陸佩文材料科學(xué)基礎(chǔ)名詞解釋(課后)-

陸佩文材料科學(xué)基礎(chǔ)名詞解釋（課后）-第二章晶體結(jié)構(gòu)

2.1名詞解釋

晶體是由原子(或離子分子等)組成的固體物質(zhì)

晶體。)在空間中周期性排列。晶胞是能反映晶體結(jié)構(gòu)特征的最小單位。晶體可以看作是一堆無間隙的晶體單元。晶體結(jié)構(gòu)中的平行六面體單元

晶格(空間晶格)是在三維空間中周期性排列的一系列幾何點(diǎn)。對稱:物體的同一部分有規(guī)律地重復(fù)。

對稱型:晶體結(jié)構(gòu)中所有點(diǎn)對稱元素(對稱平面、對稱中心、對稱軸和旋轉(zhuǎn)軸反向延伸)的集合，也稱為點(diǎn)群。

空間群:指晶體結(jié)構(gòu)中所有對稱元素的集合

brafi晶格以相同的方式將元素放置在每個(gè)晶格點(diǎn)上以獲得實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)只有一個(gè)原子的晶格叫做布拉菲晶格

范德華簡分子間由于色散、誘導(dǎo)和取向而產(chǎn)生的吸引力的總配位數(shù):晶體結(jié)構(gòu)中任何原子周圍的最近鄰和等距原子數(shù)。

2.2試圖從晶體結(jié)構(gòu)的周期性討論晶格結(jié)構(gòu)不能有5個(gè)或6個(gè)以上的旋轉(zhuǎn)對稱？

2.3金屬鎳具有最緊密堆積的立方結(jié)構(gòu)。一個(gè)晶胞中有多少個(gè)鎳原子？如果已知鎳原子的半徑為0.125納米，單位晶胞邊長是多少？

2.4金屬鋁屬于立方晶系，邊長為0.405納米。假設(shè)其質(zhì)量密度為2.7g/m3，試確定其晶胞的Blavy晶格類型

2.5晶體為四方結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a=b，c=a/2。如果一個(gè)晶面在xyz軸上的截距分別是2A3C6，試著給出晶面的米勒指數(shù)。

2.6嘗試在立方晶體結(jié)構(gòu)中繪制以下晶面(001)(110)(111)，并標(biāo)記以下

晶體方向[210][111][101]。

2.14氯化銫(CsCl)晶體屬于簡單的立方結(jié)構(gòu)，假設(shè)銫+和氯-沿立方對角線接觸。計(jì)算了氯化銫晶體結(jié)構(gòu)中離子的堆積密度，并結(jié)合致密堆積結(jié)構(gòu)的堆積密度討論了其堆積特性。根據(jù)面心立方，

2.15氧化鋰(Li2O)的晶體結(jié)構(gòu)可視為O2的致密堆積。Li+占據(jù)四面體空間。如果Li+的半徑為0.074nm，O2-的半徑為0.140nm，則嘗試計(jì)算li2o的單元電池常數(shù)IIO2-的密集堆積所形成的空隙的最大半徑，以容納正離子

2.16氧化鎂具有氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)。繪制了離子在氧化鎂(111)(110)和(100)晶面上的排列圖形，并寫出了離子面密度和晶面間距的表達(dá)式。

第三章熔融玻璃體

3.1高溫熔融形成的液態(tài)固體當(dāng)

玻璃體的高溫熔體被快速冷卻時(shí)，由于冷卻速度快和粘度增加過快，顆粒已經(jīng)固化，然后才能有規(guī)律地排列形成玻璃體

網(wǎng)絡(luò)形成體:正離子是網(wǎng)絡(luò)形成離子，單鍵強(qiáng)度大于335kJ/mol，玻璃氧化物可以獨(dú)立形成

網(wǎng)絡(luò)改性劑:正離子是單鍵強(qiáng)度小于250千焦/摩爾的網(wǎng)絡(luò)變性離子，不能單獨(dú)形成玻璃，但可以改變玻璃網(wǎng)絡(luò)氧化物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中間

