三、晶体结构缺陷（20分）
1.将CaO中掺入到ZrO2中，请写出二个可能的方程，并写出对应的固溶体化学式。（12分2.对于MgO、Al2O3和Cr2O3，其正、负离子的半径分别为0.47、0.36和0.40，则Al2O3和Cr2O3形成连续固溶体。（8分）
（1）这个结果可能吗，为什么？
（2）试预计，MgO- Cr2O3系统中的固溶度是有限的还是无限的，为什么？
四、1.已知CaF2的表面能和硬度均大于PbI2，请判断CaF2 、PbI2表面双电层的厚度的大小，为什么会产生上述现象。（8分）
2.在真真空下的氧化铝表面张力约为0.9J/m2，液态铁的表面张力为1.72J/m2，同样条件下的表面张力（液态铁-氧化铝）约为2.3J/m2，液态铁能否润湿氧化铝？（7分）
五、分析熔体Na2O2SiO2、Na2OSiO2、2Na2OSiO2的粘度以及表面张力的大小，并比较其形成玻璃的能力。（20分）
六、假设液-固相变中晶核为球形。（10分）
1.写出均态形核时的能量方程，推导相变势垒ΔGr*和临界晶核半径r*表达式。
2.证明相变势垒ΔGr*和临界晶核体积Vc之间的关系为：
(试中ΔGv为单位体积液-固两相自由能差)
七、烧结MgO时加入少量FeO，在氢气氛和氧分压低时都不能促进烧结，只有在氧分压高的气氛下才促进烧结。试分析其原因。（10分）
八、已知碳在面心立方铁中的扩散活化能为Qc=140*103J/mol，镍在面心立方铁中的扩散活化能为QNi=283*103J/mol，据此判断碳和镍在面心立方铁中的扩散系数大小，说明原因。（10分）
九、根据A-B-C三元系统相图回
答下列问题（25分）
1.在相图上划分副三角形，用箭头表示各条界线上温度下降的方向及界线的性质； 2.判断化合物D、F的性质；
3.写出各三元无变量点的性质及其对应的相平衡关系式； 4.写出组成点R在平衡条件下的冷却结晶过程； 5.用线段比表示R点结晶结束时各相的百分含量。
武汉理工大学2007年研究生入学考试试题
课程名称 材料科学基础
一、（30分）解释下列基本概念
同质多晶、重建型转变、热释电效应、位错的爬移、大角度晶界、网络形成体、表面化学力、凝聚系统、稳定扩散、非扩散型相变、矿化剂、晶粒长大、广义材料腐蚀、蠕变、铁弹性效应
二、（20分）镁铝尖晶石MgAl2O4晶体结构中，氧离子作面心立方堆积，结构中A块和B块的质点配置见图。
1.A块、B块主要反映的是哪种离子的配位情况？写出其配位多面体和配位数；（4分） 2.指出结构中氧离子的配位数和配位多面体，并判断其电价是否饱和；（4分）
3.若尖晶石的晶胞分子数为8，且A块、B块在空间交替出现，请构造尖晶石的单位晶胞；（4分）
4.计算结构中空隙填充率；
5.分析该结构是正尖晶石还是反尖晶石。（4分）
三、（20分）
1.硅酸盐晶体滑石的化学式为Mg3[Si4O10]（OH）2，判断其结构类型，用氧化物写法表征滑石的分子式，分析其结晶习性。
2.在钠硅酸盐玻璃中，分析Na2O对熔体粘度的影响，并说明理由。 3.为什么相同组成的固体的表面能总是高于液体的表面能？ 四、（20分） 1、CaO形成肖特基缺陷，写出其缺陷反应方程式，并计算单位晶胞CaO的肖特基缺陷数（CaO的密度是3.2克/厘米3，晶格参数是0.481nm，分子量56）；
2.CsCl溶入MgCl2中形成空位型固溶体，写出固溶体的化学式；
3.Al2O3掺入到MgO中，请写出二个合理的方程及其固溶体的化学式。 五、（10分）已知Mg2+、Al3+和O2-在尖晶石MgAl2O4中的自扩散系数与温度的关系分别为
1. 试求出1282K时Mg2+、Al3+和O2-在尖晶石MgAl2O4中的扩散系数。
2. 若在此温度下，O2-基本不动，哪种离子控制着MgAl2O4的生成，为什么？ 六、（10分）铜的熔点Tm=1385K，在过冷度ΔT=0.3Tm时，通过均相成核得到晶体铜，计算该温度下的临界核坯半径及临界核坯原子数。（M=63.54，密度=9.0克/厘米3，ΔH=1628J/mol，γ=1.77*10-5J/cm3<，设铜为面心立方晶体，a=0.3615nm） 七、（10分）烧结过程中，初次再结晶、晶粒长大和二次再结晶的推动力分别是什么？假设某氧化物的烧结初期满足以下动力学关系，即
为了提高烧结初期的线收缩率，有人建议将原料的粒度降低一半，有人建议将烧结时间延长一倍，你认为哪一种方法更有效，为什么？ 八、（10分）粒径为1μ球状Al2O3由过量的MgO微粒包围，观察尖晶石的形成，在恒定温度下，第1小时有20%的Al2O3起了反应，计算完全反应的时间。 1.用杨德方程计算；
2.用金斯特林格方程计算；
3.比较以上两个结果并分析产生差异的原因。 九、（20分）如图为Na2O-CaO-SiO2系统部分相图，根据此三元系统相图解答下列问题： 1.判断化合物NC3S6 NCS5 N3S8 NS的性质；（4分）
2.用箭头表示未标注温度变化的相区界线的温度变化方向及界线性质；（4分） 3.写出三元无变量点Q P H的平衡过程及性质；（4分）
4.用规范化写法写出1点对应组份的平衡结晶过程。（8分）
武汉理工大学2006年研究生入学考试试题 课程 材料科学基础
（共3页，共十题，答题时不必抄题，标明题目序号，相图不必重画,直接做在试卷上）
一、填空题（1.5×20=30分） 1. 结晶学晶胞是（ ）。
2. 扩散的基本推动力是（ ），一般情况下以（ ）形式表现出来，扩散常伴随着物质的（ ）。
3. 晶面族是指（ ）的一组晶面，同一晶面族中，不同晶面的（ ）。 4. 向MgO、沸石、TiO2、萤石中，加入同样的外来杂质原子，可以预料形成间隙型固溶体的固溶度大小的顺序将是（ ）。 5. 根据烧结时有无液相出现，烧结可分为（ ），在烧结的中后期，与烧结