Test of Fundamentals of Materials Science

材料科学基础试题库

湖南大学材料科学与工程学院

一、填空题

0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____，当烧结分别进行四种传质时，颈部增长x/r与时间t的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。

0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ，含有平移操作的对称要素种类有_____ 、_____ 。

0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是 _____、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。

0004.晶体有两种理想形态，分别是 _____和 _____。

0005.晶体是指内部质点 排列的固体。

0006.以NaCl晶胞中（001）面心的一个球（Cl-离子）为例，属于这个球的八面体空隙数为 ，所以属于这个球的四面体空隙数为 。

0007.与非晶体比较晶体具有自限性、 、 、 、 和稳定性。

0008.一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a，其晶面的晶面指数是 。

0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性，当真实接触角θ 时，粗糙度越大，表面接触角 ，就越容易湿润；当θ ，则粗糙度 ，越不利于湿润。

0010.硼酸盐玻璃中，随着Na2O（R2O）含量的增加，桥氧数 ，热膨胀系数逐渐下降。当Na2O含量达到15%—16%时，桥氧又开始 ，热膨胀系数重新上升，这种反常现象就是硼反常现象。

0011.晶体结构中的点缺陷类型共分 、 和 三种，CaCl2中Ca2+进入到KCl间隙中而形成点缺陷的反应式为 。 0012.固体质点扩散的推动力是________。

0013.本征扩散是指__________，其扩散系数D＝_________,其扩散活化能由________和_________ 组成。 0014.析晶过程分两个阶段，先______后______。

0015.晶体产生Frankel缺陷时，晶体体积_________，晶体密度_________；而有Schtty缺陷时，晶体体积_________,晶体密度_________。一般说离子晶体中正、负离子半径相差不大时，_________是主要的；两种离子半径相差大时，_________是主要的。

0016.少量CaCl2在KCl中形成固溶体后，实测密度值随Ca2+离子数/K＋离子数比值增加而减少，由此可判断其 缺陷反应式为_________。

0017.Tg是_________,它与玻璃形成过程的冷却速率有关，同组分熔体快冷时Tg比慢冷时_________ ,淬冷玻璃比慢冷玻璃的密度_________,热膨胀系数_________。

0018.同温度下，组成分别为：(1) 0.2Na2O－0.8SiO2 ；(2) 0.1Na2O－0.1CaO－0.8SiO2 ;(3) 0.2CaO－0.8SiO2 的三种熔体，其粘度大小的顺序为_________。

0019.三T图中三个T代表_________, _________,和_________。

0020.粘滞活化能越_________ ,粘度越_________ 。硅酸盐熔体或玻璃的电导主要决定于_________ 。 0021.0.2Na2O-0.8SiO2组成的熔体，若保持Na2O含量不变，用CaO置换部分SiO2后，电导_________。 0022.在Na2O－SiO2熔体中加入Al2O3(Na2O/Al2O3<1),熔体粘度_________。 0023.组成Na2O . 1/2Al2O3 . 2SiO2的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为_________。

0024.在等大球体的最紧密堆积中，六方最紧密堆积与六方格子相对应，立方最紧密堆积与_______ 相对应。 0025.在硅酸盐晶体中，硅氧四面体之间如果相连，只能是_________方式相连。

0026.离子晶体生成Schttky缺陷时，正离子空位和负离子空位是同时成对产生的，同时伴随_________的增加。 0027.多种聚合物同时并存而不是一种独存这就是熔体结构_________的实质。在熔体组成不变时，各级聚合物的数量还与温度有关，温度升高，低聚物浓度增加。

0028.系统中每一个能单独分离出来并_________的化学均匀物质，称为物种或组元，即组份。例如，对于食盐的水溶液来说，NaCl与H2O都是组元。而Na+、Cl－、H+、OH－等离子却不能算是组元，因为它们都不能作为独立的物质存在。

0029.在弯曲表面效应中，附加压力ΔP总是指向曲面的_________，当曲面为凸面时，ΔP为正值。

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0030.矿化剂在硅酸盐工业中使用普遍，其作用机理各异，例在硅砖中加入1-3％[Fe2O3＋Ca2(OH)2]做矿化剂，能

使大部分a-石英不断溶解同时不断析出a-磷石英，从而促进a-石英向磷石英的转化。水泥生产中 用_______作矿化剂，可以降低熟料中液相生成温度和降低液相粘度，提高离子扩散速率，加速CaO?SiO2的形成。 0031.一级相变是指体系由一相变为另一相时，两相的化学势相等但化学势的________不相等，有相变潜热，并伴随有体积改变。

0032.在固体介质中，做无规则布朗运动的大量质点的扩散系数取决于质点的_________和迁移自由程r平方的乘积。

0033.烧结的推动力是_________，它可凭下列方式推动物质的迁移：蒸发-凝聚传质，扩散传质，流动传质，溶解-沉淀传质。

0034.固体质点扩散的推动力是_________。

0035.固相分解反应的特点是：(1) _________； (2)________; (3)________。

0036.在MoO3+CaCO3?CaMoO4+CO2反应中，当 CaCO3 ： MoO3＝15，时，由于产物层_______和扩散阻力______,反应由____________控制，并随___________减小而加速。

0037.本征扩散是指：__________，其扩散系数D＝___________, 其扩散活化能由__________和____________组成。 0038.杂质原子在其它晶格中扩散时的推动力为_______，同种原子在自己晶格中自扩散的推动力为_____。 0039.晶体中五种扩散机制为___、____、____、____和____，其中___是离子晶体中最常见的扩散机制，其扩散活化能包括__和___。

