无机材料科学过程考核及答案.doc

一、填空题(每题1分，共计20分) 1、热缺陷浓度与 有关，非化学计量化合物缺陷浓度与 有关。 2、为玻璃的 温度，为玻璃的 温度。 3、空位扩散活化能包括 能和 能。 4、相变的推动力是 ；烧结的推动力是 。 5、二级相变 相等， 不等。 6、产生二次再结晶的重要原因是 ，防止二次再结晶的有效方法是 。 7、晶界结构按两个晶粒之间夹角分为 晶界和 晶界； 按晶界两边原子排列的连贯性可分为 、 、 。 8、按润湿的程度，润湿可分为 、 、 三种情况 。 1、温度 气氛 2、形成 软化 3、空位形成 空位迁移 4、 表面能与界面能之差 5、一阶偏导 二阶偏导 6、粒度不均匀、烧结温度偏高 加添加剂 7、小角度 大角度 共格 半共格 非共格 8、浸渍润湿 附着润湿 铺展润湿 二、名称解释题(每空4分，共计20分) 1、非本征扩散：由于参入价数与溶剂不同的杂质原子，在晶体中产生点缺陷，从而产生阳离子空位，由这类缺陷引起的扩散 2、硼反常现象:硼硅酸盐玻璃中，随Na2O含量增加强度增加，膨胀系数变小。 3、液相烧结:有液相参与的烧结过程。 4、位移型转变:不涉及晶体结构中键的破裂和重建，转变过程迅速而可逆，只是键之间的角度稍作变动。 5、液相独立析晶:独立析晶通常在回吸过程中发生。由于冷却速度快，被回吸的固相被析出的固相所包裹，回吸过程不能进行，从而使液相进行另一种单独的析晶过程。 三、问答题(每题12分，共计60分) 1、什么是固溶体和非化学计量化合物？ 固溶体：将外来组元引入晶体结构，占据主晶相质点位置一部分或间隙位置一部分，仍保持一个晶相； 非化学计量化合物：化合物的组分原子间不为小整数比，且组成可在一定的范围内变动，不符合定组成定律加入到中形成阳离子空位固溶体，写出缺陷方程。（6分） 4、试用图例说明过冷度对核化、晶化速率、析晶范围、析晶数量和晶粒尺寸的影响。大小的重叠区，晶粒多而小；小大的重叠区，晶粒大而少。 过冷度太大或太小对成核和长大都不利。 5、简述成型压力、粒度、添加剂对烧结的影响。 压力增大，有利于烧结；粒度小，对烧结有利；添加剂的引入使空位浓度增大或阻止多晶转变或形成固溶体，对烧结有利。 6、为加快固相反应的速度，你认为应采取哪些措施?并说明理由。 粒度小，温度高；坯体致密，原料活性高等。 7、粘土的很多性能与吸附阳离子种类有关，指出粘土吸附下列不同阳离子后的性能变化规律（以箭头表示）（5分） H+ Al3+ Ba2+ Sr2+ Ca2+ Mg2+ NH4+ K+ Na+ Li+ (1)离子置换能力 (2)粘土的(-电位 (3)泥浆的稳定性 (4)泥团的可塑性 (5)泥浆的滤过性 7、（1） （2） （3） （4） （5） 8、什么是表面活性剂？简述其分子结构特点？以为例说明表面活性剂如何使粉料的表面改性？（6分） 能够降低体系的表面（或界面）张力的物质。 表面活性剂的结构特点：有两种基团组成，一端是具有亲水性的极性基团，如—OH、—COOH、—SO3Na等基团；另一端是具有憎水性的非极性基团，如碳氢基团、烷基炳烯基等。适当地选择表面活性剂的这两个原子团的比例就可以控制其油溶性和水溶性的程度，制得符合要求的表面活性剂。 氧化铝在成型时，Al2O3粉用石蜡作定性剂。Al2O3粉表面是亲水的，而石蜡是亲油的。为了降低坯体收缩应尽量减少石蜡用量。生产中加入油酸来使Al2O3粉表面由亲水性变为亲油性，油酸分子为CH3—（CH2）7—CH=CH—（CH2）7—COOH，其亲水基向着Al2O3表面而憎水基团向着石蜡。由于Al2O3表面改为亲油性，可以减少石蜡的用量并提高料浆的流动性。如图下所示 1