無機非考試習(xí)題

1、宏觀對稱要素：對稱軸（Ln），對稱面（P），對稱中心（C），旋轉(zhuǎn)反伸軸（Lni）對稱操作：使晶體相同部分有規(guī)律的重復(fù)所進(jìn)行的操作。（旋轉(zhuǎn)，反映，反伸，旋轉(zhuǎn)和反伸）對稱型的符號：Ln、P、C、Lni、晶體的分類標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)晶體的對稱性進(jìn)行分類。三大晶族和七大晶系：低級晶族、中級晶族、高級晶族。等軸晶系 a=b=c， =900四方晶系 a=bc, =900三方及六方晶系 a=bc , =90 =1200斜方晶系 abc , =900單斜晶系 abc , =90 900三斜晶系 abc 900空間群：指在一個晶體結(jié)構(gòu)中所存在的一切對稱要素的集合。 點群：又名對稱型，是指宏觀晶體中對稱要素的集合。 切線

2、規(guī)則：將界線上某一點所作的切線與相應(yīng)的連線相交，如交點在連線上，則表示界線上該處具有共熔性質(zhì)；如交點在連線的延長線上，則表示界線上該處具有轉(zhuǎn)熔性質(zhì)，遠(yuǎn)離交點的晶相被回吸。 連線規(guī)則：將一界線（或其延長線）與相應(yīng)的連線（或其延長線）相交，其交點是該界線上的溫度最高點。 重心規(guī)則：如無變量點處于其相應(yīng)的副三角形的重心位，則該無變量點為低共熔點；如無變量點處于其相應(yīng)的副三角形的交叉位，則該無變量點為單轉(zhuǎn)熔點；如無變量點出于其相應(yīng)的副三角形的共軛位，則該無變量點為雙轉(zhuǎn)熔點。 三角形規(guī)則：原始熔體組成點所在三角形的三個頂點表示的物質(zhì)即為其結(jié)晶產(chǎn)物；與這三個物質(zhì)相應(yīng)的初晶區(qū)所包圍的三元無變量點是其結(jié)晶結(jié)束

3、點。 均勻成核是晶核從均勻的單相熔體中產(chǎn)生的過程。（2.5分） 非均勻成核：是指借助于表面、界面、微粒裂紋器壁以及各種催化位置等而形成晶核的過程. 一致熔融化合物是一種穩(wěn)定的化合物，與正常的純物質(zhì)一樣具有固定的熔點，熔化時，產(chǎn)生的液相與化合物組成相同。 不一致熔融化合物是一種不穩(wěn)定的化合物，加熱到一定溫度會發(fā)生分解，分解產(chǎn)物是一種液相和一種固相，液相和固相的組成與化合物組成都不相同。 本征擴(kuò)散：空位來源于晶體結(jié)構(gòu)中本征熱缺陷，由此而引起的質(zhì)點遷移。非本征擴(kuò)散：受固溶引入的雜質(zhì)離子的電價和濃度等外界因素所控制的擴(kuò)散?；蛴刹坏葍r雜質(zhì)離子取代造成晶格空位，由此而引起的質(zhì)點遷移。 不穩(wěn)定擴(kuò)散：擴(kuò)散物質(zhì)

4、在擴(kuò)散層dx內(nèi)的濃度隨時間而變化，即dc/dt0。這種擴(kuò)散稱為不穩(wěn)定擴(kuò)散。 穩(wěn)定擴(kuò)散：若擴(kuò)散物質(zhì)在擴(kuò)散層dx內(nèi)各處的濃度不隨時間而變化，即dc/dt=0。這種擴(kuò)散稱穩(wěn)定擴(kuò)散。晶粒生長，二次再結(jié)晶晶粒生長：平衡晶粒尺寸在不改變其分布的情況下，連續(xù)增大的過程。 二次再結(jié)晶：是少數(shù)巨大晶粒在細(xì)晶消耗時成核長大的過程。肖特基缺陷：如果正常格點上的原子，熱起伏過程中獲得能量離開平衡位置跳躍到晶體的表面，在原正常格點上留下空位，這即是肖特基缺陷。 弗倫克爾缺陷：在晶格內(nèi)原子熱振動時，一些能量足夠大的原子離開平衡位置后，進(jìn)入晶格點的間隙位置，形成間隙原子，而原來位置上形成空位，這種缺陷稱為弗倫克爾缺陷。 晶

