材料科學(xué)基礎(chǔ)考點答案

金屬間化合物分類：電負性打算的原子價化合物、電子濃度打算的電子化合物、原子尺寸打算的尺寸因素化合物。材料科學(xué)與工程四要素：組成與構(gòu)造、使用性能、性質(zhì)、合成與加工。晶胞：是從晶體構(gòu)造中取出來的反映晶體周期性和對稱性的重復(fù)單元。七大晶系、十四種布拉菲格子：三斜〔簡潔三斜、單斜〔簡潔、底心、斜方〔簡潔、體心、底心、面心、三方〔簡潔、四方〔簡潔、體心、六方〔簡潔、立方〔簡潔、體心、面心。晶面指數(shù)：結(jié)晶學(xué)中常常用〔hkl〕來表示一組平行晶面，稱為晶面指數(shù)。晶向指數(shù)：用[uvw]來表示。6.1mol離子晶體中的正負離子，由相互遠離的氣態(tài)結(jié)合成離子晶體時所釋放的能量。7.球體最嚴密積存原理：晶體中各離子間的相互結(jié)合，可以看作是球體的積存。依據(jù)晶體中統(tǒng)的勢能越低，晶體越穩(wěn)定。晶體構(gòu)造中正、負離子的配位數(shù)的大小由構(gòu)造中正、負離子半徑的比值來打算。哥希密特結(jié)晶化學(xué)定律：晶體構(gòu)造取決于其組成基元〔原子、離子或離子團〕的數(shù)量關(guān)系、大小關(guān)系及極化性能。多晶轉(zhuǎn)變分類：依據(jù)轉(zhuǎn)變時速度快慢和晶體構(gòu)造變化的不同，可將多晶轉(zhuǎn)變分為兩類：位移性轉(zhuǎn)變和重建性轉(zhuǎn)變。①位移性轉(zhuǎn)變：僅僅是構(gòu)造畸變，轉(zhuǎn)變前后構(gòu)造差異小，轉(zhuǎn)變。②重建性轉(zhuǎn)變：不能簡潔地通過原子位移來實現(xiàn)，轉(zhuǎn)變前后構(gòu)造差異大，必需破壞原子間的鍵，形成一個具有鍵的構(gòu)造。極化：在離子嚴密積存時，帶電荷的離子所產(chǎn)生的電場，必定要對另一個離子的電子云產(chǎn)生吸引或排斥作用，使之發(fā)生變形，這種現(xiàn)象稱為極化。為同質(zhì)多晶現(xiàn)象。ZnS在與該晶體c軸垂直方向的一端消滅正電荷，在相反的一端消滅負電荷的性質(zhì)〔晶體的熱釋電性與晶體內(nèi)部的自發(fā)極化有關(guān)〕硅酸鹽晶體中[SiO4]四周體的五種結(jié)合方式：島狀、組群狀、鏈狀、層狀和架狀。缺陷按其產(chǎn)生的緣由分為：熱缺陷、雜質(zhì)缺陷、非化學(xué)計量缺陷、電荷缺陷和輻照缺陷等。熱缺陷分類，各自特點：熱缺陷包括弗倫克爾缺陷和肖特基缺陷。①弗倫克爾缺陷是質(zhì)點離開正常格點后進入到晶格間隙位置，其特征是空位和間隙質(zhì)點成對消滅。②肖特基缺位，其特征是正負離子空位成比例消滅。形成肖特基缺陷和弗倫克爾缺陷的一般規(guī)律：當晶體中剩余空隙比較小，比方NaCl型構(gòu)造，簡潔形成消極特缺陷；當晶體中剩余空隙比較大時，如螢石CaF2型構(gòu)造等，簡潔產(chǎn)生弗倫克爾缺陷。依據(jù)原子的滑移方向和位錯線取向的幾何特征不同，位錯分為：刃位錯、螺位錯和混合位錯。刃位錯、螺位錯的定義、性質(zhì)〔與原子滑移方向的關(guān)系〕：①刃位錯：晶體已滑移局部原子滑移方向〔即伯氏矢量b〕相垂直；滑移面上部位錯線四周原子受壓應(yīng)力作用，原子間距。錯后，原來與位錯線垂直的晶面，變成以位錯線i中心軸的螺旋面。位錯應(yīng)變能：位錯使其四周點陣畸變，點陣能量增加，點陣所增加的能量。包括兩局部：①位錯核心能，在位錯核心幾個原子間距r0=2|b|=2b以內(nèi)的區(qū)域，滑移面兩側(cè)原子間的錯能約占位錯能的1/10.②彈性應(yīng)變能，在位錯核心區(qū)以外，長程應(yīng)力場作用范圍所具有的能9/10。位錯能否發(fā)生反響，取決于兩個條件：其一，必需滿足伯氏矢量的守恒性，即反響前后bi后

