無機材料科學基礎試卷

2021-08-03 02:19:54 字數 4130 閱讀 8606

一、 名詞解釋(20分)

1、 類質同晶、同質多晶;

2、 點缺陷、熱缺陷;

3、 縮聚、解聚;

4、 聚沉值、晶面指數;

二、選擇題(10分)

1、依據等徑球體的堆積原理得出,立方密堆積的堆積係數( )體心立方堆積的堆積係數。

a、大於 b、小於 c、等於 d、不確定

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

a、(236) b、(326) c、(321) d、(123)

3、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

4、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

5、一種玻璃的組成為na2o.1/3al2o3.2sio2,此玻璃中的al3+可視為( ),玻璃結構引數 y= ( )。

a、 變性離子;2 b、 形成離子;2 c、 變性離子;3.5 d、形成離子;3.5

6、金紅石晶體中,所有o2-作稍有變形的立方密堆排列,ti4+填充了( )。

a、 全部四面體空隙 b、全部八面體空隙 c、 1/2四面體空隙 d、 1/2八面體空隙

7、滑石(3mgo·4sio2·h2o)和高嶺土(al2o3·2sio2·2h2o)分別屬於( )層狀結構的矽酸鹽礦物。

a、 1:1和2:1 b、 2:1和1:1 c、 3:1 和2:1

8、在矽酸鹽熔體中,當r=o/si減小時,相應熔體組成和性質發生變化,熔體析晶能力( ),熔體的黏度( ),低聚物數量( )。

a、增大 b、減小 c、不變 d、不確定

9、當固體表面能為1.2j/m2,液體表面能為0.9 j/m2,液固介面能為1.1 j/m2時增加固體表面光滑度,( )潤濕性能。

a、降低  b、改善  c、不影響

10、粘土泥漿膠溶必須使介質呈

a、酸性 b、鹼性c、 中性

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、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

三、填空(15分)

1、黏土帶電荷的主要原因是和黏土所帶靜電荷為

2、晶體的對稱要素中微觀對稱要素種類有

3、由於( ) 的結果,必然會在晶體結構中產生「組分缺陷」, 組分缺陷的濃度主要取決於和

4、uo2+x在氧化氣氛中可形成型非計量化合物,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,uo2+x的密度將( )。

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

6、a=b≠c α=β= 900,γ=1200的晶體屬晶系。

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

8、為使瘠性料泥漿懸浮,一般常用的兩種方法是和

四、 問答題(40分)

1、 簡述矽酸鹽晶體結構分類的原則和各類結構中矽氧四面體的形狀。(12分)

2、 試述b2o3中加入na2o後,結構發生的變化,解釋硼酸鹽玻璃的硼反常現象?(9分)

3、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

4、在矽酸鹽晶體結構中, [sio4]四面體或孤立存在,或共頂連線,而不共稜,更不共面,解釋之。(9分)

五、 計算題(15分)

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引數a0=0.542nm,測得固溶體密度ρ=6.

54g/cm3,試計算說明固溶體的型別?(其中ce=140.12,ca=40.

08,o=16)

無機材料科學基礎試卷八答案及評分標準

二、 名詞解釋(20分)

1、 類質同晶、同質多晶;

同質多晶:化學組成相同的物質,在不同的熱力學條件下結晶成結構不同的晶體的現象,稱為同質多晶現象。(2.5分)

類質同晶:物質結晶時,其晶體結構中本應由某種離子或原子占有的配位位置,一部分被介質中性質相似的它種離子或原子占有,共同結晶成均勻的呈單一相的混合晶體,但不引起鍵性或晶體結構型式發生質變的現象稱為類質同晶。(2.

5分)2、 點缺陷、熱缺陷;

點缺陷:三維方向上缺陷尺寸都處於原子大小的數量級上。(2.5分)

熱缺陷:晶體溫度高於絕對0k時,由於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)

3、 縮聚、解聚;

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)

解聚:在熔融sio2中,o/si比為2:1,[sio4]連線成架狀。

若加入na2o則使o/si比例公升高,隨加入量增加,o/si比可由原來的2:1逐步公升高到4:1,[sio4]連線方式可從架狀變為層狀、帶狀、鏈狀、環狀直至最後斷裂而形成[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)

4、 聚沉值、晶面指數;

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)

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是晶面在三個座標軸(晶軸)上截距的倒數的互質整數比。(2.5分)

三、 選擇題(10分)

1、a;2、c;3、c;4、a;5、d,d;6、d;7、b;8、b、a、b;9、b;10、b;11、d;12、a

三、填空(15分)(3個2分)

1、 黏土晶格內離子的同晶置換、黏土邊面斷裂、黏土內腐殖質離解、負

2、 平移軸、像移面、螺旋軸

3、 不等價置換、攙雜量(溶質數量)、固溶度

4、 陰離子間隙型、p、正比、增大

5、 垂直、┴、平行、

6、 六方

7、 (111)、(0001)

8、控制料漿的ph值、有機表面活性物質的吸附

六、 問答題(40分)

3、 (12分)答:矽酸鹽晶體結構分類的原則:結構中矽氧四面體的連線方式。(2分)

各類結構中矽氧四面體的形狀:島狀結構:四面體;組群狀結構;(2分)雙四面體、三節環、四節環和六節環;(2分)鏈狀結構:

單鏈、雙鏈;(2分)層狀結構:平面層;(2分)架狀結構:三維空間延伸的骨架。

(2分)

4、 (9分)答:b2o3中加入na2o後, na2o所提供的氧使[bo3]三角體變成[bo4]四面體,導致b2o3玻璃結構由兩度空間的層狀結構部分轉變為三維的架狀結構,從而加強了網路,並使玻璃的各種物理性質變好,這與相同條件下的矽酸鹽玻璃相比,其性質隨r2o或ro加入量的變化規律相反, 出現硼酸鹽玻璃的硼反常現象。

3、(10分)答:(1)泥漿的流動性 kcl >cacl22分)

(2)泥漿的觸變性 kcl < cacl2 (2分)

(3)泥漿的可塑性 kcl l< cacl2 (2分)

(4)坯體的致密度 kcl > cacl22分)

(5)黏土的ζ電位 kcl l> n cacl2 (2分)

4、(9分)答:在矽酸鹽晶體結構中, [sio4]四面體中的si4+是高電價低配位的陽離子,以共稜、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,或共頂連線。

七、 計算題(15分)

14分)

24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。

無機材料科學基礎試卷

一 名詞解釋 20分 10 2分 螺位錯 同質多晶 晶胞 肖特基缺陷 非均勻成核 穩定擴散 玻璃分相 晶粒生長 二 答題 70 分 1 為什麼等軸晶系有原始 麵心 體心格仔,而沒有單面心格仔?4分 2 什麼是潤濕?改善潤濕的方法有那些?8分 3 說明高嶺石和蒙脫石的結構特點,並解釋為什麼蒙脫石具有膨...

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