【正文】 某熔體粘度在727℃時(shí)是108泊，1156℃時(shí)是104泊，要獲得粘度為107泊的熔體，要加熱到什么溫度? 3．在Na2O—SiO2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，說明原因。2在MgOAl2O3和PbTiO2PbZrO3中哪一對形成有限固溶體，哪一對形成無限固溶體，為什么? 2將CaO外加到ZrO2中去能生成不等價(jià)置換固溶體，在1600℃時(shí)，該固體具有立方螢石結(jié)構(gòu)，經(jīng)x射線分析測定，晶胞參數(shù)a=，實(shí)驗(yàn)測定密度D=／cm3，對于CaOZr02固溶體來說，從滿足電中性來看，可以形成氧離子空位的固溶體也可形成Ca2+嵌入陰離子間隙中的固溶體，其固溶方程為： 請寫出兩種固溶體的化學(xué)式，并通過計(jì)算密度，判斷生成的是哪一種固溶體。 六方 (883 ℃ ) 體心立方 (883 ℃ ) 六方 (427 ℃ ) 面心立方 (~427 ℃ ) 面心立方 Zn Ta W Pt Pd 六方 體心立方 體心立方 面心立方 面心立方 2對于MgO、Al2O3，和Cr2O3，其正、則A1203和Cr23形成連續(xù)固溶體。 Ni 金屬 原子半徑 (nm) 晶體結(jié)構(gòu) 金屬 原子半徑 (nm) 晶體結(jié)構(gòu) Ti ％，通常這一對元素將不利于形成置換型固溶體，其中前一因素往往起主導(dǎo)作用。如果(1)溶劑和溶質(zhì)原子的原子半徑相差超過177。設(shè)想用一種實(shí)驗(yàn)方法以確定該礦物究竟屬哪一類成分。1對磁硫鐵礦進(jìn)行化學(xué)分析：按分析數(shù)據(jù)的Fe／S計(jì)算，得出兩種可能的成分：Fe1xS 和FeS1x。　　　　(a) O2為填隙離子。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?1Al2O3在MgO中形成有限固溶體，在低共熔溫度1995℃時(shí)，約有18重量％Al2O3溶入MgO中，假設(shè)MgO單位晶胞尺寸變化可忽略不計(jì)。1試闡明固溶體、晶格缺陷和非化學(xué)計(jì)量化合物三者之間的異同點(diǎn)，列出簡明表格比較?！　　　?a)圍繞兩個(gè)位錯(cuò)柏格斯回路，最后得柏格斯矢量若干？　　　　(b)圍繞每個(gè)位錯(cuò)分別作柏氏回路，其結(jié)果又怎樣? 有兩個(gè)相同符號的刃位錯(cuò)，在同一滑移面上相遇，它們將是排斥還是吸引？1晶界對位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)將發(fā)生怎么樣的影響？能預(yù)計(jì)嗎？1晶界有小角度晶界與大角度晶界之分，大角度晶界能用位錯(cuò)的陣列來描述嗎？1試述影響置換型固溶體的固溶度的條件。 非化學(xué)計(jì)量缺陷的濃度與周圍氣氛的性質(zhì)、壓力大小相關(guān)，如果增大周圍氧氣的分壓，非化學(xué)計(jì)量化合物Fe1XO及Zn1+XO的密度將發(fā)生怎么樣的變化?增大還是減小?為什么?對于刃位錯(cuò)和螺位錯(cuò)，區(qū)別其位錯(cuò)線方向、柏氏矢量和位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向的特點(diǎn)。MgO晶體的肖特基缺陷生成能為84kJ／mol，計(jì)算該晶體在1000K和1500K的缺陷濃度。(a)MgO晶體中，肖脫基缺陷的生成能為6eV，計(jì)算在25℃和1600℃時(shí)熱缺陷的濃度。晶體結(jié)構(gòu)缺陷 說明下列符號的含義：　　　　VNa，VNa’，VCl?，.(VNa’VCl?)，CaK?，CaCa，Cai??寫出下列缺陷反應(yīng)式：　　　　(1)NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體；　　　　(2)CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶體；　　　　(3)NaCl形成肖脫基缺陷；　　　　(4)AgI形成弗侖克爾缺陷(Ag+進(jìn)入間隙)。