bi前i i其二，必需滿足能量條件，即反響后各位錯的總能量應(yīng)低于反響前各位錯的總能量，b bi后 i前i i小角度晶界：晶界的構(gòu)造和性質(zhì)與相鄰晶粒的取向差有關(guān)，當取向差θ﹤θ0〔10°≤θ0≤15°〕時，稱為小角度晶界；θ﹥θ0〔10°≤θ0≤15°〕時，稱為大角度晶界。稱為傾斜晶界。稱為扭轉(zhuǎn)晶界。小角度晶界的構(gòu)造：①傾斜晶界的構(gòu)造a、對稱傾斜晶界b、不對稱傾斜晶界②扭轉(zhuǎn)晶界的構(gòu)造固溶體分類：依據(jù)容止原子在基質(zhì)晶體中所處位置分類①置換式固溶體：亦稱替代固溶體，其溶質(zhì)原子位于點陣結(jié)點上，替代〔置換〕了局部溶質(zhì)原子。②間隙式固溶體：亦稱間隙型固溶體，其溶質(zhì)原子位于點陣的間隙中。依據(jù)外來組元在基質(zhì)晶體中的固溶度分類①有限固溶體〔不連續(xù)固溶體、局部互溶固溶體：有限固溶體固溶度小于。②無限固溶體〔連續(xù)固溶體、完全互溶固溶體：由兩個〔或多個〕晶體機構(gòu)一樣的組元形成，任一組元的成分范圍均為。23.伯格斯矢量：說明晶體中有位錯存在時，滑移面一側(cè)質(zhì)點相對于另一側(cè)質(zhì)點的相對位移或畸變。固溶體：將外來組元引入晶體構(gòu)造，占據(jù)基質(zhì)晶體質(zhì)點位置或間隙位置的一局部，仍保持一個晶相，這種晶體稱為固溶體。非化學(xué)計量化學(xué)物：依據(jù)化學(xué)中定比定律，化合物中的不同原子的數(shù)量要保持固定的比不是固定的比例關(guān)系，這些化合物稱為非化學(xué)計量化合物。熔體聚合物理論：熔體中聚合物的形成可分為三個階段。初期：熔體的分化；中期：縮-分化到達平衡。產(chǎn)物中有低聚物、的混合物，構(gòu)成熔體構(gòu)造。聚合物的種類、大小和數(shù)量隨著熔體的組成和溫度而變化是熔體構(gòu)造聚合物理論。粘度：指單位接觸面積、單位速度梯度下兩層液體間的內(nèi)摩擦力。粘度單位是 Pa·s影響熔體粘度的主要因素：溫度和化學(xué)組成。硼反?，F(xiàn)象：當數(shù)量不多的堿金屬氧化物同三氧化二硼一起熔融時，堿金屬所供給的氧不像熔融二氧化硅玻璃中作為非橋氧消滅在構(gòu)造中硼氧四周體致使三氧化二硼玻璃從原來二度空間的層狀構(gòu)造局部轉(zhuǎn)變?yōu)槿瓤臻g的架狀結(jié)比，其性能隨堿金屬或堿土金屬參加量的變化規(guī)律相反，所以稱之為硼反常反響。外表張力：作用于外表單位長度上與外表相切的力，單位是N/m。外表能：通常將在熔體與另一接觸的相界面上〔一般另一相指空氣增加一個單位外表積時所做的功，稱為比外表能，簡稱外表能，單位為J/m。簡化后其因N/m。晶格能和外表張力的關(guān)系：構(gòu)造類型一樣的離子晶體，晶格能越大，熔體外表張力越大；單位晶體邊長越小熔體外表張力越大〔熔體內(nèi)部質(zhì)點相互作用力越大，外表張力越大〕潤濕是一種流體從固體外表置換另一種流體的過程。三種類型：沾濕，浸濕，鋪展。=90作為潤濕和不潤濕的界限，小于90，可潤濕；大于90，不行。相：系統(tǒng)中具有一樣物理與化學(xué)性質(zhì)的完全均勻局部的在總和。