無機(jī)材料科學(xué)考試重點(diǎn)

1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(diǎn)遷移。2,非本征擴(kuò)散:受固溶引入的雜質(zhì)離子的電價(jià)和濃度等外界因素所控制的擴(kuò)散。或由不等價(jià)雜質(zhì)離子取代造成晶格空位，由此而引起的質(zhì)點(diǎn)位移。3,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(shí)間而變化，即dc/dt=0.這種擴(kuò)散稱穩(wěn)定擴(kuò)散。4,不穩(wěn)定擴(kuò)散：擴(kuò)散物質(zhì)在擴(kuò)散層dx內(nèi)的濃度隨時(shí)間而變化，即dc/dt尹0,這種擴(kuò)散稱為不穩(wěn)定擴(kuò)散。5,均勻成核：是晶核從均勻地單相熔體中產(chǎn)生的過程6,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。7,一級相變：體系由一相變?yōu)榱硪幌鄷r(shí)，如兩相的化學(xué)勢相等但化學(xué)勢的一級偏微商（一級導(dǎo)數(shù)）不相等的稱為一級相變。8,二級相變：相變時(shí)兩相化學(xué)勢相等，其一級偏微商也相等，但二級偏微商不等的相變。9,一致熔融化合物：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(diǎn)，熔化時(shí)，產(chǎn)生的液相與化合物組成相同。10,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(huì)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。11,切線規(guī)則:將將界線上某一點(diǎn)所作的切線與相應(yīng)的連線相交，如交點(diǎn)在連線上，則表示界線上該處具有共熔性質(zhì)；如交點(diǎn)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(diǎn)的晶相被回吸.12,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(diǎn)就是該界線上的溫度最高點(diǎn)。13,三角形規(guī)則：原始熔體組成點(diǎn)所在副三角形的三個(gè)頂點(diǎn)表示的物質(zhì)即為其結(jié)晶產(chǎn)物;與這三個(gè)物質(zhì)相應(yīng)的初晶區(qū)所包圍的三元無變量點(diǎn)是其結(jié)晶結(jié)束點(diǎn)。14,晶體生長: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。15,二次再結(jié)晶：是少數(shù)巨大晶粒在細(xì)晶消耗時(shí)成核長大的過程。16,液相獨(dú)立析晶：是在轉(zhuǎn)熔過程中發(fā)生的，由于冷卻速度較快，被回收的晶相有可能會(huì)被新析出的固相包裹起來，使轉(zhuǎn)熔過程不能繼續(xù)進(jìn)行，從而使液相進(jìn)行另一個(gè)單獨(dú)的析晶過程，就是液相獨(dú)立析晶。17,燒結(jié)：由于固態(tài)中分子（或原子）的相互吸引，通過加熱，使粉末體產(chǎn)生顆粒粘結(jié)，經(jīng)過物質(zhì)遷移使粉末體產(chǎn)生強(qiáng)度并導(dǎo)致致密化和再結(jié)晶的過程。18泰曼溫度：反應(yīng)物開始呈現(xiàn)顯著擴(kuò)散作用的溫度。19非均勻成核：借助于表面、界面、微粒裂紋、器壁及各種催化位置而形成晶核的過程20液相獨(dú)立析晶：事故轉(zhuǎn)熔過程中發(fā)生的，由于冷卻速度較快被回收的晶相有可能被新析出的固相包裹起來，使轉(zhuǎn)熔過程不能繼續(xù)進(jìn)行從而使液相進(jìn)行另一個(gè)單獨(dú)的析晶過程21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(dòng)傳質(zhì)和溶解-沉淀傳質(zhì)四種，產(chǎn)生這四種傳質(zhì)的原因依次是（壓力差）（空位濃度差）（應(yīng)力-應(yīng)變）（溶解度）。22均勻成核的成核速率lv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所決定的。23菲克第一定律的應(yīng)用條件是穩(wěn)定擴(kuò)散，菲點(diǎn)第二定律的應(yīng)用條件是不穩(wěn)定擴(kuò)散24液-固相變過程的推動(dòng)力為過冷度、過飽和濃度和過飽和蒸汽壓。25固體內(nèi)粒子的主要遷移方式有空位機(jī)構(gòu)和間隙機(jī)構(gòu)。26如晶體純度降低，擴(kuò)散系數(shù)與溫度關(guān)系曲線中本征與非本征擴(kuò)散的轉(zhuǎn)折點(diǎn)向左。27合成鎂鋁尖晶石，可選擇的原料為MgCO3,MgO，Y-AL2O3,a-AL2O3,從提高反應(yīng)速率的角度出發(fā)選擇MgCO3,a-AL2O3原料較好。28在均勻成核時(shí)，臨界成核位壘^GK=1/3AkY，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）。29液-固相變時(shí)，非均勻成核位壘與接觸角。有關(guān)，當(dāng)。為180°時(shí)，非均勻成核位壘與均勻成核位壘相等。30成核生長機(jī)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。31在制硅磚時(shí)，加入氧化鐵和氧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。