材料出题汇总

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1、大连大学2012/2013学年研究生考试学科：材料物理与化学一.填空题1.纳米结构单元包括2.纳米结构材料的物理效应有.O3・无机材料组成相包括、、_4.晶相生长过程中形成的显微结构包括5.晶体形成后产生的显微结构包括・O6.通常情况下6种气体混合，有个气相7.本征扩散是指：,其扩散系数D=,其扩散活化能由和组成。体质点扩散的推动力是9・晶体中五种扩散机制为是离子晶体中最常见的扩散机制，其扩散活化能包括和10.相分解反应的特点是:11•影响固相反应的因素:二简答12求下列方程式的组分数C,相数P,自由度数F(1)NH4HCO3(S)=NH3(g)+CO2(g)+H20(g)⑵【2在水和CC1

2、冲分配达平衡，假设无l2(S)存在13•如果要合成镁铝尖晶石，可供选择的原料为MgC03.Mg(OH)2、MgO>A1A-3H20.y-A1203>a-Al203o从提高反应速率的角度出发,选择什么原料较好？请说明原因。14.简述影响扩散系数的因素?三•讨论:15.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。16、讨论扩散动力学方程的局限性？17、F/在FeO中的扩散活化能异常低，为23kcal/mol,而Mg”在MgO中的扩散活化能则高得多，为83kcal/mol,为什么？四.计算18.系统含NiO(S),Ni(S),H20(g),H2(g),C02(g),CO(g),并达平衡求系

3、统的独立组分数C和自由度P参考答案一.填空1.原子团簇纳米微粒人造原子纳米管、棒.丝、同轴纳米2.电缆量子尺寸效应小尺寸效应表面效应宏观量子隧道效应3.结晶相固态非晶质相气相4.环带结构包裹结构共析结构5.碎裂熔蚀反应边假象空位形成能空位迁移能7.由晶体内本身的热缺陷引起质点迁移的扩散D=D°exp（-Q/RT）4.化学位梯度9•易位环形扩散空位扩散间隙扩散准间隙扩散空位扩散空位形成能空位迁移能10.属非均相反应，参与反应的固相相互接触是反应发生化学作用和■VI物质输送的先决条件。相反应开始温度远低于反应物的熔点或系统低共熔点温度。（泰曼温度）存在多晶转变时，此转变也常是反应开始变得明显的温度

4、。（海德华温度）11.反应物化学组成和结构反应物颗粒尺寸及分布的影响反应温度、压力和气氛的影响矿化剂及其他影响因素的影响二简答10.(1)OS—R—R'=4-1-2=1P=2F二C-P+2=1-2+2=1(2)C=S-R-R，=3-0-0=3P=2F二C-P+2=3-2+1=213.选择MgCOs或Mg（OH）2及Al203•3H20较好，其活性较高。这些原料在反应中进行热分解和脱水，获得具有较大比表面和晶格缺陷的初生态或无定形物质从而提高了反应14.(1)温度的影响：温度是影响扩散的最主要的因素。温度越活性，加剧了固相反应的进行。高，原子的扩散激活能越大扩散系数越高。(2)固溶体的类型：间隙

5、固溶体的扩按激活能相对于置换溶体来说一般较小。间隙固溶体的扩散系数比置换固溶体大。（3）晶体结构的类型：不同的晶体结构扩散系数不同，原因不同晶体结构的致密度不相同。（4）晶体缺陷（5）化学成分（6）外场：不同的外场的驱动力和扩散原子力不同导致扩散系数不同。三讨论15.杨德尔方程在反应初期具有很好的适应性，但杨氏模型中假设球形颗粒反应截面积始终不变，因而只适用反应初期转化率较低的情况。而金氏模型中考虑在反应进程中反应截面积随反应进程变化这一事实，因而金氏方程适用范围更广，可以适合反应初.中期。两个方程都只适用于稳定扩散的情况。16、菲克定律认为扩散物质的流动是从高浓度流向低浓度的如果浓度梯度消失

6、扩散物质不在传输。也就是说动力学认为推动力是浓度梯度。17、影响离子扩散系数的主要因素有：扩散基质的晶体结构、参与扩散的离子尺寸.离子与基质间的相互作用能.结构中的空位浓度（若为空位扩散机制）o在FeO、MgO化合物都具有相同的NaCl结构，其阳离子尺寸大致相同。因此F/在FeO中的扩散活化能异常低而Mg2+在MgO中的扩散活化能则高得多的主要原因是因为Fe是易变价元素，Fe2+Fe"将在点阵中引入空位：Fe2+Fe3++^e并且氧分压升高，此空位浓度升高，因而扩散系数升高。四，计算18.NiO(S)+H2(g)=Ni(S)+也0(g)(1)CO2(g)+H2(g)二CO(g)+H2O(g)(

7、2)NiO⑸+C0(g)=Ni⑸+C02(g)(3)C二S-R-R'=6-2-0=4F=C-P+2=4-3+2=3