相界面：相與相之間有界面。組元：系統(tǒng)中每一個能單獨分別出來并能獨立存在的化學(xué)物質(zhì)。獨立組元：足以表示形成平衡系統(tǒng)中各相組成中所需要的最少數(shù)目的物質(zhì)〔組元。相律的數(shù)學(xué)表達式：F=C-P+n〔只考慮溫度和壓力，n=2，即F=C-P+2〕系統(tǒng)中組分數(shù)C越多，則自由度數(shù)FP越多，自由度數(shù)F越小；自由度為零時，相數(shù)最大，相數(shù)最小時，自由度最大。SiO2重建性轉(zhuǎn)變破壞原有構(gòu)造，轉(zhuǎn)變速度慢，體積變化大，由晶體外表對內(nèi)部進展；位移性轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變速度快，可逆，與晶體內(nèi)部發(fā)生。不全都熔溶化合物是一種不穩(wěn)定的化合物，加熱到肯定溫度分解，分解產(chǎn)物是一種液相一種晶相，二者組成與原來化合物完全不同〔只能在固態(tài)中存在。元低共熔點肯定是結(jié)晶的完畢點。三角形規(guī)章：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)對應(yīng)的初晶區(qū)所包圍的無變量點是其結(jié)晶完畢點。41：推斷全都和不全都熔溶化合物的方法：不管二元或三元化合物，其組成點在自己的初晶區(qū)內(nèi)的，是全都熔溶化合物；組成點在自己的初晶區(qū)外的，是不全都熔溶化合物。共熔界限-轉(zhuǎn)熔界限：通過界限上各店作切線與倆相應(yīng)晶相組成點的連線相交，假設(shè)交點都在連線之內(nèi)就是共熔界限，假設(shè)交點在連線之外，為轉(zhuǎn)熔界限。低共熔點：假設(shè)無變量點處于相應(yīng)的副三角形內(nèi)的重心位置。單轉(zhuǎn)熔點：之外，則為轉(zhuǎn)熔點，而且在穿插位子的是單轉(zhuǎn)熔點。雙轉(zhuǎn)熔點：在共軛位置。轉(zhuǎn)熔點不肯定是結(jié)晶完畢點。低共熔點肯定是結(jié)晶完畢點。推斷過渡點的方法：假設(shè)無變量點四周三個初晶區(qū)所對應(yīng)的晶相組成點在一條直線上，無變量點沒有對應(yīng)的副三角形，該無變量點便是過渡點。Si-OCa-O、Mg-O鍵強很多，所以很簡潔沿鏈間結(jié)合力較弱處劈裂成為纖維狀；滑石復(fù)網(wǎng)層構(gòu)造，復(fù)網(wǎng)層由兩個[SiO4]層和中間的水鎂分子間力聯(lián)系處解理成片狀。〕可與O；與處于其次周期，性質(zhì)類似，易于進入硅酸鹽晶體構(gòu)造中與發(fā)生同晶取代，由于遵循鮑林規(guī)章，所以只能局部取代置換是局部取代，Al3+取代Si4+時，構(gòu)造單元[AlSiO][ASiO]，失去了電中性，有過剩的負電荷，4 5為了保持電中性，將有一些半徑較大而電荷較低的陽離子如Kaa進入構(gòu)造中3〕Si4+O2-Si4+Al3+相連，陽離子靜電鍵強度=3/4×1+4/4×1=7/4，O2-電荷數(shù)為-21/4，假設(shè)取代超過一半，二者相差必定>1/4，造成構(gòu)造不穩(wěn)定。說明以下符號的含義：VNa

