無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)(陸佩文)課后習(xí)習(xí)題

1、本人在網(wǎng)絡(luò)上找了N久的,目前最全的,只有極個(gè)別簡單的題沒有寫出來，別的都很全的.晶體結(jié)構(gòu)2、（1）一晶面在x、y、z軸上的截距分別為2a、3b、6c，求出該晶面的米勒指 數(shù)；（2）一晶面在x、y、z軸上的截距分別為a/3、b/2、c，求出該晶面的米勒指數(shù)。解：（1）h:k:l=1/2:1/3:1/6=3:2:1,該晶面的米勒指數(shù)為（321）；（2）（321）5、已知Mg2+半徑為0.072nm，O2-半徑為0.140nm，計(jì)算MgO晶體結(jié)構(gòu)的堆積系 數(shù)與密度。解：MgO為NaCl型，O2-做密堆積，Mg2+填充空隙。rO2- =0.140nm，rMg2+=0.072nm，z=4，晶胞中質(zhì)點(diǎn)體積

2、：(4/3×r O2-3+4/3×rMg2+ 3)×4，a=2(r+r-)，晶胞體積=a3，堆積系數(shù)=晶胞中MgO體積/晶胞體積=68.5%，密度=晶胞中MgO質(zhì)量/晶胞體積=3.49g/cm3。6、計(jì)算體心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子數(shù)、配位數(shù)、堆積系數(shù)。解：體心：原子數(shù) 2，配位數(shù) 8，堆積密度 55.5%； 面心：原子數(shù) 4，配位數(shù) 6，堆積密度 74.04%； 六方：原子數(shù) 6，配位數(shù) 6，堆積密度 74.04%。7、從理論計(jì)算公式計(jì)算NaC1與MgO的晶格能。MgO的熔點(diǎn)為2800，NaC1為80l, 請(qǐng)說明這種差別的原因。解：u=z1z2e2N

3、0A/r0×(1-1/n)/40，e=1.602×10-19，0=8.854×10-12，N0=6.022×1023，NaCl：z1=1，z2=1，A=1.748，nNa+=7，nCl-=9，n=8，r0=2.81910-10m，u NaCl=752KJ/mol；MgO：z1=2，z2=2，A=1.748，nO2-=7，nMg2+=，n=7，r0=2.1010m，uMgO=392KJ/mol；uMgO> uNaCl，MgO的熔點(diǎn)高。9、證明等徑圓球面心立方最密堆積的空隙率為259；解：設(shè)球半徑為a，則球的體積為4/3a3，求的z=4，則球的總體積（

4、晶胞）4×4/3a3，立方體晶胞體積：(2a)3=16a3，空間利用率=球所占體積/空間體積=74.1%，空隙率=1-74.1%=25.9%。10、金屬鎂原子作六方密堆積，測(cè)得它的密度為1.74克/厘米3，求它的晶胞體 積。解：=m/V晶=1.74g/cm3，V=1.37×10-22。11、根據(jù)半徑比關(guān)系，說明下列離子與O2配位時(shí)的配位數(shù)各是多 ro2-=0.132nm   rSi4+=0.039nm   rK+=0.133nm  rAl3+=0.057nm  rMg2+=0.078nm解：Si4+

5、60;4；K+ 12；Al3+ 6；Mg2+ 6。13、有效離子半徑可通過晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定算出。在下面NaCl型結(jié)構(gòu)晶體中，測(cè)得 MgS和MnS的晶胞參數(shù)均為a=0.52nm(在這兩種結(jié)構(gòu)中，陰離子是相互接觸的)。若CaS(a=0.567nm)、CaO(a=0.48nm)和MgO(a=0.42nm)為一般陽離子陰離子接觸，試求這些晶體中各離子的半徑。解：MgS中a=5.20，陰離子相互接觸，a=2r-，rS2-=1.84；CaS中a=5.67，陰-陽離子相互接觸，a=2(r+r-)，rCa2+=0.95；CaO中a=4.80， a=2(r+r-)，rO2-=1.40；

6、MgO中a=4.20， a=2(r+r-)，rMg2+=0.70。14、氟化鋰(LiF)為NaCl型結(jié)構(gòu)，測(cè)得其密度為2.6gcm3，根據(jù)此數(shù)據(jù)汁算晶 胞參數(shù)，并將此值與你從離子半徑計(jì)算得到數(shù)值進(jìn)行比較。解：LiF為NaCl型結(jié)構(gòu)，z=4，V=a3，=m/V=2.6g/cm3，a=4.05，根據(jù)離子半徑a1=2(r+r-)=4.14，a<a115、Li2O的結(jié)構(gòu)是O2-作面心立方堆積，Li+占據(jù)所有四面體空隙位置。求： (1)計(jì)算四面體空隙所能容納的最大陽離子半徑，并與書末附表Li+半徑比較，說明此時(shí)O2-能否互相接觸。(2)根據(jù)離子半徑數(shù)據(jù)求晶胞參數(shù)。(3)求Li2O的密度。解：（1）

7、如圖是一個(gè)四面體空隙，O為四面體中心位置。AO=r+r-，BC=2r-，CE=r-，CG=2/3CE=2r-/3，AG=2r-/3，OGCEFC，OG/CG=EF/CF，OG=EF/CF×CG=r-/6，AO=AG-OG=r/2，r+=AO-r- =(/2-1)r=0.301，查表知rLi+=0.68 >0.301，O2-不能互相接觸;（2）體對(duì)角線=a=4(r+r-)，a=4.665；（3）=m/V=1.963g/cm3. 17、MgO和CaO同屬NaCl型結(jié)構(gòu)，而它們與水作用時(shí)則CaO要比MgO活潑，試 解釋之。解：rMg2+與rCa2+不同，rCa2+> rMg2+

8、，使CaO結(jié)構(gòu)較MgO疏松，H2O易于進(jìn)入，所以活潑18、根據(jù)CaF2晶胞圖畫出CaF2晶胞的投影圖。19、算一算CdI2晶體中的I-及CaTiO3晶體中O2-的電價(jià)是否飽和。20、(1)畫出O2-作而心立方堆積時(shí)，各四面體空隙和八面體空隙的所在位置(以一個(gè)晶胞為結(jié)構(gòu)基元表示出來)。(2)計(jì)算四面體空隙數(shù)、八而休空隙數(shù)與O2-數(shù)之比。 (3)根據(jù)電價(jià)規(guī)則，在下面情況下，空隙內(nèi)各需填入何種價(jià)數(shù)的陽離子，并對(duì)每一種結(jié)構(gòu)舉出個(gè)例子。（a）所有四面體空隙位置均填滿； (b) 所有八而體空隙位置均填滿；(c) 填滿半四面體空隙位置； (d) 填滿半八面休空隙位置。解：（2）四面體空隙數(shù)/O2-數(shù)=2:1

