20XX年南京工業(yè)大學研究生入學考試材料科學基礎(chǔ)試題

20XX年南京工業(yè)大學研究生入學考試材料科學基礎(chǔ)試題2021年南京工業(yè)大學研究生入學考試試題考試科目：材料物理化學用專業(yè)：材料學、材料物理與化學、材料加工工程一、是非題1．在宏觀晶體中進行對稱操作時晶體的中心點是不動的。2．晶面在三個坐標軸上的截距之比一定為一簡單的整數(shù)比。3．微觀對稱要素的核心是平移軸。4．螺位錯的位錯線平行于滑移方向。5．玻璃在常溫下能長期穩(wěn)定存在，因而它是熱力學穩(wěn)定態(tài)。6．化學組成不同的晶體其結(jié)構(gòu)也一定不同。7．相圖表示的是體系的熱力學平衡狀態(tài)。8．有序一無序轉(zhuǎn)變是指晶體與非晶體之間的轉(zhuǎn)變。9．大多數(shù)固相反應是由界面上的化學反應速度所控制的。10．燒結(jié)是一個包含了多種物理和化學變化的過程。11．在低溫時，一般固體材料中發(fā)生的擴散是本征擴散。12．在固液界面的潤濕中，增加固體表面的粗糙度，就一定有利于潤濕。13．擴散過程的推動力是濃度梯度。14．硅酸鹽熔體的粘度隨堿金屬氧化物含量的增加而迅速增大。15．燒結(jié)過程的推動力是晶界能大于表面能。二、選擇題1．在尖晶石(MgAl2O3)結(jié)構(gòu)中，O2-作立方密堆，Mg2+離子填入______。a．1/2的四面體空隙b．1/2的八面體空隙c．1/8的四面體空隙d．1/8的八面體空隙2．在正交晶系中，可能存在的空間格子類型為______。a．P，I．Cb．P，I，F(xiàn)c．P，C，F(xiàn)d．P，F(xiàn)，I，C3．高嶺石屬于層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特征是______。a．二層型三八面體結(jié)構(gòu)b．三層型三八面體結(jié)構(gòu)c．二層型二八面體結(jié)構(gòu)d．三層型二八面體結(jié)構(gòu)4．在非化學計量化合物Cd1+xO中存在的非化學計量結(jié)構(gòu)缺陷類型是______。a．陰離子空位b．陽離子空位c．陰離子填隙d．陽離子填隙5．在各種層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)中，晶胞參數(shù)相近的是______。a．a(chǎn)0和b0b．a(chǎn)0和c0c．c0和b0d．c06．離子晶體通常借助表面離子的極化變形和重排來降低其表面能，對于下列離子晶體的表面能，最小的是______。a．CaF2b．PbF2c．Pbl2d．BaSO4e．SrSO47．熔體是______的混合物。a．相同聚合度的聚合物和游離堿b．不同聚合程度的各種聚合物c．各種低聚物d．各種高聚物8．與玻璃形成溫度Tg相對應的粘度為______。a．108dPa·sb．0dPa·sc．1dPa·sd．3dPa·s9．在擴散系數(shù)的熱力學關(guān)系中，稱為擴散系數(shù)的熱力學因子。在非理想混合體系中：當擴散系數(shù)的熱力學因子＞0時，擴散結(jié)果使溶質(zhì)______；當擴散系數(shù)的熱力學因子＜0時，擴散結(jié)果使溶質(zhì)______。a．發(fā)生偏聚b．濃度不改變c．濃度趨于均勻10．在燒結(jié)過程中，只改變氣孔形狀而不引起坯體收縮的傳質(zhì)方式是______。a．擴散傳質(zhì)b．流動傳質(zhì)c．蒸發(fā)一凝聚傳質(zhì)d．晶界擴散11．在固相反應的計算中，金斯特林格方程比楊德爾方程的適用范圍寬，兩者最大的差別是______。a．計算方法不同b．前者以不穩(wěn)定擴散方程求解c．幾何模型不同12．在三元凝聚系統(tǒng)相圖中，若存在有n條界線，則此相圖中存在的連線數(shù)必是______。a．(n+1)條b．(n-1)條c．n條d．沒有三、填充題1．鮑林規(guī)則適用于(1)晶體結(jié)構(gòu)。2．晶體的本質(zhì)是(2)。3．選取空間點陣的單位平行六面體時，其首要原則是(3)。4．同質(zhì)多晶現(xiàn)象是指(4)。5．空間群為Fm3m的晶體具有(5)結(jié)構(gòu)。6．