，V”，VNa

˙，〔V”VNa

˙〕，Ca˙，CaK

，Ca˙˙Ca i解：鈉原子空位；鈉離子空位，帶一個單位負電荷；氯離子空位，帶一個單位正電荷；最鄰Na+空位、Cl-空位形成的締合中心；Ca2+K.位置，帶一個單位正電荷；Ca原子位于Ca原子位置上；Ca2+處于晶格間隙位置。寫出以下缺陷反響式〔l溶入l中形成空位型固溶體2l溶入l中2 2形成空位型固溶體l形成肖特基缺陷l形成弗倫克爾缺陷+進入間隙?！?〕NaFYF3中形成間隙型固溶體解：〔1〕NaCl〔2〕CaCl2〔3〕OV’+V·Na Cl

Na’+Cl+V·Ca Cl ClCaNa·+2Cl+V’Cl Na〔4〕AgAg V’+Ag·Ag i〕F 3 aa·Y i什么是肖特基缺陷、弗蘭克爾缺陷？他們屬于何種缺陷，發(fā)生缺陷時位置數(shù)是否發(fā)生變化。置消滅了空位。都屬于熱缺陷，肖特基缺陷：位置數(shù)增加，體積增大。弗蘭克爾缺陷：位置數(shù)不增大，體積不增大。FeO中，F(xiàn)e3+／Fe2+＝0.1FeO中的空位濃度及x〔答：2.25×x x10－5；0.956〕解：FeO 2Fe·+3O+V’’23 Fe O Fey 2y yFe3+Fe2+ O，2y 1-3yX=1-y=1-0.044=0.956,Fe OY1X[V1X

0.956

=2.25×10-2FeMgO84kJ/mol1000K1500K〔答：6.4×10－3，3.5×10－2〕解：n/N=exp〔-E/2RT〕，R=8.314，T=1000k：n/N=6.4×10-3；T=1500k：n/N=3.5×10-2。MgO－AlO23

PbTiO－PbZrO3

解：MgO-ALO： ，即r、r半徑相差大，MgO〔NaCl型〕、ALO〔剛玉〕23 Mg Al 23構(gòu)造類型差異大，形成有限固溶體；PbTiO-PbZrO形成無限固溶體，由于盡管Ti4+、Zr4+半徑相差較大〔15.28〕,但都是〔ABO〕3 3 3鈣鈦礦型構(gòu)造，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值可在肯定范圍內(nèi)變化，而不至于使構(gòu)造變化。AlO0.5mol%NiO和.02mol%CrO

2 3。試寫出缺陷反響方程〔置換型〕及化學(xué)式。2 332 3解：NiOCrO32 32

AlO

的缺陷反響為：2NiO 2 + +2OOCrO2 31mol試樣為基準，則m＝0.005；m＝0.0002；m＝1－0.005－0.0002＝0.9948∵2NiO→2AlO2 3CrO2

→AlO2 3AlO

所占晶格為：2 30.9948＋0.005/2＋0.0002＝0.9975mol(AlO)2 3取代后各組分所占晶格分別為：AlO：2 3NiO：

molmolCrO： mol2 3∴取代后，固溶體的分子式為：0.9973AlO·0.005NiO·0.0002CrOAl

2 3 2 3Ni Cr O1.9946 0.005 0.0004 2.9975ZnO是六方晶系，a=0.3242nm，c=0.5195nm2ZnO分子，測得晶體密度分別為5.74，5.606g/cm3，求這兩種狀況下各產(chǎn)生什么型式的固溶體？解：六方晶系的晶胞體積V= = =4.73在兩種密度下晶胞的重量分別為

