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1、无机材料科学基础综合测试4测试四一、名词解释（本题30分，每小题3分）1. 结构水2. 压电效应3. 弗仑克尔缺陷4. 硼反常现象5. 非均态核化6. Tg转变温度7. 驰豫表面8. 触变性9. 矿化剂10. 不一致熔融化合物二、填空（本题20分，每小题2分）1. 若将离子晶体中的质点视为球体，则等径球的最紧密堆积方式有和两种，这两种堆积方式中都存在空隙，它们的空间利用率都。2. 在闪锌矿（立方ZnS）结构中，S2密堆积，Zn+填充的空隙，Zn2+的配位数，S2-的配位数，单位晶胞内含有个分子。3. 硅酸盐晶体2MgO 2A12O3 5SiO2的结构式，属于结构。4. 对某MO晶体的空位形成能
2、为4ev，则该晶体在1600C时的空位浓度为。5. 在A12O3中掺杂少量NiO生成黄宝石，经分析认为是形成置换型固溶体，则缺陷反应方程为，固溶体分子式为。6. 将以下物质形成玻璃的难易程度排列一次序（由易至难用编号排列）。（1） 50%GeO2+50%SiO2熔体100C/min 冷却(2) 50%GeO2+50%SiO2气化到一个0，C的薄板上(3)NaO 2SiO22熔体100C/min 冷却(4)ZnCl2熔体100C/min 冷却(5)Na2O A12O3 2SiO2熔体100C/min 冷却(6)NaOSiO22熔体100C/min 冷却7.一种玻璃的摩尔组成为10mol%NaO2
3、0mol%AlO22 370mol%SiO2，则四个基本结构参数分别为Z=,R=8. 真空中，Al2O3瓷片的表面张力为0.90N/m，液态铁的表面张力为1.72 N/m，而Al2O3液态铁的界面张力为2.30 N/m，则接触角为液态铁能否润湿Al2O3瓷片?9.PbZrO3 和 PbTiO3 均属于型结构，其中Zr4+离子半径为0.079nm, Ti4+离子半径为0.068nm，它们之间能形型固溶体，原因是.10.为了获得稳定致密的硅砖制品，希望硅砖中含有尽可能多的越少越好。（2分）三、选择（每小题2分，共20分）1.某离子化合物的正、负离子半径在r+/ r_=0.573，则正离子的配位数为
4、A. 3B. 4C. 6D. 82.下列硅酸盐矿物，属于链状结构的是B. 镁橄榄石Mg2SiO43.C.顽火辉石Mg2Si2O6D.绿宝石 Be3Al2Si6O18下列四种说法哪个正确A.a方石英和b石英结构中均有一对称面B.a一鳞石英结构中SiOSi键角为150C. a一石英结构中SiOSi键角为180D. a一鳞石英结构中有对称面4. 硅酸盐物体中同时存在许多聚合程度不等负离子团，其种类、大小和复杂程度随熔体的组成和温度而变。当温度不变时，熔体中碱性氧化物含量 增加，O/Si比值增大，这时熔体中A. 高聚体数量增多B.高聚体数量减少C.高聚体数量多于低聚体数量D.高聚体数量少于低聚体数量5
5、. 在简单的二元碱金属硅酸盐熔体R2O-SiO2中，正离子R+的含量对熔体的粘度颇具影响，当R2O含量低即O/Si比值较小时，降低粘度的次序为Li+Na+K+这是因为A. SiO 连接方式已接近岛状，四面体基本上靠R-O键力相连 4B. 因 rLi+rNa+rK+, Li-O键力最强C. Li+的积聚作用最大，即吸引SiO.中O2-来包围自己的能力最强4D. SiO4间的键力是粘度的主要表征，R,半径愈小，对SiO4间的Si-O键削弱能力愈强6. 不能单独形成玻璃，但能改变网络结构，处于网络外的氧化物（网络修饰体），其单键强度为A. 250 kJ/molB. 225 kJ/molC. 205k
6、J/molD. 2N-i；1+2Of1+VTuLII，固溶体分子式为A12rNixO3-x/2。（2分）6.将以下物质形成玻璃的难易程度排列一次序（由易至难用编号排列）（2）（1）（5）（3）（6）(4)(1)50%GeO2+50%SiO2熔体100-C/min 冷却(2)50%GeO2+50%SiO2气化到一个0C的薄板上(3)NaO 2SiO22熔体100C/min 冷却(4)ZnCl2熔体100C/min 冷却(5)Na2O A12O3 2SiO2熔体100C/min 冷却(6)NaO SiO22熔体100C/min 冷却 (2 分)7. 一种玻璃的摩尔组成为10mo1%Na2O20mo
