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1、材料科学基础试题库答案Test of Fundamentals of Materials Science材料科学基础试题库郑举功 编东华理工大学材料科学与工程系一、填空题0001.烧结过程的主要传质机制有_、_、_ 、_，当烧结分别进行四种传质时，颈部增长x/r与时间t的关系分别是_、_、_ 、_。0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_、_、_ 、_ ，含有平移操作的对称要素种类有_ 、_ 。0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是 _、_ 、_ 、_ 、_ 、_ 。0004.晶体有两种理想形态，分别是 _和 _。0005.晶体是指内部质点 排列

2、的固体。0006.以NaCl晶胞中（001）面心的一个球（Cl-离子）为例，属于这个球的八面体空隙数为 ，所以属于这个球的四面体空隙数为 。0007.与非晶体比较晶体具有自限性、 、 、 、 和稳定性。0008.一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a，其晶面的晶面指数是 。0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性，当真实接触角 时，粗糙度越大，表面接触角 ，就越容易湿润；当 ，则粗糙度 ，越不利于湿润。0010.硼酸盐玻璃中，随着Na2O（R2O）含量的增加，桥氧数 ，热膨胀系数逐渐下降。当Na2O含量达到15%16%时，桥氧又开始 ，热膨胀系数重

3、新上升，这种反常现象就是硼反常现象。0011.晶体结构中的点缺陷类型共分 、 和 三种，CaCl2中Ca2+进入到KCl间隙中而形成点缺陷的反应式为 。0012.固体质点扩散的推动力是_。0013.本征扩散是指_，其扩散系数D_,其扩散活化能由_和_ 组成。0014.析晶过程分两个阶段，先_后_。0015.晶体产生Frankel缺陷时，晶体体积_，晶体密度_；而有Schtty缺陷时，晶体体积_,晶体密度_。一般说离子晶体中正、负离子半径相差不大时，_是主要的；两种离子半径相差大时，_是主要的。0016.少量CaCl2在KCl中形成固溶体后，实测密度值随Ca2+离子数/K离子数比值增加而减少，由

4、此可判断其 缺陷反应式为_。 是_,它与玻璃形成过程的冷却速率有关，同组分熔体快冷时Tg比慢冷时_ ,淬冷玻璃比慢冷玻璃的密度_,热膨胀系数_。 0018.同温度下，组成分别为：(1) ；(2) ;(3) 的三种熔体，其粘度大小的顺序为_。0019.三T图中三个T代表_, _,和_。 0020.粘滞活化能越_ ,粘度越_ 。硅酸盐熔体或玻璃的电导主要决定于_ 。0021.0.2组成的熔体，若保持Na2O含量不变，用CaO置换部分SiO2后，电导_。0022.在Na2OSiO2熔体中加入Al2O3(Na2O/Al2O3（3）（1）0019.时间温度相转变 0020.大（小） 大（小） 结构参数Y

5、0021.降低0022.降低 3 0024.立方面心格子。0025.共顶方式。0026.晶体体积。0027.远程无序。0028.独立存在。0029.曲率中心。0030.萤石。0031.一级偏微商。0032.有效跃迁频率。0033.表面能的降低。0034.化学位梯度 0035.（1）属非均相反应，参与反应的固相相互接触是反应发生化学作用和物质输送的先决条件。（2）固相反应开始温度远低于反应物的熔点或系统低共熔点温度。(泰曼温度)。(3)存在多晶转变时，此转变也常是反应开始变得明显的温度。(海德华温度)0036.变薄 ，减少，MoO3的升化过程，MoO3 粒径0036.由晶体内本身的热缺陷引起质点