cm3W=dv=5.74×4.73×10-23=2.72×10-22(g)1 1W=dv=5.606×4.73×10-23=2.65×10-22(g)2 2理論上單位晶胞重W==2.69(g)∴密度是d時為間隙型固溶體，是d時為置換型固溶體。1 2AlOMgO1995℃18wt％AlOMgO23 23假設(shè)MgO單位晶胞尺寸變化可無視不計。試估量以下狀況的密度變化。1〕Al3+為填隙離子；2〕Al3+為置換離子。解：〕A3+為填隙離子：缺陷反響為：〔1〕固溶式分子式：〕A3+為置換離子：缺陷反響為：〔2〕固溶式分子式：〔3〕100g：〔為摩爾數(shù)〕〔m〕∴MgO18%wtAlO232.035MgO·0.176AlO或Mg Al

O 〔4〕23

0.3522.563〔4〕式各項除以2.563得Mg Al O〔5〕0.794 0.137由〔5〕式得x=0.137〔2〕〔3〕式，對〔a〕有即〔b〕有設(shè)：固溶前后晶胞體積不變，則密度變化為：〔，分別代表固溶前后密度〕所以，固溶后的密度小于固溶前的密度。Fe/SFeSFeS，1-x 1-x前者意味著是FeFe竟屬哪一類成分？解：FeS中存在Fe1-x

非化學(xué)計量，存在h·PFeS中金屬離子過剩，1-x導(dǎo)體性質(zhì)即可。

NFeS、FeS分屬不同類型半導(dǎo)體，通過試驗確定其半1-x 1-x說明為什么只有置換型固溶體的兩個組分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)點力量<10%；〔2〕間隙式固溶體的生成，同號離子交換位置，不會對接產(chǎn)生影響，所以可形成連續(xù)固溶體。試述影響置換型固溶體的固溶度的條件1.從晶體穩(wěn)定性考慮，相互替代的離子尺寸愈相近，則固溶體愈穩(wěn)定。假設(shè)以r1r2分別代表半徑大和半徑小的兩種離子的半徑。當它們半徑差<15%時，形成連續(xù)置換型固溶體。假設(shè)此值在15～30%時，可以形成有限置換型固溶體。而此值>30%時，不能形成固溶體。2、晶體的構(gòu)造類型形成連續(xù)固溶體的兩個組分必需具有完全一樣的晶體構(gòu)造。構(gòu)造不同最多只能生成有限固溶體。3、離子的電價因素 只有離子價一樣或復(fù)合替代離子價總和一樣時，才可能形成連續(xù)置換型固溶體。4、電負性因素 電負性相近，有利于固溶體的生成。非化學(xué)計量化合物與無限固溶體的異同。1〕都屬于晶體構(gòu)造中缺陷中的點缺陷2〕相組成均為均勻單相1形成緣由不同，非化學(xué)計量化合物由氣氛性質(zhì)和壓力變化引起，而無限無限固溶體則由參雜溶解引起〔2〕才能形成，而后者則需滿足離子半徑和電負性差值較小，保持電中性，構(gòu)造一樣條件形成。〔3〕組成范圍不同，前者組成變化范圍小而后者可以在整個范圍內(nèi)變化。形成間隙固溶體的條件雜質(zhì)質(zhì)點大小添加原子越小，易形成固溶體。晶體構(gòu)造 基質(zhì)晶體中空隙越大，構(gòu)造越疏松，易形成固溶體。電價因素 外來雜質(zhì)原子進入間隙時，引起電價的不平衡，但必需保持電價的平衡。通過生成空位，來穩(wěn)定價態(tài)。容納雜質(zhì)的力量≤10%。化學(xué)計量化合物Fe1-xOZn1+xO解：Zn〔g〕Zn·+e’iZn〔g〕+1/2O=ZnO2Zn·+e’+1/2OZnOi 2[ZnO]=[e’]∴PO[Zni·]ρ2O〔g〕 O+V’’+2h·2 O Fek=[O][V’’][h·]/PO1/2=4[OO][V’’]3/PO1/2O Fe 2 Fe 2[V’’]∝PO2-1/6，F(xiàn)e∴PO2 [VFe’’]ρ0.2molYF3

