习题和思考题(2)

2019-03-29 14:58

第三章 熔体与玻璃体

1.图示Na2O-B2O3-SiO2熔体随Na2O含量的增加粘度的变化情况。从熔体结构的变化说明粘度变化的原因。 2.为什么α-石英的熔点比α-方石英低?

3.SiO2熔体的粘度在1000℃时为1015dPa·S,在1400℃时为108dPa·S,SiO2玻璃粘滞流动的活化能是多少?上述数据为恒压下取得,若在恒容下获得,你认为活化能会改变吗?

4.如果熔体R2O-RO-Al2O3-B2O3-SiO2中,Ψ=(R2O+RO-Al2O3)/B2O3 ,试讨论当Ψ > 1、 Ψ = 1、0 < Ψ < 1、 Ψ = 0、 Ψ < 0时熔体结构的变化。

5.玻璃为什么没有固定的熔点?

6.如何比较不同组成硅酸盐熔体的黏度和表面张力的大小? 7 有两种不同配比的玻璃其组成如下:

熔体(1) 熔体(2)

Na2O(wt%) Al2O3(wt%) SiO2(wt%)

8 12

12 8

80 80

试用玻璃结构参数说明两种玻璃高温下粘度的大小?

8.有一种平板玻璃组成为14Na2O·13CaO·73SiO2 ,其密度为2.5 g/cm3 ,计算该玻璃的原子堆积系数(AFP)为多少?计算该玻璃的结构参数值。(AFP指1?中原子所占的体积)

9.有两种玻璃,组成分别为10Na2O·20Al2O3·70SiO2 和20Na2O·10Al2O3·70SiO2

(1)分别求出这两种玻璃中桥氧离子占氧离子的百分数; (2)比较这两种玻璃在高温下粘度的大小,说明原因;

(3)如果这两种玻璃中引入CaF2,粘度会怎样变化?为什么? 10. 从结构上比较硅酸盐玻璃体、硅酸盐晶体、硅酸盐熔体的异同点。 11.镁橄榄石熔体和钾长石熔体冷却时那一种熔体容易形成玻璃?为什么?

第四章 表面与界面

1.比较PbI2 、PbF2 和CaF2 的表面能的大小,说明原因。

2.具有面心立方晶格不同晶面(100)、(110)、(111)上原子密度不同,哪一个晶面上固-气表面能将是最低的,为什么?

3.MgO-Al2O3-SiO2 系统的低共熔物放在Si3N4陶瓷片上,在低共熔温度下,液相的表面张力为900 m N/m,液体与固体的界面能为600 m N/m ,测得接触角70.52度。 (1) 求Si3N4得表面张力。

(2) 把Si3N4 在低共熔温度下进行热处理,测试其热腐蚀的槽

角为60度,求Si3N4 的晶界能?

4.当用焊锡焊铜丝时,如用锉刀除去表面层可以使焊接更牢固,为什么?

5.晶界能总是小于两个相邻晶粒的表面能之和,为什么?

6.某硅酸盐熔体的表面张力为5.00*10-5J/cm2,它在多晶氧化物表面形成的接触角为45°,如果它与氧化物晶粒相混合则存在于氧化物三晶粒相交处,平均两面角为90°。已知该氧化物的晶界能为1.000*10-4J/cm2,试计算该氧化物的表面能。

第五章 热力学计算

1.水与水蒸气在常温下均能使石灰消解,试从热力学分析常温(25℃)下石灰消解在何种条件下更为有利。

已知:CaO(固) + H2O(液) = Ca(OH)2(固) ?G0298 =-287.61KJ CaO(固) + H2O(气)= Ca(OH)2(固) ?G0298 =-296.19KJ 2.从热力学讨论CaCO3的分散度对CaCO3分解温度的影响。 3.固相反应:2 MgO(固)+ SiO2(固)= 2 MgO·SiO2(固)

怎样从热力学判断在某温度下该固相反应能否进行?需要查阅哪些数据,简要叙述求解方法。

4. 在氧化物的标准生成自由焓与温度的关系图上,曲线转折的原因是什么?

5.采用经典法建立某化学反应的⊿GR,T = f(T)关系式时需已知哪些数据?

6. 采用势函数法建立某化学反应的⊿GR,T = f(T)关系式时需已知哪些数据?

第六章 相平衡状态图

1.具有不一致熔化合物的二元系统, E点B含量20%。化合物AmBn含B量64%。今有C1和C2两种配料,已知C1 B含量是C2 B含量的 1.5倍,且高温熔融冷却析晶时从二配料中析出的初相相等,求C1和C2的组成。 2.教材图6-43:

配料P的液相在无变量点k发生独立析晶,最终在低共熔点F结束析晶。问此时所获得的C3S,C2S,C3A和C11A7四种晶体的含量各为多少?如果F点仍未达到充分平衡,残留液相能够离开F点向其它无变量点继续转移?为什麽?

3.教材图6-43,若原始液相组成位于配料圈内,并恰好在CaO和C3S初晶区的边界曲线上。 (1) 说明此液相的结晶路程;

(2) 在缓慢冷却到无变点k的温度1455℃时急剧冷却到室温,则最

终获得哪些相?各相含量如何?

4.教材图6-43,取配料成分恰如无变点h的组成:

(1) 在充分平衡条件下加热该配料,什麽温度开始出现液相? (2) 要使物料全部熔融,需加热到多高温度?


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