间距的表面。
12.固态反应包括界面化学反应和反应物通过产物层的扩散等过程,若化学反应速率远大于扩散速率,则动力学上处于化学动力学范围。
二、ZnS的一种结构为闪锌矿型结构,已知锌离子和硫离子半径分别为rZn2+=0.068nm,rs2-0.156nm,原子质量分别为65.38和32.06。 1. 画出其晶胞结构投影图; 2. 计算ZnS的晶格常数;
3. 试计算ZnS的晶体的理论密度。(15分)
三、FeO结构属于NaCl型结构,其中氧的摩尔分数 x0=0.52,晶格常数为0.429nm,由于存在正离子缺位,所以对应地存在一部分Fe3+离子。试计算 1.这种氧化铁中Fe2+/Fe3+离子比值 2.这种氧化铁的密度。(10分)
四、陶瓷材料制成的器件在外界温度发生急剧变化时为什么容易发生开裂或破碎?如何提高陶瓷材料抗热震性能?(8分) 五、试述高分子材料老化的类型及原因。(12分)
六、金属材料、陶瓷材料中晶粒的大小与什么有关?晶粒大小对材料的宏观性质有何影响?工艺上如何控制晶粒尺寸?(15分)
七、根据玻璃的形成条件,对下列几种物质形成玻璃的难易程度进行排序,并说明理由。(10分)
Cu SiO2 Na2O SiO2 Na2O 2SiO2 NaCl
八、从材料科学角度分析晶体的实际强度为什么远低于理论强度。(10分) 九、已知Zn2+和Cr3+在尖晶石ZnCr2O4中的自扩散系数与温度的关系分别为
1. 试求1403K时Zn2+和Cr3+在ZnCr2O4中的扩散系数。
2. 如将细铂丝涂在两种氧化物ZnO和Cr2O3的分界线上,然后将这些压制成型的样品进行扩散退火。(标记物铂丝非常细,不影响离子在不同氧化物之间的扩散)。根据所得数据判断铂丝将向哪一方向移动?
3.画出ZnO和Cr2O3接触、反应并形成ZnCr2O4的反应模型,并写出接触界面上的化学反应。(16分)
十、下图是A-B-C三元系统相图,根据相图回答下列问题:
1.在图上划分副三角形、用箭头表示各条线上温度下降方向及界线的性质; 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平衡关系式; 4.写出组成点G在完全平衡条件下的冷却结晶过程;
5.写出组成点H在完全平衡条件下的冷却时,液相组成点刚到达E4点和结晶结束时各相的百分含量(用线段比表示)。(24分)
武汉理工材料科学基础2004年考研参考答案
一、1,√
2,×,热缺陷→杂质缺陷
3,×截距倒数的互质整数比 4,√
5,×,扩散的推动力是化学位梯度,并不是所有扩散系统中物质.. 6,×,初次再结晶的推动力是基质塑性变形所增加的能量。 7,×,2个固相和1个液相 8,×,
9,×,马氏体相变是一种无扩散性相变,相变时成分不发生变化,但结
构变化。
10,体系的体积和热焓不发生突变,热容,压缩系数,体积膨胀系数发生
突变
11,弛豫→重构
12,化学动力学→扩散动力学
二、1,
2,闪锌矿为立方晶系,各棱长相等设为a。
3,??m4(65.38?32.06)? vNa?a3?''三、1,Fe2O3?FeO ???FeFe?3O?VFeX 2x x
?2?Fe32xFe1?3xO
11??0.52?x?0.077
1?3x?2x?12-xFe2?/Fe3??2,??1-3x?5 2x4?0.923?56?4?16g?cm3?5.70g?cm3 -73Na(0.429?10)四、由于陶瓷材料体重存在缺陷,
五、从本质上讲高聚物老化分为物理老化和化学老化两类。 七、Cu SiO2 Na2O.SiO Na2O.2SiO2 NaCl
由易到难顺序为:SiO2 Na2O.2SiO2 Na2O.SiO NaCl Ca