材料科学基础期末复习

《材料科学基础期末复习》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、材料科学基础复习1、正尖晶石，反尖晶石；萤石结构，反萤石结构；位移型转变，重建型转变；二八面体，三八面体；同质多晶，异质同晶。正尖晶石答：在尖晶石AB2O4型结构中，如果A离子占据四面体空隙，B离子占据八面体空隙，则称为正尖晶石。(A)[B2]O4反尖晶石型结构答：如果半数的B离子占据四面体空隙，A离子和另外半数的B离子占据八面体空隙，则称为反尖晶石。(B)[AB]O4萤石结构:答：Ca2+作立方紧密堆积,F-充填于全部的四面体空隙,八面体空隙全部空着，因此在八个F-之间存在有较大的空洞，为阴离子F-的扩散提供条件反萤石结构：答：晶体结构与萤石完全相同，只是阴、阳离子的位置

2、完全互换。如：Li2O、Na2O、K2O等。其中Li+、Na+、K+离子占有结构中F-离子的位置，而O2-或其它离子占有Ca2+离子的位置。叫做反同形体。位移型转变：答：同一系列（即纵向）之间的转变不涉及晶体结构中键的破裂和重建，仅是键长和键角的调整，转变迅速且可逆重建型转变：答：不同系列（即横向）之间的转变，如α-石英和α-磷石英，α-磷石英和α-方石英之间的转变都涉及键的破裂和重建，转变速度缓慢二八面体：答：八面体以共棱方式相连，但八面体中的O2-离子只被两个其它阳离子所共用，这种八面体称为二八面体。三八面体：答：八面体仍共棱方式相连，但八面体中的O2-离子被其它三个阳

3、离所共用，称为三八面体。同质多晶：答：化学组成相同的物质，在不同的热力学条件下形成不同的晶体的现象。异质同晶：答：化学组成相似或相近，在相同的热力学条件下，形成的晶体具有相同的结构，这种现象称为类质同晶现象。2、架状结构，层状结构，岛状结构。岛状结构:硅酸盐晶体结构中的硅氧四面体以孤立状态存在,它们之间通过其它正离子的配位多面体连结。层状结构:硅氧四面体通过三个共同氧连接，在二维平面内延伸成一个硅氧四面体层。架状结构：架状结构硅酸盐晶体其结构特征是每个硅氧四面体的四个角顶都与相邻的硅氧四面体共顶3、解释在AX型晶体结构中，NaCl型结构最多？答：在AX型晶体结构中，一般阴离

4、子X的半径较大，而阳离子A的半径较小，所以阴离子做紧密堆积，阳离子填充在其空隙中。大多数AX型化合物的r+/r-比在0.414-0.732之间，应填充在八面体空隙中。即具有NaCl型结构；并且NaCl型晶体结构的对称性较高，那么有些在0.732-1.00之间的晶体，其晶格能相差很小，且由于极化结果，也趋向于NaCl型结构，所以AX型晶体结构中，NaCl型结构最多。4、用NaCl结构理论解释水泥熟料中死烧MgO和CaO结构的不同？答：NaCl结构是一种立方面心格子，其中阴离子按最紧密方式堆积，阳离子充填于全部的八面体的空隙中，阴阳离子的配位数都为6。水泥熟料中死烧MgO和Ca

5、O结构与NaCl结构，结构非常稳定水化速度缓慢，会影响水泥的安定性。但由于Ca2+半径比Mg2+半径大得多，因而在CaO结构中，O2-被"撑开"，这样，CaO结构不如MgO的结构稳定，游离CaO水化速度比游离MgO要快些，游离CaO加热即可水化，而游离MgO经压蒸才能水化。5、TiO2的性质及应用1.在光学性质上具有很高的折射率。为集成光学棱镜材料。2.在电学性质上具有高的介电系数。因此，成为制备光学玻璃的原料，也是无线电陶瓷中需要得晶相。3.TiO2的纳米和介孔材料有催化、净化效果，用于光催化下的净化功能6、为什么对称轴不存在5次和高于6次以上的轴？1.因为5次和高于6次

6、对称轴的存在都违反晶体的格子构造规律，它们所构成的面网网孔均不能无间隙地排满整个平面，结果在面网上就出现空隙，这在晶体格子构造中是不可能存在的2.另外，从基转角α来看，只有等于360o、180o、120o、90o、60o、0o,才能整除360o，即n=360/α为整数。3.正五边形上两平行行列ad和bc得结点间距不等，违反空间格子规律，所以5次对称轴在晶体上是不存在的。7、用岛状结构理论解释水泥熟料中γ－C2S和β－C2S结构的不同？镁橄榄石中如果Mg2+离子位置全部换成Ca2+离子，就是水泥熟料中的γ-C2S的结构,其中Ca2+的配位数为6.结构稳定，活性低在水泥中几乎是

7、惰性的。但如其中的Ca2+的配位数为8和6两种配位时，是β-C2S，则属单斜晶系，随亦为岛式结构，由于其配位不规则，化学性质活泼，能与水发生水化反应。8、分析说明高岭石，蒙脱石结构特点及其结构差异，并说明性质和结构的相关性。答：高岭石：1:1层状结构，有解理性，层间为氢键。因此可交换的阳离子容量小。水分子不易进入单网层之间，晶体不会因为水含量增加膨胀，固具有很好的可塑性。蒙脱石：2:1层状结构，有解理性，层间为范氏键，易吸水，有膨润性。具有很高的阳离子交换能力。对Na、Ca、Mg、Al、H等正离子均有强的交换性。9