依据等径球体的堆积原理得出，六方密堆积的堆积系数（）体心立方堆积的堆积系数。
A、大于B、小于C、等于D、不确定
某晶体AB，A—的电荷数为1，A—B键的S=1/6，则A+的配位数为（）。
A、4B、12C、8D、6
5、在单位晶胞的CaF2晶体中，其八面体空隙和四面体空隙的数量分别为（）。
A、4，8B、8，4C、1，2D、2，4
6、点群L6PC属（）晶族（）晶系。
A、高级等轴B、低级正交C、中级六方D、高级六方
晶体在三结晶轴上的截距分别为1/2a、1/3b、1/6c。
该晶面的晶面指数为（）。
A、（236）B、（326）C、（321）D、（123）
11、晶体结构中一切对称要素的集合称为（）。
A、对称型B、点群C、微观对称的要素的集合D、空间群
12、在ABO3（钙钛矿）型结构中，B离子占有（）。
A、四面体空隙B、八面体空隙C、立方体空隙D、三方柱空隙晶体
下列性质中（）不是晶体的基本性质。
A、自限性B、最小内能性C、有限性D、各向异性
晶体在三结晶轴上的截距分别为2a、3b、6c。
该晶面的晶面指数为（）。
A、（236）B、（326）C、（321）D、（123）
3、依据等径球体的堆积原理得出，六方密堆积的堆积系数（）立方密堆积的堆积系数。
A、大于B、小于C、等于D、不确定
4、某晶体AB，A—的电荷数为1，A—B键的S=1/6，则A+的配位数为（）。
A、4B、12C、8D、6
5、在单位晶胞的CaF2晶体中，其八面体空隙和四面体空隙的数量分别为（）。
A、4，8B、8，4C、1，2D、2，4
6、在ABO3（钙钛矿）型结构中，B离子占有（）。
A、四面体空隙B、八面体空隙C、立方体空隙D、三方柱空隙晶体
晶体结构中一切对称要素的集合称为（）。
A、对称型B、点群C、微观对称的要素的集合D、空间群
1、依据等径球体的堆积原理得出，立方密堆积的堆积系数（）体心立方堆积的堆积系数。
A、大于B、小于C、等于D、不确定
2、晶体在三结晶轴上的截距分别为2a、3b、6c。
该晶面的晶面指数为（）。
A、（236）B、（326）C、（321）D、（123）
3、下列性质中（）不是晶体的基本性质。
A、自限性B、最小内能性C、有限性D、各向异性
4、在单位晶胞的CaF2晶体中，其八面体空隙和四面体空隙的数量分别为（）。
A、4，8B、8，4C、1，2D、2，4
金红石晶体中，所有O2-作稍有变形的立方密堆排列，Ti4+填充了（）。
A、全部四面体空隙B、全部八面体空隙C、1/2四面体空隙D、1/2八面体空隙
滑石（3MgO·4SiO2·H2O）和高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O）分别属于（）层状结构的硅酸盐矿物。
A、1：
1和2：
1B、2：
1和1：
1C、3：
1和2：
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、微观对称的要素的集合D、空间群
高岭石和蒙脱石的结构特点，并解释为什么蒙脱石具有膨胀性和高的阳离子交换容量，而高岭石则不具有膨胀性、阳离子交换容量也很低。
答：
高岭石的阳离子交换容量较小，而蒙脱石的阳离子交换容量较大。
因为高岭石是1:
1型结构，离子的取代很少，单网层与单网层之间以氢键相连，氢键强于范氏键，水化阳离子不易进入层间，因此阳离子交换容量较小。
（5分）而蒙脱石是为2:
1型结构，铝氧八面体层中大约1/3的Al3+被Mg2+取代，为了平衡多余的负电价，在结构单位层之间有其它阳离子进入，而且以水化阳离子的形式进人结构。
水化阳离子和硅氧四面体中O2-离子的作用力较弱，因而，这种水化阳离子在一定条件下容易被交换出来。
C轴可膨胀以及阳离子交换容量大，是蒙脱石结构上的特征。
a=b≠cα=β=900，γ=1200的晶体属（）晶系。
晶体的对称要素中宏观晶体中可能出现的对称要素种类有（）、（）、（）、（）。
3、六方紧密堆积的原子密排面是晶体中的（）面，立方紧密堆积的原子密排面是晶体中的（）面。
立方紧密堆积的原子密排面是晶体中的（）面，六方紧密堆积的原子密排面是晶体中的（）面。
在硅酸盐晶体结构中，[SiO4]四面体或孤立存在，或共顶连接，而不共棱，更不共面，解释之。
答：
