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材料科学基础必威体育精装版考题总结精要
#名词解释(5*4)
1、萤石结构:Ca2+作立方紧密堆积 ,F-充填于全部的四面体空隙,八面体空隙全部空着,因此在八个F-之间存在有较大的空洞,为阴离子F-的扩散提供条件。
2、反萤石结构:晶体结构与萤石完全相同,只是阴、阳离子的位置完全互换。
3、正尖晶石
答:在尖晶石AB2O4型结构中,如果A离子占据四面体空隙,B离子占据八面体空隙,则称为正尖晶石。(A)[B2]O4。
4、反尖晶石型结构
答:如果半数的B离子占据四面体空隙,A离子和另外半数的B离子占据八面体空隙,则称为反尖晶石。 (B)[AB]O4。
5、二八面体:在层状结构硅酸盐晶体中,二八面体以共棱方式相连,但八面体中的离子被其他两个阳离子所共用,因而称为二八面体。
6、三八面体:仍共棱方式相连,但八面体中的离子被其他三个阳离子所共用,因此成为三八面体。
7、位移性转变:这种改变不打开任何键,也不改变原子最邻近的配位数,仅仅使结构发生畸变,原子位置发生少许位移。是高低温转变,所需能量低,属于可逆转变,转变速度快。
8、重建性转变:是破坏原有原子间的化学键,改变原子最邻近的配位数,是晶体结构完全改变。使晶体结构完全改变原样的一种多晶转变形式。需要破坏化学键,所需能量高,有些是不可逆转变,转变速率慢。
9、同质多晶现象:相同的化学组成,在不同的热力学条件下却能形成不同的晶体的结构,表现出不同的物理、化学性质。
10、类质同晶现象:化学组成相似或相近,在相同的热力学条件下,形成的晶体具有相同的结构。
11、弗仑克尔缺陷:正常格点离子和间隙位置反应生成间隙离子和空位的过程。
特征:当晶体中剩余空隙比较大时,如萤石CaF2型结构等,容易产生弗仑克尔缺陷。
12、肖特基缺陷:正常格点位置的离子跃迁到晶体表面的位置上,在原来的各点留下空位。
特征:当晶体中剩余空隙比较小,如NaCl型结构,容易形成肖特基缺陷。
13、置换式固溶体:亦称替代固溶体,其溶质原子位于点阵结点上,替代(置换)了部分溶剂原子。
间隙式固溶体,亦称填隙式固溶体,其溶质原子位于点阵的间隙中
15、稳定扩散:是指扩散物质的浓度分布不随时间变化的扩散过程,使用菲克第一定律可解决稳定扩散问题。
16、不稳定扩散:是指扩散物质浓度分布随时间变化的一类扩散,这类问题的解决应借助于菲克第二定律。
17、本征扩散:不含有任何杂质的物质中由于热起伏引起的扩散。
18、非本征扩散:由于杂质引入引起的扩散。
19、一级相变:相变前后两相的化学位相等,化学位的一级偏微商不等。
特点:有相变潜热,有体积变化
例:晶体的熔化、升华;液体的凝固、气化;气体的凝聚以及晶体中的多数晶型转变等。
20、二级相变:相变时两相化学势相等,其一级偏微熵相等,而二级偏微熵不等。
特点:无相变潜热,无体积的不连续性,只有热容、等压膨胀系数、等温压缩系数的不连续。
21、均匀成核:组成一定,熔体均匀一相,在温度下析晶,发生在整个熔体内部,析出物质与熔体一致。
22、非均匀成核:有外加界面参加的成核。
刃型位错和螺型位错
滑移方向与位错线垂直的位错称为刃型位错。位错线与滑移方向相互平行的位错称为螺型位
#简答题(5*5)
1、NaCl型晶体
由负离子(Cl-)构成面心立方最紧密堆积,形成四面体和八面体空隙,而正离子(Na+)占据其全部八面体间隙。Na-Cl八面体以共棱的方式相连而成。正负离子的配位数均为 6。一个晶胞含4个NaCL分子。
2、解释在AX型晶体结构中,为什么NaCl型结构最多?
答:在AX型晶体结构中,一般阴离子X的半径较大,而阳离子A的半径较小,所以阴离子做紧密堆积,阳离子填充在其空隙中。大多数AX型化合物的r+/r-比在 0.414—0.732之间,应填充在八面体空隙中。即具有NaCl型结构;并且NaCl型晶体结构的对称性较高,那么有些在0.732—1.00之间的晶体,其晶格能相差很小,且由于极化结果,也趋向于NaCl型结构,所以AX型晶体结构中,NaCl型结构最多。
用NaCl结构理论解释水泥熟料中死烧MgO和CaO结构的不同?
答:NaCl结构是一种立方面心格子,其中阴离子按最紧密方式堆积,阳离子充填于全部的八面体的空隙中,阴阳离子的配位数都为6。水泥熟料中死烧MgO和CaO结构与NaCl结构,结构非常稳定水化速度缓慢,会影响水泥的安定性。但由于Ca2+半径比Mg2+半径大得多,因而在CaO结构中,O2-被“撑开”,这样,CaO结构不如MgO的结构稳定,游离CaO水化速度比游离MgO要快些,游离CaO加热即可水化,而游离MgO经压蒸才能水化。
4、表征硅酸盐晶体的化学式方法有几种,分别是什么?并进行比较。
答:表征硅酸盐晶体的化学式方法有两种。
1)氧化物法,即把构成硅酸盐晶体的所有氧化物按一定
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