1.A块、B块主要反映的是哪种离子的配位情况？写出其配位多面体和配位数；（4分） 2.指出结构中氧离子的配位数和配位多面体，并判断其电价是否饱和；（4分）
3.若尖晶石的晶胞分子数为8，且A块、B块在空间交替出现，请构造尖晶石的单位晶胞；（4分）
4.计算结构中空隙填充率；
5.分析该结构是正尖晶石还是反尖晶石。（4分）
三、（20分）
1.硅酸盐晶体滑石的化学式为Mg3[Si4O10]（OH）2，判断其结构类型，用氧化物写法表征滑石的分子式，分析其结晶习性。
2.在钠硅酸盐玻璃中，分析Na2O对熔体粘度的影响，并说明理由。 3.为什么相同组成的固体的表面能总是高于液体的表面能？ 四、（20分） 1、CaO形成肖特基缺陷，写出其缺陷反应方程式，并计算单位晶胞CaO的肖特基缺陷数（CaO的密度是3.2克/厘米3，晶格参数是0.481nm，分子量56）；
2.CsCl溶入MgCl2中形成空位型固溶体，写出固溶体的化学式；
3.Al2O3掺入到MgO中，请写出二个合理的方程及其固溶体的化学式。 五、（10分）已知Mg2+、Al3+和O2-在尖晶石MgAl2O4中的自扩散系数与温度的关系分别为
1. 试求出1282K时Mg2+、Al3+和O2-在尖晶石MgAl2O4中的扩散系数。
2. 若在此温度下，O2-基本不动，哪种离子控制着MgAl2O4的生成，为什么？ 六、（10分）铜的熔点Tm=1385K，在过冷度ΔT=0.3Tm时，通过均相成核得到晶体铜，计算该温度下的临界核坯半径及临界核坯原子数。（M=63.54，密度=9.0克/厘米3，ΔH=1628J/mol，γ=1.77*10-5J/cm3<，设铜为面心立方晶体，a=0.3615nm） 七、（10分）烧结过程中，初次再结晶、晶粒长大和二次再结晶的推动力分别是什么？假设某氧化物的烧结初期满足以下动力学关系，即
为了提高烧结初期的线收缩率，有人建议将原料的粒度降低一半，有人建议将烧结时间延长一倍，你认为哪一种方法更有效，为什么？ 八、（10分）粒径为1μ球状Al2O3由过量的MgO微粒包围，观察尖晶石的形成，在恒定温度下，第1小时有20%的Al2O3起了反应，计算完全反应的时间。 1.用杨德方程计算；
2.用金斯特林格方程计算；
3.比较以上两个结果并分析产生差异的原因。 九、（20分）如图为Na2O-CaO-SiO2系统部分相图，根据此三元系统相图解答下列问题： 1.判断化合物NC3S6 NCS5 N3S8 NS的性质；（4分）
2.用箭头表示未标注温度变化的相区界线的温度变化方向及界线性质；（4分） 3.写出三元无变量点Q P H的平衡过程及性质；（4分）
4.用规范化写法写出1点对应组份的平衡结晶过程。（8分）
武汉理工大学2006年研究生入学考试试题 课程 材料科学基础
（共3页，共十题，答题时不必抄题，标明题目序号，相图不必重画,直接做在试卷上）
一、填空题（1.5×20=30分） 1. 结晶学晶胞是（ ）。
2. 扩散的基本推动力是（ ），一般情况下以（ ）形式表现出来，扩散常伴随着物质的（ ）。
3. 晶面族是指（ ）的一组晶面，同一晶面族中，不同晶面的（ ）。 4. 向MgO、沸石、TiO2、萤石中，加入同样的外来杂质原子，可以预料形成间隙型固溶体的固溶度大小的顺序将是（ ）。 5. 根据烧结时有无液相出现，烧结可分为（ ），在烧结的中后期，与烧结
同时进行的过程是（ ）。
6. 依据硅酸盐晶体化学式中（ ）不同，硅酸盐晶体结构类型主要有（ ）。 7. 液体表面能和表面张力数值相等、量纲相同，而固体则不同，这种说法是（ ）的，因为（ ）。 8. 二级相变是指（ ），发生二级相变时，体系的（ ）发生突变。 9. 驰豫表面是指（ ），NaCl单晶的表面属于是（ ）。 10. 固态反应包括（ ），化学动力学范围是指（ ）。
11．从熔体结构角度，估计a长石、b辉石(MgO·SiO2)、c镁橄榄石三种矿物的高温熔体表面张力大小顺序（ ）。
二、CaTiO3结构中，已知钛离子、钙离子和氧离子半径分别为
0.099nm，
0.132nm。（15分）
0.068nm，
1. 晶胞中心的钛离子是否会在八面体空隙中“晃动”；
2. 计算TiCaO3的晶格常数；
3. 钛酸钙晶体是否存在自发极化现象，为什么？
三、在还原气氛中烧结含有TiO2的陶瓷时，会得到灰黑色的TiO2-x：（15分） 1．写出产生TiO2-x的反应式；
2．随还原气氛分压的变化，该陶瓷材料的电导率和密度如何变化？ 3．从化学的观点解释该陶瓷材料为什么是一种n型半导体。 四、选择题：下列2题任选1题（12分）
1. 简述金属材料、无机非金属材料以及高分析材料腐蚀的特点。 2. 试述材料疲劳失效的含义及特点。
五、现有三种陶瓷材料，它们的主要使用性能如下：（15分）
材料 Y2O3 Si3N4 含Co铁氧体 最佳性能 透明，光线传递 高温强度，抗蠕变 较顽力 用途 光学激光杆 燃气轮机部件 高能量永久磁铁 在烧结过程中希望材料获得预期的显微结构以使材料最佳性能充分发挥，在控制显微结构因素和工艺条件上应主要考虑哪些相关因素？ 六、熔体结晶时：（1）图示核化速率-温度、晶化速率-温度关系及其对总结晶速率的的影响；
（2）核化速率与晶化速率的不同对新相的显微结构有何影响，为什么？
（3）指出在哪一温度范围内对形成玻璃有利，为什么？（12分）
七、X射线给出立方MgO的晶胞参数是0.4211nm，它的密度是3.6g/cm3。（Mg2+和O2-、Al3+摩尔质量分别是24.3和16、27）（12分） 1． 求单位晶胞中有多少Mg2+和O2-；
2． 若有0.05molAl2O3溶解于晶格中，计算密度改变百分数是多少？
八、当反应物通过产物层的扩散控制速率时，由NiO和Cr2O3的球形颗粒形成