6、迁移的扩散,DD0exp(-Q/RT)，空位形成能，空位迁移能0038.缺陷浓度， 00039.易位 ，环形扩散 ， 空位扩散 ，间隙扩散 ，准间隙扩散 ，空位扩散，空位形成能 ，空位迁移能0040.成核，生长，生长0041.成长成核，调幅分解，正，慢，连续非球形，不稳定0042.略0043. ，减少， GK*=1/2 GK，m3m，Fm3m，高级，立方，6，40045. AgCl KClCu2S，Cu2S，AgCl0046.组群状，链状，层状，架状，岛状。0047.颗粒重排，气孔填充，晶粒生长；传质方式不同，传质速率不同，达到相同致密烧结体的温度不同。0048.蒸发-凝聚，扩散，流动，溶解-

7、沉淀；压力差，空位浓度差，应力-应变，溶解度差。0049.蒸发-凝聚，粉末体球形颗粒凸面与颗粒接触点颈部之间的蒸气压差，零。0050.缺氧条件下非计量化合物空位扩散, 本征扩散 ,非化学计量扩散 ,非本征扩散或杂质扩散0051.，原始物料粒度不均匀，烧结温度偏高，成型压力不均匀，局部有不均匀。0052. 面心立方，八，1，2，6,棱，4。0053. 间隙原子、空位、杂质原子；， ，,二、判断题0001Na2O-SiO2系统中随SiO2含量的增加，熔体的粘度将降低。 （ ）0002扩散的推动力是浓度梯度，所有扩散系统中，物质都是由高浓度处向低浓度处扩散。（ ）0003晶粒正常长大是小晶粒吞食大晶

8、粒，反常长大是大晶粒吞食小晶粒。（ ）0004固溶体是在固态条件下，一种物质以原子尺寸溶解在另一种物质中形成的单相均匀的固体。（ ）0005在热力学平衡条件下，二元凝聚系统最多可以3相平衡共存，它们是一个固相、一个液相和一个气相。（ ）0006纯物质在一定压力下的熔点是定值。（ ）0007纯液体在一定温度下的蒸汽压为定值。（ ）0008纯物质在一定温度下，固、液、气可以三相平衡共存。（ ）0009粉状物料的表面能大于多晶烧结体的晶界能，这是烧结过程的推动力。（ ）0010烧结过程中，如果晶界移动速率等于气孔扩散速率，可达到烧结体致密化。（ ）0011.逆扩散的推动力是浓度梯度.（ ）0012.

9、成核-生成相变亚稳区0.（ ）0013. 分开单位面积的粘附表面所需的功。粘附性越好，粘附功越小。 （ ）0014. 问：螺位错可以攀移。（ ）0015. 浓度差会引起扩散，扩散总是从高浓度处向低浓度处进行 。（ ）0016. 多晶转变点一定不会是析晶终点，过渡点一定不会是析晶终点。（ ）0001答：不正确。粘度增加。0002答：不正确。扩散也可以从低浓度向高浓度进行。0003答：不正确。都是晶界移动的结果。正常长大是晶粒平均尺寸增加，反常长大是个别大晶粒尺寸异常增加。0004答：正确。0005.答：不正确。两个固相和一个液相。0006答：正确。根据相律F=C-P+2，C=1。熔化时P=2，F

10、=1-2+2，当压力确定后温度就确定了。0007答：正确。0008答：不正确。固、液、气可以三相平衡时，自由度F=0，这是外界条件（温度和压力）都是确定的特定值，不能随意变化，因此温度不能任意指定。0009答：正确。0010答：不正确。晶粒正常生长时，晶界移动受到杂质或气孔的牵制，为了利用晶界作为原子移动的快速通道，希望气孔维持在晶界或三个晶粒的交汇点上，晶界移动速率等于气孔扩散速率，晶界在牵制气孔移动的同时，气孔作为空位源而快速向烧结体外排除。随着烧结进行，气孔率逐渐减小，气孔内气压不断提高，当内气压增至2/r时，即其孔内气压等于烧结推动力，烧结就停止了，继续升高温度，气孔内气压2/r，气孔