5、胞參數(shù)：表示晶胞的形狀和大小可用六個參數(shù)即三條邊棱的長度a、b、c和三條邊棱的夾角、即為晶胞參數(shù). 晶胞：從晶體結(jié)構(gòu)中取出來的以反映晶體周期性和對稱性的最小重復(fù)單元。 同質(zhì)多晶：化學(xué)組成相同的物質(zhì)，在不同的熱力學(xué)條件下結(jié)晶成結(jié)構(gòu)不同的晶體的現(xiàn)象，稱為同質(zhì)多晶現(xiàn)象。 多晶轉(zhuǎn)變：當(dāng)外界條件改變到一定程度時，晶體會從一種變體變成另一種變體。六方緊密堆積和面心立方緊密堆積的空隙率相同，均為25.95%。體心立方堆積的空隙率為31.98%。多晶轉(zhuǎn)變的類型及特點：（1）根據(jù)多晶轉(zhuǎn)變前后晶體結(jié)構(gòu)的變化程度和轉(zhuǎn)變速度，多晶轉(zhuǎn)變可分為 位移性轉(zhuǎn)變和 重建性轉(zhuǎn)變。（2）根據(jù)多晶轉(zhuǎn)變的方向，多晶轉(zhuǎn)變可分為可逆轉(zhuǎn)變(

6、雙向轉(zhuǎn)變)和不可逆轉(zhuǎn)變(單向轉(zhuǎn)變)。重建性轉(zhuǎn)變 這種轉(zhuǎn)變破壞原有的原子間的化學(xué)鍵，改變原子最鄰近配位數(shù)，使晶體結(jié)構(gòu)完全改變原樣。所需的能量較高、轉(zhuǎn)變速度較慢位移性轉(zhuǎn)變 又稱高低溫轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變不打開 任何鍵，也不改變原子最鄰近的配位數(shù)，僅僅使結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變。這類轉(zhuǎn)變所需的能量較低、轉(zhuǎn)變速度較快，并且在一個確定的溫度下完成。 配位數(shù)：在晶體結(jié)構(gòu)中，一個原子或離子周圍與其直接相鄰的原子或異號離子的個數(shù)。配位多面體：在晶體結(jié)構(gòu)中，與某一個陽離子直接相鄰，形成配位關(guān)系的各個陰離子的中心連線所構(gòu)成的多面體。 點缺陷：三維方向上缺陷尺寸都很小。如空位、間隙原子、雜質(zhì)原子。缺陷的符號：M原子：V.M，Mi，M

7、x位錯的分類刃位錯：若一個晶面在晶體內(nèi)部突然終止于某一條線處，則稱這種不規(guī)則排列為一個刃位錯。伯氏矢量方向垂直于位錯線的方向 螺位錯:原子不規(guī)則排列結(jié)構(gòu)稱為一個螺位錯.伯氏矢量平行于其位錯線方向固溶體的分類A按雜質(zhì)原子在固溶體中的位置分類 置換固溶體： 雜質(zhì)原子進(jìn)入晶體中正常格點的位置所生成的固溶體。間隙固溶體：雜質(zhì)原子進(jìn)入溶劑晶格中的間隙位置所生成的固溶體B 按雜質(zhì)原子在晶體中的溶解度分類 有限固溶體：雜質(zhì)原子在固溶體中的溶解度是有限的。 無限固溶體：溶質(zhì)和溶劑兩種晶體可以按任意比例無限制的相互固溶。影響置換型固溶體中溶質(zhì)離子溶解度的因素1. 離子尺寸因素2. 離子的電價因素3. 晶體的結(jié)構(gòu)

