无机材料科学基础试卷9

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1、无机材料科学基础试卷九一、名词解释（20分）：1.不一致熔融化合物，连线规则2.非本征扩散，稳定扩散3.非均匀成核,一级相变，4.晶粒生长，二次再结晶二、选择题（12分）：1.据范特荷夫规则,纯固相反应，反应过程是（）A.放热过程B.等温过程C.吸热过程2.在反应温度下，当固相反应的某一相发生晶型转变时，反应速度是（）A.无影响B.加快C.减慢3.表面扩散系数Ds，界面扩散系数Dg，晶格扩散系Db的关系是（）A.Ds﹥Dg﹥DbB.Ds﹥Db﹥DgC.Db﹥Ds﹥DgD.Db﹥Dg﹥Ds4.同一种物质在晶体中的扩散系数（

2、）在玻璃中的扩散系数A．大于B．等于C．小于D．不确定5.A，B进行反应生成AmBn,为扩散控制的固相反应，若DB》DA，则在AmBn-A界面上，反应物B的浓度CB为（）A.1B.0C.不确定6.烧结中晶界移动的推动力是（）A.表面能B.晶界两侧自由焓差C.空位浓度差7.陶瓷经烧结后在宏观上的变化表述不正确的是（）A.强度增加B.体积收缩C.气孔率降低D.致密度减少8.金斯特林格方程采用的反应截面模型为（）A.平板B.球体C.球壳D.圆柱9.下列过程中，哪一个能使烧结体的强度增加而不引起坯体收缩？A.蒸发-凝聚B.体积扩

3、散C.流动传质D.溶解-沉淀10.下列属于逆扩散过程的是（）A.二次再结晶B.杂质的富集于晶界C.布朗运动11.在制造透明Al2O3陶瓷材料时，原料粉末的粒度为2μm，在烧结温度下保温30分钟，测得晶粒尺寸为10μm。若在同一烧结温度下保温4小时，晶粒尺寸为（）,为抑制晶粒生长加入0.1％MgO，此时若保温4小时，晶粒尺寸为（）。A.16μmB.20μmC.24μmD.28μm三、填空题（18分）1.烧结的主要传质方式有蒸发-凝聚传质、扩散传质、流动传质和溶解-沉淀传质四种，产生这四种传质的原因依次为（）、（）、（）和（

4、）。2.均匀成核的成核速率Iv由（）和（）因子所决定的。3.菲克第一定律的应用条件是（），菲克第二定律的应用条件是（）。4.液-固相变过程的推动力为（）、（）和（）。5. 固体内粒子的主要迁移方式有（）、（）。6.如晶体纯度降低，扩散系数与温度关系曲线中本征与非本征扩散的转折点（）。7.合成镁铝尖晶石，可选择的原料为MgCO3,MgO,γ-Al2O3,α-Al2O3,从提高反应速率的角度出发选择（），（）原料较好。8.在均匀成核时，临界成核位垒ΔGk=（）,其值相当于（）具有临界半径rk的粒子数nk/N=（）。9.液-固

5、相变时，非均匀成核位垒与接触角θ有关，当θ为（）时，非均匀成核位垒与均匀成核位垒相等。10.成核生长机理的相变过程需要有一定的过冷或过热，相变才能发生，在（）情况下需要过冷。11.在制硅砖时，加入氧化铁和氧化钙的原因（），能否加入氧化铝（）。12.在液相线以下的分相区的亚稳区内，其分解机理为（），新相成（）状，不稳定区的分解机理为（），新相成（）状。四、简答题（32分）1.影响固相反应的因素有那些？（6分）2.从热力学、动力学特性、形貌等对比不稳分解和均匀成核成长这两种相变过程。如何用实验方法区分这两种过程？（9分）3．

6、晶界移动遇到气孔时会出现几种情况，从实现致密化目的考虑，晶界应如何移动？怎样控制？（10分）4.试比较杨德尔方程和金斯特林格方程的优缺点及其适用条件。（7分）五、相图分析（18分）右图为生成一个三元化合物的三元相图，1.判断三元化合物N的性质，说明理由？2.标出边界曲线的温降方向（转熔界限用双箭头）；3.指出无变量点的性质（L、K、M）；4.分析点1，2的结晶路程；5.计算2点液相刚到结晶结束点和结晶结束后各相的含量无机材料科学基础试卷九标准答案与评分标准一、名词解释（20分）：1.不一致熔融化合物,连线规则答：不一致熔

7、化合物是一种不稳定的化合物，加热到一定温度会发生分解，分解产物是一种液相和一种固相，液相和固相的组成与化合物组成都不相同。（2.5分）连线规则：将一界线（或其延长线）与相应的连线（或其延长线）相交，其交点是该界线上的温度最高点。（2.5分）2.非本征扩散，稳定扩散非本征扩散：受固溶引入的杂质离子的电价和浓度等外界因素所控制的扩散。或由不等价杂质离子取代造成晶格空位，由此而引起的质点迁移。（2.5）稳定扩散：若扩散物质在扩散层dx内各处的浓度不随时间而变化，即dc/dt=0。这种扩散称稳定扩散。（2.5分）3.非均匀成核,

8、一级相变，非均匀成核：是指借助于表面、界面、微粒裂纹器壁以及各种催化位置等而形成晶核的过程（2.5）一级相变：体系由一相变为另一相时，如两相的化学势相等但化学势的一级偏微商(一级导数)不相等的称为一级相变。（2.5）4.晶粒生长，二次再结晶晶粒生长：平衡晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。（2.5分）二次