基础无机材料科学综述doc.docx
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基础无机材料科学综述
。
1.我们称基本上能穿过同一晶格的晶体为单晶（体）。
许多小单晶按照不同的取向聚集而成的晶体称为多晶。
微晶是那些结构重复几个周期的晶体。
2.单元参数决定单元的大小和形状。
3.根据晶体的对称性，根据某些特征对称元素的存在与否，将晶体分为7个晶系，根据对称性的高低，将晶系分为3个晶系。
4.晶面指数越大，平面晶格的点密度越小，两个相邻平面晶格之间的距离越小。
5.在离子晶体中，阴离子的半径通常较大，主极化能力较低。
阳离子的半径相对较小。
电价越高，主要极化效应越大，极化程度越低。
6.聚合物的类型、大小和数量随熔体组成和温度而变化。
7.Tg是玻璃形成温度，也称为脆性温度，Tf是软化温度。
8.网络形成体的结合强度高于网络改变体。
在一定的温度和成分下，结合强度越高，熔体中的负离子基团越强。
因此，破坏和重组键越困难，成核势垒越高，因此不容易结晶和形成玻璃。
9.熔体中颗粒间化学键的性质在玻璃的形成中也起着重要作用。
一般来说，只有带有极性共价键和半金属共价键的离子才能生产玻璃。
10、范德瓦尔斯力来自三个方面:
方向力（静电力）、感应力、分散力（分散力）1
1.空位扩散活化能包括空位形成能和空位迁移能。
1
2.二次再结晶的重要原因是粒度不均匀和烧结温度高。
防止二次再结晶的有效方法是添加添加剂。
1
3.根据晶粒间的夹角，晶界结构分为小角度晶界和大角度晶界。
根据晶界两侧原子排列的连续性，可分为相干、半相干和非相干1
4、根据润湿程度，润湿可分为浸没润湿、粘附润湿、铺展润湿三种情况。
名词解释:
18分，6个问题，不稳定扩散:
在扩散过程的任何一点，浓度都随时间而变化；
稳定扩散:
扩散粒子的浓度分布不随时间变化。
无序扩散:
无化学势梯度、浓度梯度、外部驱动力、热波动引起的扩散。
粒子的扩散是无序和随机的。
固有扩散:
主要发生肖特基和弗兰克尔点缺陷，点缺陷引起的扩散是本征扩散（空位来自晶体结构中本征热缺陷引起的粒子迁移）；
固有扩散:
空位来自掺杂引起的粒子迁移。
一阶相变:
相变过程中两相的化学势相等，但化学势的一阶偏导数不相等。
当一级相变发生时，有潜热和体积变化。
次级相变:
在相变过程中，两相的化学势相等，一阶偏导数相等，但二阶偏导数不相等。
二次相变时没有潜热和体积变化，只有热容量、膨胀系数和压缩系数的变化。
（1）烧结:
压缩成型后粉末高温致密化的物理过程。
开火:
生坯在高温下加工成产品的过程，烧制包括各种物理和化学变化。
烧结的含义包括很广，烧结只是烧结过程的一个重要部分。
（2）晶粒生长:
在未应变材料的热处理过程中，平均晶粒尺寸不断增加，但其分布没有改变。
二次重结晶:
当细晶粒被消耗时，少数大晶粒的成核和生长过程。
（3）固相烧结:
在适当的温度、压力下，固体粉末通过物质与孔隙间的传质转变成坚硬致密的烧结体
微晶是那些结构重复几个周期的晶体。
2.单元参数决定单元的大小和形状。
3.根据晶体的对称性，根据某些特征对称元素的存在与否，将晶体分为7个晶系，根据对称性的高低，将晶系分为3个晶系。
4.晶面指数越大，平面晶格的点密度越小，两个相邻平面晶格之间的距离越小。
5.在离子晶体中，阴离子的半径通常较大，主极化能力较低。
阳离子的半径相对较小。
电价越高，主要极化效应越大，极化程度越低。
6.聚合物的类型、大小和数量随熔体组成和温度而变化。
