材料科学基础考试题.docVIP

熔体：介于气体和固体之间的一种物质状态，它具有流动性和各向同性，和气体相似，但又具有较大的凝聚力和很小的压缩性和固体相似。 吸附：固体和液体表面存在大量不饱和键的原子和离子，它们都能吸引外来的原子，离子，分子，这一现象称为吸附。 粘土的可塑性：当粘土与适当比例的水混合均匀制成泥团，该泥团受到高于某一个数值剪切应力作用后，可以塑造成任何形状，当去除应力泥团能保持其形状，这种性质称为可塑性。 粘土的触变性：泥浆静止不动时似凝固体，一经扰动或摇动，凝固的泥浆又重新获得流动性。 扩散：在一个相内因分子或原子的热激活运动导致成分混合或均匀化的分子动力学过程。 固相反应 广义：凡是有固相参与的化学反应。狭义：常指固体与固体间发生化学反应生成新固体产物的过程。 烧结：压制成型后的粉状物料在低于熔点的高温作用下、通过坯体间颗粒相互粘结和物质传递，气孔排除，体积收缩，强度提高、逐渐变成具有一定的几何形状和坚固整体的过程。 二次再结晶：坯体中少数大晶粒尺寸的异常增加，其结果是个别晶粒的尺寸增加，这是区别于正常的晶粒长大的。 计算SiO2（石英玻璃）的网络参数？ 解：Si4+离子的配位数Z=4， R=O/Si=2/1=2，则X=2R-Z=0，Y=2Z-2R=4，说明结构中所有的氧离子都是桥氧，四面体的所有顶角都被共用，玻璃结构网络强度达到最大 一种玻璃的组成试80％SiO2和20％Na2O，试计算其非桥氧百分数。 解：将玻璃组成由质量百分数换算成摩尔百分数。 质量百分数 摩尔数 摩尔百分数 SiO2 NA2O 80 20 1.33 0.32 80.6 19.4 非桥氧百分数＝×100％＝×100＝21.5％ 表示一个桥氧分属两个四面体共有。 11.有两种不同配位的玻璃，其组成如下（质量百分数）： 序号 Na2O Al2O3 SiO2 1 10 20 70 2 20 10 70 试用玻璃结构参数说明两种玻璃高温下粘度的大小？ 解：将玻璃组成由质量百分数换算成摩尔百分数 NO. Na2O Al2O3 SiO2 Y 质量 摩尔 质量 摩尔 质量 摩尔 1 2 10 20 10.6 20.4 20 10 12.9 6.2 70 70 76.5 73.4 2.72 3.66 1#玻璃 Na2O/Al2O3＝ 所以Al3+在玻璃中起网络变性离子的作用 2#玻璃 Na2O/Al2O3＝1 Al3+在玻璃中起网络形成离子的作用 Y2＝4-0.34＝3.66 因而Y1Y2 R1R2 即2#玻璃桥氧分数大于1#，但O/Si比小于1#玻璃，可以判断在高温下1#溶体粘度小于2# 12.MgO—Al2O3—SiO2系统的低共熔物放在Si3N4 陶瓷片上，在低共熔温度下，液相的表面张力为900×10-3N/m，液体与固体的界面能为600×10-3N/m，测得接触角为70.52°， ⑴ 求Si3N4的表面张力。⑵ 把Si3N4在低共熔温度下进a行热处理，测试其热腐蚀的槽角60°，求Si3N4的晶界能？ 解：⑴已知γLV=900×10-3N/m γSL=600×10-3N/m θ=70.52° γSV=γSL+γLVCOSθ=600×10-3+900×10-3×COS70.25=900.13×10-3N/m ⑵已知φ=60° γSS=2γSV COSФ/2 =2×900×10-3×COS60/2 =1.559N/m 13.双点层，NaCl双电层构造，形成和影响因素 对于离子晶体，表面离子失去外层离子后破坏了静电平衡，由于极化作用，造成双电层效应。MX型离子晶体在表面力的作用下，离子的极化变形与位移重排过程。从晶格点阵排列的稳定性考虑，作用力较大，极化率小的正离子应处于稳定的晶格位置，为降低表面能，各离子周围作用能应尽量趋于对称，因而M+在内部质点作用下向晶体内靠拢，而易极化的X-受诱导极化偶离子排斥而被推向外侧，从而形成表面双电层。 14.说明吸附的本质？ 吸附是固体表面力场与吸附分子发出的力场相互作用的结果，它是发生在固体上的。根据相互作用力的性质不同，可分为物理吸附和化学吸附两种。 物理吸附：由分子间引力引起的，这时吸附物分子与吸附剂晶格可看作是两个分立的系统。 化学吸附：伴随有电子转移的键合过程，这时应把吸附分子与吸附剂晶格作为一个统一的系统来处理。 15.什么是晶界结构？ 答：晶界结构是指晶界在多晶体中的形状、结构和分布。 16.由实验测得胶体粒子是荷电的，试从理论上分析胶粒荷