěn)性：熔體轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａн^(guò)程中，是快速冷卻，使玻璃在低溫下保留了高溫時(shí)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，玻璃態(tài)是能量的介穩(wěn)態(tài)，有自發(fā)放熱而轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的趨勢(shì)；玻璃無(wú)固定熔點(diǎn)：熔體的結(jié)晶過(guò)程中，系統(tǒng)必有多個(gè)相出現(xiàn)，有固定熔點(diǎn)；熔體向玻璃體轉(zhuǎn)變時(shí)，其過(guò)程是漸變的，無(wú)多個(gè)相出現(xiàn)，無(wú)固定的熔點(diǎn)，只有一個(gè)轉(zhuǎn)化溫度范圍?！猄iO2系統(tǒng)及RO—SiO2系統(tǒng)中隨著SiO2含量的增加，熔體的粘度將升高而表面張力則降低，說(shuō)明原因。 (a) 這個(gè)結(jié)果可能嗎？為什么？ (b) 試預(yù)計(jì)，在MgO－Cr2O3系統(tǒng)中的固溶度是有限還是很大？為什么？解：（a）Al2O3與Cr2O3有可能形成連續(xù)固溶體。上述四個(gè)方程以（2）和（3）較合理。其次考慮不等價(jià)離子等量置換，如方程（2）和（3）2Mg2+ →2Al3+ ；Y3+ →Ca2+。（b）寫(xiě)出每一方程對(duì)應(yīng)的固溶式。、相組成考慮，試比較固溶體與化合物、機(jī)械混合物的差別。晶體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型形成連續(xù)固溶體的兩個(gè)組分必須具有完全相同的晶體結(jié)構(gòu)。若以r1和r2分別代表半徑大和半徑小的兩種離子的半徑。如果進(jìn)入MX晶體的雜質(zhì)原子是A，則其表示符號(hào)可寫(xiě)成：AM或AX（取代式）以及Ai（間隙式）。以通用的表示法寫(xiě)出晶體中各種點(diǎn)缺陷的表示符號(hào)。所以共有6個(gè)八面體空隙與其直接相鄰，由于每個(gè)八面體空隙由6個(gè)球構(gòu)成，所以屬于這個(gè)球的八面體空隙數(shù)為61/6=1。其區(qū)別是單位平行六面體是不具任何物理、化學(xué)特征的幾何點(diǎn)（等同點(diǎn)）構(gòu)成的。而玻璃的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)則呈近程有序而遠(yuǎn)程無(wú)序的無(wú)規(guī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或微晶子結(jié)構(gòu)。 ，若相變過(guò)程是放熱過(guò)程，則該過(guò)程必須________。 。 。 。 △P 總是________曲面的曲率中心。 ，當(dāng)Δ=(r1r2)/r1=1530%、晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型相同、電價(jià)相等、電負(fù)性差值，則生成________。 ，當(dāng)Δ=(r1r2)/r130%時(shí)，生成________。 。 ，設(shè)D為實(shí)驗(yàn)測(cè)定密度值，D0為計(jì)算的理論密度，若D D0，則固溶體為_(kāi)_______。 A.+1 D.+3。 ，上標(biāo) ，在固溶限度以內(nèi)固溶體是________相。39。 B.298K C.0K D.0℃（即按照偏離理想結(jié)構(gòu)的周期性有規(guī)律排列的區(qū)域大?。﹣?lái)分類(lèi)，可分為 ________類(lèi)。 。 ，氧多面體至少有________個(gè)頂角和相鄰氧多面體共有。 0096. ________ 鍵型物質(zhì)容易形成玻璃。 。 。 。 。 。 。 （金紅石）晶胞中有________套等同點(diǎn)。 。 。 次方成反比。 ，將有________個(gè)四面體空隙存在。w] 種。 = b ≠ c，α=β=γ=90176。 = b ≠ c，α=β=γ=90176。 ，可得到________種空間群。 。 ≠ b ≠ c，α≠β≠γ≠ 90176。 ≠ b ≠ c，α≠β≠γ≠ 90176。 ： ＋C ＋C ＋C ＋P： ＋C ＋P： ＋C ＋P（點(diǎn)群）可以劃分出________個(gè)晶族。 ＋反伸，倒轉(zhuǎn)軸的對(duì)稱操作是。 ＋反映，對(duì)稱軸的對(duì)稱操作是________。