8、因素4. 電負(fù)性因素 為什么等軸晶系有原始、面心、體心格子，而沒有單面心格子？（4分） 因為從結(jié)構(gòu)分布看，單面心格子不符合立方格子所固有的4L3的對稱性。晶體的一般特點是: 自限性:晶體物質(zhì)在適宜的外界條件下能自發(fā)形成幾何多面體的外形。均一性和異向性：由于內(nèi)部質(zhì)點周期性重復(fù)排列，晶體的任何部分的性質(zhì)都是一樣的。 在同一晶體的不同方向上，質(zhì)點排列一般是不同的，因此表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。晶體性質(zhì)隨方向而異的性質(zhì)稱為晶體的異向性。對稱性：晶體的相同部分有規(guī)律的重復(fù)，既包括幾何要素，也包括物理性質(zhì)。最小內(nèi)能和最大穩(wěn)定性：因為規(guī)則排列質(zhì)點間的引力和斥力達(dá)到平衡，在相同的熱力學(xué)條件下，晶體的內(nèi)能比同種化學(xué)成分

9、的氣體、液體以及非晶質(zhì)體都要小。 對于化學(xué)組成相同但處于不同物態(tài)下的物體而言，以晶體最為穩(wěn)定。試比較楊德爾方程和金斯特林格方程的優(yōu)缺點及其適用條件。 楊德爾方程在反應(yīng)初期具有很好的適應(yīng)性，但楊氏模型中假設(shè)球形顆粒反應(yīng)截面積始終不變，因而只適用反應(yīng)初期轉(zhuǎn)化率較低的情況。金氏模型中考慮在反應(yīng)進(jìn)程中反應(yīng)截面積隨反應(yīng)進(jìn)程變化這一事實，因而金氏方程適用轉(zhuǎn)化率很大情況下的固相反應(yīng)。兩個方程都只適用于穩(wěn)定擴(kuò)散的情況。硅酸鹽熔體結(jié)構(gòu)特點：熔體內(nèi)部存在著近程有序區(qū)域，熔體是由晶體在高溫分化的聚合體構(gòu)成。熔體內(nèi)部的聚合體的種類大小和數(shù)量隨熔體的組成和溫度而變化。粘度：相距一定距離的兩個平行平面以一定速度相對移動的

10、摩擦力。表面張力：將表面增大一個單位長度所需要的力表面能：將表面增大一個單位面積所需做的功。玻璃網(wǎng)絡(luò)形成體：其單鍵強度大于335KJ/mol。這類氧化物能單獨形成玻璃。網(wǎng)絡(luò)變性體：其單鍵強度小于250KJ/mol。這類氧化物不能形成玻璃，但能改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使玻璃性質(zhì)改變。中間體：其作用介于玻璃形成體和網(wǎng)絡(luò)變性體兩者之間。冷卻速率（dT/dt）C=Tn/tn Tn=Tm-Tn Tn為過冷度；Tn和tn分別為3T曲線頭部之點的溫度和時間。臨界冷卻速率大，則形成玻璃困難而析晶容易。離子晶體表面雙電層的形成，對其表面性能的影響：彎曲液面附加壓力的定義：由于液體表面張力的存在，使彎曲表面上產(chǎn)生一個附

