2010-20112008级无机非金属材料专业无机材料科学基础试卷A卷标准答案及评分标准.docVIP

唐山学院课程考试参考答案及评分标准 课程名称： 无机材料科学基础 2010－2011 学年第 1 学期 命题教师： 教研室主任签字： 2008级无机非金属材料工程专业无机材料科学基础试题A参考答案及评同质多晶：化学组成相同的物质，在不同的热力学条件下形成结构不同的晶体的现象，称为同质多晶现象。表面改性：利用固体表面吸附特性，通过各种表面处理改变固体表面的结构和性质，以适应各种预期的要求。1.晶体中键的类型有共价键、离子键、金属键和范氏键四种。 在氯化钠、氯化铯和立方硫化锌晶胞中，它们的“分子数”分别是4、1和4。与固体相接触的界面一般分为表面、界面和相界面。4 NaCl NaCa+VCl+Clcl 2NaCl NaCa+Nai+2Clcl 5表面改性实质上是通过改变固体表面结构状态和官能团来实现。烧结的推动力是表面张力的降低，初次再结晶的推动力是基质塑性变形所增加的能量。按相变机理不同，相变分为成核-生长相变、连续型相变、有序-无序转变和马氏体相变。菲克第一定律和菲克第二定律本质上是一个定律，均表明扩散的结果总是使不均匀体系均匀化，由非平衡逐渐达到平衡。固相反应类型包括加成反应、造膜反应、置换反应、转变反应和热分解反应。根据外来组元在基质晶体中的固溶度分类，固溶体分为连续固溶体和有限固溶体。第 页，共 页 2008级无机非金属材料工程专业无机材料科学基础试题A参考答案及评1.硅酸盐晶体的结构特点是什么？（1）硅酸盐结构中的Si4+间不存在直接的键，而键的联接是通过O2-来实现的。即形成-Si-O-Si-，-Si-O-Si-并不呈直线，而是一般在145o左右。（2）每个Si4+存在于四个O2-为顶点的四面体的中心，构成[SiO4]八面体，它是硅酸盐晶体结构的基础。（Si-O键性质若有明显共价键的离子键）复杂的硅酸盐结构基本结构总是[SiO4]。（3）[SiO4]四面体的每一个顶点，即O2-，最多只能为量两个[SiO4]四面体所共用。(4)两个邻近的[SiO4]四面体之间只以共顶而不以共棱或共面相连接。在硅酸盐中，当O/Si≥4时，[SiO4]倾向于独立存在；当O/Si4时，[SiO4]不倾向于独立着存在。(5)硅酸盐晶体结构中只含有一种硅氧骨干类型。（6）硅酸盐中含有Al3+，它有两种配位[AlO6]、[AlO4]二者在硅酸盐结构中所起的作用不同。当是[AlO4]时，[AlO4]与[SiO4]共同组成硅铝氧骨干，此时我们称为铝硅酸盐；当是[AlO6]时，Al3+一定存在于硅氧骨干以外。2.马氏体相变具有什么特征？它和成核-生长机理有何区别？马氏体相变特征：母相与马氏体之间不改变结晶学方位关系（新相总是沿一定的结晶学面形成，新相与母相之间有严格的取向关系）相变时不发生扩散，是一种无扩散相变，马氏体在化学组成上与母体完全相同?转变速度极快马氏体相变过程需要成核取动力，有开始温度和终了温度。?????? 区别：成核－生长过程中存在扩散相变，母相与晶相组成可相同可不同，转变速度较慢，无明显的开始和终了温度。3.点缺陷有哪两种基本形式？各有何特点？第 页，共 页 2008级无机非金属材料工程专业无机材料科学基础试题A参考答案及评4.什么是烧结过程？烧结过程分为哪几个阶段？各阶段有何特征？烧结过程是经过成型的固体粉状颗粒在加热到低于熔点温度的温度下,产生颗粒粘结；通过物质传递,使成型题逐渐变成具有一定几何形状和性能的整体的过程。 　　　烧结初期烧结中期烧结末期烧结初期：颗粒仅发生重排和键和颗粒和空隙形状变化很小颈部相对变化 x/r0.3线收缩率小于0.06。烧结中期:(1) 烧结中期颈部进一步扩大,颗粒变形较大气孔由不规则的形状逐渐变成由三个颗粒包围的近似圆柱形的气孔,且气孔是联通的。(2) 晶界开始移动颗粒正常长大。与气孔接触的颗粒表面为空位源质点扩散以体积扩散和晶界扩散为主而扩散到气孔表面空位返乡扩散而消失。(3)坯体气孔率降为5%左右收缩达90%。 　　　烧结末期：(1) 进入烧结末期,气孔封闭相互孤立理想情况为四个颗粒包围近似球状。　　　　　　　　(2) 晶粒明显长大,只有扩散机理是重要的,质点通过晶界扩散和体积扩散,进入晶界间近似球状的气孔中。　　　　　　　　(3) 收缩率达90~100%, 密度达理论值的95% 以上。5.影响扩散系数的因素主要有哪些？6.相界面上的化学反应一般包括哪几个阶段，哪几个过程？ 答：六个阶段：隐蔽期、第一活化期、第一脱活期、二次活化期、二次脱活期、反应产物晶格校正期。 三个过程：反应物之间的混合接触并产生表面效应；化学反应和