正尖晶石和反尖晶石型结构

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1、一一一、一、、、比较下列名词的含义比较下列名词的含义（每小题4分，共20分）1.正尖晶石和反尖晶石型结构3+在AB2O4尖晶石型晶体结构中，若A2+分布在四面体空隙、而B分布于八面体空隙，称为正尖晶石；②2+3+反尖晶石：若A分布在八面体空隙、而B一半分布于四面体空隙另一半分布于八面体空隙，通式为B(AB)O4，称为反尖晶石。②2.均匀成核和非均匀成核均匀成核：从均匀的单相熔体中产生晶核的过程，其成核几率处处相同。②非均匀成核：借助于表面、界面、微粒裂纹、器壁以及各种催化位置而形成晶核的过程。②3.稳定扩散和不稳定扩散若扩散物质在扩散层dx内浓度不随时间变化，即dc

2、/dt=0为稳定扩散；②dc/dt≠0为不稳定扩散。②4.重建型转变和位移型转变重建性转变：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。②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。②5.一致熔融化合物和不一致熔融化合物一致熔融化合物：有固定的熔点，熔化时所产生的液相与化学物组成相同。②不一致熔融化合物：没有固定的熔点，这种化合物加热到某一温度便发生分解，分解产物为一种液相和一种晶相，二者组成与化合物组成均不同。②二二二、二、、、

3、简答题简答题（每小题4分，共20分）1.比较叶腊石和蒙脱石的结构区别，说明产生的原因。叶腊石和蒙脱石均为2：1型层状结构，为两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体；②在蒙脱石中，层间可吸附大量的水，主要因为蒙脱石结构中的铝离子和硅离子部分被低价阳离子取代，引起电荷的不平衡，为平衡电荷，常在层间吸附水合阳离子。叶腊石中基本不存在离子置换的现象，也即层间不吸附水。②2.写出杨德方程和金斯特林格方程，比较优缺点和适用条件。21/32杨德尔方程：Kt=R0[1-(1-G)]；①22/3金斯特林格动力学方程积分式:Kk.t=(2DµC0/R0ρn.)t=1-2/3G-(1-G)①公式

4、中：R0---反应物等径球颗粒半径；G---转化率；Kk---速度常数；t---时间；D---扩散系数；n---分子数；C0---初始气体浓度；µ---分子量；ρ---产物密度。杨德方程是在假设反应物是半径为R的等径球体，A为扩散相紧密包围B颗粒，A和B及产物完全接触。但未考虑反应过程中扩散截面的变化，因此反应方程只适用于反应初期，反应转化率较小的情况。①金斯特林格方程是在利用杨德方程应用的反应物是半径为R的等径球体的前提下，考虑反应截面随反应进程变化而变化得出的，该方程适用范围更宽，可以适合反应初、中期。①两个方程都只适用于稳定扩散的情况。++3.CsCl、NaC

5、l属于何种晶体结构？说明Na和Cs离子以及Cl在结构中的位置，画图说明。-+答：NaCl为面心立方Cl离子做紧密堆积排列Na离子充填全部8面体空隙中。①-+CsCl属于体心立方结构，Cl离子做紧密堆积排列，Cs离子在体心位置。①图略（每图1分）4.能否说明过冷度ΔT越大，相变成核速率就越大，为什么？当液体过冷却到析晶温度以下，液体中质点动能降低，质点排列混乱程度降低，成核势垒下降，利于形成稳定晶核，继续冷却，晶核增加的同时晶体长大，析晶由晶体成核和长大共同决定。②过冷度增加利于溶体质点聚集和浮在核坯表面上，另一方面，过冷度大，熔体粘度增加，质点从熔体扩散到晶核表面困

6、难，对成核和长大不利，过冷度与对晶体成核和长大有一最佳值，两线相交部分为析晶区。②5.从扩散过程的推动力导出扩散系数的一般热力学关系式要点：在一维方向讨论¶ui扩散推动力Fi=-¶x¶ui扩散速度Vi=BiFi=-BiBi——粒子移动的平均速度¶x¶ui扩散通量Ji=CiVi=-CiBi¶x¶Ci由菲克第一定律Ji=-Di¶x¶Ci¶ui¶ui¶Ci则Di=CiBi=CiBi¶x¶x¶Ci¶x¶uiDi=Bi¶lnCi1mol物质时，Ci——xiu=RTlnaa=xgiiiii¶lngiDi=BiRT1(+)¶lnxi三三三、三、、、证明题证明题（共5分）*1*证明

7、均匀成核的临界形成能DG=-VDG（注：单位面积表面能用σ表示，V2单位体积固相与液相的自由焓差值用ΔGV，V*为临界晶核体积）要点：DG=DG1+DG2ΔG1相变使自由能的减少ΔG2形成新界面使自由能的增加432DG=pr×n×DG+4pr×ns②V343DH×DT2DG=pr×n×+4pr×ns3T0d(DG)DH×DT2=4pnr+8psnr=0drT0*2sr=-②DGV3*116pnsDG=()3DGV*4*3V=pr×n3*1*DG=-VDG①V2四四四、四、、、计算计算、、、分析题、分析题（共20分）1.TiO2-x和Fe1-xO分别为具有阴离子空