： ，這稱為 ： ，3L4表示： ，種類(lèi)、性質(zhì)及其周?chē)h(huán)境完全相同的質(zhì)點(diǎn)位置稱為： ： ，應(yīng)表示為： ： +C。三、 選擇題57： 0002.“材料科學(xué)”的概念是什么時(shí)候明確提出的： ，按照材料的使用，人類(lèi)文明階段的順序?yàn)椋? ，石器時(shí)代，陶器時(shí)代，鐵器時(shí)代。這個(gè)過(guò)程稱為二次再結(jié)晶或異常的晶粒長(zhǎng)大。0060．當(dāng)T，P及組成不變的條件下，增加單位表面積對(duì)系統(tǒng)所做的功。 0056．在固相反應(yīng)中加入少量非反應(yīng)物，反應(yīng)過(guò)程中不與反應(yīng)物起化學(xué)反應(yīng)只起加速反應(yīng)作用的物質(zhì)。 0053．無(wú)化學(xué)位梯度、濃度梯度、無(wú)外場(chǎng)推動(dòng)力，由熱起伏引起的擴(kuò)散。致使B2O3玻璃從原來(lái)二度空間層狀結(jié)構(gòu)部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿瓤臻g的架狀結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并使玻璃的各種物理性能變好。陽(yáng)離子交換：在粘土礦物中，當(dāng)結(jié)構(gòu)中的同晶取代主要發(fā)生在鋁氧層時(shí)，一些電價(jià)低、半徑大的陽(yáng)離子（如K+、Na+等）將進(jìn)入晶體結(jié)構(gòu)來(lái)平衡多余的負(fù)電荷，它們與晶體的結(jié)合不很牢固，在一定條件下可以被其它陽(yáng)離子交換。同質(zhì)多晶：同一化學(xué)組成在不同熱力學(xué)條件下形成結(jié)構(gòu)不同的晶體的現(xiàn)象。0039．配位場(chǎng)理論：除了考慮到由配位體所引起的純靜電效應(yīng)以外，還考慮了共價(jià)成鍵的效應(yīng)的理論。 無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)：凡是成為玻璃態(tài)的物質(zhì)和相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)一樣，也是由一個(gè)三度空間網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成。0036．滑移方向與位錯(cuò)線垂直的位錯(cuò)稱為刃型位錯(cuò)。0034．位移性轉(zhuǎn)變：不打開(kāi)任何鍵，也不改變?cè)幼钹徑呐湮粩?shù)，僅僅使結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變，原子從原來(lái)位置發(fā)生少許位移，使次級(jí)配位有所改變的一種多晶轉(zhuǎn)變形式。0030．自擴(kuò)散： 互擴(kuò)散：0031．?dāng)U散系數(shù)： 擴(kuò)散通量：0032．配位數(shù)：晶體結(jié)構(gòu)中與一個(gè)離子直接相鄰的異號(hào)離子數(shù)。0027．重心規(guī)則：如無(wú)變點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的重心位，則該無(wú)變點(diǎn)為低共熔點(diǎn)：如無(wú)變點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的交叉位，則該無(wú)變點(diǎn)為單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)；如無(wú)變點(diǎn)處于其相應(yīng)副三角形的共軛位，則該無(wú)變點(diǎn)為雙轉(zhuǎn)熔點(diǎn)。0023．馬鞍點(diǎn)：三元相圖界線上溫度最高點(diǎn)，同時(shí)又是二元系統(tǒng)溫度的最低點(diǎn)。0019．介穩(wěn)平衡：即熱力學(xué)非平衡態(tài)，能量處于較高狀態(tài)，經(jīng)常出現(xiàn)于硅酸鹽系統(tǒng)中。即凡氧化物的單鍵強(qiáng)度＞ 335kJ/mol者稱為網(wǎng)絡(luò)形成體，這類(lèi)氧化物能單獨(dú)行成玻璃。0015．單鍵強(qiáng)即為各種化合物分解能與該種化合物配位數(shù)的商。0012．所有晶體結(jié)構(gòu)的空間點(diǎn)陣可劃分成十四種類(lèi)型的空間格子，這14種空間格子稱布拉菲格子。0009．晶類(lèi)將對(duì)稱型相同的晶體歸為一類(lèi)，稱為晶類(lèi)。0006．晶體常數(shù)：