03材料科学基础A答案.pdf

材料科学基础试题答案材料科学基础试题答案 （A（A 卷卷）） 材料科学基础试题答案材料科学基础试题答案 （（AA 卷卷）） 一、名词解释：（16 分，每题4 分） 1、萤石型和反萤石型 萤石型：CaF2 型结构中，Ca2+按面心立方紧密排列，F-占据晶胞中全部四面体 空隙。② 反萤石型：阳离子和阴离子的位置与 CaF2 型结构完全相反，即碱金属离子占据 F-的位置，O2-占据 Ca2+的位置。② 2、烧结和烧成 烧结：粉料受压成型后在高温作用下而致密化的物理过程。② 烧成：坯体经过高温处理成为制品的过程，烧成包括多种物理变化和化学变化。 烧成的含义包括的范围广，烧结只是烧成过程中的一个重要部分。② 3、一级相变与二级相变 一级相变: 凡新旧两相的化学位相等，化学位的一次偏导不相等的相变。② 二级相变:凡新旧两相的化学位相等，化学位的一次偏导也相等，但化学位的二 次偏导不相等的相变。 ② 4、均匀成核和非均匀成核 均匀成核：从均匀的单相熔体中产生晶核的过程，其成核几率处处相同。② 非均匀成核：借助于表面、界面、微粒裂纹、器壁以及各种催化位置而形成晶核 的过程。② 二、简答题 （30 分，每题6 分） 1. 非化学计量缺陷的浓度与周围气氛的性质、压力大小相关，如果增大周围氧 气的分压，非化学计量化合物 Fe O 及 Zn O 的密度将发生怎样变化？增大？减 1-x 1+x 少？为什么？ 解：（a）非化学计量化合物 Fe O，是由于正离子空位，引起负离子过剩： 1-x 2Fe + O (g)→2Fe + V +O Fe 2 O O (g)→O + V +2h 2 O 按质量作用定律，平衡常数 K 由此可得 [V ]﹠ PO 1/6 ② 即：铁空位的浓度和氧分压的 1/6 次方成正比，故当周围分压增大时，铁空位浓 度增加，晶体质量减小，则 Fe1-xO 的密度也将减小。① （b）非化学计量化合物Zn O，由于正离子填隙，使金属离子过剩： 1+x ZnO +2e′+ O (g) 2 根据质量作用定律 K=[ ] [e′]2 得 [ ] PO -1/6 ② 即：间隙离子的浓度与氧分压的 1/6 次方成反比，故增大周围氧分压，间隙离子 浓度减小，晶体质量减小，则 Zn O 的密度也将减小。① 1+x 2. 试写出少量 MgO 掺杂到 Al O 中和少量YF 掺杂到 CaF 中的缺陷方程。判断方 2 3 3 2 程的合理性。 解： 3MgO 2 + +3O （1） ① O 2MgO 2 + V .. +2O （2） ① O O YF3 Y +F +2FF （3） ① 2YF