無機材料科學基礎試卷六

　　一、名詞解釋(20分)

　　1、反螢石結構、晶胞;

　　2、肖特基缺陷、弗倫克爾缺陷;

　　3、網絡形成體、網絡改變體;

　　4、觸變性、硼反常現象;

　　二、選擇題(8分)

　　1、粘土泥漿膠溶必須使介質呈()

　　A、酸性

　　B、堿性

　　C、中性

　　2、硅酸鹽玻璃的結構是以硅氧四面體為結構單元形成的()的聚集體。

　　A、近程有序，遠程無序

　　B、近程無序，遠程無序

　　C、近程無序，遠程有序

　　3、依據等徑球體的堆積原理得出，六方密堆積的堆積系數()體心立方堆積的堆積系數。

　　A、大于

　　B、小于

　　C、等于

　　D、不確定

　　4、某晶體AB，A―的電荷數為1，A―B鍵的S=1/6，則A+的配位數為()。

　　A、4

　　B、12

　　C、8

　　D、6

　　5、在單位晶胞的CaF2晶體中，其八面體空隙和四面體空隙的數量分別為()。

　　A、4，8

　　B、8，4

　　C、1，2

　　D、2，4

　　6、點群L6PC屬()晶族()晶系。

　　A、高級等軸

　　B、低級正交

　　C、中級六方

　　D、高級六方

　　7、下列性質中()不是晶體的基本性質。

　　A、自限性

　　B、最小內能性

　　C、有限性

　　D、各向異性

　　8、晶體在三結晶軸上的截距分別為1/2a、1/3b、1/6c。該晶面的晶面指數為()。

　　A、(236)

　　B、(326)

　　C、(321)

　　D、(123)

　　9、非化學計量化合物Cd1+xO中存在()型晶格缺陷

　　A、陰離子空位

　　B、陽離子空位

　　C、陰離子填隙

　　D、陽離子填隙

　　10、可以根據3T曲線求出熔體的臨界冷卻速率。熔體的臨界冷卻速率越大，就()形成玻璃。

　　A、越難

　　B、越容易

　　C、很快

　　D、緩慢

　　11、晶體結構中一切對稱要素的集合稱為()。

　　A、對稱型

　　B、點群

　　C、微觀對稱的要素的集合

　　D、空間群

　　12、在ABO3(鈣鈦礦)型結構中，B離子占有()。

　　A、四面體空隙

　　B、八面體空隙

　　C、立方體空隙

　　D、三方柱空隙晶體

　　三、填空(17分)

　　1、在玻璃形成過程中，為避免析晶所必須的冷卻速率的確定采用()的方法。

　　2、a=b≠c

　　α=β=γ=900的晶體屬()晶系。

　　3、六方緊密堆積的原子密排面是晶體中的()面，立方緊密堆積的原子密排面是晶體中的()面。

　　4、Zn1+xO在還原氣氛中可形成()型半導體，缺陷濃度與氧分壓的1/6次方成()，如果減少周圍氧氣的分壓，Zn1+xO的密度將()。

　　5、b與位錯線()的位錯稱為刃位錯，;b與位錯線()的位錯稱為螺位錯，。

　　6、形成連續固溶體的條件是()、()和()。

　　7、在AB2O4型尖晶石結構中，若以氧離子作立方緊密堆積排列，在正尖晶石結構中，A離子占有()空隙，B離子占有()空隙。

　　8、晶體的熱缺陷有()和()兩類，熱缺陷濃度與溫度的關系式為()。

　　9、硅酸鹽晶體分類的依據是()。按此分類法可將硅酸鹽礦物分為()結構、()結構、()結構、()結構和()結構。

　　10、陶瓷元件表面被銀，為提高瓷件與銀層間的潤濕性，瓷面表面應()。

　　11、同價陽離子飽和的黏土膠粒的ξ電位隨陽離子半徑的增加而()。

　　12、Ca-黏土泥漿膠溶時，加入NaOH和Na2SiO3電解質，()效果好?