7、1%A12O370mo1%SiO2，则四个基本结构参数分别为Z：，R=，X=L，Y=2。（2分）8.真空中，A12O3瓷片的表面张力为0.90N/m，液态铁的表面张力为1.72 N/m,而A12O3一液态铁的界面张力为2.30 N/m，则接触角为144.5。液 态铁能否润湿A12O3瓷片？ 一 。（2分）9. PbZrO3和PbTiO3均属于 钙钛矿（CaTiO3）型结构，其中Zr4+离子半径为0.079nm，Ti4+离子半径为0.068nm，它们之间能形成完全置换 型固溶体，原因是一（2分）10.为了获得稳定致密的硅砖制品，希望硅砖中含有尽可能多的鳞有L,而F石英-越少越好。（2分）三、选择
8、（每小题2分，共20分）1.某离子化合物的正、负离子半径在r+/ r一=0.573,则正离子的配位数为A. 3B. 4D. 82.下列硅酸盐矿物，属于链状结构的是A. 叶腊石 Al2Si4Oio（0H） 2B.镁橄榄石 Mg2SiO4C顽火辉石Mg Si O D.绿宝石Be Al Si O 22 6326 183. 下列四种说法哪个正确A. a方石英和b石英结构中均有一对称面B. a一鳞石英结构中SiOSi键角为150C. a一石英结构中SiOSi键角为180D. a一鳞石英结构中有对称面4. 硅酸盐物体中同时存在许多聚合程度不等负离子团，其种类、大小和复杂程度随熔体的组成和温度而变。当温度不
9、变时，熔体中碱性氧化物含量 增加，O/Si比值增大，这时熔体中A.高聚体数量增多B.高聚体数量减少C.高聚体数量多于低聚体数量D.高聚体数量少于低聚体数量5. 在简单的二元碱金属硅酸盐熔体R2OSiO2中，正离子R+的含量对熔体的粘度颇具影响，当R2O含量低即O/Si比值较小时，降低粘度的次序为Li+Na+K, 这是因为A. SiO4连接方式已接近岛状，四面体基本上靠RO键力相连B. 因心匕，Li一。键力最强C. Li+的积聚作用最大，即吸引SiO4中-来包围自己的能力最强D. SiO4间的键力是粘度的主要表征，R+半径愈小，对SiO4间的SiO键削弱能力愈强。6. 不能单独形成玻璃，但能改变
10、网络结构，处于网络外的氧化物（网络修饰体），其单键强度为A. 250 kJ/molB. 225 kJ/molC. 205kJ/molD. K+、Na+、Li+B.泥浆的触变性A泥浆的流动性C.泥浆的滤水性D.泥团的可塑性空间利用率:晶胞中Mg。分子所占体积3 单位晶胞体积V呻/a =0.0522/0.424=0.685=68.5%单苞届期原屋单怛髭胞转粗= 3.51 g/crfi2)2.（5分）玻璃与金属封接，为什么要预先在金属表面作氧化处理，其作用如何？【解】降低金属一玻璃界面能，促进玻璃熔体在金属表面的润湿，增加玻璃与金属的粘附力，提高封接强度。13.（15分）如图为ABC三元系统相图。1
11、）说明化合物D1、D2和D3的性质；2）划分副三角形，判断各三元无变量点E、F、G、H、I的性质，并写出 相平衡方程；3）用箭头标出DABC边上及各界线上的温降方向，并判断各界线性质；4）写出组成为M熔体的析晶过程相平衡表达式，并计算液相组成点刚达 到结晶结束点时所存在的各相的百分含量（用线段表示）【解】1）为不一致熔融二元化合物，D2为一致熔融二元化合物D3为不一致熔融三元化合物（3分）”如图划二5E为低共熔点，LeA+D3+CF为低共熔点，LfA+D3+D1G为低共熔点，LgB+D3+D1H为单转熔点，Lh+D2D3+BI为单转熔点，、+CD2+D3（5分）3） DABC边上及各界线上的温降方向如图所示，其中EI和Se为转熔线，有：EI： Lei+CD3Se1： Le+AD1（2 分）4） M熔体的结晶路线如图所示，析晶过程相平衡表达式为：（3分）当液相组成点刚达到结晶结束点G时，有:1x100%JO液相量=竺滇.业刊JG固相1）事=固相B量=（2分）