9、，八面體空隙數(shù)/O2-數(shù)=1:1； （3）(a)CN=4，z+/4×8=2，z+=1，Na2O，Li2O；(b)CN=6，z+/6×6=2，z+=2， FeO，MnO；（c）CN=4，z+/4×4=2，z+=4，ZnS，SiC；(d)CN=6，z+/6×3=2，z+=4，MnO2。21、下列硅酸鹽礦物各屬何種結(jié)構(gòu)類型：Mg2SiO4，KAISi3O8，CaMgSi2O6， Mg3Si4O10(OH)2，Ca2AlAlSiO7。解：島狀；架狀；單鏈；層狀（復(fù)網(wǎng)）；組群（雙四面體）。22、根據(jù)Mg2SiO4在(110)面的投影圖回答： (1) 結(jié)構(gòu)中有幾種配

10、位多面體，各配位多面體間的連接方式怎樣?(2) O2-的電價(jià)是否飽和(3) 晶胞的分子數(shù)是多少 (4) Si4+和Mg2+所占的四面體空隙和八面體空隙的分?jǐn)?shù)是多少?解：（1）有兩種配位多面體，SiO4，MgO6，同層的MgO6八面體共棱，如59MgO6和49MgO6共棱75O2-和27O2-，不同層的MgO6八面體共頂，如1MgO6和51MgO6共頂是22O2-，同層的MgO6與SiO4共頂，如TMgO6和7SiO4共頂22O2-，不同層的MgO6與SiO4共棱，TMgO6和43SiO4共28O2-和28O2-；（2）（3）z=4； （4）Si4+占四面體空隙=1/8，Mg2+占八面體空隙=1

11、/2。 23、石棉礦如透閃石Ca2Mg5Si4O11(OH)2具有纖維狀結(jié)晶習(xí)性，而滑石Mg2Si4O10(OH)2卻具有片狀結(jié)晶習(xí)性，試解釋之。解：透閃石雙鏈結(jié)構(gòu)，鏈內(nèi)的Si-O鍵要比鏈5的Ca-O、Mg-O鍵強(qiáng)很多，所以很容易沿鏈間結(jié)合力較弱處劈裂成為纖維狀；滑石復(fù)網(wǎng)層結(jié)構(gòu)，復(fù)網(wǎng)層由兩個(gè)SiO4層和中間的水鎂石層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，復(fù)網(wǎng)層與復(fù)網(wǎng)層之間靠教弱的分之間作用力聯(lián)系，因分子間力弱，所以易沿分子間力聯(lián)系處解理成片狀。24、石墨、滑石和高嶺石具有層狀結(jié)構(gòu)，說明它們結(jié)構(gòu)的區(qū)別及由此引起的性質(zhì)上的差異。解：石墨中同層C原子進(jìn)行SP2雜化，形成大鍵，每一層都是六邊形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于間隙較大，電子可在同層

12、中運(yùn)動(dòng)，可以導(dǎo)電，層間分子間力作用，所以石墨比較軟。25、(1)在硅酸鹽晶體中，Al3+為什么能部分置換硅氧骨架中的Si4+；(2) Al3+置換Si4+后，對(duì)硅酸鹽組成有何影響 (3)用電價(jià)規(guī)則說明Al3+置換骨架中的Si4+時(shí)，通常不超過一半，否 則將使結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。解：（1）Al3+可與O2-形成AlO45-；Al3+與Si4+處于第二周期，性質(zhì)類似，易于進(jìn)入硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中與Si4+發(fā)生同晶取代，由于鮑林規(guī)則，只能部分取代；（2）Al3+置換Si4+是部分取代，Al3+取代Si4+時(shí)，結(jié)構(gòu)單元AlSiO4ASiO5，失去了電中性，有過剩的負(fù)電荷，為了保持電中性，將有一些半徑較大而電荷較低

13、的陽離子如K+、Ca2+、Ba2+進(jìn)入結(jié)構(gòu)中；（3）設(shè)Al3+置換了一半的Si4+，則O2-與一個(gè)Si4+一個(gè)Al3+相連，陽離子靜電鍵強(qiáng)度=3/4×1+4/4×1=7/4，O2-電荷數(shù)為-2，二者相差為1/4，若取代超過一半，二者相差必然>1/4，造成結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。 晶體結(jié)構(gòu)缺陷1、 說明下列符號(hào)的含義：VNa，VNa，VCl，.(VNaVCl)，CaK，CaCa，Cai解：鈉原子空位；鈉離子空位，帶一個(gè)單位負(fù)電荷；氯離子空位，帶一個(gè)單位正電荷；最鄰近的Na+空位、Cl-空位形成的締合中心；Ca2+占據(jù)K.位置，帶一個(gè)單位正電荷；Ca原子位于Ca原子位置上；Ca2+處

14、于晶格間隙位置。2、寫出下列缺陷反應(yīng)式：(1)NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體；(2)CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶體；(3)NaCl形成肖脫基缺陷；(4)AgI形成弗侖克爾缺陷(Ag+進(jìn)入間隙)。解：（1）NaClNaCa+ ClCl + VCl· （2）CaCl2CaNa· + 2ClCl + VNa （3）OVNa + VCl· （4）AgAgVAg + Agi·3、MgO的密度是3.58克厘米3，其晶格參數(shù)是0.42nm，計(jì)算單位晶胞MgO的 肖脫基缺陷數(shù)。解：設(shè)有缺陷的MgO晶胞的晶胞分子數(shù)為x，晶胞體積V=(4.20)3，x=

15、VN0/M=3.96,單位晶胞的肖脫基缺陷數(shù)=4-x=0.044、(a)MgO晶體中，肖脫基缺陷的生成能為6eV，計(jì)算在25和1600時(shí)熱缺陷的濃度。(b)如果MgO晶體中，含有百萬分之一摩爾的A12O3雜質(zhì)，則在1600時(shí)，MgO晶體中是熱缺陷占優(yōu)勢(shì)還是雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢(shì)，說明原因。解：（a）根據(jù)熱缺陷濃度公式 n/N=exp(-E/2RT)，E=6eV=6×1.602×10-19=9.612×10-19J,T=298k：n/N=1.92×10-51，T=1873k：n/N=8.0×10-9；（b）在MgO中加入百萬分之一的AL2O3，AL2O3