CaF2

中形成固溶體，試驗測得固溶體的晶胞參數(shù)a=0.55nm，測得固溶體密度〔；2F=19.00〕2解：YF3

CaF

的缺陷反響方程如下：YF32YF3

Y +F+2FF2Y +V +6FF

(1)(2)方程〔1〕和〔2〕的固溶式：(1)Ca1-xYxF2+x(2)Ca(1-3/2x)YxF2x=0.2代入上述固溶式得：間隙型固溶體分子式為Ca0.8Y0.2F2..2置換型固溶體分子式為Ca Y F；它們的密度分別設(shè)為ρ和ρ。CaF

是螢石型晶體，0.74個螢石分子。

0.22

1 2 2ρ= =3.659〔g/cm3〕1ρ= =3.346〔g/cm3〕2ρρ1

ρ=3.64g/cm3比較，ρ1

3.64g/cm30.2molYF3CaF2

中形成間隙型固溶體。66.對于MgO、Al2O3Cr2O3，其正、負離子半徑比分別為0.47、0.360.40，則Al2O3Al2O3〔1〕這個結(jié)果可能嗎？為什么？〔2〕試估量，在MgO－Cr2O3系統(tǒng)中的固溶度是有限的還是無限的？為什么？解：〔1〕AlO與CrO能形成連續(xù)固溶體，23 23緣由：1〕構(gòu)造內(nèi)型一樣，同屬于剛玉構(gòu)造。2〕〔2〕MgOCr2O3緣由:構(gòu)造類型不同MgO屬于NaClCr2O3雖然也不行能形成連續(xù)固溶體。67.解：〔1〕對于置換式固溶體有x=0.15，1-x=0.85，2-x=1.85，所以置換式固溶體化學(xué)三種質(zhì)點。

