材无机材料科学基础试卷a答案

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1、2005-2006学年第2学期无机材料科学基础-2课程试卷A标准答案及评分标准上课班级：03材1，2班制定教师：涂军波审核人：考试时间：2006-7-4一．填空题（每空1分，共10分）1.凝聚系统2.稳定；不稳定3.布郎运动或分子的热运动或分子的无规则运动4.本征；非本征5.一级；二级6.成核或晶核形成或晶核生成或核化；晶体长大或晶体生长或晶核生长或晶核长大或晶核成长二.判断题（每题1分，共10分）1．–2．+3．+4．–5．–6．+7．–8．–9．+10．+三.单项选择题（每题3分，共30分）1.B2.D3.B4.B5．C4/46.D7.D8.

2、C9.D10.D四.如果有nimoli原子从化学位μi1扩散到μi2，则ΔG=niμi2-niμi1=niΔμi<0或ΔG=niμi2-niμi1=niΔμi（1分）设ni=1，则ΔG=Δμi(<0)对一微小的过程，则有dG/dx=dμi/dx<0或dG/dx=dμi/dx（1分）设一多组分体系中，i组分质点沿x方向扩散所受到的力等于该组分化学位在x方向上梯度的负值。（1分）即Fi=-dμi/dx若对单个质点，则fi=-1/N0dμi/dx（1分）相应质点运动的平均速率ui正比于作用力fi即ui=Bifi=-Bi/N0dμi/dx（1分）Ji=c

3、iui=-ciBi/N0dμi/dx（1分）而对于理想溶液有μi=μi0+RTlnxiJi=-ciBi/N0RTdlnxi/dx=-BikTdlnxi/dlnci·dci/dx（1分）而ci/c=xi，故Ji=-BikTdci/dx（1分）而Ji=-Didci/dx（1分）所以Di=BikT或Di*=BikT（1分）说明：若以1mol为基准推导出Di*=BiRT也判为正确。五．相变过程中系统自由焓的变化为ΔG=ΔG1+ΔG2=VΔGV+Aγ（2分）由题意，析出晶核是边长为a的立方体，且新相核数为n，则有：V=na3，A=6na2（1分）ΔG=na

4、3ΔGV+6na2γ4/4或ΔG=na3ΔHΔT/T0+6na2γ（1分）令d（ΔG）/da=3na2ΔGV+12naγ=0或d（ΔG）/da=3na2ΔHΔT/T0+12naγ=0（1分）则a*=-4γ/ΔGV或a*=-4γT0/ΔHΔT（1分）ΔG*=32γ3n/ΔGV2（2分）A*=6na*2=96γ2n/ΔGV2（1分）ΔG*=1/3A*γ或成核势垒等于临界界面能的三分之一。（1分）说明：若强调以析出一个立方体晶核为例进行推导，相应的各式中可没有n，也判正确。六．由相图画出自由焓-组成曲线（10分）评分标准：每图5分。1.相区标注出现一处

5、错误或一处未标注扣1分；2.缺少对应关系或对应关系有误扣1分；3.坐标标注出现一处错误或一处未标注扣1分；4.图中一处固相点标注错误或未标注扣1分；5.公切线不规范扣1分。GAS0-1、2-3-GBS0用虚线或实线都正确，但GAS0-4-GBS0只能用虚线。4/4七．相图（20分）评分标准：1.划分三角形正确得2分，但化分三角形出现错误本大题计为0分；2.标注三元无变量点性质共4分，标对1个得0.5分，标对8个即得4分。无变量点缺下标，出现多个雷同时，按1个正确给分；3.界线性质共4分，标对1条得0.5分，标对8条即得4分；4.m、n点析晶过程各

6、3分。析晶过程分析时相平衡、自由度出现一处错误扣0.5分；5.AC边二元示意相图共4分。标注相区出现1处错误或未标注扣0.5分。m点的析晶过程：L→FL→F+G（L）+F→（L）+A+GL→A+GL→A+G+D液相点：m——→a——→Pt——————→Pt——→E1————→E1f=2f=1f=0f=1f=0FF+GA+GA+GA+G+D固相点：F——→F——→Fˊ——————→Fˊ——→Fˊˊ——→mn点的析晶过程：L→JL→J+CβL+J+Cβ→DL+J→DL→DL→D+CβL+Cβ→D+IL→D+IL+I→D+H液相点：n——→1——→R—

7、——→R——→4——→5——→P4———→P4——→P3———P3f=2f=1f=0f=1f=2f=1f=0f=1JJ+CβJ+Cβ+DJ+DDCβ+DCβ+D+ID+ID+I+H固相点：J——→J——→2————→3——→D——→D——→6————→7——→8——→9L→D+HL→D+H+B液相点：P3——→E2——→E2f=1f=0D+HD+H+B固相点：9——→10——→n4/4