　　四、問答題(45分)

　　1、為什么等軸晶系有原始、面心、體心格子，而沒有單面心格子?(6分)

　　2、用KCl和CaCl2分別稀釋同一種黏土泥漿，當電解質加入量相同時，試比較兩種泥漿下列性質的差異。(10分)

　　(1)泥漿的流動性

　　(2)泥漿的觸變性

　　(3)泥漿的可塑性

　　(4)坯體的致密度

　　(5)黏土的ζ電位

　　3、高嶺石和蒙脫石的結構特點，并解釋為什么蒙脫石具有膨脹性和高的陽離子交換容量，而高嶺石則不具有膨脹性、陽離子交換容量也很低。(10分)

　　4、說明熔體中聚合物形成過程?從結構上來說明在SiO2熔體中隨著Na2O加入量的不同，熔體粘度、形成玻璃能力如何變化，為什么?(9分)

　　5、出下列反應的合理缺陷反應式(10分)

　　a.NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體

　　b.CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶體

　　五、計算題(10分)

　　在CaF2晶體中，肖特基缺陷的生成能為5.5ev，計算在1600℃時熱缺陷的濃度。如果CaF2晶體中，含有百萬分之一的YF3

　　雜質，則在1600℃時CaF2晶體中是熱缺陷占優勢還是雜質缺陷占優勢?(玻爾茲曼常數k=1.38×10-23、電子的電荷e=1.602×10-19)

　　無機材料科學基礎試卷六答案及評分標準

　　二、名詞解釋(20分)

　　1、晶胞、反螢石結構：

　　反螢石結構：這種結構與螢石完全相同，只是陰、陽離子的個數及位置剛好與螢石中的相反，即金屬離子占有螢石結構中F―的位置，而02―離子或其他負離子占Ca2+的位置，這種結構稱為反螢石結構。(2.5分)

　　晶胞：從晶體結構中取出來的以反映晶體周期性和對稱性的最小重復單元。(2.5分)

　　2、肖特基缺陷、弗倫克爾缺陷;

　　肖特基缺陷：如果正常格點上的原子，熱起伏過程中獲得能量離開平衡位置遷移到晶體的表面，在晶體內正常格點上留下空位，這即是肖特基缺陷。(2.5分)

　　弗倫克爾缺陷：在晶格熱振動時，一些能量足夠大的原子離開平衡位置后，擠到晶格點的間隙中，形成間隙原子，而原來位置上形成空位，這種缺陷稱為弗倫克爾缺陷。(2.5分)

　　3、網絡形成體、網絡改變體;

　　網絡形成體：單鍵強度大于335KJ/mol的氧化物，可單獨形成玻璃。(2.5分)

　　網絡變性體：單鍵強度<250KJ/mol。這類氧化物不能形成玻璃，但能改變網絡結構，從而使玻璃性質改變。(2.5分)

　　4、觸變性、硼反常現象;

　　觸變性：是泥漿從稀釋流動狀態到稠化的凝聚狀態之間存在的介于兩者之間的中間狀態。即泥漿靜止不動時似凝固體，一經擾動或搖動，凝固的泥漿又重新獲得流動。如再靜止又重新凝固，可重復無數次。(2.5分)

　　硼反常現象：硼酸鹽玻璃與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，其性質隨R2O或RO加入量的變化規律相反，這種現象稱硼反常現象。(2.5分)

　　二、選擇題(8分，3個空2分)

　　1、B;2、A;3、A;4、D;5、A;6、C、C;7、C;8、A;9、D;10、A;11、D;12、B

　　三、填空(17分，3個空2分)

　　1、繪制3T曲線

　　2、四方

　　1、(0001)、(111)

　　4、n、反比、增大

　　5、垂直、平行

　　6、│(rl-r2)/rl│CaCl2(2分)

　　(2)泥漿的觸變性

　　KClCaCl2(2分)

　　(5)黏土的ζ電位

　　KCl>CaCl2(2分)

　　3、(10分)答：高嶺石的陽離子交換容量較小，而蒙脫石的陽離子交換容量較大。因為高嶺石是1:1型結構，離子的取代很少，單網層與單網層之間以氫鍵相連，氫鍵強于范氏鍵，水化陽離子不易進入層間，因此陽離子交換容量較小。(5分)而蒙脫石是為2:1型結構，鋁氧八面體層中大約1/3的Al3+被Mg2+取代，為了平衡多余的負電價，在結構單位層之間有其它陽離子進入，而且以水化陽離子的形式進人結構。水化陽離子和硅氧四面體中O2-離子的作用力較弱，因而，這種水化陽離子在一定條件下容易被交換出來。C軸可膨脹以及陽離子交換容量大，是蒙脫石結構上的特征。(5分)

　　4、(9分)答：熔體中聚合物形成分三個階段。初期：主要是石英顆粒的分化;中期：縮聚并伴隨變形;后期：在一定時間和一定溫度下，聚合和解聚達到平衡。(3分)

　　在SiO2熔體中隨著Na2O加入量的增加，分化的不斷進行，熔體中高聚合度的聚合物的含量不斷減少，低聚合度的聚合物的含量不斷增加，導致熔體粘度降低、形成玻璃能力下降。(6分)

