山东理工大学试题纸

班级： 姓名： 学号： （ ）卷 共 1 页 第 1 页 装订线

课程名称 无机材料科学基础 考试性质 开闭卷 闭卷 出题日期 适用班级 学年学期 出题教师 周燕、赵云霞 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 总分 得分 一﹑名词解释：(16分) 1．类质同晶和同质多晶 2. 置换型固溶体和间隙型固溶体 3．晶粒生长和二次再结晶 4. 网络形成体和网络变性体 二﹑叙述与简答：（30分） 1.（1）在硅酸盐晶体中，Al3+为什么能部分置换[SiO4]四面体中的Si4+，而Si4+不能置换[AlO6]八面体中的Al3+。 （2）用电价规则说明Al3+置换骨架中的Si4+，通常不超过一半，否则将使结构不稳定。 2. 请分析熔体结构中负离子团的堆积方式，聚合度及对称性等与玻璃形成之关系。 3. 粘土颗粒分别吸附一价、二价、三价阳离子后，ξ–电位变化规律如何？当粘土分别吸附Li+、Na+、K+离子后，其ξ–电位又如何变化？为什么？ 4. 氢在金属中容易扩散，用金属容器储存氢气极易渗漏，试指出在稳定扩散状态下，减少氢扩散逸失的措施。 5. 如果要合成镁铝尖晶石（MgAl2O4），可提供选择的原料有MgCO3、Mg(OH)2、MgO、α—Al2O3、Al2O3·3H2O、γ—Al2O3，从提高反应速率的角度出发，选择什么原料为好，为什么？ 三﹑综合分析与计算：（40分） 1.已知MgO多晶材料中Mg离子本征扩散系数（Din）和非本征扩散系数（Dex）由下式给出：Din=0.249exp(-486000/RT)cm2/s Dex=1.2×10-5exp(-254500/RT)cm2/s (1)求1000℃时,Mg2+的Din和Dex（R=8.314J/mol.k）。 (2)试求Mg2+由非本征扩散转变为本征扩散的转折点温度T转。 (3)如果MgO晶体含有微量杂质,请根据本征扩散和非本征扩散的物理意义说明T转的变化（增大、减小或不变）。 2.试写出少量MgO掺杂到Al2O3中和少量YF3掺杂到CaF2中的缺陷方程。 （1）判断方程的合理性。（2）写出每一方程对应的固溶式。 3.有两种玻璃组成如下表（质量百分数）： 成分 号 1 2 20 10 10 20 10 60 60 10 Na2O Al2O3 CaO SiO2 B2O3 试计算玻璃的结构参数，并比较两种玻璃的粘度在高温下何者大？ 4.在真空条件下Al2O3的表面张力约为0.9J/m2,液态铁的表面张力为1.72 J/m2,同样条件下的界面张力（液态铁—氧化铝）约为2.3 J/m2,问接触角有多大？液态铁能否润湿氧化铝？ 四﹑相图题（14分） 根据右图回答下列问题： （1 ） 用箭头标出各界线的温度下降方向及性质； （2） 指出各无变点的性质，并写出其平衡关系； （3） 写出熔体M的结晶过程，说明液相离开R点的原因。 注：（1）出题时请用计算机打印清楚，用小四号字型。（2）试题之间可留答题空。