粘土泥漿膠溶的條件是(6)、(7)和(8)。7．菲克第一定律適用于求解(9)；菲克第二定律適用于求解(10)。8．擴散的空位機構(gòu)是指(11)。9．玻璃具有下列通性：(12)、(13)、(14)和(15)。10．本征擴散是由(16)而引起的質(zhì)點遷移，本征擴散的活化能由(17)和(18)兩部分組成，擴散系數(shù)與溫度的關(guān)系式為：(19)。11．由于(20)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：(21)和(22)。12．燒結(jié)的主要傳質(zhì)方式有(23)、(24)、(25)和(26)四種。這四種傳質(zhì)過程的△L/L與燒結(jié)時間的關(guān)系依次為(27)、(28)、(29)和(30)。四、名詞解釋(任選四題，如果全做只取前四題)1．晶胞2．一級相變3．弗侖克爾(Frenker)缺陷4．連線規(guī)則5．均勻成核6．燒結(jié)五、計算題(任選三題，如果全做只取前三題)1．試計算Na2O·caO·Al2O3·2SiO2玻璃的四個結(jié)構(gòu)參數(shù)Z、R、X和Y。2．試寫出20mol%YF3摻雜到CaF2中的缺陷反應方程式，并從結(jié)晶化學的觀點討論其合理性；同時寫出對應的固溶式。3．具有面心立方結(jié)構(gòu)的AB型化合物晶體，該AB化合物的分子量為26，測得其密度為2.6g/cm3，據(jù)此計算AB晶體的晶胞參數(shù)。4．某一粉末壓塊，其粉末平均粒徑為2μm，燒結(jié)至最高溫度保溫0.5h，測得晶粒尺寸為10μm，試問若保溫2h，晶粒尺寸多大?為抑制晶粒生長加入0.1%晶粒生長抑制劑，若也保溫2h，晶粒尺寸有多大?六、論述題(任選三題，如果全做只取前三題)1．簡述形成連續(xù)置換型固溶體的條件是什么，并舉兩個例子。2．試以NaCl晶胞為例，說明面心立方密堆中的八面體空隙和四面體空隙的位置和數(shù)量。3．何為馬氏體相變?并簡述馬氏體相變的結(jié)晶學特征。4．何為晶粒生長與二次再結(jié)晶?簡述造成二次再結(jié)晶的原因和防止二次再結(jié)晶的方法。七、A-B-C三元相圖如圖14-1所示。1．劃分分三角形。2．標出界線的性質(zhì)(共熔界線用單箭頭，轉(zhuǎn)熔界線用雙箭頭)。3．指出化合物S的性質(zhì)。4．說明E、H點的性質(zhì)，并列出相變式。5．分析M點的析晶路程(表明液、固相組成點的變化，并在液相變化的路徑中注明各階段的相變化和自由度數(shù))。標準答案一、1．√；2．√；3．√；4．√；5．×；6．×；7．√；8．×；9．×；10．×；11．×；12．×；13．×；14．×；15．×二、1．c；2．d；3．c；4．d；5．a(chǎn)；6．c；7．b；8．d；9．c、a；10．c；11．c；12．c三、1．(1)離子2．(2)質(zhì)點在三維空間成周期性重復排列3．(3)單位平行六面體的對稱性應符合整個空間點陣的對稱性4．(4)化學組成相同的物質(zhì)在不同的熱力學條件下，形成結(jié)構(gòu)不同的晶體5．(5)面心立方結(jié)構(gòu)6．(6)介質(zhì)呈堿性；(7)一價堿金屬陽離子交換原來的陽離子，(8)陰離子的聚合作用7．(9)穩(wěn)態(tài)擴散；(10)不穩(wěn)定擴散8．(11)晶格中存在空位時，以空位遷移作為媒介的質(zhì)點擴散方式9．(12)各向同性；(13)介穩(wěn)性；(14)轉(zhuǎn)換過程是可逆與漸變的；(15)轉(zhuǎn)化時性質(zhì)變化連續(xù)10．(16)本征熱缺陷所產(chǎn)生的空位；(17)空位形成能；(18)質(zhì)點遷移能；(19)11．(20)不等價離子的摻雜；(21)摻雜量；(22)固溶度12．(23)蒸發(fā)一凝聚傳質(zhì)；(24)擴散傳質(zhì)；(25)流動傳質(zhì)；(26)溶解一沉淀傳質(zhì)；(27)四、；(28)；(29)；(30)1．晶胞：晶胞是指能充分反映晶體結(jié)構(gòu)特征的最小結(jié)構(gòu)單位。2．一級相變：相變時兩相的化學勢相等，但化學勢的一階偏微商不相等，發(fā)生一級相變時有相變潛熱和體積的變化。3．弗侖克爾(