11、膨胀而出现反致密化过程。0011答：不对，是化学位梯度。 0012.答：不对。相反。0013. 答：不对。 WAB=A+B-AB，粘附性越好，粘附功越大。0014.答：不正确。螺型位错只能滑移。螺型位错运动时，螺型位错的移动方向与位错线垂直，也与柏氏矢量垂直。对于螺型位错，由于位错线与柏氏矢量平行，故它的滑移不限于单一的滑移面上。对于螺型位错，另一滑移面上去继续滑移，这一过程称为交滑移。0015.答：不正确。扩散的基本推动力是化学位梯度，只不过在一般情况下以浓度梯度的方式表现出来；扩散是从高化学位处流向低化学位处，最终系统各处的化学位相等。如果低浓度处化学势高，则可进行负扩散，如玻璃的分相过程

12、。0016.答：正确。三、名词解释0001晶体 0002等同点 0003空间点阵 0004 结点0005晶体定向 0006晶体常数 0007对称 0008对称型0009晶类 0010单形 0011聚形 0012布拉菲格子 0013晶胞 0014空间群 015单键强 0016分化和缩聚 0017网络形成体、网络中间体、网络改性体 0018凝聚系统 0019介稳平衡0020低共熔点 0021双升点 0022双降点 0023马鞍点0024连线规则 0025切线规则 0026三角形规则 0027重心规则 0028稳定扩散与不稳定扩散 0029本征扩散与非本征扩散0030自扩散与互扩散 0031扩散系数

13、与扩散通量0032配位数与配位体 0033同质多晶与多晶转变0034位移性转变与重建性转变 0035弗伦克尔缺陷与肖特基缺陷0036刃型位错和螺型位错 0037晶子学说和无规则网络学说0038晶体场理论 0039配位场理论 0040萤石型和反萤石型0041类质同晶和同质多晶 0042二八面体型与三八面体型0043同晶取代与阳离子交换 0044尖晶石与反尖晶石0045米勒指数 0046离子晶体的晶格能 0047离子极化 0048铁电效应0049压电效应 0050硼反常现象 0051熔体、玻璃体 0052界核半径0053无序扩散 0054烧结宏观定义 0055非均相成核 0056矿化剂0057晶界

14、结构 0058桥氧离子 0059吸附 0060表面能：0061初次再结晶 0062二次再结晶 0063晶粒长大名词解释参考答案0001晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。或晶体是具格子构造的固体。0002等同点晶体结构中在同一取向上几何环境和物质环境皆相同的点称为等同点。0003空间点阵是表示晶体结构中各类等同点排列规律的几何图形。或是表示晶体内部结构中质点重复规律 的几何图形。0004空间点阵中的阵点，称为结点。0005晶体定向就是在晶体中确定坐标轴（称晶轴）及轴单位或轴率（轴单位之比）。0006晶体常数：晶轴轴率或轴单位，轴角。表示晶体结构特征的参数（a、b、c，(bc)、(a

15、c)、(ab)）称为晶胞常数，晶胞参数也即晶体常数。0007对称是指物体相同部分作有规律的重复。0008对称型晶体结构中所有点对称要素（对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴）的集合称为对称型，也称点群。0009晶类将对称型相同的晶体归为一类，称为晶类。0010单形是由一组同形等大的晶面所组成，这些晶面可以借助其所属对称型的对称要素彼此实现重复。也就是说，单形是由对称要素联系起来的一组晶面的集合。0011聚形含有两个或两个以上单形的晶形称为聚形。0012所有晶体结构的空间点阵可划分成十四种类型的空间格子，这14种空间格子称布拉菲格子。0013任何晶体都对应一种布拉菲格子，因此任何晶体都可划分出与