在硅酸盐晶体结构中，[SiO4]四面体中的Si4+是高电价低配位的阳离子，以共棱、共面方式存在时，两个中心阳离子（Si4+）间距离较近、排斥力较大，所以不稳定，而孤立存在，或共顶连接。
第三章
一名词解释
（1）点缺陷：
三维方向上缺陷尺寸都处于原子大小的数量级上。
（2）线缺陷:
指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷。
（3）面缺陷：
指在两维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷。
肖特基缺陷：
如果正常格点上的原子，热起伏过程中获得能量离开平衡位置迁移到晶体的表面，在晶体内正常格点上留下空位，这即是肖特基缺陷。
（4）弗伦可尔缺陷：
在晶格热振动时，一些能量足够大的原子离开平衡位置后，挤到晶格点的间隙中，形成间隙原子，而原来位置上形成空位，这种缺陷称为弗伦克尔缺陷。
（5）可塑性：
粘土与适当比例的水混合均匀制成泥团，该泥团受到高于某一个数值剪应力作用后，可以塑造成任何形状，当去除应力泥团能保持其形状，这种性质称为可塑性。
热缺陷：
晶体温度高于绝对0K时，由于热起伏使一部分能量较大的质点（原子或离子）离开平衡位置所产生的空位和/或间隙质点。
Zn1+xO在还原气氛中可形成（）型半导体，缺陷浓度与氧分压的1/6次方成（），如果减少周围氧气的分压，Zn1+xO的密度将（）。
5、b与位错线（）的位错称为刃位错，；b与位错线（）的位错称为螺位错，。
形成连续固溶体的条件是（）、（）和（）。
晶体的热缺陷有（）和（）两类，热缺陷浓度与温度的关系式为（）。
TiO2在还原气氛中可形成（）型非计量化合物，可形成（）型半导体，缺陷浓度与氧分压的1/6次方成（），如果减少周围氧气的分压，TiO2-x的密度将（）。
晶体的热缺陷有（）和（）两类，热缺陷浓度与温度的关系式为（）。
由于（）的结果，必然会在晶体结构中产生“组分缺陷”，组分缺陷的浓度主要取决于：
（）和（）。
b与位错线（）的位错称为刃位错，可用符号（）表示；b与位错线（）的位错称为螺位错，可用符号（）表示。
CeO2为萤石结构，其中加入0.15molCaO形成固溶体,实验测得固溶体晶胞参数a0=0.542nm,测得固溶体密度ρ=6.54g/cm3,试计算说明固溶体的类型？
（其中Ce=140.12,Ca=40.08,O=16）
（1）（4分）
（2）（4分）
（1）式固溶式为：
（1.5分）
（1.5分）
（2）式固溶式为：
（1.5分）
（1.5分）
实测D＝6.54g/cm3，接近D01，说明方程
（1）合理，（1分）
固溶体化学式：
Ce0.85Ca0.15O1.85为氧空位型固溶体。
二、问答题
1、试写出少量MgO掺杂到A12O3中和少量YF3掺杂到CaF2中的缺陷反应方程与对应的固溶式。
解：
少量MgO掺杂到A12O3中缺陷反应方程及固溶式为：
，
（3.5分）
少量YF3掺杂到CaF2中缺陷反应方程及固溶式如下：
，
2在硅酸盐晶体结构中，[SiO4]四面体或孤立存在，或共顶存连接，而不共棱更不共面，解释之。
（6分）
答：
根据鲍林规则，高电价低配位的阳离子与阴离子形成的配位多面体以共棱，特别是共面方式存在时，结构的稳定性降低。
在硅酸盐晶体结构中，[SiO4]四面体以共棱、共面方式相连时，中心阳离子间距较孤立存在或共顶存连接时小，中心阳离子间的斥力大，尤其是共面时斥力更大，结构不稳定，因此在硅酸盐晶体结构中，[SiO4]四面体或孤立存在，或共顶存连接，而不共棱更不共面。
出下列反应的合理缺陷反应式（10分）
a．NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体
b．CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶体
答：
a.NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体
（5分）
b．CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶体
三、计算题（10分）
在CaF2晶体中，肖特基缺陷的生成能为5.5ev，计算在1600℃时热缺陷的浓度。
如果CaF2晶体中，含有百万分之一的YF3杂质，则在1600℃时CaF2晶体中是热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势？
