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无机材料科学基础复习 张其土 南京工业大学材料学院 NJ University of Technology 主要参考书 《无机材料科学基础》 陆佩文主编，武汉工业大学出版社 《无机材料科学基础》 张其土主编，华东理工大学出版社 第一章、晶体结构基础 1、晶体的基本概念 晶体的本质：质点在三维空间成周期性重复排列 晶体的基本性质：结晶均一性、各向异性、自限性、对称性、 最小内能性 2、对称的概念 物体中的相同部分作有规律的重复 对称要素：对称面、对称中心、对称轴（对称轴的类型和特点） （L1、L2、L3、L4、L6、C、P） 4次倒转轴不能被其他的对称要素及其组合取代 对称操作: 对称要素的组合必须满足晶体的整体对称要求，不是无限的 3、对称型（点群）：宏观晶体中只存在32种对称型 对称型的概念 4、晶体的分类 、晶族分类的依据、各晶系的晶胞参数关系 5、晶面的取向关系 、晶面指数的含义和计算（举例） 6、空间点阵的概念、 14种布拉维格子（ P、I、F、C格子） 7、晶胞的概念 、晶胞参数（计算） 8、微观对称要素的特征、空间群的概念（只存在230种空间群） 在微观对称操作中都包含有平移动作 9、球体紧密堆积原理 （六方密堆、立方密堆） 10、鲍林规则（离子晶体） 11、决定晶体结构的因素：化学组成、质点相对大小、极化性质 12、同质多晶、类质同晶 13、典型的晶体结构（晶体结构的描述方法） CaF2结构、金刚石结构、金红石结构、刚玉结构、 CaTiO3、尖晶石结构 14、硅酸盐晶体结构、硅酸盐晶体结构分类的依据 15、层状硅酸盐晶体的结构特点，（晶胞参数a和b值相近） 16、在面心立方和体心立方中，最密排的平面的晶面符号是什么？ （111）、（110） 17、一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求出该晶面的 晶面指数。（321） 18、为什么等轴晶系晶体有原始、面心、体心而无底心格子？ 19、O2-作而心立方堆积时，根据电价规则，在下面情况下，空隙内 各需填入何种价数的阳离子，并对每一种结构举出—个例子。 （a）所有四面体空隙位置均填满；(b) 所有八而体空隙位置均填满； (c) 填满—半四面体空隙位置；(d) 填满—半八面休空隙位置。 第二章、晶体结构缺陷 1、缺陷的概念 2、热缺陷 （弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷） 热缺陷是一种本征缺陷、高于0K就存在，热缺陷浓度的计算 影响热缺陷浓度的因数：温度和热缺陷形成能（晶体结构） 3、杂质缺陷、固溶体 4、非化学计量化合物结构缺陷（半导体） 种类、形成条件、缺陷的计算等 5、连续置换型固溶体的形成条件 6、影响形成间隙型固溶体的因素 7、组分缺陷（补偿缺陷）：不等价离子取代 形成条件、特点（浓度取决于掺杂量和固溶度） 缺陷浓度的计算、与热缺陷的比较 8、缺陷反应方程和固溶式 9、固溶体的研究与计算 写出缺陷反应方程 固溶式、算出晶胞的体积和重量 理论密度（间隙型、置换型） 和实测密度比较 10、位错概念 刃位错：滑移方向与位错线垂直，伯格斯矢量b与位错线垂直 螺位错：滑移方向与位错线平行，伯格斯矢量b与位错线平行 11、(a)MgO晶体中，肖脱基缺陷的生成能为6eV（9.612×10－19J）， 计算在25℃和1600℃时热缺陷的浓度。(b)如果MgO晶体中，含有百万分之一摩尔的A12O3杂质，则在1600℃时，MgO晶体中是热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势，说明原因。 12、非化学计量化合物FexO中，Fe3+／Fe2+=0.1，求FexO中的空位浓度及x值。 第三章、非晶体固体 1、熔体的概念：不同聚合程度的各种聚合物的混合物 硅酸盐熔体的粘度与组成的关系 2、非晶态物质的特点 3、玻璃的通性 4、 Tg 、Tf ,相对应的粘度和特点 5、网络形成体、网络变性体、网络中间体 计算（如Pb玻璃中Pb2＋的作用） 正硅酸铅PbSiO4玻璃的密度为7.36g/cm3，求这种铅玻璃中氧的密度为多少？如果将它与熔融石英玻璃（密度为2.2g/cm3）中的氧密度相比较，试指出在这种铅玻璃中铅离子所在的位置。