2石墨、滑石和高嶺石具有層狀結(jié)構(gòu)，說明它們結(jié)構(gòu)的區(qū)別及由此引起的性質(zhì)上的差異。2下列硅酸鹽礦物各屬何種結(jié)構(gòu)類型：　　　　　　Mg2[SiO4]，K[AISi3O8]，CaMg[Si2O6]， Mg3[Si4O10](OH)2，Ca2Al[AlSiO7]。 　 (3)根據(jù)電價(jià)規(guī)則，在下面情況下，空隙內(nèi)各需填入何種價(jià)數(shù)的陽離子，并對每一種結(jié)構(gòu)舉出—個(gè)例子。(1)畫出O2作而心立方堆積時(shí)，各四面體空隙和八面體空隙的所在位置(以一個(gè)晶胞為結(jié)構(gòu)基元表示出來)。1根據(jù)CaF2晶胞圖畫出CaF2晶胞的投影圖。二價(jià)時(shí)則形成的離子化合物減少(如ZnS為共價(jià)型化合物)，到了三價(jià)、四價(jià)(如AlN，SiC)則是形成共價(jià)化合物了?！　　　?3)求Li2O的密度。求：　　　　(1)計(jì)算四面體空隙所能容納的最大陽離子半徑，并與書末附表Li+半徑比較，說明此時(shí)O2能否互相接觸。1氟化鋰(LiF)為NaCl型結(jié)構(gòu)，／cm3，根據(jù)此數(shù)據(jù)汁算晶胞參數(shù)，并將此值與你從離子半徑計(jì)算得到數(shù)值進(jìn)行比較。在下面NaCl型結(jié)構(gòu)晶體中，測得MgS和MnS的晶胞參數(shù)均為a=(在這兩種結(jié)構(gòu)中，陰離子是相互接觸的)。根據(jù)最密堆積原理，空間利用率越高，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，金鋼石結(jié)構(gòu)的空間利用率很低(％)，為什么它也很穩(wěn)定? 證明等徑圓球面心立方最密堆積的空隙率為25．9％；金屬鎂原子作六方密堆積，求它的晶胞體積。從理論計(jì)算公式計(jì)算NaC1與MgO的晶格能。已知Mg2+，計(jì)算MgO晶體結(jié)構(gòu)的堆積系數(shù)與密度。（1）一晶面在x、y、z軸上的截距分別為2a、3b、6c，求出該晶面的米勒指數(shù)；（2）一晶面在x、y、z軸上的截距分別為a/b/c，求出該晶面的米勒指數(shù)。 敘述金屬材料的類型及其分類依據(jù)。39緒論仔細(xì)觀察一下白熾燈泡，會(huì)發(fā)現(xiàn)有多少種不同的材料？每種材料需要何種熱學(xué)、電學(xué)性質(zhì)？ 為什么金屬具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性？ 為什么陶瓷、聚合物通常是絕緣體？ 鋁原子的質(zhì)量是多少？，計(jì)算1mm3中有多少原子？ 為了防止碰撞造成紐折，汽車的擋板可有裝甲制造，但實(shí)際應(yīng)用中為何不如此設(shè)計(jì)？說出至少三種理由。 描述不同材料常用的加工方法。 試將下列材料按金屬、陶瓷、聚合物或復(fù)合材料進(jìn)行分類：　黃銅 鋼筋混凝土 橡膠 氯化鈉 鉛錫焊料 瀝青 環(huán)氧樹脂 鎂合金 碳化硅 混凝土 石墨 玻璃鋼 Al2O3陶瓷既牢固又堅(jiān)硬且耐磨，為什么不用Al2O3制造鐵錘？晶體結(jié)構(gòu)解釋下列概念晶系、晶胞、晶胞參數(shù)、空間點(diǎn)陣、米勒指數(shù)（晶面指數(shù)）、離子晶體的晶格能、原子半徑與離子半徑、配位數(shù)、離子極化、同質(zhì)多晶與類質(zhì)同晶、正尖晶石與反正尖晶石、反螢石結(jié)構(gòu)、鐵電效應(yīng)、壓電效應(yīng).在立方晶系的晶胞中畫出下列米勒指數(shù)的晶面和晶向：（001）與[210]，（111）與[112]，（110）與[111]，（322）與[236]，（257）與[111]，（123）與[121]，（102），（112），（213）， [110]，[111]，[120]，[321]寫出面心立方格子的單位平行六面體上所有結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。