　　5、(10分)答：a.NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體(5分)

　　b.CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶體(5分)

　　七、計算題(10分)

　　解：因為n/N=exp(-?Gf/2kT)

　　?Gf=5.5×1.602×10-19=8.817×10-19J

　　T=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晶體中，含有百分之一的YF3雜質，缺陷方程如下：

　　此時產生的缺陷為，=10-6大于熱缺陷濃度3.9×10-8，故在1873K時雜質缺陷占優勢或)

　　此時產生的缺陷為，=5.5×10-7大于熱缺陷濃度3.9×10-8，故在1873K時雜質缺陷占優勢(5分)

　　1螺位錯：柏格斯矢量與位錯線平行的位錯。

　　2同質多晶：同一化學組成在不同熱力學條件下形成結構不同的晶體的現象。

　　3晶胞：指晶體結構中的平行六面體單位，其形狀大小與對應的空間格子中的單位平行六面體一致。

　　4肖特基缺陷：如果正常格點上的原子，熱起伏過程中獲得能量離開平衡位置，遷移到晶體的表面，在晶格內正常格點上留下空位，即為肖特基缺陷。肖特基缺陷：如果正常格點上的原子，熱起伏過程中獲得能量離開平衡位置，遷移到晶體的表面，在晶格內正常格點上留下空位，即為肖特基缺陷。

　　5聚合：由分化過程產生的低聚合物，相互作用，形成級次較高的聚合物，同時釋放出部分Na2O，這個過程稱為縮聚，也即聚合。

　　6非均勻成核：借助于表面、界面、微粒裂紋、器壁以及各種催化位置而形成晶核的過程。

　　7穩定擴散：擴散質點濃度分布不隨時間變化。

　　8玻璃分相：一個均勻的玻璃相在一定的溫度和組成范圍內有可能分成兩個互不溶解或部分溶解的玻璃相(或液相)，并相互共存的現象稱為玻璃的分相(或稱液相不混溶現象)。

　　9不一致熔融化合物：是一種不穩定的化合物。加熱這種化合物到某一溫度便發生分解，分解產物是一種液相和一種晶相，兩者組成與化合物組成皆不相同，故稱不一致熔融化合物。

　　10晶粒生長：無應變的材料在熱處理時，平均晶粒尺寸在不改變其分布的情況下，連續增大的過程。

　　11非本征擴散：受固溶引入的雜質離子的電價和濃度等外界因素所控制的擴散。或由不等價雜質離子取代造成晶格空位，由此而引起的質點遷移。(2.5)本征擴散：空位來源于晶體結構中本征熱缺陷，由此而引起的質點遷移。

　　12穩定擴散：若擴散物質在擴散層dx內各處的濃度不隨時間而變化，即dc/dt=0。不穩定擴散：擴散物質在擴散層dx內的濃度隨時間而變化，即dc/dt≠0。這種擴散稱為不穩定擴散。(2.5分)

　　(2.5分)

　　13可塑性：粘土與適當比例的水混合均勻制成泥團，該泥團受到高于某一個數值剪應力作用后，可以塑造成任何形狀，當去除應力泥團能保持其形狀，這種性質稱為可塑性。(2.5晶胞參數：表示晶胞的形狀和大小可用六個參數即三條邊棱的長度a、b、c和三條邊棱的夾角α、β、γ即為晶胞參數。

　　14一級相變：體系由一相變為另一相時，如兩相的化學勢相等但化學勢的一級偏微商(一級導數)不相等的稱為一級相變。

　　15二次再結晶：是液相獨立析晶：是在轉熔過程中發生的，由于冷卻速度較快，被回收的晶相有可能會被新析出的固相包裹起來，使轉熔過程不能繼續進行，從而使液相進行另一個單獨的析晶過程，就是液相獨立析晶。(2.5)

　　16泰曼溫度：反應物開始呈現顯著擴散作用的溫度。(2.5)

　　17晶子假說：蘇聯學者列別捷夫提出晶子假說，他認為玻璃是高分散晶體(晶子)的結合體，硅酸鹽玻璃的晶子的化學性質取決于玻璃的化學組成，玻璃的結構特征為微不均勻性和近程有序性。無規則網絡假說：凡是成為玻璃態的物質和相應的晶體結構一樣，也是由一個三度空間網絡所構成。這種網絡是由離子多面體(三角體或四面體)構筑起來的。晶體結構網是由多面體無數次有規律重復構成，而玻璃中結構多面體的重復沒有規律性。