16、2ALMg· + VMg + 3OO，AL2O3= 10-6，雜質(zhì)缺陷=3×10-6/2=1.5×10-6，比較可知，雜質(zhì)缺陷占優(yōu)。5、MgO晶體的肖特基缺陷生成能為84kJmol，計(jì)算該晶體在1000K和1500K的缺陷濃度。 解：n/N=exp(-E/2RT)，R=8.314，T=1000k：n/N=6.4×10-3；T=1500k：n/N=3.5×10-26、非化學(xué)計(jì)量化合物FexO中，F(xiàn)e3+Fe2+=0.1，求FexO中的空位濃度及x值。 解：Fe2O32FeFe· + 3OO + VFe   

17、  y           2y              yFe3+2yFe2+1-3yO，X=1-y=1-0.0435=0.9565,Fe0.9565OVFe=2.22×10-27、非化學(xué)計(jì)量缺陷的濃度與周圍氣氛的性質(zhì)、壓力大小相關(guān)，如果增大周圍氧氣的分壓，非化學(xué)計(jì)量化合物Fe1-XO及Zn1+XO的密度將發(fā)生怎么

18、樣的變化?增大還是減小為什么解：Zn(g)Zni· + e, Zn(g) + 1/2O2 = ZnO , Zni· + e+ 1/2O2 ZnO , ZnO=e，     PO2    Zni·    O2(g) OO + VFe + 2h k=OO VFeh·/PO21/2=4OO VFe3/ PO21/2 , VFe PO2-1/6，     PO2   

19、0; VFe    8、對(duì)于刃位錯(cuò)和螺位錯(cuò)，區(qū)別其位錯(cuò)線方向、柏氏矢量和位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向的特點(diǎn)。 解：刃位錯(cuò)：位錯(cuò)線垂直于位錯(cuò)線垂直于位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向；螺位錯(cuò)：位錯(cuò)線平行于 位錯(cuò)線平行于位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向。10、有兩個(gè)相同符號(hào)的刃位錯(cuò)，在同一滑移面上相遇，它們將是排斥還是吸引？解：排斥，張應(yīng)力重疊，壓應(yīng)力重疊11、晶界對(duì)位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)將發(fā)生怎么樣的影響能預(yù)計(jì)嗎解：晶界對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)起阻礙作用12、晶界有小角度晶界與大角度晶界之分，大角度晶界能用位錯(cuò)的陣列來描述嗎？解：不能，在大角度晶界中，原子排列接近于無序的狀態(tài)，而位錯(cuò)之間的距離可能只有一、兩個(gè)原子的大小，不適用于大角度晶界

20、13、試述影響置換型固溶體的固溶度的條件。 解：（1）原子或離子尺寸的影響，r<15%時(shí)，可以形成連續(xù)固溶體；r=15%30%時(shí)，只能形成有限型固溶體；r>30%很難或不能形成固溶體；r愈大，固溶度愈?。唬?）晶體結(jié)構(gòu)類型的影響，只有兩種結(jié)構(gòu)相同和r<15%時(shí)才是形成連續(xù)固溶體的充分必要條件；（3）離子類型和鍵性，相互置換的離子類型相同，化學(xué)鍵性質(zhì)相近，容易形成固溶體體；（4）電價(jià)因素，不等價(jià)置換不易形成連續(xù)固溶體。14、從化學(xué)組成、相組成考慮，試比較固溶體與化合物、機(jī)械混合物的差別。 固溶體機(jī)械混合物化合物形成原因以原子尺寸“溶解”生成粉末混合原子間相互反映生成相

21、數(shù)單相均勻多相單相均勻化學(xué)計(jì)量不遵守定比定律/遵守定比定律化學(xué)組成不確定有幾種混合物就有多少化學(xué)組成確定15、試闡明固溶體、晶格缺陷和非化學(xué)計(jì)量化合物三者之間的異同點(diǎn)，列出簡明表格比較。解：固溶體、晶格缺陷、非化學(xué)計(jì)量化合物都是點(diǎn)缺陷，是晶體結(jié)構(gòu)缺陷，都是單相均勻的固體，結(jié)構(gòu)同主晶相。熱缺陷本征缺陷；固溶體非本征缺陷； 分類形成原因形成條件缺陷反應(yīng)化學(xué)式溶解度、缺陷濃度熱缺陷肖特基弗倫克爾熱起伏T>0kOVM+ Vx··MMMi··+ VMMXMX只受溫度控制固溶體無限，有限，置換，間隙攙雜溶解大小，電負(fù)性，電價(jià)，結(jié)構(gòu) 

22、0;無：受溫度控制有：攙雜量<固溶度 受溫度控制攙雜量>固溶度 受固溶度控制非化學(xué)計(jì)量化合物陽缺陰間陽間陰缺環(huán)境中氣憤性質(zhì)和壓力變化  Fe1-xOUO2+xZn1+xOTiO2_xh·PO2-1/6Oi PO2-1/6Zni·· PO2-1/6VO·· PO2-1/617、Al2O3在MgO中形成有限固溶體，在低共熔溫度1995時(shí)，約有18重量Al2O3溶入MgO中，假設(shè)MgO單位晶胞尺寸變化可忽略不計(jì)。試預(yù)計(jì)下列情況的密度變化。 (a) O2-為填隙離子。 (b) A13+為置換離子。解：設(shè)AL2O3、MgO

23、總重量為100g，則AL2O318g，MgO82g，溶入MgO中AL2O3的mol數(shù)：AL2O3 mol%=0.08=8%, MgO mol%=1-8%=92%,固溶體組成：8% AL2O3，92%MgO，固溶體組成式： Al0.16Mg0.92O1.16  (a) AL2O32ALMg· + 2OO + Oi       X         2x    &

24、#160;        x     固溶體化學(xué)式：Al2xMg1-2xO1+x將化學(xué)式與組成式一一對(duì)應(yīng)，求出待定參數(shù)x，由于O2-的量不同，將O2-的量化為1Al0.16/1.16Mg0.92/1.16OAl2x/1+xMg1-2x/1+xOx=0.074，化學(xué)式Al0.148Mg0.852O1.074d理想=，=1.04（b）AL2O32ALMg· + 3OO + OMg     x 

25、0;          2x             xAl2xMg1-3xOAl0.16/1.16Mg0.92/1.16Ox=Al0.138Mg0.793O=0.9718、對(duì)磁硫鐵礦進(jìn)行化學(xué)分析：按分析數(shù)據(jù)的FeS計(jì)算，得出兩種可能的成分：Fe1-xS 和FeS1-x。前者意味著是Fe空位的缺陷結(jié)構(gòu)；后者是Fe被置換。設(shè)想用一種實(shí)驗(yàn)方法以確定該礦物究竟屬哪一類成分。

