(2)分析熔体M的析晶过程。 (3)分析讨论穿相区现象。
图(2)
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???????????????????????????????????????试卷编号 MSE09-3 拟题教研室(或教师)签名 徐协文 教研室主任签名 ???????????????????????????????????????
长沙理工大学考试试卷
???????????????????????????????????????课程名称(含档次)无机材料科学基础/考试 课程代号
专业: 无机材料工程 层次(本部、城南): 本部 考试方式(开、闭卷)闭
1、比较高岭石与蒙脱石结构与特性异同。(7分) 2、写出形成连续固溶体的条件。(8分)
3、写出Fick定律的表达式,并说明什么是非稳定扩散。(10分)
4、解释下列现象:在H+-粘土中引入Ca(OH)2,开始在水系统中出现絮凝,随着Ca(OH)2引入量的增加,相继又解凝和再次絮凝。(10分) 5、比较无规则网络学说和晶子学说的异同。(10分)
6、计算Na2O·CaO·Al2O3·2SiO2和Na2O·Al2O3·2SiO2的玻璃结构参数。(10分) 7、在CaF2中引入0.2mol分数的YF3,测得晶胞参数ao=0.55nm,固溶体密度d=3.64g/cm3;已知MY=88.90,MCa=40.08,MF=19.00。试计算说明形成固溶体的类型。(10分)
8、讨论烧结助剂对材料烧结的作用。(10分) 9、分析液-固相变的推动力。(5分) 10、(10、11中选做一题)(20分) 图例说明低共熔点与转熔点的异同。 11、如下图示的三元相图:
(1)说明化合物D1、D2、D3、D4的性质。
(2)分析E、F、G与H点的性质并写出相平衡方程。 (3)分析熔体2的析晶过程。
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??????????????????????????????????????? 试卷编号 MSE09-4 拟题教研室(或教师)签名 徐协文 教研室主任签名
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长沙理工大学考试试卷
??????????????????????????????????????? 课程名称(含档次)无机材料科学基础/考试 课程代号
专业: 无机材料工程 层次(本部、城南): 本部 考试方式(开、闭卷)闭
I、选择题(20分)
1、晶体结构中一切对称要素的集合称为( )。(a)对称型,(b)点群,(c)微观对称要素的集合,(d)空间群。
2、金红石晶体中,所有O2-作稍有变形的六方密堆,Ti4+填充了( )
(a)全部四面体空隙,(b)全部八面体空隙,(c)四面体空隙的半数,(d)八面体空隙的半数。
3、下列硅酸盐矿物质属于层状结构的是( ),属链状结构的是( ),属于岛状结构的是( ) (a)顽火辉石Mg2[Si2O6],(b)绿宝石Be3Al2[Si6O18],(c)镁橄榄石Mg2[SiO4],(d)石英[SiO2],(e)叶腊石Al2[Si4O10](OH)2
4、若有一个变价金属氧化物XO,在还原气氛下形成阴离子缺位型非化学计量化合物,金属元素X和氧原子数之比为X:O=1.1:1,则其化学式应为( ) (a)X1.1O,(b)XO0.90,(c)XO0.91,(d)XO1.1
5、在硅酸盐熔体中,当R=O/Si增高时,相应熔体组成和性质的变化是: (1)熔体中碱性氧化物含量( )。 (2)非桥氧百分数( )。 (3)低聚物数量( )。 (4)熔体粘度( )。 (5)熔体析晶倾向( )。 (a)不变,(b)降低,(c)升高 6、在固-液两相接触时,为了使液相对固相润湿。在固-气(γSV)、液-气(γLV)界面张力不变时,必须使液-固(γLS)界面张力( )。 (a)γLS=γSV,(b)降低,(c)升高
7、在UO2晶体中,O2-的扩散是按( )机制进行的。 (a)掺杂点缺陷,(b)空位, (c)间隙
8、粘土的两性电荷与介质的pH值有关,当高岭在酸性介质中边面带( )电荷。在碱笥介质中边面带( )电荷。
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(a)+1,(b)-1,(c)+2,(d)-2,(e)0
9、液-固相变时,非均匀 成核位垒与接触角θ有关。当θ为( )时,核化方垒下降一半。 (a)θ=0°,(b)θ=45°,(c)θ=90°,(d)θ=180°
10、在烧结过程中,只改变气孔形状而不引起坯体致密化的传质方式有( ) (a)晶格扩散,(b)表面扩散,(c)晶界扩散,(d)流动传质,(e)颗粒重排,(f)蒸发-凝聚,(g)非本征扩散 II、填空(20分)
1、晶体的热缺陷有 和 两类。热缺陷浓度与温度的关系式为 。
2、试写出下列反应的缺陷方程:
Cr2O3Fe2O3?? MnO2???? NiO??3、斜长石Na(AlSi3O8)与钙长石Ca(Al2Si2O8)可以形成 型固溶体,其中 和 可以相互取代。
4、Na2O·CaO·Al2O3·2SiO2玻璃的四个结构参数为 、 、 和 。 5、在均匀成核时,晶核形成速率Iv由 和 两项决定。 6、在1000℃的Al2O3基片上涂有银浆,若保温时间由1h增强到3h,银层渗透深度将由原来1mm增加到 mm。
7、粘土荷电原因主要由 、 和 引起的。 8、属于固相烧结的典型传质有 和 两种,液相烧结的典型传质有 和 。这四种传质颈增长x/r与烧结时间关系分别为 、 、 和 。
9、固相反应中最重要的一类是 反应,举一实例是 。 III、名词解释(20分) 1、非化学计量化合物 2、同质多晶与类质同晶 3、热力学热函数φ 4、杨德尔方程
IV、问答与计算(40分)
1、试简述形成连续置换型固溶体的条件是什么?
2、已知某晶体的多晶转变式为(α相、β相),α→β转变的△GV=-418J/mol,900℃时为-2090J/mol,并假设△GV与温度之间呈线性关系。试计算(a)1025℃(b)850℃时的临界半径rk和△GV。
3、为了促进Al2O3材料的致密化,当加入0.002~0.005molMgO作烧结助剂,其
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