　　18正尖晶石;二價陽離子分布在1/8四面體空隙中，三價陽離子分布在l/2八面體空隙的尖晶石。

　　19液相獨立析晶：是在轉熔過程中發生的，由于冷卻速度較快，被回收的晶相有可能會被新析出的固相包裹起來，使轉熔過程不能繼續進行，從而使液相進行另一個單獨的析晶過程，就是液相獨立析晶。

　　20觸變性：是泥漿從稀釋流動狀態到稠化的凝聚狀態之間存在的介于兩者之間的中間狀態。即泥漿靜止不動時似凝固體，一經擾動或搖動，凝固的泥漿又重新獲得流動。如再靜止又重新凝固，可重復無數次。

　　21固相燒結：固態粉末在適當的溫度、壓力、氣氛和時間條件下，通過物質與氣孔之間的傳質，變為堅硬、致密燒結體的過程。

　　24點缺陷：三維方向上缺陷尺寸都處于原子大小的數量級上。(2.5分)

　　熱缺陷：晶體溫度高于絕對0K時，由于熱起伏使一部分能量較大的質點(原子或離子)離開平衡位置所產生的空位和/或間隙質點。(2.5分)

　　聚合：由分化過程產生的低聚合物，相互作用，形成級次較高的聚合物，同時釋放出部分Na2O，這個過程稱為縮聚，也即聚合。(2.5分)

　　25解聚：在熔融SiO2中，O/Si比為2：1，[SiO4]連接成架狀。若加入Na2O則使O/Si比例升高，隨加入量增加，O/Si比可由原來的2：1逐步升高到4：1，[SiO4]連接方式可從架狀變為層狀、帶狀、鏈狀、環狀直至最后斷裂而形成[SiO4]島狀，這種架狀[SiO4]斷裂稱為熔融石英的分化過程，也即解聚。(2.5分)

　　26聚沉值：凡能引起溶膠明顯聚沉(如溶膠變色渾濁)所需外加電解質的最小濃度稱為聚沉值。(2.5分)

　　27硼反常現象：硼酸鹽玻璃與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，其性質隨R2O或RO加入量的變化規律相反，這種現象稱硼反常現象。

　　28晶面指數：結晶學中經常用(hkl)來表示一組平行晶面，稱為晶面指數。數字hkl是晶面在三個坐標軸(晶軸)上截距的倒數的互質整數比。

　　1、粘土泥漿膠溶必須使介質呈()

　　A、酸性

　　B、堿性

　　C、中性

　　2、硅酸鹽玻璃的結構是以硅氧四面體為結構單元形成的()的聚集體。

　　A、近程有序，遠程無序

　　B、近程無序，遠程無序

　　C、近程無序，遠程有序

　　3、依據等徑球體的堆積原理得出，六方密堆積的堆積系數()體心立方堆積的堆積系數。

　　A、大于

　　B、小于

　　C、等于

　　D、不確定

　　4、某晶體AB，A―的電荷數為1，A―B鍵的S=1/6，則A+的配位數為()。

　　A、4

　　B、12

　　C、8

　　D、6

　　5、在單位晶胞的CaF2晶體中，其八面體空隙和四面體空隙的數量分別為()。

　　A、4，8

　　B、8，4

　　C、1，2

　　D、2，4

　　6、點群L6PC屬()晶族()晶系。

　　A、高級等軸

　　B、低級正交

　　C、中級六方

　　D、高級六方

　　7、下列性質中()不是晶體的基本性質。

　　A、自限性

　　B、最小內能性

　　C、有限性

　　D、各向異性

　　8、晶體在三結晶軸上的截距分別為1/2a、1/3b、1/6c。該晶面的晶面指數為()。

　　A、(236)

　　B、(326)

　　C、(321)

　　D、(123)

　　9、非化學計量化合物Cd1+xO中存在()型晶格缺陷

　　A、陰離子空位

　　B、陽離子空位

　　C、陰離子填隙

　　D、陽離子填隙

　　10、可以根據3T曲線求出熔體的臨界冷卻速率。熔體的臨界冷卻速率越大，就()形成玻璃。

　　A、越難

　　B、越容易

　　C、很快

　　D、緩慢

　　11、晶體結構中一切對稱要素的集合稱為()。

　　A、對稱型

　　B、點群

　　C、微觀對稱的要素的集合

　　D、空間群

　　12、在ABO3(鈣鈦礦)型結構中，B離子占有()。

　　A、四面體空隙

　　B、八面體空隙

　　C、立方體空隙

　　D、三方柱空隙晶體

　　三、填空(17分)