26、解：Fe1-xS中存在Fe空位，VFe非化學(xué)計(jì)量，存在h· P型半導(dǎo)體；FeS1-x中金屬離子過剩，存在S2-空位，存在e，N型半導(dǎo)體；因Fe1-xS、FeS1-x分屬不同類型半導(dǎo)體，通過實(shí)驗(yàn)確定其半導(dǎo)體性質(zhì)即可19、說明為什么只有置換型固溶體的兩個(gè)組份之間才能相互完全溶解，而填隙型固溶體則不能。解：（1）晶體中間隙位置是有限的，容納雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)能力10%；（2）間隙式固溶體的生成，一般都使晶格常數(shù)增大，增加到一定的程度，使晶格變得不穩(wěn)定而離解；置換固溶體形成是同號(hào)離子交換位置，不會(huì)對(duì)接產(chǎn)生影響，所以可形成連續(xù)固溶體20、如果(1)溶劑和溶質(zhì)原子的原子半徑相差超過±15；(2)

27、兩元素的電負(fù)性相差超過 ±0.4，通常這一對(duì)元素將不利于形成置換型固溶體，其中前一因素往往起主導(dǎo)作用。僅根據(jù)提供的資料提出哪一對(duì)金屬大概不會(huì)形成連續(xù)固溶體：TaW，PtPbCo一Ni，CoZn，TiTa。 金屬 原子半徑 (nm) 晶體結(jié)構(gòu) 金屬 原子半徑 (nm) 晶體結(jié)構(gòu) Ti   Co   Ni 0.1461   0.1251   0.1246 六方 (<883 ) 體心立方(>883 ) 六方 (<427 ) 面心立方(427 ) 面心立方 Zn Ta W Pt Pd 0.1332 0.1430 0.1370 0.13

28、87 0.1750 六方 體心立方 體心立方 面心立方 面心立方 解：TaWr大-r小/ r大=4.2%<15%電負(fù)性：1.5-1.7=-0.2結(jié)構(gòu)類型：體心立方 相同形成連續(xù)固溶體PtPdr大-r小/ r大=20.7%>15%電負(fù)性差=2.2-2.2=0結(jié)構(gòu)類型：面心立方形成有限固溶體CoNir大-r小/ r大=0.4%<15%電負(fù)性差：1.8-1.6=0.2當(dāng)T<427，Co Zn結(jié)構(gòu)類型相同  可形成連續(xù)固溶體TiTar大-r小/ r大=2.12%<15%電負(fù)性差=1.5-1.5=0當(dāng)T>883，Ti Ta結(jié)構(gòu)類型相同 &

29、#160;可形成連續(xù)固溶體21、對(duì)于MgO、Al2O3，和Cr2O3，其正、負(fù)離子半徑比分別為0.47、0.36和0.40，則A1203和Cr23形成連續(xù)固溶體。 (a)這個(gè)結(jié)果可能嗎為什么 (b)試預(yù)計(jì)，在MgOCr2O3系統(tǒng)中的固溶度是有限的還是無限的為什么解：（a）r大-r小/ r大=10%<15%，AL2O3和Cr2O3能形成連續(xù)固溶體；（b）MgOCr2O3中，r大-r小/ r大=15%，加之兩者結(jié)構(gòu)不同，固溶度是有限的。22、某種NiO是非化學(xué)計(jì)量的，如果NiO中Ni3+/Ni2+=10-4，問每m3中有多少載流子。解：設(shè)非化學(xué)計(jì)量化合物為NixO，Ni2O32NiNi

30、83; + 3OO + VNi y             2y              y     Ni3+2yNi2+1-3yONi3+/Ni2+=2y/(1-3y)=10-x則y=5×10-5， x=1-y=0.99995，Ni0.99995O每m3中有多少載流子即為空位濃度：VN

31、i=y/(1+x)=2.5×10-523、在MgO-Al2O3和PbTiO2-PbZrO3中哪一對(duì)形成有限固溶體，哪一對(duì)形成無限固溶體，為什么 解：MgO-AL2O3：r大-r小/ r大=15%，即rMg、rAl半徑相差大，MgO（NaCl型）、AL2O3（剛玉）結(jié)構(gòu)類型差別大，形成有限固溶體；PbTiO3-PbZrO3形成無限固溶體，因?yàn)楸M管Ti4+、Zr4+半徑相差較大（15. 28）,但都是（ABO3）鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)，Ti4+、Zr4+都填充八面體空隙，該空隙體積較大，可填入的陽離子的半徑r值可在一定范圍內(nèi)變化，而不至于使結(jié)構(gòu)變化。24、將CaO外加到ZrO2中去能生成不等價(jià)置換

32、固溶體，在1600時(shí)，該固體具有立方螢石結(jié)構(gòu)，經(jīng)x射線分析測(cè)定，當(dāng)溶入0.15摩爾CaO時(shí)，晶胞參數(shù)a=5.131A，實(shí)驗(yàn)測(cè)定密度D=0.5477克cm3，對(duì)于CaO-Zr02固溶體來說，從滿足電中性來看，可以形成氧離子空位的固溶體也可形成Ca2+嵌入陰離子間隙中的固溶體，其固溶方程為： 請(qǐng)寫出兩種固溶體的化學(xué)式，并通過計(jì)算密度，判斷生成的是哪一種固溶體。解：（1）對(duì)于置換式固溶體有 x=0.15，1-x=0.85，2-x=1.85，所以置換式固溶體化學(xué)式Ca0.15Zr0.85O1.85。有因?yàn)閆rO2屬于螢石結(jié)構(gòu)，晶胞分子數(shù)Z=4，晶胞中有Ca2+、Zr4+、O2-三種質(zhì)點(diǎn)。晶胞質(zhì)量

33、60;d置=5.55g/cm3；（2）對(duì)于間隙固溶體，其化學(xué)式Ca2yZr1-yO2，與已知組成Ca0.15Zr0.85O1.85相比，O2-不同，Ca0.15Zr0.85O1.85Ca0.15×2/1.85Zr0.3/1.85O2間隙式固溶體化學(xué)式Ca0.3×2/1.85Zr1.7/1.85O2晶胞質(zhì)量 d間=6.014g/cm3，由此可判斷生成的是置換型固溶體。非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1試述石英晶體、石英熔體、Na2O2SiO2熔體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的區(qū)別。.1 、解：石英晶體石英熔體Na2O2SiO2結(jié)構(gòu)SiO4 按共頂方式對(duì)稱有規(guī)律有序排列，遠(yuǎn)程有序基本結(jié)構(gòu)單元 SiO