計(jì)算體心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子數(shù)、配位數(shù)、堆積系數(shù)。MgO的熔點(diǎn)為2800℃，NaC1為80l℃, 請說明這種差別的原因。1根據(jù)半徑比關(guān)系，說明下列離子與O2—配位時(shí)的配位數(shù)各是多? ro2= rSi4+= rK+= rAl3+= rMg2+=1為什么石英不同系列變體之間的轉(zhuǎn)化溫度比同系列變體之間的轉(zhuǎn)化溫度高得多？1有效離子半徑可通過晶體結(jié)構(gòu)測定算出。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。1Li2O的結(jié)構(gòu)是O2作面心立方堆積，Li+占據(jù)所有四面體空隙位置。　　　　(2)根據(jù)離子半徑數(shù)據(jù)求晶胞參數(shù)。 1試解釋對于AX型化合物來說，正負(fù)離子為一價(jià)時(shí)多形成離子化合物。1MgO和CaO同屬NaCl型結(jié)構(gòu)，而它們與水作用時(shí)則CaO要比MgO活潑，試解釋之。1算一算CdI2晶體中的I及CaTiO3晶體中O2的電價(jià)是否飽和?！?(2)計(jì)算四面體空隙數(shù)、八而休空隙數(shù)與O2數(shù)之比?！　。╝）所有四面體空隙位置均填滿；　　 (b) 所有八而體空隙位置均填滿；　　(c) 填滿—半四面體空隙位置；　　(d) 填滿—半八面休空隙位置?！?根據(jù)Mg2[SiO4]在(110)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(jià)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?jǐn)?shù)是多少? 2石棉礦如透閃石Ca2Mg5[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。2(1)在硅酸鹽晶體中，Al3+為什么能部分置換硅氧骨架中的Si4+；　　(2) Al3+置換Si4+后，對硅酸鹽組成有何影響? 　 (3)用電價(jià)規(guī)則說明Al3+置換骨架中的Si4+時(shí)，通常不超過一半，否則將使結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。／厘米3，計(jì)算單位晶胞MgO的肖脫基缺陷數(shù)。(b)如果MgO晶體中，含有百萬分之一摩爾的A12O3雜質(zhì)，則在1600℃時(shí)，MgO晶體中是熱缺陷占優(yōu)勢還是雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢，說明原因。 非化學(xué)計(jì)量化合物FexO中，F(xiàn)e3+／Fe2+=，求FexO中的空位濃度及x值。 ，內(nèi)含有一個(gè)正刃位錯(cuò)和一個(gè)負(fù)刃位錯(cuò)。 1從化學(xué)組成、相組成考慮，試比較固溶體與化合物、機(jī)械混合物的差別。1在面心立方空間點(diǎn)陣中，面心位置的原子數(shù)比立方體頂角位置的原子數(shù)多三倍。試預(yù)計(jì)下列情況的密度變化?！　　　?b) A13+為置換離子。前者意味著是Fe空位的缺陷結(jié)構(gòu)；后者是Fe被置換。1說明為什么只有置換型固溶體的兩個(gè)組份之間才能相互完全溶解，而填隙型固溶體則不能。15％；(2)兩元素的電負(fù)性相差超過 177。僅根據(jù)提供的資料提出哪一對金屬大概不會(huì)形成連續(xù)固溶體：Ta—W，Pt—Pb．Co一Ni，Co—Zn，Ti—Ta。 Co 　　　　(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)中的固溶度是有限的還是無限的?為什么?2某種NiO是非化學(xué)計(jì)量的，如果NiO中Ni3+/Ni2+=104，問每m3中有多少載流子。非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．