　　1、在玻璃形成過程中，為避免析晶所必須的冷卻速率的確定采用()的方法。

　　2、a=b≠c

　　α=β=γ=900的晶體屬()晶系。

　　3、六方緊密堆積的原子密排面是晶體中的()面，立方緊密堆積的原子密排面是晶體中的()面。

　　4、Zn1+x

　　O在還原氣氛中可形成()型半導體，缺陷濃度與氧分壓的1/6次方成()，如果減少周圍氧氣的分壓，Zn1+xO的密度將()。

　　5、b與位錯線()的位錯稱為刃位錯，;b與位錯線()的位錯稱為螺位錯，。

　　6、形成連續固溶體的條件是()、()和()。

　　7、在AB2O4型尖晶石結構中，若以氧離子作立方緊密堆積排列，在正尖晶石結構中，A離子占有()空隙，B離子占有()空隙。

　　8、晶體的熱缺陷有()和()兩類，熱缺陷濃度與溫度的關系式為()。

　　9、硅酸鹽晶體分類的依據是()。按此分類法可將硅酸鹽礦物分為()結構、()結構、()結構、()結構和()結構。

　　10、陶瓷元件表面被銀，為提高瓷件與銀層間的潤濕性，瓷面表面應()。

　　11、同價陽離子飽和的黏土膠粒的ξ電位隨陽離子半徑的增加而()。

　　12、Ca-黏土泥漿膠溶時，加入NaOH和Na2SiO3電解質，()效果好?

　　1、B;2、A;3、A;4、D;5、A;6、C、C;7、C;8、A;9、D;10、A;11、D;12、B

　　三、填空(17分，3個空2分)

　　1、繪制3T曲線

　　2、四方

　　3(0001)、(111)

　　4、n、反比、增大

　　5、5、垂直、平行

　　6、│(rl-r2)/rl│CaCl2(1分)

　　(2)泥漿的觸變性

　　KClCaCl2(1分)

　　(5)黏土的ζ電位

　　KCll>N

　　CaCl2(1分)

　　(6)泥漿的穩定性

　　KCl>CaCl2

　　(1分

　　3在擴散傳質的燒結過程中，使坯體致密的推動力是什么?哪些方法可促進燒結?說明原因。(8分)

　　答：在擴散傳質的燒結過程中，系統內不同部位(頸部、顆粒接觸點、顆粒內部)空位濃度不同，導致原子或質點由顆粒接觸點向頸部遷移，填充到氣孔中。因此使坯體致密化的推動力是空位濃度差。(4分)

　　對于擴散傳質：(1)控制原料的起始粒度非常重要，顆粒細小的原料可促進燒結，因為頸部增長速率x/r與原料起始粒度r的3/5次方成反比;(2)溫度對燒結過程有決定性作用，擴散系數與溫度呈指數關系，因此提高溫度可加速燒結。

　　4試解釋說明為什么在硅酸鹽結硅酸鹽晶體結構分類依據是什么?可分為哪幾類，每類的結構特點是什么?(9分)

　　答：硅酸鹽晶體結構分類依據是：結構中硅氧四面體的連接方式。(1.5分)

　　可分為島狀：硅氧四面體孤立存在;(1.5分)組群狀：硅氧四面體以兩個、三個、四個或六個，通過共用氧相連成硅氧四面體群體，群體之間由其它陽離子連接;(1.5分)鏈狀：硅氧四面體通過共用氧相連，在一維方向延伸成鏈狀，鏈與鏈之間由其它陽離子連接;(1.5分)層狀：硅氧四面體通過三個共用氧在兩維平面內延伸成硅氧四面體層;(1.5分)架狀：每個硅氧四面體的四個頂角都與相鄰的硅氧四面體共頂，形成三維空間結構。(1.5分)

　　5、構中Al3+經常取代[SiO4]中Si4+，但Si4+一般不會置換[AlO6]中的Al3+?((配位數為6時，S14+、A13+和O2-的離子半徑分別為0.40?、0.53?和1.40?;配位數為4時，一離子半徑依次為0.26?、0.40?和1.38?))。(7分)

　　答：CN=4,rAl3+/ro2-=0.4/1.38=0.29,Al3+四配位穩定，故在硅酸鹽結構中Al3+經常取代[SiO4]中Si4+形成[AlO4];(3.5分)CN=6，rSi4+/ro2-=0.4/1.38=0.29,Si4+四配位穩定，六配位不穩定，故在硅酸鹽結構中Si4+一般不會置換[AlO6]中的Al3+，形成[SiO6]。

　　6、說明影響擴散的因素?