34、4 呈架狀結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)程無序基本結(jié)構(gòu)單元 Si6O1812- 呈六節(jié)環(huán)或八節(jié)環(huán)，遠(yuǎn)程無序性質(zhì)固體無流動(dòng)性，熔點(diǎn)高，硬度大，導(dǎo)電性差，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，化學(xué)穩(wěn)定性好有流動(dòng)性，大，電導(dǎo)率大，表面張力大有流動(dòng)性，較石英熔體小，電導(dǎo)率大，表面張力大2某熔體粘度在727時(shí)是108泊，1156時(shí)是104泊，要獲得粘度為107泊的熔體，要加熱到什么溫度 解：根據(jù)ln=A+B/T，727時(shí)，=108P0，1156時(shí)，=104P0，A=-5.32，B=13324，當(dāng)=107P0時(shí)，則t=80。3在Na2OSiO2系統(tǒng)及ROSiO2系統(tǒng)中隨著SiO2含量的增加，熔體的粘度將升 高而表面張力則降低，說明原因。解：Na2O-Si

35、O2系統(tǒng)中，SiO2含量增加，增大，減??；因?yàn)镾iO2含量增加，聚合離子團(tuán)尺寸增大，遷移阻力增大，增大，e/r減小，相互作用力減小，減??；RO-SiO2系統(tǒng)中，SiO2含量增加，增大，減小；因?yàn)闊oSiO2時(shí)RO-O2系統(tǒng)很低，表面張力大；加入SiO2，系統(tǒng)中出現(xiàn)聚合離子團(tuán)，SiO2增加，聚合離子團(tuán)尺寸增大，數(shù)目增大，增大，減小。4說明在一定溫度下同組成的玻璃比晶體具有較高的內(nèi)能及晶體具有一定的熔點(diǎn)而玻璃體沒有固定熔點(diǎn)的原因。解：玻璃的介穩(wěn)性：熔體轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａн^程中，是快速冷卻，使玻璃在低溫下保留了高溫時(shí)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，玻璃態(tài)是能量的介穩(wěn)態(tài)，有自發(fā)放熱而轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的趨勢(shì)；玻璃無固定熔點(diǎn)：熔體的結(jié)晶過程

36、中，系統(tǒng)必有多個(gè)相出現(xiàn)，有固定熔點(diǎn)；熔體向玻璃體轉(zhuǎn)變時(shí)，其過程是漸變的，無多個(gè)相出現(xiàn)，無固定的熔點(diǎn)，只有一個(gè)轉(zhuǎn)化溫度范圍。5某窗玻璃含14Na2O14CaO72SiO2(重量百分?jǐn)?shù))，求非橋氧百分?jǐn)?shù)。 6網(wǎng)絡(luò)外體(如Na2O)加到SiO2熔體中，使氧硅比增加，當(dāng)O/Si2.53時(shí)，即達(dá)到形成玻璃的極限，O/Si>3時(shí)，則不能形成玻璃，為什么 解：在熔體結(jié)構(gòu)中，不O/Si比值對(duì)應(yīng)著一定的聚集負(fù)離子團(tuán)結(jié)構(gòu)，如當(dāng)O/Si比值為2時(shí)，熔體中含有大小不等的歪扭的SiO2n聚集團(tuán)（即石英玻璃熔體）；隨著O/Si比值的增加，硅氧負(fù)離子集團(tuán)不斷變小，當(dāng)O/Si比值增至4時(shí)，硅-氧負(fù)離子集團(tuán)全部拆散成為分

37、立狀的SiO44-，這就很難形成玻璃。7按照在形成氧化物玻璃中的作用，把下列氧化物分為網(wǎng)絡(luò)變體，中間體和網(wǎng)絡(luò)形成體： SiO2，Na2O，B2O3，CaO，Al2O3，P2O5，K2O，BaO。解：網(wǎng)絡(luò)變體 Na2O CaO K2O BaO 中間體 Al2O3 網(wǎng)絡(luò)形成體 SiO2 B2O3 P2O59試述微晶學(xué)說與無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說的主要觀點(diǎn)，并比較兩種學(xué)說在解釋玻璃結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)和分歧。解：微晶學(xué)說：玻璃結(jié)構(gòu)是一種不連續(xù)的原子集合體，即無數(shù)“晶子”分散在無定形介質(zhì)中；“晶子”的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量取決于玻璃的化學(xué)組成，可以是獨(dú)立原子團(tuán)或一定組成的化合物和固溶體等微晶多相體，與該玻璃物系的相平衡有關(guān)；

38、“晶子”不同于一般微晶，而是帶有晶格極度變形的微小有序區(qū)域，在“晶子”中心質(zhì)點(diǎn)排列較有規(guī)律，愈遠(yuǎn)離中心則變形程度愈大；從“晶子”部分到無定形部分的過渡是逐步完成的，兩者之間無明顯界限。無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說：玻璃的結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)相似，同樣形成連續(xù)的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但玻璃的網(wǎng)絡(luò)與晶體的網(wǎng)絡(luò)不同，玻璃的網(wǎng)絡(luò)是不規(guī)則的、非周期性的，因此玻璃的內(nèi)能比晶體的內(nèi)能要大。由于玻璃的強(qiáng)度與晶體的強(qiáng)度屬于同一個(gè)數(shù)量級(jí)，玻璃的內(nèi)能與相應(yīng)晶體的內(nèi)能相差并不多，因此它們的結(jié)構(gòu)單元（四面體或三角體）應(yīng)是相同的，不同之處在與排列的周期性。微晶學(xué)說強(qiáng)調(diào)了玻璃結(jié)構(gòu)的不均勻性、不連續(xù)性及有序性等方面特征，成功地解釋了玻璃折射率

39、在加熱過程中的突變現(xiàn)象。網(wǎng)絡(luò)學(xué)說強(qiáng)調(diào)了玻璃中離子與多面體相互間排列的均勻性、連續(xù)性及無序性等方面結(jié)構(gòu)特征。10什么是硼反?，F(xiàn)象 為什么會(huì)產(chǎn)生這些現(xiàn)象 解：當(dāng)數(shù)量不多的堿金屬氧化物同B2O3一起熔融時(shí)，堿金屬所提供的氧不像熔融SiO2玻璃中作為非橋氧出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中，而是使硼氧三角體轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓸蜓踅M成的硼氧四面體，致使B2O3玻璃從原來兩度空間的層狀結(jié)構(gòu)部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿瓤臻g的架狀結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并使 玻璃的各種物理性能變好。這與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，其性能隨堿金屬或堿土金屬加入量的變化規(guī)律相反，所以稱之為硼反?，F(xiàn)象。表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1 什么叫表面張力和表面能 在固態(tài)下和液態(tài)下這兩者有何差別