11、加壓力。彎曲表面的附加壓力P總是指向曲面的曲率中心，曲面凸為正值，曲面凹為負(fù)值。1.影響固相反應(yīng)的因素有那些？ 答：影響固相反應(yīng)的因素有反應(yīng)物化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)的影響；顆粒度和分布影響；反應(yīng)溫度、壓力、氣氛影響；礦化劑及其他影響因素。2.說明影響擴(kuò)散的因素？ 化學(xué)鍵：共價鍵方向性限制不利間隙擴(kuò)散，空位擴(kuò)散為主。金屬鍵離子鍵以空位擴(kuò)散為主，間隙離子較小時以間隙擴(kuò)散為主。 缺陷：缺陷部位會成為質(zhì)點擴(kuò)散的快速通道，有利擴(kuò)散。 溫度：D=D0exp（-Q/RT）Q不變，溫度升高擴(kuò)散系數(shù)增大有利擴(kuò)散。Q越大溫度變化對擴(kuò)散系數(shù)越敏感。 雜質(zhì)：雜質(zhì)與介質(zhì)形成化合物降低擴(kuò)散速度；雜質(zhì)與空位締合有利擴(kuò)散；雜質(zhì)含量大

12、本征擴(kuò)散和非本征擴(kuò)散的溫度轉(zhuǎn)折點升高。 擴(kuò)散物質(zhì)的性質(zhì)：擴(kuò)散質(zhì)點和介質(zhì)的性質(zhì)差異大利于擴(kuò)散。 擴(kuò)散介質(zhì)的結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)緊密不利擴(kuò)散。 3.試解釋說明為什么在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中Al3+經(jīng)常取代SiO4中Si4+，但Si4+一般不會置換AlO6中的Al3+？（配位數(shù)為6時，S14、A13和O2的離子半徑分別為0.40Å、0.53Å和1.40Å；配位數(shù)為4時，一離子半徑依次為0.26Å、0.40Å和1.38Å）。（8分） 答：CN=4, rAl3+ /ro2-=0.4/1.38=0.29,Al3+ 四配位穩(wěn)定，故在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中Al3+經(jīng)常取代SiO4

13、中Si4+形成AlO4；（4分）CN=6，rSi4+/ro2-=0.4/1.4=0.29,Si4+四配位穩(wěn)定，六配位不穩(wěn)定，故在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中Si4+ 一般不會置換AlO6中的Al3+ ，形成SiO6。4.網(wǎng)絡(luò)變性體（如Na2O）加到石英玻璃中，使硅氧比增加。實驗觀察到當(dāng)O/Si=2.53時，即達(dá)到形成玻璃的極限，根據(jù)結(jié)構(gòu)解釋為什么在2<O/Si<2.5的堿和硅石混合物可以形成玻璃,而O/Si=3的堿和硅石混合物結(jié)晶而不形成玻璃? （8分） 答：在2<O/Si<2.5的堿和硅石混合物中，氧硅比較低，在高溫熔體中高聚物含量較高，熔體黏度較高，不易析晶，所以可以形成玻璃；而在

14、O/Si=3的堿和硅石混合物中，氧硅比較高，在高溫熔體中低聚物含量較高，熔體黏度較低，所以易析晶，而不形成玻璃。5.什么是潤濕？改善潤濕的方法有那些？（9分）潤濕：固體與液體接觸后，體系（固體+液體）的吉布斯自由能降低時，就稱潤濕。 改善潤濕的方法有：降低 SL S、V 兩相組成盡量接近； 降低LV 在液相中加表面活性劑； 提高 SV 去除固體表面吸附膜； 改變粗糙度。6.說明影響燒結(jié)的因素？（1）粉末的粒度。細(xì)顆粒增加了燒結(jié)推動力，縮短原子擴(kuò)散距離，提高顆粒在液相中的溶解度，從而導(dǎo)致燒結(jié)過程的加速。 （2）外加劑的作用。在固相燒結(jié)中，有少量外加劑可與主晶相形成固溶體，促進(jìn)缺陷增加，在液相燒結(jié)