32在液相線以下的分相區(qū)的亞穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，其分解機(jī)理為成核-生長機(jī)理，新相成孤立的球形顆粒狀，不穩(wěn)定區(qū)的分解機(jī)理為旋轉(zhuǎn)分解區(qū)，新相成高度非連續(xù)性的非球形顆粒。33影響固相反應(yīng)的因素有哪些：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，礦化劑的影響。34不穩(wěn)分解和均勻成核成長兩種相變過程試驗(yàn)法區(qū)分：不穩(wěn)分解，在此區(qū)域內(nèi)液相會(huì)自發(fā)分相，不需要克服熱力學(xué)勢壘，無成核長大過程分相所需的時(shí)間極短第二相組成隨時(shí)間連續(xù)變化，在不穩(wěn)分解分相區(qū)內(nèi)隨著溫度降低時(shí)間延長析出的第二相母液中相互貫通形成蠕蟲狀結(jié)構(gòu)。成核生長：在熱力學(xué)上系統(tǒng)對微小組成起伏是亞穩(wěn)的形成新相需要做功即存在成核勢壘新相形成如同結(jié)晶過程的成核長大機(jī)理分相所需時(shí)間長，分出的第二相不隨時(shí)間變化隨著溫度降低時(shí)間延長析出的第二相在母液中逐漸長大，形成孤立的球狀結(jié)構(gòu)。用TEM觀察分相以后形貌若兩相無明顯連續(xù)性，第二相呈孤立球狀則為成核生長分相，若兩相形成相互交織的蠕蟲狀則為不穩(wěn)分解相變。35晶界移動(dòng)遇到氣孔出現(xiàn)的情況晶界如何移動(dòng)怎么樣控制？燒結(jié)初期晶界上氣孔數(shù)目很多此時(shí)氣孔阻止晶界移動(dòng)Vb=0.燒結(jié)中后期溫度控制適當(dāng)氣孔逐漸減少，可出現(xiàn)Vb=Vp此時(shí)晶界帶動(dòng)氣孔以正常速度移動(dòng)，使氣孔保持在晶界上，氣孔可以利用晶界作為空位傳遞的快速通道而迅速匯集或消失。繼續(xù)升溫Vb>Vp晶界越過氣孔而向曲率中心移動(dòng)，氣孔包入晶體內(nèi)部只能通過體積擴(kuò)散排除十分困難。從實(shí)現(xiàn)致密化目的考慮晶界應(yīng)帶動(dòng)氣孔以正常速度移動(dòng)，使氣孔保持在晶界上，氣孔可以利用晶界作為空位傳遞的快速通道迅速匯集或消失?？刂品椒ǎ嚎販亍⒓油饧觿?。36揚(yáng)德爾方程反應(yīng)初期具有很好的適應(yīng)性但楊氏模型中假設(shè)球型顆粒反應(yīng)截面始終不變因而只適用與反應(yīng)初期轉(zhuǎn)化率較低的情況。而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(shí)因而金氏方程適用范圍更廣可適用反應(yīng)初中期。兩個(gè)方程只適用于穩(wěn)定擴(kuò)散情況。37相變過程的推動(dòng)力？總推動(dòng)力：相變過程前后自由能量差值。相變過程溫度條件，在等溫壓下△G=^H-T^S在平衡條件下^6=0則^S=AH/T0（To相變的平衡溫度AH相變熱）在任意溫度的不平衡條件下有^G=AH-TAS尹0若AH與AS不隨溫度變化△G=AH-TAH/To=AHAT/T。相變放熱^H<0要AG<0須^T>0T<T。過冷，吸熱△H>0要^G<0，AT<0T>To過熱因此相平衡理論溫度與系統(tǒng)實(shí)際溫度之差即為該相變過程的推動(dòng)力。38相變過程的壓力和濃度條件：氣相，恒溫下AG=RTlnP/p。使^G<0須P>P。即氣相過飽和。溶液△G=RTlnC/Co使使△G<0則C>C。，液相過飽和。綜上相變過程的推動(dòng)力應(yīng)為過冷度、過飽和度、過飽和蒸汽壓。即相變時(shí)系統(tǒng)溫度濃度和壓力與相平衡時(shí)溫度濃度和壓力之差。39當(dāng)MoO3的粒徑r1為0.036mm，CaCO3的粒徑r2為0.13mm時(shí)，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(shí)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粒度減小而加劇。40過冷度對核化影響：過冷度過大或過小對成核與生長諫率均不利，只有在一定過冷度下才能有最大的成核和生長速率: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M小，控制在生長速率較大處析晶，易得晶粒少兒尺寸大的粗晶。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(dòng)成核曲線的位置，使它向生長曲線靠攏。可以用加入適當(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速越過析晶區(qū)的方法，使熔體來不及析晶而玻璃化。41晶粒生長與二次再結(jié)晶特點(diǎn)晶粒生長：坯體內(nèi)晶粒尺寸均勻的生長，服從D1-d/f公式；平均尺寸增長，不存在晶核，界面處于平衡狀態(tài)，界面上無應(yīng)力；晶粒生長時(shí)氣孔都維持在晶界上或晶界交匯處。二次再結(jié)晶是個(gè)別晶粒異常生長，不服從上式；二次再結(jié)晶的大晶粒面上有應(yīng)力存在，晶界數(shù)大于10的大晶粒，稱為二次再結(jié)晶的晶核；二次再結(jié)晶是氣孔被包裹到晶粒內(nèi)部。從工藝控制考慮，造成二次再結(jié)晶的原因主要是原始粒度不均勻、燒結(jié)溫度偏高。防止二次結(jié)晶的最好方法是引入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，它能抑制晶界遷移，有效的加速氣孔的排除；控制燒結(jié)溫度；選擇原始粒度的均勻原材料。42影響擴(kuò)散的因素：化學(xué)鍵：共價(jià)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