40、 解：表面張力：垂直作用在單位長度線段上的表面緊縮力或?qū)⑽矬w表面增大一個(gè)單位所需作的功；=力/總長度N/m表面能：恒溫、恒壓、恒組成情況下，可逆地增加物系表面積須對(duì)物質(zhì)所做的非體積功稱為表面能；J/m2 =N/m液體：不能承受剪應(yīng)力，外力所做的功表現(xiàn)為表面積的擴(kuò)展，因?yàn)楸砻鎻埩εc表面能數(shù)量是相同的；固體：能承受剪切應(yīng)力，外力的作用表現(xiàn)為表面積的增加和部分的塑性形變，表面張力與表面能不等。2 一般說來，同一種物質(zhì)，其固體的表面能要比液體的表面能大，試說明原因。解：同一種物質(zhì)，其液體固體的表面結(jié)構(gòu)不同，液體分子可自由移動(dòng)，總是通過形成球形表面來降低其表面能；固體則不能，固體質(zhì)點(diǎn)不能自由移動(dòng)，只能通

41、過表面質(zhì)點(diǎn)的極化、變形、重排來降低系統(tǒng)的表面能，固體表面處于高能量狀態(tài)（由于表面力的存在） 3 什么叫吸附、粘附 當(dāng)用焊錫來焊接銅絲時(shí)，用銼刀除去表面層，可使焊接更加牢固，請(qǐng)解釋這種現(xiàn)象。解：吸附：固體表面力場與被吸附分子發(fā)生的力場相互作用的結(jié)果，發(fā)生在固體表面上，分物理吸附和化學(xué)吸附；    粘附：指兩個(gè)發(fā)生接觸的表面之間的吸引，發(fā)生在固液界面上；銅絲放在空氣中，其表面層被吸附膜（氧化膜）所覆蓋，焊錫焊接銅絲時(shí)，只是將吸附膜粘在一起，錫與吸附膜粘附的粘附功小，銼刀除去表面層露出真正銅絲表面（去掉氧化膜），錫與銅相似材料粘附很牢固。 4方鎂石的表面能為1

42、000爾格/cm2，如果密度為3.68克/cm3，求將其粉碎為1u顆粒時(shí)，每克需能量多少卡 解：1J=107爾格（erg），1卡=4.1868J，        設(shè)方鎂石為正方體邊長為a ，V=a3 ， S表 = 6a2 ，比表面積S表/V= 6a2/ a3 =6/a ，1cm方鎂石顆粒粉碎為1m顆粒時(shí)，比表面積 增加為:104倍，增加的表面能為：=0.06卡/g 。5 試說明晶界能總小于兩個(gè)相鄰晶粒的表面能之和的原因。解：結(jié)構(gòu)相同而取向不同的晶體相互接觸，其接觸界面稱晶界。若相鄰晶粒的原子彼此無作用，那么，每單位

43、面積晶界能將等于兩晶粒表面能之和，晶界結(jié)構(gòu)和表面結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致的。但實(shí)際上，兩個(gè)相鄰晶粒的表面層上的原子間存在相互作用，且很強(qiáng)（兩者都力圖使晶界上質(zhì)點(diǎn)排列符合于自己的取向，所以晶界上原子形成某種過渡的排列方式，與晶格內(nèi)卻不同，晶界上原子排列疏松，處于應(yīng)力畸變狀態(tài)，晶界上原子比晶界內(nèi)部相同原子有較高的能量），這種作用部分抵消了表面質(zhì)點(diǎn)的剩余的鍵力。 7 1克石英在粉碎機(jī)中軋成粒度為1u的粉末時(shí)，重量增至1.02克，若這是吸附了空氣中水分的結(jié)果，試求吸附水膜的厚度 ( 假定破碎后顆粒為立方體 )解：設(shè)水膜厚度為h，水密度1g/cm3，1個(gè)粒度1的顆粒水膜重量為6×(10-4)2×

44、h×1，1g石英可粉碎為N個(gè)1的粉末，石英密度2.65g/cm3 , N·(10-4)3×2.65=1N=3.77×1011, N個(gè)微粒水的量為1.02-1=0.02gh= =8.83×10-7cm =8.83nm 。 8 真空中Al2O3的表面張力約為900ergcm2，液態(tài)鐵的表面張力為1729erg/cm2，同樣條件下，界面張力 ( 液態(tài)鐵氧化鋁 ) 約為 2300erg/cm2，問接觸角有多大 液態(tài)鐵能否潤濕氧化鋁 解： sg = lg cos + ls cos= =-0.8097 =144 ° 7' >90 &

45、#176;，不能潤濕。 9 表面張力為500erg/cm2的某液態(tài)硅酸鹽與某種多晶氯化物表面相接觸，接觸角 =45 °；若與此氧化物相混合，則在三晶粒交界處，形成液態(tài)小球，二面角平均為 90 °，假如沒有液態(tài)硅酸鹽時(shí)，氧化物氧化物界面的界面張力為 1000dyn/cm ，試計(jì)算氧化物的表面張力。解： lg =500erg/cm2 ，求氧化物表面張力 sg ，sg =lgcos45 °+ ls，2xlscos45 °=ss     ss=1000dyn/cm=10-2 N/cm=1N/m=1J/m2 =103erg/

46、cm2sg=500·cos45 °+  =1060.5erg/cm2。10 MgO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)的低共熔物，放在 Si3N4陶瓷片上，在低共溶溫度下，液相的表面張力為 900erg/cm2，液體與固體的界面能為 600erg/cm2，測(cè)得接觸角為 70.52 °，(1) 求Si3N4的表面張力。 (2) 把Si3N4在低共熔溫度下進(jìn)行熱處理，測(cè)得其腐蝕的槽角為 123.75 °，求Si3N4的晶界能。(3) 如果把 20 的低共熔物與Si3N4 粉末混合，加熱到低共溶溫度下，試畫出由低共熔物與Si3N4混合組成的陶瓷顯微結(jié)構(gòu)示意圖。

47、 解：(1)gs=glcos70.52 °+ls gs=900cos70.52 °+600=900erg/cm2  (2)ss=2cos× 900=848.5erg/cm2復(fù) 習(xí) 提 綱 1 。基本概念：表面、晶界、相界、弛豫表面、重構(gòu)表面、黏附、潤濕、吸附 2 固體是如何降低系統(tǒng)的表面能的，為什么相同組成的固體的表面能總是高于液體的表面能； 3 固體的表面力場的分類和本質(zhì)，晶體的表面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，表面粗糙度、表面微裂紋對(duì)表面力場的影響； 4 固體的界面行為對(duì)固體表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響；粗糙表面的潤濕行為；相平衡與相圖1 固體硫有兩種晶型