（玻尔兹曼常数k=1.38×10-23、电子的电荷e=1.602×10-19）
解：
因为n/N=exp（-∆Gf/2kT）
∆Gf=5.5×1.602×10-19=8.817×10-19JT=1600+273=1873K
所以n/N=exp（-8.817×10-19/2×1.38×10-23×1873）=exp（-17.056）=3.9×10-8（5分）
在CaF2晶体中，含有百万分之一的YF3杂质，缺陷方程如下：
此时产生的缺陷为
，
=10-6大于热缺陷浓度3.9×10-8，故在1873K时杂质缺陷占优势
或
此时产生的缺陷为
，
=5.5×10-7大于热缺陷浓度3.9×10-8，故在1873K时杂质缺陷占优势（5分）
试写出少量MgO掺杂到A12O3中和少量YF3掺杂到CaF2中的缺陷反应方程与对应的固溶式。
（7分）
解：
少量MgO掺杂到A12O3中缺陷反应方程及固溶式为：
，
（3.5分）
少量YF3掺杂到CaF2中缺陷反应方程及固溶式如下：
，
出下列反应的合理缺陷反应式（7分）
a．NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体
b．CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶体
答：
a.NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体
（3.5分）
b．CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶体
完成下列缺陷反应式
或
或
四、计算题（10分）
在CaF2晶体中，肖特基缺陷的生成能为5.5ev，计算在1600℃时热缺陷的浓度。
如果CaF2晶体中，含有百万分之一的YF3杂质，则在1600℃时CaF2晶体中是热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势？
（玻尔兹曼常数k=1.38×10-23、电子的电荷e=1.602×10-19）
解：
因为n/N=exp（-∆Gf/2kT）
∆Gf=5.5×1.602×10-19=8.817×10-19JT=1600+273=1873K
所以n/N=exp（-8.817×10-19/2×1.38×10-23×1873）=exp（-17.056）=3.9×10-8（5分）
在CaF2晶体中，含有百分之一的YF3杂质，缺陷方程如下：
此时产生的缺陷为
，
=10-6大于热缺陷浓度3.9×10-8，故在1873K时杂质缺陷占优势
或
）
此时产生的缺陷为
，
=5.5×10-7大于热缺陷浓度3.9×10-8，故在1873K时杂质缺陷占优势
非化学计量化合物Cd1+xO中存在（）型晶格缺陷
A、阴离子空位B、阳离子空位C、阴离子填隙D、阳离子填隙
第四章
一名词解释
缩聚（聚合）：
由分化过程产生的低聚合物，相互作用，形成级次较高的聚合物，同时释放出部分Na2O，这个过程称为缩聚，也即聚合。
解聚：
在熔融SiO2中，O/Si比为2：
1，[SiO4]连接成架状。
若加入Na2O则使O/Si比例升高，随加入量增加，O/Si比可由原来的2：
1逐步升高到4：
1，[SiO4]连接方式可从架状变为层状、带状、链状、环状直至最后断裂而形成[SiO4]岛状，这种架状[SiO4]断裂称为熔融石英的分化过程，也即解聚。
晶子假说：
苏联学者列别捷夫提出晶子假说，他认为玻璃是高分散晶体（晶子）的结合体，硅酸盐玻璃的晶子的化学性质取决于玻璃的化学组成，玻璃的结构特征为微不均匀性和近程有序性。
晶子学说、无规则网络学说：
凡是成为玻璃态的物质和相应的晶体结构一样，也是由一个三度空间网络所构成。
这种网络是由离子多面体（三角体或四面体）构筑起来的。
晶体结构网是由多面体无数次有规律重复构成，而玻璃中结构多面体的重复没有规律性。
硼反常现象：
硼酸盐玻璃与相同条件下的硅酸盐玻璃相比，其性质随R2O或RO加入量的变化规律相反，这种现象称硼反常现象。
二、问答题（70分）
说明熔体中聚合物形成过程？
从结构上来说明在SiO2熔体中随着Na2O加入量的不同，熔体粘度、形成玻璃能力如何变化，为什么?