網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器向玻璃中添加一些氧化物會(huì)改變玻璃的結(jié)構(gòu)和性能。這種氧化物被稱為“網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)氧化物”

橋氧:與兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)形成的離子相連的氧被稱為橋氧，

非橋氧:與僅由一個(gè)網(wǎng)絡(luò)形成的離子相連的氧被稱為非橋氧

晶體學(xué)理論:玻璃性質(zhì)的變化是由應(yīng)時(shí)的多晶轉(zhuǎn)變引起的因此，玻璃是高度分散的晶體(微晶)的集合體與普通微晶不同，“微晶”是晶格變形的有序區(qū)域。它們分散在無定形的介質(zhì)中。從“微晶”部分向非晶部分的轉(zhuǎn)變逐漸完成。這兩者之間沒有明顯的界限。微晶理論的核心是結(jié)構(gòu)的不均勻性和過程的有序性。不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)理論:任何變成玻璃狀的物質(zhì)都是由三維網(wǎng)絡(luò)組成的，就像相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)一樣。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)由離子多面體(三角形或四面體)構(gòu)成玻璃中結(jié)構(gòu)多面體的重復(fù)沒有規(guī)律性。多面體的結(jié)合程度取決于橋氧離子的百分比，

，網(wǎng)絡(luò)變性離子均勻無序地分布在四面體骨架的空隙中。玻璃形成溫度Tg，也稱為脆性溫度，是玻璃脆性的最高溫度。由于玻璃制品冷卻不均勻所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力在此溫度下可以消除，因此也稱為退火溫度上限。軟化溫度Tf玻璃開始呈現(xiàn)典型液態(tài)特征的溫度是玻璃可以被拉成細(xì)絲的最低溫度。

玻璃具有各向同性的一般性質(zhì)、熱力學(xué)亞穩(wěn)定性、固化的漸變性和可逆性，以及在從熔融態(tài)到玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變過程中物理和化學(xué)性質(zhì)隨溫度變化的連續(xù)性。

隨機(jī)密集堆積模型將原子視為不可壓縮的硬球，隨機(jī)堆積使其整體密度最大化液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)是由一些基本幾何單元組成的短程有序結(jié)構(gòu)，最小的單元是四面體。該模型也稱為致密無序堆積模型

微晶無序模型微晶:晶格變形的有序區(qū)域，尺寸為1-10納米，原子間距為幾十個(gè)在微晶的中心，顆粒排列有序，離中心越遠(yuǎn)，變形程度越大。拓?fù)錈o序模型拓?fù)錈o序模型認(rèn)為非晶態(tài)合金是由均勻連續(xù)、密集堆積、無序和隨機(jī)的原子硬球組成的集合體，沒有通過晶界將微晶與周圍原子分離

硼的反常現(xiàn)象當(dāng)B2O3加入Na2O-SiO2熔體時(shí)，粘度先增大后減小。當(dāng)B2O3最初加入到B2O33

中時(shí)，主要形成[四氧化硅四面體來補(bǔ)充網(wǎng)，并且由于Na2O的凈去除，粘度非常低。隨著B2O3含量的增加，[BO4]的含量增加，粘度不斷增加，直到[BO4]的比例最大，粘度達(dá)到最大。之后，繼續(xù)加入B2O3，形成[BO3]平面三角形結(jié)構(gòu)，這使得網(wǎng)絡(luò)的連接松散，導(dǎo)致粘度η下降。

(其他名詞解釋)

同構(gòu):當(dāng)一種物質(zhì)結(jié)晶時(shí)，晶體結(jié)構(gòu)中的原始離子或原子的配位位置被類似于介質(zhì)中間的同構(gòu)物質(zhì)的其他離子或原子占據(jù)，并一起結(jié)晶形成均勻的單一混合晶體，而不引起鍵合

同質(zhì)多晶:在不同熱力學(xué)條件下結(jié)晶的具有相同化學(xué)組成的物質(zhì)或具有不同結(jié)構(gòu)的晶體正尖晶石:二價(jià)陽離子分布在1/8四面體空隙中，三價(jià)陽離子分布在1/2八面體空隙中的尖晶石