7.Tg是玻璃形成温度，也称为脆性温度，Tf是软化温度。
8.网络形成体的结合强度高于网络改变体。
在一定的温度和成分下，结合强度越高，熔体中的负离子基团越强。
因此，破坏和重组键越困难，成核势垒越高，因此不容易结晶和形成玻璃。
9.熔体中颗粒间化学键的性质在玻璃的形成中也起着重要作用。
一般来说，只有带有极性共价键和半金属共价键的离子才能生产玻璃。
10、范德瓦尔斯力来自三个方面:
方向力（静电力）、感应力、分散力（分散力）1
1.空位扩散活化能包括空位形成能和空位迁移能。
1
2.二次再结晶的重要原因是粒度不均匀和烧结温度高。
防止二次再结晶的有效方法是添加添加剂。
1
3.根据晶粒间的夹角，晶界结构分为小角度晶界和大角度晶界。
根据晶界两侧原子排列的连续性，可分为相干、半相干和非相干1
4、根据润湿程度，润湿可分为浸没润湿、粘附润湿、铺展润湿三种情况。
名词解释:
18分，6个问题，不稳定扩散:
在扩散过程的任何一点，浓度都随时间而变化；
稳定扩散:
扩散粒子的浓度分布不随时间变化。
无序扩散:
无化学势梯度、浓度梯度、外部驱动力、热波动引起的扩散。
粒子的扩散是无序和随机的。
固有扩散:
主要发生肖特基和弗兰克尔点缺陷，点缺陷引起的扩散是本征扩散（空位来自晶体结构中本征热缺陷引起的粒子迁移）；
固有扩散:
空位来自掺杂引起的粒子迁移。
一阶相变:
相变过程中两相的化学势相等，但化学势的一阶偏导数不相等。
当一级相变发生时，有潜热和体积变化。
次级相变:
在相变过程中，两相的化学势相等，一阶偏导数相等，但二阶偏导数不相等。
二次相变时没有潜热和体积变化，只有热容量、膨胀系数和压缩系数的变化。
（1）烧结:
压缩成型后粉末高温致密化的物理过程。
开火:
生坯在高温下加工成产品的过程，烧制包括各种物理和化学变化。
烧结的含义包括很广，烧结只是烧结过程的一个重要部分。
（2）晶粒生长:
在未应变材料的热处理过程中，平均晶粒尺寸不断增加，但其分布没有改变。
二次重结晶:
当细晶粒被消耗时，少数大晶粒的成核和生长过程。
（3）固相烧结:
在适当的温度、压力、气氛和时间条件下，固体粉末通过物质和孔隙之间的传质转变成坚硬致密的烧结体。
液相烧结:
液相参与烧结过程。
晶体的基本特征:
自标准化、对称性、各向异性、晶体的均匀性、由晶体决定的熔点、晶体对的obje
晶体中每个粒子周围都有一个力场。
在晶体内部，粒子力场是对称的。
然而，在固体表面上，颗粒排列的周期性可重复性被中断，这打破了表面边界上颗粒力场的对称性，并显示出剩余的结合力。
问答:
20分和4个问题
1.什么是表面张力和表面能？
无论是固态还是液态，配合物中的配位数是指直接键合到中心离子上的配位数。
固体表面力:
晶体中每个粒子周围都有一个力场。
在晶体内部，粒子力场是对称的。
然而，在固体表面上，颗粒排列的周期性可重复性被中断，这打破了表面边界上颗粒力场的对称性，并显示出剩余的结合力。
问答:
20分和4个问题
1.什么是表面张力和表面能？
在固体和液体条件下:
Cx=2.5×1017/cm3，x-x2=2mm，Jx=60/60mm2，扩散系数的宏观表达式，D0=0.34×10-14m2/s，Q=1.85×104J/mol，r=8.314j/molk，T=300273=573K，D=0.34×10-14exp（-3.88）=0.34×10在制造硅半导体本体时，硼经常扩散到硅单晶中。
如果硅单晶表面上的硼浓度保持恒定在1600K（恒定源半无限扩散），则要求为10:
