基础无机材料科学综述doc.docx

1、基础无机材料科学综述doc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

2、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)11.空位扩散活化能包括空位形成能和空位迁移能。12.二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。13.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

3、排列的连续性，可分为相干、半相干和非相干14、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

4、，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

5、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

6、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)11.空位扩散活化能包括空位形成能和空位迁移能。12.二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。13.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14、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

7、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

8、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

9、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=2.51017 /cm3，x-x2=2mm，Jx=60/60 mm2，扩散系数的宏观表达式，D0=0.3410-14m2/s，Q=1.85104J/mol，r=8.314 j/mol k，T=300 273=573

10、K，D=0.34 10-14 exp (-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=1.25105秒=34.7小时。12.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，

11、tm:相变平衡温度；h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h0、tm0必须过冷；对于吸热过程，如蒸发和熔化H0，T0必须过热。14.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G *。为什么立方体的 g *比球体的 g *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。15.实验证明，在均质形核临界状态下，新相界面能与单位体积内新旧相自由能差Gv有如下关系:=-12.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

12、:，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；h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h0、tm0必须过冷；对于吸热过程，如蒸发和熔化H0，T0必须过热。14.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G *。=:如果单位体积半径为r的胚胎数为n，则得到临界半径:16.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1

13、400，10%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%。17.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Al2O3 3H2O，适当的压力等。欢迎您的访问，word文档下载后可以修改和编辑。双击以删除页眉和页脚。谢谢！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，13.为什么在成核生成机制中会发生一点过冷或过热的相变