15、中，外加劑改變液相的性質(zhì)（如粘度，組成等），促進(jìn)燒結(jié)。 （3）燒結(jié)溫度：晶體中晶格能越大，離子結(jié)合也越牢固，離子擴(kuò)散也越困難，燒結(jié)溫度越高。 （4）保溫時間：高溫段以體積擴(kuò)散為主，以短時間為好，低溫段為表面擴(kuò)散為主，低溫時間越長，不僅不引起致密化，反而會因表面擴(kuò)散，改變了氣孔的形狀而給制品性能帶來損害，要盡可能快地從低溫升到高溫，以創(chuàng)造體積擴(kuò)散條件。 （5）氣氛的影響：氧化，還原，中性。 （6）成形壓力影響：一般說成型壓力越大顆粒間接觸越緊密，對燒結(jié)越有利。（7）物料活性的影響7.簡述硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)分類的原則和各類結(jié)構(gòu)中硅氧四面體的形狀。離子晶體結(jié)構(gòu)的特點：陰離子作密堆積，陽離子填充空隙。 硅

16、酸鹽晶體結(jié)構(gòu)分類的原則：結(jié)構(gòu)中硅氧四面體的連接方式。 各類結(jié)構(gòu)中硅氧四面體的形狀： 島狀：硅氧四面體孤立存在； 組群狀：硅氧四面體以兩個、三個、四個或六個，通過共用氧相連成硅氧四面體群體，群體之間由其它陽離子連接； 鏈狀：硅氧四面體通過共用氧相連，在一維方向延伸成鏈狀，鏈與鏈之間由其它陽離子連接； 層狀：硅氧四面體通過三個共用氧在兩維平面內(nèi)延伸成硅氧四面體層； 架狀：每個硅氧四面體的四個頂角都與相鄰的硅氧四面體共頂，形成三維空間結(jié)構(gòu)。橋氧：玻璃網(wǎng)絡(luò)中作為兩個成網(wǎng)多面體所共有頂角的氧離子，即起“橋梁”作用的氧離子。反之，僅與一個成網(wǎng)離子相鍵連，而不被兩個成網(wǎng)多面體所共的氧離子則為非橋氧體心：原子

17、數(shù)2 面心：原子數(shù)4 六方：原子數(shù)6 面心 密度=4M/（a03*6.023*1023），V=a03=（22R）3 六方 V=a02c*（3/2） =（2R）2*（8/3*2R）*3/2 =82R3 體心 V=a30=（4R/3）38.試述B2O3中加入Na2O后,結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化,解釋硼酸鹽玻璃的硼反常現(xiàn)象？硼反?，F(xiàn)象：硼酸鹽玻璃隨Na2O含量的增加，橋氧數(shù)增大，熱膨脹系數(shù)逐漸下降。當(dāng)Na2O含量達(dá)到15%16%時，橋氧又開始減少，熱膨脹系數(shù)重新上升，這種反常過程稱硼反?，F(xiàn)象。 B2O3中加入Na2O后, Na2O所提供的氧使BO3三角體變成BO4四面體，導(dǎo)致B2O3玻璃結(jié)構(gòu)由兩度空間的層狀結(jié)

18、構(gòu)部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿S的架狀結(jié)構(gòu)，從而加強了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并使玻璃的各種物理性質(zhì)變好，這與相同條件下的硅酸鹽玻璃性能隨R2O或RO加入量的變化規(guī)律相反。9.在硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中， SiO4四面體或孤立存在，或共頂連接，而不共棱，更不共面，解釋之。（9分）在硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中， SiO4四面體中的Si4+是高電價低配位的陽離子，以共棱、共面方式存在時，兩個中心陽離子（Si4+）間距離較近、排斥力較大，所以不穩(wěn)定，而孤立存在，或共頂連接。12.MoO3和CaCO3反應(yīng)時，反應(yīng)機理受到CaCO3顆粒大小的影響，當(dāng)MoO3：CaCO3 =1：1，r MoO3 =0.036, r CaCO3 =0.13時, 反應(yīng)擴(kuò)散

