無機非金屬材料科學基礎(chǔ)問答題無間道-百度文庫.doc

1、 依據(jù)結(jié)合力的本質(zhì)不同，晶體中的鍵合作用分為哪幾類？其特點是什么？答：晶體中的鍵和作用可分為離子鍵，共價鍵，金屬鍵，范德華鍵和氫鍵。離子鍵的特點是沒有方向性和飽和性，結(jié)合力很大。共價鍵的特點是具有方向性和飽和性，結(jié)合力也很大。金屬鍵是沒有方向性和飽和性的共價鍵，結(jié)合力是離子間的靜電庫倫力。范德華鍵是通過分子力而產(chǎn)生的鍵和，分子力很弱。氫鍵是兩個電負性較大的原子相結(jié)合形成的鍵，具有飽和性。2、 n個等徑球作最緊密堆積時可形成多少個四面體空隙、多少個八面體空隙？不等徑球是如何進行堆積的？答： n個等徑球作最緊密堆積時可形成2n個四面體空隙、n個八面體空隙。不等徑球進行堆積時，可以看成由大球按等徑球體緊密堆積后，小球按其大小分別填充到其空隙。3、試述位錯的基本類型及其特點。答：位錯主要有兩種：刃型位錯和螺型位錯。刃型位錯特點：滑移方向與位錯線垂直，符號，有多余半片原子面。螺型位錯特點：滑移方向于位錯線平行，于位錯線垂直的面不是平面，呈螺旋狀，稱螺型位錯。4、試簡述硅酸鹽熔體聚合物結(jié)構(gòu)形成的過程和結(jié)構(gòu)特點答：5、何謂均勻成核？何謂不均勻成核？晶核劑對熔體結(jié)晶過程的臨界晶核半徑r*有何影響? 什么是燒結(jié)過程？燒結(jié)過程分為哪三個階段？各有何特點？答：均勻成核在均勻介質(zhì)中進行，在整體介質(zhì)中的核化可能性相同，與界面，缺陷無關(guān)非均勻成核在異相界面上進行，如容器壁，氣泡界面或附著于外加物（雜質(zhì)或晶核劑） ，使用晶核劑可以降低，因此下降.6、什么是吉布斯相律？它有什么實際意義？答：相律是吉布斯根據(jù)熱力學原理得出的相平衡基本定律，又稱吉布斯定律，用于描述達到相平衡時系統(tǒng)中自由度數(shù)與組分數(shù)之間的關(guān)系。一般形式的數(shù)學表達式為F=C-P+2,其中F為自由度數(shù)，C為組分數(shù)，P為相數(shù)，2代表溫度和壓力兩個變量。應用相率可以很方便的確定平衡體系的自由度數(shù)。7、試分析離子晶體中，陰離子擴散系數(shù)般都小于陽離子擴散系數(shù)的原因。答：離子晶體一般為陰離子作密堆積，陽離子填充在四面體或八面體空隙中。所以陽離子較易擴散。如果陰離子進行擴散，則要改變晶體堆積方式，拆散離子晶體的結(jié)構(gòu)背景，阻力就會較大。故離子晶體中，陰離子擴散系數(shù)一般都小于陽離子擴散系數(shù)。8、比較楊德方程和金斯特林格方程的優(yōu)缺點及使用條件。答：1楊德爾方程：FJ(G)=1-(1-G)3=KJt2金斯特林格方程：FK(G)=1-232G-(1-G)3=KKt楊德爾方程在反應初期具有很好的適應性，但楊氏模型中假設(shè)球形顆粒反應截面積始終不變，因而只適用反應初期轉(zhuǎn)化率較低的情況。而金氏模型中考慮在反應進程中反應截面積隨反應進程變化這一事實，因而金氏方程適用范圍更廣，可以適合反應初、中期。兩個方程都只適用于穩(wěn)定擴散的情況。9、什么叫相變？按照相變機理來劃分，可分為哪些相變?答：相變是物質(zhì)系統(tǒng)不同相之間的相互轉(zhuǎn)變。按相變機理來分，可以分為擴散型相變和非擴散型相變和半擴散型相變。依靠原子或離子長距離擴散進行的相變叫擴散型相變。非擴散型型相變指原子或離子發(fā)生移動，但相對位移不超過原子間距。10、何謂表面張力和表面能？在固態(tài)和液態(tài)這兩者有何差別？答：表面張力：垂直作用在單位長度線段上的表面緊縮力或?qū)⑽矬w表面增大一個單位所需作的功。表面能：恒溫，恒壓，恒組成情況下，可逆的增加物理系表面積須對物質(zhì)所做的非體積功稱為表面能。液體：不能承受剪應力，外力所做的功表現(xiàn)為表面積的擴展，因為表面張力于表面能數(shù)量是相同的。固體：能承受剪切應力，外力的作用表現(xiàn)為表面積的增加和部分的塑性形變，表面張力與表面能不等。11、材料的許多性能如強度、光學性能等要求其晶粒尺寸微小且分布均勻，工藝上應如何控制燒結(jié)過程以達到此目的?答：（1）：晶粒的大小取決于起始晶粒的大小，燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間。（2）：防止二次再結(jié)晶引起的晶粒異常長大。12在燒結(jié)時，晶粒生長能促進坯體致密化嗎？晶粒生長會影響燒結(jié)速率嗎？試說明之。 答：在燒結(jié)時，晶粒生長能促進坯體致密化。在燒結(jié)中，后期，細小晶粒逐漸長大，而晶粒的長大過程是另一部分晶粒的縮小或消失過程，其結(jié)果是平均晶粒尺寸增大。晶粒長大不是晶粒的相互粘接，而是晶粒移動的結(jié)果，推動晶粒長大的是晶界的自由