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）
武汉理工大学2003年研究生入学考试试题 课程 材料科学基础
（共3页，共十一题，答题时不必抄题，标明题目序号，相图直接做在试卷上） 一、解释下列基本概念（1.5×20=30分）
初次再结晶；二次再结晶；上坡扩散；扩散通量；高分子的链结构；高分子的聚集态结构；位错滑移，位错爬移；结晶学晶胞；弥勒指数；玻璃转变 温度；非晶态结构弛豫；金属固溶体；金属间化合物；重构表面；弛豫表面；一级相变；重构型转变；广义固相反应；矿化剂
二、白云母的理想化学式为KAl2[AlSi3O10](OH)2，其结构如下图所示，试分析白云母的结构类型、层的构成及结构特点、层内电性及层间结合。（15分）
第2题图
三、BaTiO3和CaTiO3均为钙钛矿型结构但BaTiO3晶体具有铁电性而CaTiO3却没有，请给予解释。（10分） 四、分析小角度晶界和大角度晶界上原子排列特征以及对材料动力学的扩散过程有何影响？（8分）
五、在制造ZrO2耐火材料时通常会加入一定量的CaO以改善耐火材料的性能，试解释其作用原理，并写出杂质进入基质的固溶方程式。（10分）
六、从金属、硅酸盐、高聚物材料的结构、熔体特征等方面分析这三类材料的结晶有什么共性及个性。（15分）
七、已知新相形成时除过界面能以外单位体积自由焓变化为1×108J/m3，比表面能为1 J/m2，应变能可以忽略不计。试计算界面能为体积自由能的1%时球形新相的半径。与临界半径比较，此时的新相能否稳定长大？形成此新相时系统自由焓变化为多少？（12分）
八、写出下图三元无变量点的平衡过程，指出无变量点的性质，画出三元无变量点与对应的副三角形的几何分布关系。（8分）
第8题图
九、根据下面的三元系统相图回答问题（22分） 1. 指出图中化合物S1、S2、S3的性质
2. 用箭头在图中标出界线温度变化方向及界线性质 3. 写出组成点1的平衡冷却过程
4. 组成点2冷却时最先析出种晶相？在哪一点结晶结束?最终产物是什么？
5. 组成点3加热时在哪一点开始出现液相？在哪一点完全熔化？
第9题图
十、根据碱金属、碱土金属、过渡金属、贵金属的能带结构之差异分析各种金属导电性的差别。（10分）
十一、选作题（下列3题任选1题，10分）
1. 从组成、结合健、原子排列等方面阐述金属材料的结构特征及主要性质。 2. 从组成、结合健、原子排列等方面阐述陶瓷材料的结构特征及主要性质。 3. 从组成、结合健、原子排列等方面阐述高分子材料的结构特征及主要性质。