48、( 單斜硫、斜方硫 ) ，因此硫系統(tǒng)可能有四個(gè)相，如果某人實(shí)驗(yàn)得到這四個(gè)相平衡共存，試判斷這個(gè)實(shí)驗(yàn)有無問題。解：有問題，根據(jù)相律，F(xiàn)=C-P+2=1-P+2=3-P，系統(tǒng)平衡時(shí)，F(xiàn)=0 ，則P=3 ，硫系統(tǒng)只能是三相平衡系統(tǒng)。 2 圖（ 1 ）是具有多晶轉(zhuǎn)變的某物質(zhì)的相圖，其中 DEF 線是熔體的蒸發(fā)曲線。 KE 是晶型 I 的升華曲線； GF 是晶型 II 的升華曲線； JG 是晶型的升華曲線，回答下列問題： (1) 在圖中標(biāo)明各相的相區(qū)，并把圖中各無變點(diǎn)的平衡特征用式子表示出來。(2) 系統(tǒng)中哪種晶型為穩(wěn)定相 那種晶型為介穩(wěn)相 (3) 各晶型之間的轉(zhuǎn)變是單向轉(zhuǎn)變還是雙向轉(zhuǎn)變 解：(1) K

49、EC 為晶型的相區(qū)， EFBC 過冷液體的介穩(wěn)區(qū)， AGFB 晶型的介穩(wěn)區(qū)， JGA 晶型的介穩(wěn)區(qū)；     (2)晶型為穩(wěn)定相，晶型、為介穩(wěn)相；因?yàn)榫?、的蒸汽壓高于晶型的，即它們的自由能較高，有自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂赡茌^低的晶型的趨勢(shì)；      多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)的溫度高于兩種晶型的熔點(diǎn)；     、轉(zhuǎn)變可逆的，雙向的，多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度低于、的熔點(diǎn)。3 在SiO2系統(tǒng)相圖中，找出兩個(gè)可逆多晶轉(zhuǎn)變和兩個(gè)不可逆多晶轉(zhuǎn)變的例子。 解：可逆多晶轉(zhuǎn)變： -石英-石英 -石英-鱗石英 不可

50、逆多晶轉(zhuǎn)變： -方石英-石英 -鱗石英-石英 4 根據(jù)Al2O3SiO2 系統(tǒng)相圖說明： (1) 鋁硅質(zhì)耐火材料，硅磚 (含SiO2>98) 、粘土磚(含Al2O335 50 ) 、高鋁磚(含Al2O3 6090)、剛玉磚(含 Al2O3>90)內(nèi)，各有哪些主要的晶相。 (2) 為了保持較高的耐火度，在生產(chǎn)硅磚時(shí)應(yīng)注意什么 (3) 若耐火材料出現(xiàn) 40 液相便軟化不能使用，試計(jì)算含 40(mol) Al2O3的粘土磚的最高使用溫度。 解：(1) 硅磚(含SiO2 >98%)主要晶相：SiO2、2Al203 · 2SiO3 固溶體（莫來石） 粘土磚(含 Al203 3

51、5 50%) 主要晶相： SiO2 、A3S2  高鋁磚(含 Al203 60 90%) 主要晶相： 60 72%A3S2                                   72 90% Al203 、A3S2  (2)為了保持硅磚

52、的耐火度，要嚴(yán)格防止原料中混如 Al203 。 SiO2 熔點(diǎn)為 1723 ， SiO2 液相很陡，加入少量的Al203 后，硅磚中會(huì)產(chǎn)生大量的液相， SiO2 的熔點(diǎn)劇烈下降。如加入1wt% Al203 ，在低共熔點(diǎn)(1595 )時(shí)產(chǎn)生的液相量為 1/5.5=18.2% ，會(huì)使硅磚的耐火度大大下降5 在 CaO-SiO2系統(tǒng)與 Al2O3-SiO2系統(tǒng)中SiO2的液相線都很陡，為什么在硅磚中可摻人約 2 的 CaO 作礦化劑而不會(huì)降低硅磚的耐火度，但在硅磚中卻要嚴(yán)格防止原料中混入 Al2O3 否則會(huì)使硅磚耐火度大大下降。 解： SiO2 中加入少量的 CaO ，在低共熔點(diǎn) 1436 時(shí)，液相

53、量為 2/37=5.4% ，液相量增加不多，不會(huì)降低硅磚的耐火度，故可加少量 CaO 作礦化劑6 加熱粘土礦物高嶺石 (Al2O3· 2SiO2· 2H2O) 至 600 時(shí)，高嶺石分解為水蒸氣和Al2O3·2SiO2，繼續(xù)加熱到 1595 時(shí)會(huì)發(fā)生什么變化？在這溫度下長時(shí)間保溫達(dá)到平衡，系統(tǒng)的相組成如何？當(dāng)系統(tǒng)生成 40 液相時(shí)，應(yīng)達(dá)到什么溫度在什么溫度下該粘土完全熔融 解： Al203 · 2SiO2 · H2O Al203 · 2SiO2 + H2O      Al203

54、83; 2SiO2 相圖中 SiO2 %=33%mol    (1)加熱到 1595 時(shí)，生成A3S2    (2) 1595 長時(shí)間保溫，系統(tǒng)中為液相和A3S2 ， L%= =21.8%    (4)完全熔融即固相完全消失，應(yīng)為 33% 直線與液相線交點(diǎn)處溫度。 7 圖（）是最簡單的三元系統(tǒng)投影圖，圖中等溫線從高溫到低溫的次序是 t6 >t5 >t4 >t3 >t2 >t1 根據(jù)此投影圖回答： (1) 三個(gè)組分 A 、B 、C 熔點(diǎn)的高低次序是怎樣排列的。 (2) 各液相面下降的陡勢(shì)如何 那一

55、個(gè)最陡 那一個(gè)最平坦 (3) 指出組成為 65 A ， 15 B ， 20 C 的系統(tǒng)的相組成點(diǎn)，此系統(tǒng)在什么溫度下開始結(jié)晶 結(jié)晶過程怎樣 （表明液、固相組成點(diǎn)的變化及結(jié)晶過程各階段中發(fā)生的變化過程）。 (4) 計(jì)算第一次析晶過程析出晶相的百分?jǐn)?shù)是多少 第二次析晶過程 結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)的相組成如何 結(jié)晶結(jié)束時(shí)系統(tǒng)的相組成又如何 解：(1)高低  BCA  (2)B最陡，C次之，A最次；  (3)在 M 點(diǎn)所在的溫度下開始析晶，    液相組成點(diǎn) MM1E （結(jié)晶結(jié)束）    固相組成點(diǎn) A A D M (4)