不稳定扩散恒定源半无限扩散。
已知x=10-3厘米，d已知，t=1.25×105秒=34.7小时。
1
2.当纯液体过冷到低于平衡凝固温度（T0）时，固相和液相之间的自由焓差变得越来越负。
尝试证明温度变化和温度T0之间的关系大致如下:
，凝固的潜热在哪里。
解决方案:
在平衡温度T0、T3下，为什么在成核生成机制相变中需要有一点过冷或过热来产生相变？
在什么条件下应该太冷，在什么条件下应该太热？
解决方案:
从热力学，平衡，tm:
相变平衡温度；
δh相变热，温度T，系统处于不平衡状态，那么，为了使相变自发进行，结晶、冷凝等放热过程δh0、tm0必须过冷；
对于吸热过程，如蒸发和熔化δH0，δT0必须过热。
1
4.如果在液相中形成边长为A的立方晶核，则确定“临界核胚”立方的边长a*和δG*。
为什么立方体的δg*比球体的δg*大？
解决方案:
当形成相同体积的原子核时，立方表面积（6a3）球形表面积（），然后。
1
5.实验证明，在均质形核临界状态下，新相界面能γ与单位体积内新旧相自由能差δGv有如下关系:
γ=-1
2.当纯液体过冷到低于平衡凝固温度（T0）时，固相和液相之间的自由焓差变得越来越负。
尝试证明温度变化和温度T0之间的关系大致如下:
，凝固的潜热在哪里。
解决方案:
在平衡温度T0、T3下，为什么在成核生成机制相变中需要有一点过冷或过热来产生相变？
在什么条件下应该太冷，在什么条件下应该太热？
解决方案:
从热力学，平衡，tm:
相变平衡温度；
δh相变热，温度T，系统处于不平衡状态，那么，为了使相变自发进行，结晶、冷凝等放热过程δh0、tm0必须过冷；
对于吸热过程，如蒸发和熔化δH0，δT0必须过热。
1
4.如果在液相中形成边长为A的立方晶核，则确定“临界核胚”立方体的边长a*和δG*。
γ=:
如果单位体积半径为r的胚胎数为n，则得到临界半径:
1
6.莫来石是由氧化铝和二氧化硅粉末反应生成的。
这个过程是由扩散控制的。
扩散活化能为50千卡/摩尔。
在1400℃，10%在一小时内完成。
分别在1500℃、1小时和4小时内算出完成了多少。
（由超越方程计算）解:
从杨氏方程，代入T=1400℃，G=10%t=1h，Q=50千卡/摩尔，得到k1673=0.001191，根据得到k1773=0.002791，代入杨氏方程，得到G1h=15.03%，G4h=28.47%。
1
7.氧化铝和二氧化硅粉末形成的莫来石反应受扩散控制，符合杨氏方程。
在温度保持不变的条件下，当反应进行1小时时，确定15%的反应物已经反应并且变得无活性。
（1）所有反应物产生产物需要多长时间？
（2）应采取什么有效措施来加速莫来石的生产？
解决方案:
（1）K=0.00278由尤恩德尔方程获得，t=1h，G=0.15，完成反应（G=1）所需的时间为。
（2）影响扩散的因素:
减小颗粒尺寸，使用活性反应物，如Al2O33H2O，适当的压力等。
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简单的教科书内容不能满足学生的需要。
教育中常见的问题是教大脑的人不使用手，不使用手的人使用大脑，所以他们什么也做不了。
教育革命的对策是手脑联盟。
因此，双手和大脑的力量都是不可思议的。
Word模型，1
3.为什么在成核生成机制中会发生一点过冷或过热的相变
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