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1、作业题+补充题材料科学基础 作业题 作业 p. 114 3.8 简述非晶态合金的主要特性和应用。 3.9 概念解释：配位数、配位多面体、离子极化、极化率、极化力。 3.12 简述Pauling第1和第2规则。 作业 p. 114 - 115 3.18 ThO2具有萤石型结构，Th4+离子半径为0.100nm，O2-离子半径为0.140nm。试问： 实际结构中的Th4+离子配位数与理论预计配位数是否一致？ 结构是否满足Pauling电价规则？ 3.19 在萤石晶体中，Ca2+半径为0.112 nm，F-半径为0.131 nm，萤石晶体a = 0.547 nm。 求萤石晶体中离子堆积系数。 求萤石
2、的密度。 3.22 画出立方氧化锆晶体结构图，说明此类结构的特点。立方氧化锆为何能用作固体氧化物燃料电池的电解质材料？ 作业 p. 115 3.21 在氧离子紧密堆积中，用Pauling静电价规则来说明，当间隙位置的填充如下列几种情况时，对于获得稳定的结构各需要何种价数的离子： 所有八面体间隙位置均填满； 所有四面体间隙位置均填满； 填满一半八面体间隙位置； 填满一半四面体间隙位置； 填满三分之二八面体间隙位置。 并对每种堆积方式举一晶体实例说明之。 3.23 请分析CaTiO3晶体结构：晶系、有几套等同质点、哪些离子属同一套，单独指出Ca2+、Ti4+、O2-是按什么格子排列。画出CaTiO
3、3晶体结构的投影图并描述其结构，说明其结构与性能之间的相关性。用静电价规则验证CaTiO3晶体结构的稳定性。 作业 补充题 3.27 何谓多晶转变？何谓位移型转变与重建型转变？二者有何特点与区别。 3.32 如何用实验方法鉴别晶体SiO2、SiO2玻璃和硅胶，它们的结构有何不同？ 3.36 SiO2熔体的粘度在1000时为1015dPas，在1400时为108dPas，求其粘滞流动的活化能是多少？ 作业 补充题 3.33 请叙述玻璃的通性。 3.35 有两种不同质量分数组成的玻璃如下，试用玻璃结构参数比较这两种玻璃的性质。 序号 1 2 Na2O 4 15 Al2O3 12 15 SiO2 8
4、4 70 作 业 p. 193 5.2 名词解释：弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷 5.4 写出2种可能缺陷反应式，判断何种为合理。 23 TiO22Al2O3 AlO2 CaO2YF3 ThO Al2O3 MgOZrOCaF作 业 p. 193 - 194 5.5 CaF2晶体的弗仑克尔缺陷形成能为2.8eV，肖特基缺陷形成能为5.5eV，请计算在25和1600时，这两种热缺陷的浓度。 如果CaF2晶体中含有百万分之一的YF3杂质，则分别在25和1600时，CaF2晶体中是热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势？ 5.13 查出MgO、CaO、TiO2四种氧化物的正离子半径、电负性及晶体结构类型，按离子大小
5、、离子价、结构类型等因素预计下列二元系统，生成固溶体还是化合物。 MgO-CaO、MgO-Al2O3、CaO-TiO2、Al2O3-TiO2 作 业 p. 194 - 195 5.14 高温结构材料Al2O3可以用ZrO2来实现增韧，也可以用MgO来促进烧结。 如加入0.2mol% ZrO2，试写出固溶反应式和固溶分子式 如加入0.3mol% ZrO2和x mol% MgO对Al2O3进行复合取代，试写出固溶反应式、固溶分子式及求出x值。 5.16 写出缺陷反应式： 某些二价过渡金属离子在高氧分压气氛中变成三价离子反应； ZrO2在高温低氧分压气氛中着色反应； Ti2O3在高氧分压气氛中变成T
6、i2O3+x； MnO在高氧分压下生成VMn，MnO在低氧分压下生成Mni。 5.17 非化学计量化合物FexO中，Fe3+/Fe2+ = 0.1，求FexO中空位浓度及x值。 第三章 金属和无机材料的结构 3.4 无机熔体和玻璃 补充习题 3.29 简述无机熔体聚合物结构形成的过程和结构特点。 3.30 分析影响熔体粘度的因素有哪些？ 3.31 名词解释：晶子学说和无规则网络学说，单建强，聚合和解聚，网络形成剂和网络变性剂。 3.32 如何用实验方法鉴别晶体SiO2、SiO2玻璃和硅胶，它们的结构有何不同？ 3.33 请叙述玻璃的通性。 3.34 玻璃的质量分数组成为13% Na2O、13% CaO、74% SiO2，计算该玻璃的非桥氧百分数。 3.35 有两种不同质量分数组成的玻璃如下，试用玻璃结构参数比较这两种玻璃的性质。 序号 1 2 Na2O 4 15 Al2O3 12 15 SiO2 84 70 3.36 SiO2熔体的粘度在1000时为1015dPas，在1400时为108dPas，求其粘滞流动的活化能是多少？ 3.37 有一种平板玻璃摩尔分数组成为14 Na2O - 13 CaO - 73 SiO2，其密度为2.5g/cm3，计算该玻璃的原子堆积系数为多少？