0040.析晶过程分两个阶段，先______后______。在析晶作用曲线上_______速率曲线在高温区。

0041.玻璃分相的两种机理是__________机理和__________机理。前者分相时质点作___扩散，分相速率____;后者分相后具有______结构，分相开始界面____突变。

0042.将下面四个概念的序号a、b、c、d分别填入各分相特点前的括号内。 a. 稳定分相 b.介稳分相 c. 成核-长大分相 d. 旋节分相

( c) 第二相组成不随时间变化； ( a ) 分相区在液相线上； ( d ) 分相开始界面呈弥散状，并逐渐明显； ( c ) 分相后具有液滴状孤立结构； ( c ) 分相速度慢； ( b ) 分相后的两相均为热力学介稳相； ( c ) 有分相势垒； ( d ) 分相时质点作负扩散；( d ) ( b ) 分相区在液相线下;

?2?G()T,P?0?C20043.液－固相变中的非均匀成核是指_____________形成晶核的过程。它的成核位垒随接触角?的_______而降低，当由0～900时，成核位垒?GK*与均匀成核位垒?GK的关系为___。

0044. MgO具有______型结构，其对称型______，空间群______，属于______晶族和______晶系，正负离子配位数为______，单个晶胞占有正负离子的数目为______。

0045.KCl,AgCl和Cu2S极化程度的大小顺序是___，极化结果改变配位数的是___，不极化结果改变配位数的是___。 0046.下列化合物属于什么结构（1）蓝维矿BaTi[Si3O9] ______，（2）透辉石CaMg[Si2O6] ______，（3）滑石Mg3[Si4O10](OH)2______，（4）石英SiO2______，（5）镁橄榄石Mg2[SiO4]______

0047.液相烧结与固相烧结相同的是其过程都由____，____，____等三个阶段组成，不同点是____，_____，_____。 0048.烧结有______，______，______，______等四种传质方式，产生的原因分别是______，______，______，______。 0049.在烧结初期，若x/r与t1/3成正比，其属于______传质过程，这种烧结的推动力是______，收缩率为______。 0050. 一种扩散过程：lnD与1/T的变化关系如图所示，该扩散属于______扩散过程，图中各部分线段的斜率分别是（1）______（2）______（3）______，各部分线段所表示的扩散类型是（1）______（2）______（3）______。

0051. 造成二次再结晶的原因主要是______，及______，其次是______，及______等。

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0052.NaCl晶胞中Cl离子作 最紧密堆积，Na填充 面体空隙的100%，以（001）面心的一个球（Cl_____，配位多面体之间共______连接，单个晶胞占有正负离子的数目为______。

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离子）为例，属于这个球的八面体空隙数为 ，所以属于这个球的四面体空隙数为 ，正负离子配位数为0053. 晶体结构中的点缺陷类型共分 、 和 三种，CaO加入到ZrO2中形成间隙式固溶体的的缺陷反应式为 ，固溶式分子式： 。形成置换式固溶体的的缺陷反应式为 ，固溶式分子式： 。 填空题答案

0001.蒸发－冷凝，扩散，溶解－沉淀，流动；1/3，1/5，1/6，1/2。 0002. 对称面、对称中心、对称轴，旋转反伸轴；滑移面、螺旋轴；C、m。 0003. 3、7、32、146、47、14、230。 0004. 单形、聚形。

0005.内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。 0006. 1，2

0007.自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能。 0008.（143）

0009. 小于90°，越小；大于90°，越大 0010.增大，减少

0011.间隙原子、空位、杂质原子；CaCl20012.化学位梯度

0013.由晶体内本身的热缺陷引起质点迁移的扩散，D＝D0exp(-Q/RT)，空位形成能，空位迁移能 0014.成核，长大

0015不变，不变，变大，变小，Schtty缺陷，Frankel缺陷

KCl???2ClClCaCl???Ca?VK2K0016.

+2 +2ClCl。

0017.玻璃形成温度 高 小 大 0018.（2）>（3）>（1） 0019.时间－温度－相转变

0020.大（小） 大（小） 结构参数Y

0021.降低 0022.降低 0023.1/3 0024.立方面心格子。 0025.共顶方式。

0026.晶体体积。 0027.远程无序。 0028.独立存在。 0029.曲率中心。 0030.萤石。 0031.一级偏微商。 0032.有效跃迁频率。 0033.表面能的降低。 0034.化学位梯度

0035.（1）属非均相反应，参与反应的固相相互接触是反应发生化学作用和物质输送的先决条件。（2）固相反应开始温度远低于反应物的熔点或系统低共熔点温度。(泰曼温度)。(3)存在多晶转变时，此转变也常是反应开始变得明显的温度。(海德华温度)

0036.变薄 ，减少，MoO3的升化过程，MoO3 粒径

0036.由晶体内本身的热缺陷引起质点迁移的扩散,D＝D0exp(-Q/RT)，空位形成能，空位迁移能 0038.缺陷浓度， 0

0039.易位 ，环形扩散 ， 空位扩散 ，间隙扩散 ，准间隙扩散 ，空位扩散，空位形成能 ，空位迁移能 0040.成核，生长，生长

0041.成长—成核，调幅分解，正，慢，连续非球形，不稳定 0042.略

0043. ，减少，?GK*=1/2?GK

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