反尖晶石:如果二價(jià)陽離子分布在八面體空隙中，一半三價(jià)陽離子在四面體空隙中，另一半在八面體空隙中是尖晶石

分異過程:陸架[SiO4]斷裂被稱為熔融應(yīng)時(shí)的分異過程

的縮聚過程:在分化過程中產(chǎn)生的低聚化合物相互作用形成更高級(jí)的聚合物。第二步是縮聚過程

單鍵強(qiáng)度:用化合物的分解能除以化合物的配位數(shù)得到的商即為單鍵強(qiáng)度

3.2影響熔體粘度的因素有哪些？分析了R2O對硅酸鹽熔體粘度的影響及其原因。

3.3簡述了應(yīng)時(shí)晶體、應(yīng)時(shí)熔體和二氧化硅鈉熔體在結(jié)構(gòu)和性能上的差異。

3.4簡要描述了非晶合金材料的主要特性以及在1000℃，10至14次方帕·秒，10至7次方帕·秒，1400℃下，施加

3.6二氧化硅熔體粘度時(shí)，二氧化硅玻璃粘性流動(dòng)的活化能。上述數(shù)據(jù)是在常壓下獲得的。如果它們是在恒定體積下得到的，你認(rèn)為活化能會(huì)改變嗎？為什么？

3.8為了使玻璃的氧硅比=2.5，二氧化硅中應(yīng)加入多少Na2O？此時(shí)結(jié)晶能力是增強(qiáng)還是減弱？

3.9計(jì)算結(jié)構(gòu)參數(shù)和非橋氧分?jǐn)?shù)(1)(2)(3)(4)

3.10有一種玻璃，其成分為14%NaO13O73%二氧化硅(重量%)，密度為2.5g/cm3。計(jì)算原子堆積系數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)值

3年11月，兩種不同比例玻璃的組成(重量%)如下表所示。計(jì)算了玻璃的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并用

結(jié)構(gòu)參數(shù)解釋了兩種玻璃在高溫下的粘度。

3.13硅酸鹽玻璃和硼酸鹽玻璃的結(jié)構(gòu)和性能差異比較

第四章點(diǎn)缺陷和線缺陷

倫克爾缺陷:在晶格熱振動(dòng)過程中，一些具有足夠能量的原子離開平衡位置，擠入晶格點(diǎn)的間隙形成間隙原子，而空位則形成在原來的位置這種缺陷被稱為倫克爾缺陷

肖特基缺陷:如果原子在正常晶格點(diǎn)上，熱波動(dòng)期間的活能從平衡位置移動(dòng)到晶體表面，在晶體的正常晶格點(diǎn)上留下空位，這就是肖特基缺陷邊緣位錯(cuò):伯吉斯矢量B垂直于位錯(cuò)線的位錯(cuò)稱為邊緣位錯(cuò)

螺旋位錯(cuò):位錯(cuò)線平行于滑移方向(伯吉斯矢量b)。因?yàn)槲诲e(cuò)線的垂直平行平面不是水平的而是螺旋的，所以它被稱為螺旋位錯(cuò)。伯吉斯矢量

第5章表面和界面

表面:固體的表面現(xiàn)象類似于液體的表面現(xiàn)象。通常，與自己的蒸汽接觸的界面稱為表面。

界面:相鄰晶粒不僅取向不同，而且結(jié)構(gòu)和成分也不同，即它們代表兩種不同的相，它們之間的邊界稱為界面

第6章

相平衡和相圖

相體系中具有相同物理和化學(xué)性質(zhì)的同質(zhì)部分之和，如純液體或真溶液都是單相固溶體也是單相的

相與相之間的平衡是動(dòng)態(tài)平衡。

第7章固體中粒子的擴(kuò)散

7.1本征擴(kuò)散:主要出現(xiàn)肖特基和弗蘭克點(diǎn)缺陷。點(diǎn)缺陷引起的擴(kuò)散稱為

本征擴(kuò)散

非本征擴(kuò)散:由于擴(kuò)散受外部因素控制，如電價(jià)和固溶體引入的雜質(zhì)離子濃度，因此稱為非本征擴(kuò)散。自擴(kuò)散相