由于ZrO屬于螢石構(gòu)造，晶胞分子數(shù)Z=4，晶胞中有Ca2+、Zr4+、O2-2晶胞質(zhì)量d置= =5.565g/cm3CaZr

OCa

ZrO

相比，O2-不同，

2y 1-y2

0.15

0.85

1.85CaZrOCa Zr O0.15

0.85

1.85

0.15×2/1.85

0.3/1.852Ca

Zr O晶胞質(zhì)量

0.3×2/1.85 1.7/1.852d間= =6.014g/cm3，由此可推斷生成的是置換型固溶體。試述微晶學(xué)說與無規(guī)章網(wǎng)絡(luò)學(xué)說的主要觀點，并比較兩種學(xué)說在解釋玻璃構(gòu)造上的共同點和分歧?！熬ё印钡幕瘜W(xué)性質(zhì)和數(shù)量取決于玻璃的化學(xué)組成差并不多，因此它們的構(gòu)造單元〔四周體或三角體〕性、連續(xù)性及無序性等方面構(gòu)造特征。解：網(wǎng)絡(luò)變體NaOCaOKOBaO2 2中間體AlO23網(wǎng)絡(luò)形成體SiOBOPO2 23 25解釋硼酸鹽玻璃的硼反?，F(xiàn)象？Na2O〔R2O〕Na2O含量到達15%—16%時，橋氧又開頭削減，熱膨脹系數(shù)重上升，這種反常現(xiàn)象就是硼反?，F(xiàn)象。硼反?，F(xiàn)象緣由：當數(shù)量不多的堿金屬氧化物同B2O3一起熔融時，堿金屬所供給的氧不像熔融SiO2玻璃中作為非橋氧消滅在構(gòu)造中，而是使硼轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓸蜓踅M成的硼氧四周體。致使B2O3玻璃從原來二度空間層狀構(gòu)造局部轉(zhuǎn)變?yōu)槿瓤臻g的架狀構(gòu)造，從而加強了網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造參加量的變化規(guī)律相反。一般說來，同一種物質(zhì)，其固體的外表能要比液體的外表能大，試說明緣由。解：同一種物質(zhì)，其液體固體的外表構(gòu)造不同，液體分子可自由移動重排來降低系統(tǒng)的外表能，固體外表處于高能量狀態(tài)〔由于外表力的存在〕。什么是吸附和粘附？當用焊錫來焊接銅絲時，用挫刀除去外表層，可使焊接更加結(jié)實，請解釋這種現(xiàn)象？放在空氣中，其外表層被吸附膜〔氧化膜〕所掩蓋，焊錫焊接銅絲時，只是將吸附膜粘在一起，錫與吸附膜粘附的粘附功小，銼刀除去外表層露出真正銅絲外表〔去掉氧化膜〕，錫與銅相像材料粘附很結(jié)實。影響潮濕的因素有那些？解：⑴固體外表粗糙度當真實接觸角θ90°時，粗糙度越大，外表接觸角越小，就越簡潔潮濕；當θ90°，則粗糙度越大，越不利于潮濕。⑵吸附膜吸附膜的存在使接觸角增大，起著阻礙作用。說明晶界能總小于兩個相鄰晶粒的外表能之和的緣由。答：所需要的能量稱為界面能。外表能和界面能的本質(zhì)是處在外表或界面上的質(zhì)點受到不總是小于相鄰二個晶粒外表能之和。試說明晶界能總小于兩個相鄰晶粒的外表能之和的原因。固體硫有兩種晶型，即單斜硫、斜方硫，因此，硫系統(tǒng)可能有四個相，假設(shè)某人試驗得到這四個相平衡共存，試推斷這個試驗有無問題？解：有問題，依據(jù)相律，F(xiàn)=C-P+2=1-P+2=3-P，系統(tǒng)平衡時，F(xiàn)=0，則P=3，硫系統(tǒng)只能是三相平衡系統(tǒng)。76、純物質(zhì)在任意指定溫度下，固液氣三相可以平衡共存，請用相率說明這個結(jié)論是否正確？舉例說明。不正確。應(yīng)為gls三相平衡時相率為F=C-P+2其中C=1P=3F=0，溫度壓力均不能變化。這時不能指定溫度例如：水在0度不能任意指定。6-2DEFKE是晶型I升華曲線；GF是晶型IIJG是晶型III〔1〕在圖中標明各相的相區(qū)，并寫出圖中各無變量點的相平衡關(guān)系；〔2〕系統(tǒng)中哪種晶型為穩(wěn)定相？哪種晶型為介穩(wěn)相？〔3〕各晶型之間的轉(zhuǎn)變是可逆轉(zhuǎn)變還是不行逆轉(zhuǎn)變？解：〔1〕KECEFBCAGFBJGA的介穩(wěn)區(qū)，CED是液相區(qū)，KED是氣相區(qū)；〔2〕型Ⅰ的趨勢；〔3〕晶型Ⅰ轉(zhuǎn)變?yōu)榫廷颉ⅱ笫菃蜗虻?，不行逆的，多晶轉(zhuǎn)變點的溫度高于兩種晶型的熔點；晶型Ⅱ、Ⅲ之間的轉(zhuǎn)變是可逆的，雙向的，多晶轉(zhuǎn)變點溫度低于Ⅱ、Ⅲ的熔點。依據(jù)圖答復(fù)以下問題：〔1〕說明化合物S的熔融性質(zhì)，并分析相圖中各界限上溫度變化的方向以及界限和無變量點的性質(zhì)；〔2〕1、2、34程；〔3〕56液相組成的變化途徑。解：〔1〕化合物S為不全都熔融三元化合物；PE低共熔界限L C+S1界限 PE低共熔界限L B+S2PP轉(zhuǎn)熔界限 L+A S12無變量點E為低共熔點L C+S+BP1

單轉(zhuǎn)熔點L+A C+SP2

單轉(zhuǎn)熔點L+A B+S11ASC中生成ASC,在P1LAL+ASLAL+ASL+AC+S1 1固相：A A AA+S b A+C+S 122ASAScLALA

c cL+ASLL+AS固相：A A A A+S 2點冷卻結(jié)晶過程3在 BSC生成BSC,在E點完畢.LAL+ASLSLAL+ASLSLB+SLC+S+BA消逝 L消逝固相：A A A S S S S S+Be C+S+B