《考研真題解析》材料物理化學_20210706143954

1、845 華南理工大學 2016 年攻讀碩士學位研究生入學考試試卷 （試卷上做答無效，請在答題紙上做答，試后本卷必須與答題紙一同交回） 科目名稱：材料物理化學 適用專業(yè)：生物醫(yī)學工程，材料學，材料工程(專業(yè)學位)，生物醫(yī)學工程(專業(yè)學位) 共 5 頁 第 1 頁 一、選擇題： （共 20 分，每空 2 分） 1、在氧離子立方密堆中，若一半八面體空隙均填充一種陽離子，則該陽離子的價態(tài)為（ ） （a）+1 價 （b）+2 價 （c）+3 價 （d）+4 價 2、cscl 屬螢石結構，cs+離子半徑為 0.170 nm，cl-半徑為 0.181 nm，則 cscl 所占據(jù)的空間分數(shù)是（ ） 。假設 c

2、s+離子和 cl-離子沿體對角線接觸 （a）68% （b）72% （c）56% （d）45% 3、abo3鈣鈦礦型結構中，b 離子占據(jù)（ ） （a）四面體空隙 （b）八面體空隙 （c）立方體空隙 （d）三方柱空隙 4、硅酸鹽晶體與玻璃體的不同之處在于（ ） （a）晶體中的 si-o-si 鍵角確定不變而玻璃體的鍵角嚴重扭曲 （b）晶體的鍵角并非確定不變，而玻璃體則有確定不變的鍵角 （c）晶體中只有一種構造單元-絡陰離子團，該構造單元有規(guī)律周期性排列，玻璃體中的構造單元雖有重復但無規(guī)律 （d）晶體中的各個組成不同的構造單元有規(guī)律的周期性重復排列，而玻璃體中的各種構造單元的排列是近程有序，微不均勻

3、性的 5、 一種玻璃， 其組成是 10%na2o， 20%cao 和 70%sio2， 這種玻璃的網(wǎng)絡參數(shù)是 （ ） （a）r=2.42 x=0.82 （b）r=2.39 x=0.78 （c）r=2 x=0 （d）r=3 x=2 6、非化學計量化合物為半導體，其缺陷濃度與周圍氣氛的性質及分壓有關。當增大氧氣分壓時，zn1+xo 和 tio2-x的電導率的變化是（ ） （a）增大，增大 （b）增大，減小 （c）減小，增大 （d）減小，減小 第 2 頁 7、當液體與固體相接觸，液體潤濕固體表面，則兩相的表面張力關系為（ ） （a）sv -sl lv （b）sv -sl sl （d）sv 0 時，擴

4、散結果使溶質（ ） ；當擴散系數(shù)熱力學因子0 時，擴散使溶質（ ） 。 （a）發(fā)生偏聚； （b）濃度不改變； （c）濃度趨于均勻； 二、填空（共 25 分，每空 1 分） 1、晶體結構與它的 （1） 、 （2） 和 （3） 有關。 2、在負離子做立方密堆積的晶體中，為獲得穩(wěn)定的晶體結構，正離子將所有的八面體空隙位置均填滿的晶體有 （4） 型；所有的四面體空隙均填滿的晶體有 （5） 型；填滿一半四面體空隙的晶體有 （6） 型；填滿一半八面體空隙的晶體有 （7） 型 3、小角度晶界由位錯構成，其中對稱傾角晶界由 （8） 位錯構成，而扭轉晶界由 （9） 位錯構成。 4、當吸附發(fā)生時，晶體的表面結構會

5、相應發(fā)生變化，主要的結構變化包括 （10） 、 （11）和 （12） 。 5、反應2242g ( )( )( )m o ssio smg sio s中各化合物的標準生成焓298fh依此為-601.7、-911.5 和-2178.5kj/mol，反應在 298k 的熱焓變化是 （13） ，反應能夠有效進行的必要條件是 （14） 。 6、 熔體均勻相成核臨界半徑kr的意義是 （15） ， 臨界成核能kg的意義是 （16） 。 第 3 頁 7、泰曼溫度指 （17） ，泰曼溫度與 （18） 之間有一定關系，如：金屬的泰曼溫度為 （19） ，硅酸鹽的泰曼溫度為 （20） ；泰曼溫度也是 （21） 開始的

6、溫度。 8、正常晶粒長大指 （22） ，晶粒長大的速率與 這些被兼并晶粒消失的速率相當，這一過程的推動力是 （23） 。 9、異常晶粒長大又稱二次再結晶，指 （24） 。異常晶粒長大的驅動力是 （25） 。 三、問答題（80 分） 1、 （10 分）石棉礦物透閃石 ca2mg5(si4o11)(oh)2具有纖維狀結晶習性，而滑石mg3(si2o5)2(oh)2、 高嶺石 al4(si4o10)(oh)8和白云母 kal2(alsi3o10)(oh)2都具有片狀習性；此外，滑石、高嶺石和白云母在機械強度和吸水性等性質具有明顯差異。請從結構角度來分析它們性質的差異。 2、 （10 分）一塊人造黃玉

7、，其化學分析結果認為，是在 al2o3中添加了 0.5mol%nio和 0.02mol%cr2o3。寫出缺陷反應方程式及固溶式，并通過計算預計這塊人造黃玉的密度相對于 al2o3的變化。 （原子量 al :27; ni: 59; cr 52） 3、 （12 分）雙組份 pbo-sio2玻璃的熔制過程中，常因存在還原氣氛而使鉛被還原，致使玻璃失透。pbo 含量為 87%(重量)的玻璃在 1323k 熔制時，應用熱力學說明怎樣控制熔爐中氣氛不使鉛被還原。 設 1323k 時 87%(重量)的 pbo 活度為 0.19，鉛玻璃中，還原氣氛中進行下述反應： 2(l,( )=(s)+( )pboco g

8、pbco g玻璃熔體中），并查熱力學數(shù)據(jù)為： pbo(l) ( )co g (s)pb 2( )co g 298/hkj mol -219.44 -110.62 0 -393.79 1323/()jmol k 105.39 219.48 89.56 246.20 4、 （15 分）已知 mgo 多晶材料中 mg2+本征擴散系數(shù)（din）和非本征擴散系數(shù)（dex）由下式給出 第 4 頁 2524860000.249exp/2545001.2 10exp/inexdcmsrtdcmsrt （1）分別求出 25和 1000時，mg2+的 din和 dex。 （2）求出 mg2+的 lnd1/t 圖中

9、，由非本征擴散轉變?yōu)楸菊鲾U散的轉折點溫度。 （3）求出 mgo 晶體的肖特基缺陷形成焓。 5、 （10 分）為觀察尖晶石的形成，用過量的 mgo 粉包圍粒徑為 1m 的 al2o3球形顆粒，在固定溫度實驗中，第 1h 內有 20%的 al2o3反應形成尖晶石。試根據(jù)（1）楊德方程； （2）金斯特林格方程，計算完全反應的時間。 6、 （13 分）討論 sio2相變對以下含 sio2材料制備過程及材料性能的影響： （1）硅磚； （2）普通陶瓷 7、 （10 分）普通燒結為什么在氣孔率達 5%左右就停止了？采取哪些措施可使燒結體接近材料理論密度？ 四、相圖（25 分） 有一個三元相圖，如最后一頁圖所示，abc 中有 d1、d2、d3、d4四個化合物。 （1）完成相圖：劃分副三