无机材料科学基础题库--简答题.doc

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1、简答题1/粘度及其影响因素（以硅酸盐熔体为例）粘度：使相距一定距离的两个平行平面以一定速度相对移动所需的力硅酸盐熔体粘度与组成的关系-粘度的大小由熔体中硅氧四面体网络连接程度决定碱金属、碱土金属：熔体分化，网络断裂程度增加，粘度降低碱金属的硅酸盐熔体中加入Al2O3：当Al2O3/Na2O<1时：Al2O3代替SiO2起“补网”作用，提高粘度当Al2O3/Na2O>1时，Al进入[AlO6]位置中，粘度降低碱金属的硅酸盐熔体中加入B2O3：最初加入的B2O3，处于[BO4]中®结构聚集紧密，粘度升高；随着硼含量增加，硼处于三角体中®网络结构疏松，粘度下降R+对粘度的影响：浓度:O/

2、Si低时，Si-O键决定粘度®随R+半径减小，熔体粘度减小O/Si高时，[SiO4]靠键力R-O相连®随R+半径减小，熔体粘度增大碱土金属离子：R2+浓度的影响：O/Si比离子极化对粘度的影响：离子变形，共价键成分增加®减弱了Si-O键力，粘度降低Pb2+>Ba2+>Cd2+>Zn2+>Ca2+>Mg2+2.表面能及其影响因素（以硅酸盐熔体为例）表面能：将表面增大一个单位面积所需要作的功组成对硅酸盐熔体表面张力的影响:Al2O3、CaO、MgO、SiO2增大表面张力；K2O、PbO、B2O3、Sb2O3、Cr2O3降低表面张力化学键型对熔体表面张力的影响:具有金属键的熔体表面张力>

3、共价键>离子键>分子键温度的影响：大多数硅酸盐熔体的表面张力随着温度的升高而降低®温度升高100℃，表面张力降低~1%3.玻璃结构的晶子假说学说要点：硅酸盐玻璃由无数“晶子”组成。“晶子”不同于一般微晶，是带有晶格变形的有序区域，分散于无定形介质中，“晶子”到无定形介质的过渡是逐步完成的，两者之间无明显界线。（3分）意义及评价：揭示了玻璃的结构特征：微不均匀性、近程有序性。不足之处：晶子含量、化学组成未能合理确定。（2分）4.玻璃结构的无规则网络假说学说要点：玻璃态物质也是由一个三度空间网络所构成。网络由离子多面体构筑而成，排列没有规律性。网络形成离子位于多面体的中心，网络变性离子

4、均匀、无序地分布在空隙中。氧化物形成玻璃的规则:每个氧离子最多与两个网络形成离子相连。多面体中阳离子的配位数£4。氧多面体相互共角而不共棱或共面。每个多面体至少有3个角与相邻多面体共用。两种假说各有优缺点，两种观点正在逐步靠近。两种观点比较一致的看法-玻璃是近程有序、远程无序的无定形物质。晶子假说：着重于玻璃结构的微不均匀性、有序性。无规则网络假说：着重于玻璃结构的均匀性、连续性、无序性、统计性。两种假说各自能解释玻璃的一些性质和变化规律。5.润湿及其分类P115润湿：固体与液体接触后，体系的吉布斯自由能降低的现象。（2分）分类：附着润湿、铺展润湿、浸渍润湿（3分）6.固相反应与烧

5、结固相反应的定义及特点广义：固相参与的化学反应狭义：固体与固体发生化学反应生成新的固体固相反应的特点：固相反应是非均相反应，反应速度较慢固相反应需要高温，固相反应开始的温度远低于反应物的熔点或系统低共熔温度：泰曼温度固相反应包括相界面的化学反应、固相内的物质迁移两个过程当反应物之一存在多晶转变时，转变温度通常也是反应开始明显进行的温度-海德华定律论述题：1.毛细管现象、玻璃板间的防潮、烧结推动力影响润湿的因素表面张力gsv和gsl相差越大、glv越小，润湿越好粗糙度实际表面具有一定的粗糙度®真正表面积比表观面积大真实接触角q<90°时，粗糙度越大，表观接触角越小，越容易湿润；q>9

6、0°时，粗糙度越大，愈不利于润湿吸附膜吸附降低表面能g®sv，不利于润湿粘土荷电的主要原因：粘土晶格内离子的同晶置换（主要产生负电荷）粘土表面的腐殖质离解（羧基、酚羧基）活性边表面上的破键（高岭石®两性电荷）粘土的阳离子交换性粘土颗粒带负电®吸附介质中的阳离子®被吸附的阳离子能被溶液中其它浓度大、价数高的阳离子交换粘土的离子交换反应的特点同号离子相互交换等当量交换交换和吸附可逆离子交换不影响粘土本身结构粘土的阳离子交换容量（cationexchangecapacity，简称c.e.c）100g干粘土吸附的离子的毫克当量数影响阳离子交换容量的因素粘土矿物的组成和结构（同晶置换、晶格层

7、间结合）粘土的细度含腐殖质数量溶液的pH值离子浓度鉴定矿物组成阳离子交换能力的影响因素阳离子的电荷数粘土对阳离子的吸附能力次序：M3+>M2+>M+H+：容积小、电荷密度高，粘土对它吸力最强离子水化膜的厚度同价离子，半径愈小，水化膜愈厚：Li+>Na+>K+不同价离子：高价离子与粘土颗粒表面的静电引力的影响超过水化膜厚度的影响粘土的阳离子交换序：离子价效应、离子水化半径H+>Al3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+影响粘土结合水