　　答：(1)化學鍵：共價鍵方向性限制不利間隙擴散，空位擴散為主。金屬鍵離子鍵以空位擴散為主，間隙離子較小時以間隙擴散為主。(2分)

　　(2)缺陷：缺陷部位會成為質點擴散的快速通道，有利擴散。(2分)

　　(3)溫度：D=D0exp(-Q/RT)Q不變，溫度升高擴散系數增大有利擴散。Q越大溫度變化對擴散系數越敏感。(2分)

　　(4)雜質：雜質與介質形成化合物降低擴散速度;雜質與空位締合有利擴散;雜質含量大本征擴散和非本征擴散的溫度轉折點升高。(2分)

　　(5)擴散物質的性質和擴散介質的結構：擴散質點和介質的性質差異大利于擴散。(2分)

　　7、試比較楊德爾方程和金斯特林格方程的優缺點及其適用條件。(8分)

　　答：楊德爾方程在反應初期具有很好的適應性，但楊氏模型中假設球形顆粒反應截面積始終不變，因而只適用反應初期轉化率較低的情況。(4分)而金氏模型中考慮在反應進程中反應截面積隨反應進程變化這一事實，因而金氏方程適用范圍更廣，可以適合反應初、中期。兩個方程都只適用于穩定擴散的情況。(4分)

　　8相變過程的推動力是什么?(8分)

　　答：總的推動力：相變過程前后自由能的差值

　　1、相變過程的溫度條件

　　在等溫等壓下，ΔG=ΔH-TΔS

　　在平衡條件下，ΔG=0，則ΔS=ΔH/T0式中：T0――相變的平衡溫度;ΔH――相變熱。

　　在任意一溫度了的不平衡條件下，則有ΔG=ΔH-TΔS≠0

　　若ΔH與ΔS不隨溫度而變化，ΔG=ΔH-TΔH/T0=ΔH(T0-T)/T0=ΔHΔT/T0

　　相變過程放熱ΔHO，TO，要使ΔGT0,過熱。

　　因此相平衡理論溫度與系統實際溫度之差即為該相變過程的推動力。(2分)

　　2.相變過程的壓力和濃度條件

　　(1)氣相，恒溫下ΔG=RTlnP0/P

　　欲使ΔGP0

　　即汽相過飽和。(2分)

　　(2)溶液

　　ΔG=RTlnC0/C

　　欲使ΔG

　　C0即液相過飽和。(2分)

　　綜上所述，相變過程的推動力應為過冷度、過飽和濃度、過飽和蒸汽壓。即相變時系統溫度、濃度和壓力與相平衡時溫度、濃度和壓力之差值。(2分)

　　9影響固相反應的因素有那些?

　　答：影響固相反應的因素有反應物化學組成與結構的影響;顆粒度和分布影響;反應溫度、壓力、氣氛影響;礦化劑的影響。(6分.

　　10燒結的主要傳質方式有那些?分析產生的原因是什么?(8分)

　　答：燒結初期，晶界上氣孔數目很多，此時氣孔阻止晶界移動，Vb=0。(1分)燒結中、后期，溫度控制適當，氣孔逐漸減少。可以出現Vb=Vp，此時晶界帶動氣孔以正常速度移動，使氣孔保持在晶界上，氣孔可以利用晶界作為空位傳遞的快速通道而迅速匯集或消失。(2分)繼續升溫導致Vb》Vp，晶界越過氣孔而向曲率中心移動，氣孔包入晶體內部，只能通過體積擴散排除，這是十分困難的。(2分)

　　從實現致密化目的考慮，晶界應帶動氣孔以正常速度移動，使氣孔保持在晶界上，氣孔可以利用晶界作為空位傳遞的快速通道而迅速匯集或消失。(1分)

　　控制方法：控制溫度，加入外加劑等。(2分)

　　11、試寫出少量MgO摻雜到A12O3中和少量YF3摻雜到CaF2中的缺陷反應方程與對應的固溶式。(7分)

　　解：少量MgO摻雜到A12O3中缺陷反應方程及固溶式為：，(3.5分)

　　少量YF3摻雜到CaF2中缺陷反應方程及固溶式如下：，

　　12、在擴散傳質的燒結過程中，使坯體致密的推動力是什么?哪些方法可促進燒結?說明原因。(8分)

　　答：在擴散傳質的燒結過程中，系統內不同部位(頸部、顆粒接觸點、顆粒內部)空位濃度不同，導致原子或質點由顆粒接觸點向頸部遷移，填充到氣孔中。因此使坯體致密化的推動力是空位濃度差。(4分)