19、控制的。當(dāng)MoO3：CaCO3 =1：15，r CaCO30.03時，反應(yīng)由升華控制，試解釋這種現(xiàn)象。 當(dāng)MoO3的粒徑r1為0.036mm，CaCO3的粒徑r2為0.13mm時, CaCO3顆粒較大且大于MoO3，生成的產(chǎn)物層較厚，擴(kuò)散阻力較大，所以反應(yīng)由擴(kuò)散控制，反應(yīng)速率隨著CaCO3顆粒度減小而加速，當(dāng)r2<r1時存在過量CaCO3，由于產(chǎn)物層變薄，擴(kuò)散阻力減小，反應(yīng)由MoO3粒徑升華控制，并隨著MoO3粒徑減小而加劇。1、a=bc = 900，=1200的晶體屬（六方）晶系。2、晶體的對稱要素中宏觀晶體中可能出現(xiàn)的對稱要素種類有（對稱中心）、（對稱面）、（對稱軸）、（倒轉(zhuǎn)軸）。3

20、、六方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（0001）面，立方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（111）面。4、TiO2在還原氣氛中可形成（陰離子缺位型）型非計量化合物，可形成（n）型半導(dǎo)體，缺陷濃度與氧分壓的1/6次方成（反比），如果減少周圍氧氣的分壓，TiO2-x的密度將（減?。?。5形成連續(xù)固溶體的條件是（rl-r2）/rl<15）、（相同的晶體結(jié)構(gòu)類型）和（離子價相同或離子價總和相等）。 6.晶體的熱缺陷有（弗倫克爾缺陷）和（肖特基缺陷）兩類，熱缺陷濃度與溫度的關(guān)系式為（n/N=exp（-Gf/2kT）。7. 黏土帶電荷的主要原因是（黏土晶格內(nèi)離子的同晶置換）、（黏土邊面斷裂）和（黏土內(nèi)腐

21、殖質(zhì)離解），黏土所帶靜電荷為（負(fù)）。1. 燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式有蒸發(fā)-凝聚傳質(zhì)、擴(kuò)散傳質(zhì)、流動傳質(zhì)和溶解-沉淀傳質(zhì)四種，產(chǎn)生這四種傳質(zhì)的原因依次為（壓力差）、（空位濃度差）、（應(yīng)力-應(yīng)變）和（溶解度）。2. 均勻成核的成核速率Iv由 （受核化位壘影響的成核率因子） 和 （受原子擴(kuò)散影響的成核率因子） 因子所決定的。3. 菲克第一定律的應(yīng)用條件是（穩(wěn)定擴(kuò)散），菲克第二定律的應(yīng)用條件是（不穩(wěn)定擴(kuò)散）。4. 液-固相變過程的推動力為（過冷度） 、 （過飽和濃度） 和 （過飽和蒸汽壓）。5.  固體內(nèi)粒子的主要遷移方式有（空位機構(gòu)） 、 （間隙機構(gòu)）。6. 如晶體純度降低，擴(kuò)散系數(shù)與溫度關(guān)系曲

22、線中本征與非本征擴(kuò)散的轉(zhuǎn)折點（向左）。7. 合成鎂鋁尖晶石，可選擇的原料為MgCO3 , MgO, -Al2O3, -Al2O3, 從提高反應(yīng)速率的角度出發(fā)選擇（MgCO3），（-Al2O3）原料較好。8. 在均勻成核時，臨界成核位壘Gk=（1/3Ak）,其值相當(dāng)于（新相界面能的1/3）具有臨界半徑rk的粒子數(shù)nk/N= （exp（-Gk/RT） ）。9. 液-固相變時，非均勻成核位壘與接觸角有關(guān)，當(dāng)為（180º）時，非均勻成核位壘與均勻成核位壘相等。10. 成核生長機理的相變過程需要有一定的過冷或過熱，相變才能發(fā)生，在（相變過程放熱）情況下需要過冷。11.在制硅磚時，加入氧化鐵和氧