答：
熔体中聚合物形成分三个阶段。
初期：
主要是石英颗粒的分化；中期：
缩聚并伴随变形；后期：
在一定时间和一定温度下，聚合和解聚达到平衡。
（3分）
在SiO2熔体中随着Na2O加入量的增加，分化的不断进行，熔体中高聚合度的聚合物的含量不断减少，低聚合度的聚合物的含量不断增加，导致熔体粘度降低、形成玻璃能力下降。
4、对比不稳分解和均匀成核成长这两种相变过程。
讨论热力学和动力学特性以及过冷度和时间对产物组织的影响。
如何用实验方法区分这两种过程？
在玻璃工业中，分相有何作用？
请举例说明。
（9分）
答：
不稳分解：
在此区域内，液相会自发分相，不需要克服热力学势垒；无成核-长大过程，分相所需时间极短，第二相组成随时间连续变化。
在不稳分解分相区内，随着温度的降低、时间的延长，析出的第二相在母液中相互贯通，形成蠕虫状结构。
（4分）
成核-生成：
在此区域内，在热力学上，系统对微小的组成起伏是亚稳的，形成新相需要做功，即存在成核势垒，新相形成如同结晶过程的成核-长大机理，分相所需时间长，分出的第二相组成不随时间变化。
随着温度的降低、时间的延长，析出的第二相在母液中逐渐长大，形成孤立球状结构。
用TEM观察分相以后形貌，若两相无明显的连续性，第二相呈孤立球状，则为成核-生长分相；若两相形成互相交织的"蠕虫状"，则为不稳分解相变过程。
（4分）
在玻璃工业中，利用玻璃分相可以改进结构和玻璃性能，制备新型玻璃。
例如通过硼硅酸盐玻璃分相制备微孔玻璃、高硅氧玻璃，通过分相促进锂铝硅微晶玻璃的核化和晶化，通过磷硅酸盐玻璃的分相制备乳浊玻璃等。
2、试述B2O3中加入Na2O后,结构发生的变化,解释硼酸盐玻璃的硼反常现象？
（7分）
答、B2O3中加入Na2O后,Na2O所提供的氧使[BO3]三角体变成[BO4]四面体，导致B2O3玻璃结构由两度空间的层状结构部分转变为三维的架状结构，从而加强了网络，并使玻璃的各种物理性质变好，这与相同条件下的硅酸盐玻璃相比，其性质随R2O或RO加入量的变化规律相反，出现硼酸盐玻璃的硼反常现象
2、试解释说明为什么在硅酸盐结构中Al3+经常取代[SiO4]中Si4+，但Si4+一般不会置换[AlO6]中的Al3+？
（（配位数为6时，S14＋、A13＋和O2－的离子半径分别为0.40Å、0.53Å和1.40Å；配位数为4时，一离子半径依次为0.26Å、0.40Å和1.38Å））。
（7分）
答：
CN=4,rAl3+/ro2-=0.4/1.38=0.29,Al3+四配位稳定，故在硅酸盐结构中Al3+经常取代[SiO4]中Si4+形成[AlO4]；（3.5分）CN=6，rSi4+/ro2-=0.4/1.38=0.29,Si4+四配位稳定，六配位不稳定，故在硅酸盐结构中Si4+一般不会置换[AlO6]中的Al3+，形成[SiO]
3、网络变性体（如Na2O）加到石英玻璃中，使硅氧比增加。
实验观察到当O/Si=2.5~3时，即达到形成玻璃的极限，根据结构解释为什么在2（7分）
答：
在2说明影响烧结的因素？
（6分）
（1）、粉末的粒度。
细颗粒增加了烧结推动力，缩短原子扩散距离，提高颗粒在液相中的溶解度，从而导致烧结过程的加速。
（2）、外加剂的作用。
在固相烧结中，有少量外加剂可与主晶相形成固溶体，促进缺陷增加，在液相烧结中，外加剂改变液相的性质（如粘度，组成等），促进烧结。
（3）、烧结温度：
晶体中晶格能越大，离子结合也越牢固，离子扩散也越困难，烧结温度越高。
（4）、保温时间：
高温段以体积扩散为主，以短时间为好，低温段为表面扩散为主，低温时间越长，不仅不引起致密化，反而会因表
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