16、此种布拉菲格子平行六面体相对应的部分，这一部分晶体就称为晶胞。晶胞是能够反映晶体结构特征的最小单位。0014空间群是指一个晶体结构中所有对称要素集合。0015单键强即为各种化合物分解能与该种化合物配位数的商。0016分化过程：架状SiO4断裂称为熔融石英的分化过程。缩聚过程：分化过程产生的低聚化合物相互发生作用，形成级次较高的聚合物，次过程为缩聚过程。 0017网络形成体、网络中间体、网络改性体网络形成体：正离子是网络形成离子，对应氧化物能单独形成玻璃。即凡氧化物的单键强度 335kJ/mol者称为网络形成体，这类氧化物能单独行成玻璃。 网络变性体：单键强度250kJ/mol，这类氧化物不能形

17、成玻璃，但能改变网络结构，从而使玻璃性质改变，即称为网络变形体。网络中间体：单键强度介于250335kJ/mol，这类氧化物的作用介于网络形成体和网络改性体之间，称为网络中间体。0018凝聚系统：不含气相或气相可以忽略的系统。0019介稳平衡：即热力学非平衡态，能量处于较高状态，经常出现于硅酸盐系统中。0020低共熔点：是一种无变量点，系统冷却时几种晶相同时从熔液中析出，或加热时同时融化。0021双升点：处于交叉位的单转熔点。0022双降点：处于共轭位的双转熔点。0023马鞍点：三元相图界线上温度最高点，同时又是二元系统温度的最低点。0024连线规则：将一界线（或其延长线）与相应的连线（或其延

18、长线）相交，其交点是该界线上的温度最高点。0025切线规则：将界线上某一点所作的切线与相应的连线相交，如交点在连线上，则表示界线上该处具有共熔性质；如交点在连线的延长线上，则表示界线上该处具有转熔性质，远离交点的晶相被回吸。0026三角形规则：原始熔体组成点所在副三角形的三个顶点表示的物质即为其结晶产物；与这三个物质相应的初初晶区所包围的三元无变量点是其结晶结束点。0027重心规则：如无变点处于其相应副三角形的重心位，则该无变点为低共熔点：如无变点处于其相应副三角形的交叉位，则该无变点为单转熔点；如无变点处于其相应副三角形的共轭位，则该无变点为双转熔点。0028稳定扩散与不稳定扩散：扩散过程中

19、任一点浓度随时间变化称为不稳定扩散。0029本征扩散与非本征扩散：由此点缺陷引起的扩散为本征扩散，主要出现了肖特基和弗兰克尔点缺陷。由不等价离子造成晶格空位，由此引起的质点迁移称为非本征扩散。0030自扩散： 互扩散：0031扩散系数： 扩散通量：0032配位数：晶体结构中与一个离子直接相邻的异号离子数。配位体：晶体结构中与某一个阳离子直接相邻、形成配位关系的各个阴离子中心连线所构成的多面体。0033同质多晶：同一化学组成在不同外界条件下（温度、压力、pH值等），结晶成为两种以上不同结构晶体的现象。多晶转变：当外界条件改变到一定程度时，各种变体之间发生结构转变，从一种变体转变成为另一种变体的现

20、象。0034位移性转变：不打开任何键，也不改变原子最邻近的配位数，仅仅使结构发生畸变，原子从原来位置发生少许位移，使次级配位有所改变的一种多晶转变形式。重建性转变：破坏原有原子间化学键，改变原子最邻近配位数，使晶体结构完全改变原样的一种多晶转变形式。0035当晶体热振动时，一些能量足够大的原子离开平衡位置而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。如果正常格点上原子，热起伏后获得能量离开平衡位置，跃迁到晶体的表面，在原正常格点上留下空位，这种缺陷称为肖特基缺陷。0036滑移方向与位错线垂直的位错称为刃型位错。位错线与滑移方向相互平行的位错称为螺型位错。0037晶子学说：玻璃内部是由无数“晶子”组成，微晶子是带有晶格变形的有序区域。它们分散在无定形介中质，晶子向无定形部分过渡是逐渐完成时，二者没有明显界限。 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