23、化鈣的原因（作為礦化劑，產(chǎn)生不同晶型石英溶解度不同的液相），能否加入氧化鋁（不能）。11. 在液相線以下的分相區(qū)的亞穩(wěn)區(qū)內(nèi)，其分解機理為（成核-生長機理），新相成（孤立的球形顆粒）狀，不穩(wěn)定區(qū)的分解機理為（旋節(jié)分解區(qū)），新相成（高度連續(xù)性的非球形顆粒）狀。1、黏土帶電荷的主要原因是（黏土晶格內(nèi)離子的同晶置換）、（黏土邊面斷裂）和（黏土內(nèi)腐殖質(zhì)離解），黏土所帶靜電荷為（負(fù)）。2、晶體的對稱要素中微觀對稱要素種類有（平移軸） 、（像移面）、（螺旋軸）。3、由于（不等價置換） 的結(jié)果，必然會在晶體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生“組分缺陷”， 組分缺陷的濃度主要取決于：（攙雜量（溶質(zhì)數(shù)量）和 （固溶度） 。4、UO2+x

24、在氧化氣氛中可形成（陰離子間隙型）型非計量化合物，可形成（P）型半導(dǎo)體，缺陷濃度與氧分壓的1/6次方成（正比），如果減少周圍氧氣的分壓，UO2+x的密度將（增大）。5、b 與位錯線（垂直）的位錯稱為刃位錯，可用符號（）表示；b 與位錯線（平行）的位錯稱為螺位錯，可用符號 （ ） 表示。6、a=bc = 900，=1200的晶體屬（六方）晶系。7、立方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（111）面，六方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（0001）面。8、為使瘠性料泥漿懸浮，一般常用的兩種方法是（控制料漿的pH值）和（有機表面活性物質(zhì)的吸附）用圖例說明過冷度對核化、晶化速率和晶粒尺寸等的影響，如無析晶區(qū)

25、又要使其析晶應(yīng)采取什么措施？要使自發(fā)析晶能力大的熔體形成玻璃應(yīng)采取什么措施？（8分）答：過冷度過大或過小對成核與生長速率均不利，只有在一定過冷度下才能有最大成核和生長速率，如下圖。若T大，控制在成核率較大處析晶，易得晶粒多而尺寸小的細(xì)晶；若T小，控制在生長速率較大處析晶則容易獲得晶粒少而尺寸大的粗晶；如果成核與生長兩曲線完全分開而不重疊，則無析晶區(qū)，該熔體易形成玻璃而不易析晶；若要使其在一定過冷度下析晶，一般采用移動成核曲線的位置，使它向生長曲線靠攏。可以用加人適當(dāng)?shù)暮嘶瘎?，使成核位壘降低，用非均勻成核代替均勻成核。使兩曲線重疊而容易析晶。要使自發(fā)析晶能力大的熔體形成玻璃，采取增加冷卻速度以迅

26、速越過析晶區(qū)的方法，使熔體來不及析晶而玻璃化。三、計算題（10分）在CaF2晶體中，肖特基缺陷的生成能為5.5ev，計算在1600時熱缺陷的濃度。如果CaF2晶體中，含有百萬分之一的YF3 雜質(zhì)，則在1600時CaF2晶體中是熱缺陷占優(yōu)勢還是雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢？（玻爾茲曼常數(shù)k=1.38×10-23、電子的電荷e=1.602×10-19） 解：因為n/N=exp（-Gf/2kT）Gf=5.5×1.602×10-19=8.817×10-19J T=1600+273=1873K所以 n/N=exp（-8.817×10-19/2×1.

27、38×10-23×1873）= exp（-17.056）=3.9×10-8 （5分）在CaF2晶體中，含有百萬分之一的YF3 雜質(zhì)，缺陷方程如下： YF3 CaF2 Y.Ca+F,i+2FF此時產(chǎn)生的缺陷為，=10-6大于熱缺陷濃度3.9×10-8，故在1873K時雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢五、計算題（10分）有兩種不同配比的玻璃，其組成如下：序號Na2O molAl2O3molSiO2mol1101278220674試用玻璃結(jié)構(gòu)參數(shù)說明兩種玻璃高溫下粘度的大??？解：(1)玻璃：Na2O/ Al2O3=10/12<1，所以Al3+在玻璃中起網(wǎng)絡(luò)變性離子的作用

