小；（2）晶体结构类型的影响，只有两种结构相同和△r<15%时才是形成连续固溶体的充分必要条件；（3）离子类型和键性，相互置换的离子类型相同，化学键性质相近，容易形成固溶体体；（4）电价因素，不等价置换不易形成连续固溶体。 14、解： 固溶体 机械混合物 化合物 原子间相互反映生成 单相均匀 遵守定比定律 形成原因 以原子尺寸“溶解”生成 粉末混合 相数 单相均匀 多相 / 有几种混合物就有多少化学组成 化学计量 不遵守定比定律 化学组成 不确定 确定 15、解：固溶体、晶格缺陷、非化学计量化合物都是点缺陷，是晶体结构缺陷，都是单相均匀的固体，结构同主晶相。

热缺陷——本征缺陷；固溶体——非本征缺陷； 分类 形成形成原因 条件 缺陷反应 化学式 溶解度、缺陷浓度 热缺肖特基 弗伦克热起伏 T>0k OVM’’+ Vx·· MMMi··MX MX 陷 尔 + VM’’ 只受温度控制 大无限，有限，置换，间隙 搀杂 溶解 小，电负性，电价，结构 无：受温度控制 有：搀杂量<固溶度 受温度控制 搀杂量>固溶度 受固溶度控制 固溶体 非化学计量化合物 16、略。

17、解：设AL2O3、MgO总重量为100g，则AL2O318g，MgO82g，

溶入MgO中AL2O3的mol数：AL2O3 mol%===8%, MgO mol%=1-8%=92%,固溶体组成：8% AL2O3，92%MgO，固溶体组成式：

(a) AL2O32ALMg· + 2OO + Oi’’

X 2x x 固溶体化学式：Al2xMg1-2xO1+x

将化学式与组成式一一对应，求出待定参数x，由于O的量不同，将O的量化为1 ，化学式

d理想 =

（b）AL2O32ALMg· + 3OO + OMg’’

x 2x x Al2xMg1-3xO

18、解：Fe1-xS中存在Fe空位，VFe’’非化学计量，存在h· P型半导体；FeS1-x中金属离子过剩，存在S2-空位，存在e’，N型半导体；因Fe1-xS、FeS1-x分属不同类型半导体，通过实验确定其半导体性质即可。

19、解：（1）晶体中间隙位置是有限的，容纳杂质质点能力≤10%；（2）间隙式固溶

，

=

2-2-

环境阳缺 阴间 阳间 阴缺 中气愤性质和压力变化 Fe1-xO UO2+x Zn1+xO TiO2_x [h·]∝PO2-1/6 [Oi’’] ∝PO2-1/6 [Zni··] ∝PO2-1/6 [VO··] ∝PO2-1/6 体的生成，一般都使晶格常数增大，增加到一定的程度，使晶格变得不稳定而离解；置换固溶体形成是同号离子交换位置，不会对接产生影响，所以可形成连续固溶体。 20、解：

r大-r小/ r大=%<15% Ta—W 电负性： 结构类型：体心立方 相同 r大-r小/ r大=%>15% Pt—Pd 电负性差= 结构类型：面心立方 r大-r小/ r大=%<15% Co—Ni 电负性差： 当T<427℃，Co Zn结构类型相同 r大-r小/ r大=%<15% Ti—Ta 电负性差= 当T>883℃，Ti Ta结构类型相同 形成有限固溶体 形成连续固溶体 可形成连续固溶体 可形成连续固溶体 21、解：（a）∵r大-r小/ r大=10%<15%，∴AL2O3和Cr2O3能形成连续固溶体； （b）MgO—Cr2O3中，r大-r小/ r大=15%，加之两者结构不同，∴固溶度是有限的。 22、解：设非化学计量化合物为NixO， Ni2O32NiNi· + 3OO + VNi’’

y 2y y Ni3+2yNi2+1-3yONi3+/Ni2+=2y/(1-3y)=10-x 则y=5×10-5， x=1-y=，

每m3中有多少载流子即为空位浓度：[VNi’’]=y/(1+x)=×10-5。

23、解：MgO-AL2O3：r大-r小/ r大=15%，即rMg、rAl半径相差大，MgO（NaCl型）、AL2O3（刚玉）结构类型差别大，形成有限固溶体；

PbTiO3-PbZrO3形成无限固溶体，因为尽管Ti4+、Zr4+半径相差较大（15. 28）,但都是（ABO3）

钙钛矿型结构，Ti4+、Zr4+都填充八面体空隙，该空隙体积较大，可填入的阳离子的半径r值可在一定范围内变化，而不至于使结构变化。

24、解：（1）对于置换式固溶体有 x=，1-x=，2-x=，所以置换式固溶体化学式。有因为ZrO2属于萤石结构，晶胞分子数Z=4，晶胞中有Ca2+、Zr4+、O2-三种质点。 晶胞质量

d置 = =5.55g/cm3；

（2）对于间隙固溶体，其化学式Ca2yZr1-yO2，与已知组成相比，O不同，

间隙式固溶体化学式×2/ 晶胞质量

d间= =6.014g/cm3，由此可判断生成的是置换型固溶体。

2-

第四章 非晶体结构与性质

1．试述石英晶体、石英熔体、Na2O?2SiO2熔体结构和性质上的区别。

2．某熔体粘度在727℃时是108泊，1156℃时是104泊，要获得粘度为107泊的熔体，要加热到什么温度?

3．在Na2O—SiO2系统及RO—SiO2系统中随着SiO2含量的增加，熔体的粘度将升高而表面张力则降低，说明原因。

4．说明在一定温度下同组成的玻璃比晶体具有较高的内能及晶体具有一定的熔点而玻璃体没有固定熔点的原因。

5．某窗玻璃含14Na2O－14CaO－72SiO2(重量百分数)，求非桥氧百分数。

6．网络外体(如Na2O)加到SiO2熔体中，使氧硅比增加，当O/Si≈～3时，即达到形成玻璃的极限，O/Si>3时，则不能形成玻璃，为什么?

7．按照在形成氧化物玻璃中的作用，把下列氧化物分为网络变体，中间体和网络形成体：