　　對于擴散傳質：(1)控制原料的起始粒度非常重要，顆粒細小的原料可促進燒結，因為頸部增長速率x/r與原料起始粒度r的3/5次方成反比;(2)溫度對燒結過程有決定性作用，擴散系數與溫度呈指數關系，因此提高溫度可加速燒結。

　　13二次再結晶與晶粒生長有何異同?生產中避免二次再結晶的方法有哪些?(7分)

　　答：相同點:(1)兩者推動力均為界面兩側質點的吉布斯自由能之差;(2)進行方式都是通過界面遷移。(2分)

　　不同點：(1)前者是個別晶粒異常生長，后者是晶粒尺寸均勻生長;(2)前者氣孔被包裹到晶粒內部，后者氣孔維持在晶界交匯處。(2分)

　　生產中避免二次再結晶的方法有：(1)合理選擇原料的細度，提高粉料粒度的均勻性;(2)控制溫度;(3)引入添加劑。(3分)

　　14在硅酸鹽晶體結構中，

　　[SiO4]四面體或孤立存在，或共頂連接，而不共棱，更不共面，解釋之。(6分)

　　答：在硅酸鹽晶體結構中，

　　[SiO4]四面體中的Si4+是高電價低配位的陽離子，以共棱、共面方式存在時，兩個中心陽離子(Si4+)間距離較近、排斥力較大，所以不穩定，而孤立存在，或共頂連接。

　　1、CeO2為螢石結構，其中加入0.15molCaO形成固溶體,實驗測得固溶體晶胞參數a0=0.542nm,測得固溶體密度ρ=6.54g/cm3,試計算說明固溶體的類型?(其中Ce=140.12,Ca=40.08,O=16)

　　(1)(4分)

　　(2)(4分)

　　(1)式固溶式為：(1.5分)(1.5分)

　　(2)式固溶式為：(1.5分)(1.5分)

　　實測D=6.54g/cm3，接近D01，說明方程(1)合理，(1分)

　　固溶體化學式：Ce0.85Ca0.15O1.85為氧空位型固溶體

　　2、右圖為生成一個三元化合物的三元相圖，

　　1.判斷三元化合物N的性質，說明理由?

　　不一致熔融三元化合物，因其組成點不在其初晶區內。(1分)

　　2.標出邊界曲線的溫降方向(轉熔界限用雙箭頭);

　　見圖(3分)

　　3.指出無變量點的性質(L、K、M);(3分)

　　M：低共溶點

　　L：低共溶點

　　K：單轉熔點

　　4.析點1，2的結晶路程;(6分)

　　(2分)(1分)(2分)(1分)

　　5.計算2點液相剛到結晶結束點和結晶結束后各相的含量。

　　2點液相剛到結晶結束點時存在B、N、液相L

　　L%=fM2/FL

　　N%=(L2/Lf)(Bf/NB)

　　B%=(L2/Lf)(Nf/NB)(3分)

　　結晶結束后存在N、B、C，各相的含量過2點作平行線或用雙線法求得，

　　N%=hc

　　C%=gn

　　B%=gh

　　3相圖分析(20分)右圖為生成一個三元化合物的三元相圖，

　　(1)判斷三元化合物D的性質，說明理由?不一致熔融三元化合物，因其組成點不在其初晶區內。(2分)

　　(2)標出邊界曲線的溫降方向(轉熔界限用雙箭頭);

　　見圖(3分)

　　(3)指出無變量點的性質(E、F、G);(3分)

　　E：單轉熔點

　　F：低共溶點

　　G：單轉熔點

　　(4)分析點M1，M2的結晶路程;(6分)

　　(5)計算M2點液相剛到結晶結束點和結晶結束后各相的含量。

　　M2點液相剛到結晶結束點時存在C、D、液相L

　　L%=fM2/Ff

　　C%=(FM2/Ff)(Df/DC)

　　D%=(FM2/Ff)(Cf/DC)(3分)

　　結晶結束后存在A、D、C，各相的含量過M2點作平行線或用雙線法求得，

　　C%=Ag

　　A%=Ch

　　D%=gh(3分)

篇2:材料科學崗位職責

電路板材料科學家Scientist,Electro-Laminate亨斯邁化工貿易(上海)有限公司亨斯邁化工貿易(上海)有限公司,亨斯邁職責描述:

Makesignificantcontributionsinthedevelopmentoftechnologyplatformsornewconceptsinchemicalbuildingblocksforelectro-laminateformulationandapplication

Organizeprojectwork,setschedulesandpriorities

Todevelopormodifyproductstofitnewapplicationandperformancerequirement.

