材料科学基础试题及答案.docx

《材料科学基础》样题及答案
试题一
?。的理想晶胞结构示意图，试回答：
.晶胞分子数是多少；
.结构中何种离子做何种密堆积；何种离子填充何种空隙，所占比例是多少;
.结构中各离子的配位数为多少，写出其配位多面体；
完全反应的时间，对计算结果进行比较并说明为什么？
八、（6分）陶瓷材料中晶粒的大小与什么有关？工艺上如何控制晶粒尺寸（请列出三种途径）？
九、（26分）图3是A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题：
.在图上划分副三角形、用箭头表示各条界线上温度下降方向及界线的性质；
.判断化合物D、M的性质；
.写出各三元无变量点的性质及其对应的平衡关系式；
.写出组成点G在完全平衡条件下的冷却结晶过程；
.写出组成点H在完全平衡条件下进行加热时，开始出现液相的温度和完全熔融的温度；写出完全平衡条件下进行冷却，结晶结束时各物质的百分含量（用线段比表示）。
试题三
-、根据CaTiO3晶胞图（见图1）回答下列问题（18）:
1、晶面BCGF、HAC的晶面指数；晶向DF、AH的晶向指数。
2、结构中各离子的配位数为多少，写出其配位多面体；
3、晶胞分子数是多少？何种离子添何种空隙，空隙利用率是多少？
4、计算说明O2-的电价是否饱和；
图1
5、结构中是否存在TiO32-离子，为什么?
©(A•TrO0
二、下列硅酸盐矿物各属何种结构类型（6）:
r-Ca2[Si04],K[AISi3。8],CaMg[Si2O6],
Mg3[Si4Oio]（OH）2,Ca2Al[AlSiO7],Ca2Mg5[Si40ii]（OH）2
三、1、写出下列缺陷反应式（10）:
CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶体，并写出固溶体的化学式；
NaCl形成肖脱基缺陷。
2、为什么间隙型固溶体不能形成无限固溶体？
四、硅酸盐熔体的结构特征是什么？从Na?。一SiO系统出发，随引入B2O3量的增加，
系统的粘度如何变化，为什么？（10）
五、固体是如何降低系统的表面能的，为什么相同组成的固体的表面能总是高于液体的表面能？（8）
六、假定碳在a-Fe（体心立方）和丫—Fe（面心立方）中进行扩散，碳在a-Fe中的
、83600J/mol,碳在丫-,计算800c时各自的扩散系数并解释其差别。（6）
七、为什么在成核一生成机理相变中，要有一点过冷或过热才能发生相变？什么情况
下需过冷，什么情况下需过热，试证明之。（6）
八、如果要合成镁铝尖晶石，可供选择的原料为Mg（OH）2、Mg。、MI2O3、"-AI2O3,
从提高反应速率的角度出发，选择什么原料较好？请说明原因。（6）
九、下列过程中哪一个能使烧结体强度增大，而不产生坯体宏观上的收缩？（6分）
（a）蒸发冷凝、（b）体积扩散、（c）粘性流动、（d）表面扩散、（e）溶解沉淀
十、图2是A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题（24）
.在图上划分副三角形、用箭头表示各条界线上温度下降方向及界线的性质；
.判断化合物S「多、S3的性质；
.写出各三元无变量点的性质及其对应的平衡关系式；
.写出组成点G在完全平衡条件下的冷却结晶过程；
.写出组成为H的混合物在完全平衡条件下进行加热时，开始出现液相的温度和完全熔融的温度；写出组成H的混合物在完全平衡条件下进行冷却，结晶结束时各物质的百分含量（用线段比表示）。
试题四
一、填空题（2M0=20分）
1、依据（）之间关系的不同，可以把所有晶体的空间点阵划归为七类，即（）晶
系、单斜晶系、（）晶系、三方晶系、正方晶系、六方晶系和（）晶系。
2、扩散的基本推动力是（），一般情况下以（）等形式（列出一种即可）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，不同晶面的指数的（）相同，只
是（）不同。
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、烧结过程可以分为（）三个阶段，在烧结的中后期，与烧结同时进行的过程是（）。
6、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/否）
正确，因为（）。
7、驰豫表面是指（），NaCl单晶的表面是（）。
8、一般的固态反应包括（）两个过程，化学动力学范围是指（）。
9、从熔体结构角度，估计长石、辉石（MgO?SiO2）、镁橄榄石三种矿物的高温熔体表面张力大小顺序（）。
10、刃性位错的柏氏矢量与位错线呈（）关系，而螺位错两者呈（）关系。
二、Zn2+在ZnS中扩散时，