28、R1=（10+12*3+78*2）/78=2.59 X1=2*2.59-4=1.18 Y1=4-1.18=2.82 (2)玻璃：Na2O/ Al2O3=20/6>1，所以Al3+在玻璃中起網(wǎng)絡(luò)形成離子的作用 R2=（20+6 *3+74*2）/（74+6*2）=2.16 X2=2*2.16-4=0.32 Y2=4-0.32=3.68 因而Y1<Y2 R1>R2 即(2)玻璃橋氧分?jǐn)?shù)大于(1), O/Si比小于(1)玻璃,所以在高溫下(1)熔體黏度小于(2).下圖為CaO-A12O3-SiO2系統(tǒng)的富鈣部分相圖，對于硅酸鹽水泥的生產(chǎn)有一定的參考價值。試：（1）畫出有意義的付三角

29、形；（2）用單、雙箭頭表示界線的性質(zhì)；（3）說明F、H、K三個化合物的性質(zhì)和寫出各點的相平衡式；（4）分析M#熔體的冷卻平衡結(jié)晶過程并寫出相變式；（5）并說明硅酸鹽水泥熟料落在小圓圈內(nèi)的理由；（6）為何在緩慢冷卻到無變量點K（1455）時再要急劇冷卻到室溫？（20分）解：1、如圖所示；2、如圖所示;3、 F點低共熔點，LFC3A+C12A7+C2S （1.5分） H點單轉(zhuǎn)熔點，LH+CaOC3A+C3S（1.5分） K點單轉(zhuǎn)熔點，LK+C3SC3A+C2S（1.5分）4、M點： LC2S LC2S+C3S L+C2SC3S 液：M-a-y-K始(LK+C3SC2S+C3A)K終 f=2 f=1

30、 f=1 f=0 C2S C2S+C3S C2S+C3S C2S+C3S+C3A 固：D-D-b-d-M （4分） 5、因為硅酸鹽水泥熟料中三個主要礦物是C3S、C2S、C3A。根據(jù)三角形規(guī)則，只有當(dāng)組成點落在C3S-C2S-C3A付三角形中，燒成以后才能得到這三種礦物。從早期強度和后期強度、水化速度、礦物的形成條件等因素考慮，水泥熟料C3S的含量應(yīng)當(dāng)最高，C2S次之，C3A最少。根據(jù)杠桿規(guī)則，水泥熟料的組成點應(yīng)當(dāng)位于C3S-C2S-C3A付三角形中小圓圈內(nèi)。 6、因為緩慢冷卻到K點，可以通過轉(zhuǎn)熔反應(yīng)L+C2SC3S得到盡可能多的C3S。到達(dá)K點后，急劇冷卻到室溫，可以（1）防止C3S含量降低

31、，因為K點的轉(zhuǎn)熔反應(yīng)LK+C3SC2S+C3A；（2）使C2S生成水硬性的-C2S，而不是非水硬性的-C2S；（3）液相成為玻璃相，可以提高熟料的易磨性。四、 計算題（15分）CeO2為螢石結(jié)構(gòu)，其中加入0.15molCaO形成固溶體,實驗測得固溶體晶胞參數(shù)a0=0.542nm,測得固溶體密度=6.54g/cm3,試計算說明固溶體的類型？(其中Ce=140.12,Ca=40.08,O=16)Dt=W/VW=EWi=(位置數(shù)*占據(jù)分?jǐn)?shù)*原子量）/6.02*1023V=a3CaO CeO2 Ca”Ce+V.O+Oo （1） CaO CeO2 Ca,Ce+Ca.i+2OO (2)（1）式固溶式為：Ce0.85Ca0.15O1.85 (2）式固溶式為：Ce0.925Ca0.15O2實測D6.54g/cm3 ，接近D01，說明方程(1)合理，固溶體化學(xué)式 ：Ce0.8