Todrivepositivefieldtrialresultandeffectiveexternalcommunication.

Identifyandevaluateneworalternativematerialsforrelatedproducts

Co-ordinatestudiesinowndepartmentforspecificexperimentstoaddressprojectsgoalsandenlargeknow-how

任職要求:

Minimum8yearsinatechnical/researchlaboratoryand/orproductdevelopmentenvironmentfocusingonpolymersynthesisofepoxy,siliconehybridor/andpolyimidechemistryforelectronicsindustries.

TechnologyCompetencies:

Demonstrateanintermediatetoadvancedlevelofpracticeinpolymersynthesisforachievingspecificproductfunctionalities

Demonstrateanintermediatetoadvancedlevelofpracticeinselectingspecificmonomersandcatalystforsyntheticreaction

Demonstrateanintermediatetoadvancedlevelofpracticeinthecontrolledkineticreactionofthermosettingmaterials

Demonstrateanintermediatetoadvancedlevelofpracticeincuringandcrosslinkingtechnologiesespeciallythermalanioniccurechemistryandthermalfreeradicalpolymerization(Tempcure:HT,MT,RT,LT,radiationcure:UV,IR.)

Demonstrateanintermediatelevelofpracticeintheanalyticalcharacterization

Demonstrateanintermediatetoadvancedlevelofpracticeinstructure-property-performancerelationshipsandstructurepropertymapping

Demonstrateabasictointermediatelevelofpracticeofrheologyandchemo-rheologyanditsuseinthermosetmaterialsprocessing

Demonstrateanintermediatelevelofpracticeinchemicalhazardclassificationandtoxicology

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篇3:豐富感性實驗材料提高學生學習科學興趣

豐富感性實驗材料，提高學生學習科學的興趣

“興趣是最好的老師。”小學生好奇心很強，即使是高年級的孩子，他們也不喜歡枯燥的講解，都希望課堂上能有盡可能多的時間親自動手實驗。要想提高學生學習科學的興趣，就要在教學中讓學生行動起來，要讓孩子們自己去活動、去操作，讓孩子們親歷探究活動或者讓他們自己親自動手實驗。在親身實踐中感知，會讓孩子們記憶深刻。例如，在教學“區分純凈水、白醋、白酒”這個實驗時，讓學生用看一看、聞一聞、嘗一嘗的方法，學生興趣盎然，學習積極性也被調動起來。

在培養學生學習興趣的同時，也要注重培養他們能夠在活動過程中通過自己的觀察、思考、發現，得出結論。很多學生認為科學比較難學，對于一些抽象的概念、復雜的推理判斷，他們總是記不牢，而且難以理解。這時教師就可以在課堂中利用趣味實驗，吸引學生的注意，調動學生的積極性，同時也可以幫助學生更好地理解強化科學知識，達到提高興趣、認識自然現象的目的。例如在教學《太陽系》一課時，為了讓學生更了解太陽系的家族成員和它們的大小，如果只是用簡單的文字說明，學生可能不感興趣，也比較難理解，于是，我借助多媒體技術設計了一個動畫的模擬太陽系家族，這樣，學生的學習興趣一下子就提高了，而且各大行星的大小，與太陽的距離等都一目了然。

充分調動學生的探究積極性，培養和提高學生的探究興趣是科學教學的一個重要任務。而注意是學生獲得知識的前提，只有把注意力集中到學習的對象上去，才能產生求知的欲望，這種強烈的求知欲正是學生的學習動機和學習興趣。而計算機多媒體技術，集語言、文字、聲音、圖形、動畫和視頻圖像于一體，創設悅耳、悅目、悅心的情境，直觀形象地感性材料，其生動性、趣味性深深吸引學生的注意，調動學生學習的積極性，激發學生的學習動機，從而提高教學效率。傳統教學方式主要靠粉筆、黑板、掛圖或模型，學生興趣小，而網絡環境中的科學課堂生動、形象、直觀，學生興趣濃厚。例如教學《鯽魚與青蛙》一課，在學生掌握了兩棲類和魚類的區別以后，訓練學生能否在眾多的動物中判斷哪些是兩棲類，哪些是魚類。這時可以在電腦上出示“把它們送回家”的題目，讓學生以游戲的形式“拖拽”兩棲類和魚類到相應的欄里，同時，對學生容易分錯的動物大鯢（娃娃魚），配上了生動的文字、圖片加以介紹，這樣，既引發了學生的興趣，又強化了科學知識，一舉兩得，何樂而不為呢。

太陽系,小學生,多媒體,純凈水,好奇心