試述石英晶體、石英熔體、Na2O?2SiO2熔體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的區(qū)別。4．說明在一定溫度下同組成的玻璃比晶體具有較高的內(nèi)能及晶體具有一定的熔點(diǎn)而玻璃體沒有固定熔點(diǎn)的原因。 6．網(wǎng)絡(luò)外體(如Na2O)加到SiO2熔體中，使氧硅比增加，當(dāng)O/Si≈～3時(shí)，即達(dá)到形成玻璃的極限，O/Si3時(shí)，則不能形成玻璃，為什么? 7．按照在形成氧化物玻璃中的作用，把下列氧化物分為網(wǎng)絡(luò)變體，中間體和網(wǎng)絡(luò)形成體： SiO2，Na2O，B2O3，CaO，Al2O3，P2O5，K2O，BaO。9．試述微晶學(xué)說與無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說的主要觀點(diǎn)，并比較兩種學(xué)說在解釋玻璃結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)和分歧。 3 ．什么叫吸附、粘附 ? 當(dāng)用焊錫來焊接銅絲時(shí)，用銼刀除去表面層，可使焊接更加牢固，請解釋這種現(xiàn)象。 7 ．1克石英在粉碎機(jī)中軋成粒度為1u的粉末時(shí)，若這是吸附了空氣中水分的結(jié)果，試求吸附水膜的厚度 ( 假定破碎后顆粒為立方體 ) 。；若與此氧化物相混合，則在三晶粒交界處，形成液態(tài)小球，二面角φ平均為 90 176。10 ． MgOAl2O3SiO2系統(tǒng)的低共熔物，放在 Si3N4陶瓷片上，在低共溶溫度下，液相的表面張力為 900erg/cm2，液體與固體的界面能為 600erg/cm2，測得接觸角為 176。 (2) 把Si3N4在低共熔溫度下進(jìn)行熱處理，測得其腐蝕的槽角為 176。 (3) 如果把 20 ％的低共熔物與Si3N4 粉末混合，加熱到低共溶溫度下，試畫出由低共熔物與Si3N4混合組成的陶瓷顯微結(jié)構(gòu)示意圖。 2 ．圖（ 1 ）是具有多晶轉(zhuǎn)變的某物質(zhì)的相圖，其中 DEF 線是熔體的蒸發(fā)曲線。 (2) 系統(tǒng)中哪種晶型為穩(wěn)定相 ? 那種晶型為介穩(wěn)相 ? (3) 各晶型之間的轉(zhuǎn)變是單向轉(zhuǎn)變還是雙向轉(zhuǎn)變 ? 3 ．在SiO2系統(tǒng)相圖中，找出兩個(gè)可逆多晶轉(zhuǎn)變和兩個(gè)不可逆多晶轉(zhuǎn)變的例子。 (2) 為了保持較高的耐火度，在生產(chǎn)硅磚時(shí)應(yīng)注意什么 ? (3) 若耐火材料出現(xiàn) 40 ％液相便軟化不能使用，試計(jì)算含 40(mol) Al2O3的粘土磚的最高使用溫度。 6 ．加熱粘土礦物高嶺石 (Al2O3 2H2O) 至 600 ℃時(shí)，高嶺石分解為水蒸氣和Al2O3 (2) 各液相面下降的陡勢如何 ? 那一個(gè)最陡 ? 那一個(gè)最平坦 ? (3) 指出組成為 65 ％ A ， 15 ％ B ， 20 ％ C 的系統(tǒng)的相組成點(diǎn)，此系統(tǒng)在什么溫度下開始結(jié)晶 ? 結(jié)晶過程怎樣 ? （表明液、固相組成點(diǎn)的變化及結(jié)晶過程各階段中發(fā)生的變化過程）。 9 ．圖 (４) 是生成一致熔融二元化合物 (BC) 的三元系統(tǒng)投影圖。冷卻時(shí)該熔體在何溫度下開始析出晶體。 11 ．根據(jù)圖(6) 回答下列問題： (1) 說明化合物 S1 、 S2 的性質(zhì)； (2) 在圖中劃分分三元系統(tǒng)及用箭頭指示出各界線的溫度下降方向及性質(zhì)； (3) 指出各無變點(diǎn)的性質(zhì)并寫出各點(diǎn)的平衡關(guān)系； (4) 寫出 1 、 3 組成的熔體的冷卻結(jié)晶過程 ( 表明液、固相組成點(diǎn)的變化及結(jié)晶過程各階段系統(tǒng)中發(fā)生的變化過程 ) 。 12 ． 下圖為