56、第一次析晶僅析出晶相 A ，到 M 1 時(shí)第一次析晶結(jié)束，晶相 A 的百分?jǐn)?shù)為 65% ， 結(jié)晶結(jié)束時(shí)，析晶相 A 、 B 、 C ，液相消失，固相組成點(diǎn)在 M 點(diǎn)。   8 圖 (3) 為生成二個(gè)一致熔融二元化合物的三元系統(tǒng)，據(jù)圖回答下列問題： (1) 可將其劃分為幾個(gè)簡單的三元系統(tǒng) (2) 標(biāo)出圖中各邊界及相區(qū)界線上溫度下降方向， (3) 判斷各無變量點(diǎn)的性質(zhì)，并將它們的平衡特征式子表示出來。解：9 圖 () 是生成一致熔融二元化合物 (BC) 的三元系統(tǒng)投影圖。設(shè)有組成為： A:35，B:35，C:30的熔體，試確定其在圖中的位置。冷卻時(shí)該熔體在何溫度下開始析出晶體。

57、解： M 點(diǎn)所在溫度約 1050 ， 1050 開始析晶10 如圖(5) A-B-C 三元系統(tǒng)相圖，根據(jù)相圖回答下列問題： 1 在圖上劃分副三角形、用箭頭表示各條界線上溫度下降方向及界線的性質(zhì)； 2 判斷化合物 D 、 M 的性質(zhì)； 3 寫出各三元無變量點(diǎn)的性質(zhì)及其對(duì)應(yīng)的平衡關(guān)系式； 4 寫出組成點(diǎn) G 在完全平衡條件下的冷卻結(jié)晶過程； 5 寫出組成點(diǎn) H 在完全平衡條件下進(jìn)行加熱時(shí)，開始出現(xiàn)液相的溫度和完全熔融的溫度；寫出完全平衡條件下進(jìn)行冷卻，結(jié)晶結(jié)束時(shí)各物質(zhì)的百分含量（用線段比表示）。10 、解： (1)見圖，付三角形 3 分，界線性質(zhì) 1 分，界線上溫度降低的方向； (2)

58、D ，一致熔融二元化合物，高溫穩(wěn)定、低溫分解；M ，不一致熔融三元化合物； (3) E1 ，單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，L+AC+M     E2 ，低共熔點(diǎn)，LC+B+M     E3 ，單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，L+AB+M    E4 ，過渡點(diǎn)，(4)L    (5) E2 溫度，H 點(diǎn)所在溫度；過H點(diǎn)做副三角形BCM的兩條邊CM 、BM的平行線HH1 、HH2，C%=BH2/BC ×100% ， B%=CH1/BC×100% ， C%=H1H2/BC&

59、#215;100% 。11 根據(jù)圖(6) 回答下列問題： (1) 說明化合物 S1 、 S2 的性質(zhì)； (2) 在圖中劃分分三元系統(tǒng)及用箭頭指示出各界線的溫度下降方向及性質(zhì)； (3) 指出各無變點(diǎn)的性質(zhì)并寫出各點(diǎn)的平衡關(guān)系； (4) 寫出 1 、 3 組成的熔體的冷卻結(jié)晶過程 ( 表明液、固相組成點(diǎn)的變化及結(jié)晶過程各階段系統(tǒng)中發(fā)生的變化過程 ) 。并總結(jié)判斷結(jié)晶產(chǎn)物和結(jié)晶過程結(jié)束點(diǎn)的規(guī)律； (5) 計(jì)算熔體 l 結(jié)晶結(jié)束時(shí)各相百分含量，若在第三次結(jié)晶過程開始前將其急冷卻 ( 這時(shí)液相凝固成為玻璃相 ) 各相的百分含量又如何 ( 用線段表示即可 ) ； (6) 加熱組成 2 的三元混合物將于哪一

60、點(diǎn)溫度開始出現(xiàn)液相 在該溫度下生成的最大液相量是多少 在什么溫度下完全熔融 寫出它的加熱過程。解：(1) S 組成點(diǎn)在三角形內(nèi)且位于初晶區(qū)外，不一致熔融三元化合物；          (2)結(jié)晶過程   2 點(diǎn) 位于 A 初晶區(qū)，在 AS 連線上，結(jié)晶產(chǎn)物為 A 、 S                 

61、60;         3 點(diǎn) 位于 A 初晶區(qū)，在 BCS 內(nèi)，結(jié)晶產(chǎn)物為 B 、 C 、 S                                   &#

62、160;   (3) 5 點(diǎn) 冷卻過程                                6 點(diǎn) 冷卻過程            12 下

63、圖為具有化合物生成的三元系統(tǒng)相圖，根據(jù)此三元系統(tǒng)相圖解答下列問題 (1)判斷各化合物的性質(zhì)； (2) 用箭頭表示相區(qū)界線溫度變化方向及界線性質(zhì)； (3) 劃分副三角形，并寫出各三元無變量點(diǎn)的平衡過程及性質(zhì)； (4) 用規(guī)范化寫法寫出 M 點(diǎn)對(duì)應(yīng)組分的平衡結(jié)晶過程； (5) N 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三元組成點(diǎn)加熱時(shí)在那一點(diǎn)溫度下開始出現(xiàn)？哪一點(diǎn)溫度下完全熔化？解：(1) S1 不一致熔融二元化合物，高溫穩(wěn)定，低溫分解         S2 一致熔融二元化合物       

64、;   S3 不一致熔融二元化合物，低溫穩(wěn)定，高溫分解 (2) 見圖        (3) E1 ，過渡點(diǎn)，            E2 ，單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，             E3 ，過渡點(diǎn)，     

65、0;       E4 ，低共熔點(diǎn)，             E5 ，低共熔點(diǎn)，(4) (5)在 E5 點(diǎn)出現(xiàn)液相，在 N 點(diǎn)所在溫度完全熔融。 15 對(duì)課本的 MgO-Al2O3-Si02系統(tǒng)和 K2O Al2O3-SiO2 系統(tǒng)相圖劃分副三角形。 16 參看 CaO-Al2O3-Si02 系統(tǒng)相圖，回答下列問題： (1) 組成為 66 CaO ， 26 Si02 ， 8 Al2O3 ，即書中 3 點(diǎn)的水泥配料將于什么溫度開始出現(xiàn)液相 這時(shí)生成的最大液相量是多少 ( 根據(jù)詳 6 圖 CaO-C2S-C12A4 部分系統(tǒng)計(jì)算 ) 。 (2) 為了得到較高的 C2S 含量，題 (1) 組成的水泥燒成后急冷好，還是緩冷讓其充分結(jié)晶好 (3) 欲得到題 (1) 組成的水泥，若只用高嶺土和石灰石 (Al2O3·2Si0