Xx大学2010-2011学年第一学期
《材料化学》试卷
使用专业:( )任课教师:( )
题号 得分
一 二 三 四 五 总分 得分 阅卷人 一、选择题(10×2分=20分)
1、在描述晶体的宏观对称性中,下列不属于最基本的对称元素的为(B ) A. 转轴 B. n度旋转轴 C. 镜面 D. 反演中心 2、下列属于功能材料的为(C )
A . 硬质合金 B. 超塑性合金 C. 贮氢合金 D. 高温陶瓷 3、1897年首先发现金属中电子存在的是(D ) A. 特鲁德 B. 洛仑兹 C. 法拉第 D. 汤姆逊 4、下列各项中不是液晶分子排列结构的为(A ) A. 多晶相 B. 向列相 C. 近晶相 D. 胆甾相 5、下列各族元素中不能与C、N、B形成硬质合金的为(D ) A. VIB B. VB C. IVB D. IIIB 6、气相轴向沉积法的英文缩写为(B )
A. M-CVD B. VAD C. OVD D. MVD 7、下列属于固体中的扩散移动机理的是(A )
A. 环形机理 B. 成核机理 C. 马氏体机理 D. 反马氏体机理 8、微晶玻璃不具有以下的哪些特点(C )
A. 透光不透明 B. 耐冷热骤变 C. 耐酸碱腐蚀 D. 具有抗震性能 9、多孔膜的孔径尺寸为(C )
A. 0—1.5nm B. 1.5—5nm C. 5nm—1μm D. 1μm—5μm
10、下列各波谱中属于发射波谱的是(D )
A. 紫外光谱 B. 微波光谱 C. 红外光谱 D. 磷光光谱 得分 阅卷人 二、填空题(20×1分=20分)
1、材料的发展水平大致分为五代,分别是:天然材料_______________、烧炼材料、合成材料、可设计材料_______________、智能材料_______________。
2、晶体与非晶体最主要的区别是:晶体长程有序,非晶体长程无序、短程有序______________________________。
3、点缺陷的种类有:肖特基缺陷_______________、间隙原子、夫伦克耳缺陷、有序合金中的错位_______________、离子晶体中的点缺陷_______________。
4、过饱和点缺陷的形成条件:淬火____________、冷加工____________、辐照__________。 5、在HCl气氛中焙烧ZnS时,晶体中将产生Zn2+离子空位和Cl-1离子取代S2-离子的杂质缺陷,这两种缺陷以克罗格—文克的缺陷化学符号表示为VZn’’______和ClS·__________。 6、氮化硅粉的4种主要的合成方法为硅氮结合法______________、还原氮化法______________、化学气相法______________、热分解法______________。
7、形状记忆合金在一般工程上应用量最大的是用以制作管接口________________________。 8、中科院首次在世界上公布了钡—钇—铜—氧_____________体系高温超导材料,其Tc = 93K。
9、ISS是表面分析方法中的离子散射谱_____________的名称缩写。
10、晶体成核生成理论中核心的临界尺寸计算式为r﹡ = 2σ/(△Gv - ε)__________________。 得分 阅卷人 三、判断对错(正确的后面标“+” ,错误的后面标“-”)(10×1.5分=20分) 1、间隙化合物的化学式符合正常化合价规则。( - )
2、石英光纤中添加少量的GeO2、P2O5及F目的在于控制光纤的强度。( - )
3、固体中的扩散过程也是晶体缺陷的运动过程。( + )
4、成核生长机理中的相变速率决定于晶核形成的速率以及它们生长的速率。( + ) 5、在水热法制备超细晶粒时,填充度与晶体生长无关。( - ) 6、渣壳熔炼法与电弧法的相同之处是热源相同。( - ) 7、刃型位错中位错线垂直于滑移方向。( + )
8、二阶相变中两相可以共存,并存在过冷、过热现象。(- ) 9、显微镜的分辨极限与光源波长的大小无关。( - )
10、作为固溶体,溶质原子在溶剂中的分布是完全无秩序的。( + ) 得分 阅卷人 四、简答题(4×5分=20分)
1、 当代对于新一代材料的要求有哪些。
a结构与功能材料相结合;b智能型;c少污染;d可再生性;e节约能源;f长寿命。 2、 能带理论的基本论点。
(1)成键时价电子必须是“离域”的(即不再从属于任何一个特定原子)。 (2)金属晶格中原子很密集,能组成许多分子轨道,而且相邻的分子轨道间的能量差很小。
(3)电子能级发生的重叠所形成的能带属于整个金属晶体的。 (4)依原子轨道能级的不同,金属晶体中可以有不同的能带。 (5)金属中相邻近的能带有时可以互相重叠。 3、水热合成法的特点有哪些。
生长温度低;生长温度恒定;属于稀薄相生长,溶液粘度低(浓度低); 可以通过压力气氛对生长体系进行控制。
4、材料制备总的目的包括哪些方面。
制备一系列材料以研究这些材料的特殊性能;
制备一系列结构相关的材料以研究材料的结构与性能之间关系; 制备一系列新种类的材料; 制备一系列特殊规格的材料。
得分 阅卷人 五、分析题(共25分)
1、“在两相组分相图中,无论有没有最高(最低)点,固相总比液相含有较多地加入后使体系熔点升高的组分。”这句话你是怎么理解的,请结合不同的相图对此加以分析解释。(10分) 2、在2000℃时,纯MgO材料是具有肖特基缺陷的非整比化合物,
·
经测定:〔VMg″〕〔VO·〕= Ks
〔e′〕〔h·〕= Ki
· Oo× 1/2O2(g) + Vo· + 2e′ · 〔VO·〕〔e′〕2·po2 = KR
此时纯MgO材料的电中性条件为:
· 2〔VMg″〕+ 〔e′〕= 2〔VO·〕+〔h·〕
请试着采用布罗沃(G.Brouwer)近似法来讨论各缺陷浓度随外部条件——氧分压而变化的特点。(15分)