无机材料科学基础答案

1、大学生电脑主页 - dxsdiannao.com 大学生喜欢的都在这里大学生电脑主页 dxsdiannao.com 大学生的百事通无机材料科学基础教学大纲英文课程名称: Foundation of Inorganic Material Science课程编号：0711305总学时：88（其中理论课学时：74 实验学时：14）总学分：5.5先修课程：物理化学、晶体学适用专业：无机非金属材料工程开课单位：材料科学与工程学院无机非金属材料工程教研室执笔人：梁忠友 审校人：来启辉一、课程教学内容绪论材料的发展动向及本课程的重要地位；本课程的特色及基本要求。第一章 晶体化学基本原理原子半径和离子半。

2、 无机材料科学基础试卷二 一名词解释20分82.5分 刃位错类质同晶对称型弗伦克尔缺陷均匀成核不稳定扩散一致熔融化合物二次再结晶 刃位错：柏格斯矢量与位错线垂直的位错。 类质同晶：物质结晶时，其晶体结构中本应由某种离子或原子占有的配位位置，。

3、. .第一章、晶体结构基础1、晶体的基本概念晶体的本质：质点在三维空间成周期性重复排列的固体，或者是具有格子构造的固体。晶体的基本性质：结晶均一性、各向异性、自限性、对称性、最小内能性。对称性：同一晶体中，晶体形态相同的几个部分（或物理性质相同的几个部分）有规律地重复出现。 空间格子的要素：结点空间格子中的等同点。 行列结点沿直线方向排列成为行列。结点间距相邻两结点之间的距离；同一行列或平行行列的结点间距相等。面网由结点在平面上分布构成， 任意两个相交行列便可以构成一个面网。平行六面体：结点在三维空间。

4、 第三章 晶体结构，习题与解答 3-1 名词解释 （ a）萤石型和反萤石型 （ b）类质同晶和同质多晶 （ c）二八面体型与三八面体型 （ d）同晶取代与阳离子交换 （ e）尖晶石与反尖晶石 答：（ a）萤石型： CaF2 型结构中， Ca2+按面心立方紧密排列， F-占据晶胞中全部四面体空隙。 反萤石型：阳离子和阴离子的位置与 CaF2 型结构完全相反，即碱金属离子占据 F-的位置， O2-占据 Ca2+的位置。 （ b）类质同象：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有，共同组成均匀的、呈单一相的晶体，不引起键。

5、. 测试九 问答与计算 1（5分）Si和Al的原子量非常接近（分别为28.09和26.98），但SiO2及Al2O3的密度相差很大（分别为 2.65 g/cm3及 3.96 g/cm3）试运用晶体结构及鲍林规则说明这一差别。 2（15分）石墨、云母和高岭石具有相似的结构，请分析它们结构的区别以及由此引起的性质上的差异。 3（1）（5分）在MgO晶体中，肖特基缺陷的生成能为6 ev，分别计算 25 。

6、2-1 名词解释（a）弗伦克尔缺陷与肖特基缺陷；（b）刃型位错和螺型位错 （c ）类质同象与同质多晶解：（a）当晶体热振动时，一些能量足够大的原子离开平衡位置而挤到晶格点的间隙中，形成间隙原子，而原来位置上形成空位，这种缺陷称为弗伦克尔缺陷。如果正常格点上原子，热起伏后获得能量离开平衡位置，跃迁到晶体的表面，在原正常格点上留下空位，这种缺陷称为肖特基缺陷。（b）滑移方向与位错线垂直的位错称为刃型位错。位错线与滑移方向相互平行的位错称为螺型位错。（c）类质同象：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置。

7、 1. 解释下列名词：凝聚系统，介稳平衡，低共熔点，双升点，双降点，马鞍点，连线规则，切线规则，三角形规则，重心规则。解：凝聚系统：不含气相或气相可以忽略的系统。介稳平衡：即热力学非平衡态，能量处于较高状态，经常出现于硅酸盐系统中。低共熔点：是一种无变量点，系统冷却时几种晶相同时从熔液中析出，或加热时同时融化。双升点：处于交叉位的单转熔点。双降点：处于共轭位的双转熔点。马鞍点：三元相图界线上温度最高点，同时又是二元系统温度的最低点。连线规则：将一界线（或其延长线）与相应的连线（或其延长线）相交，其交。

8、1第一章1.1 为什么说无机材料的化学键与电子结构是决定其晶体结构和物理性能的最基本因素？答：晶体结构是晶体中原子或离子按照一定的排列规律在空间周期性重复排列的结果。构成晶体的各原子的电子结构决定了它们按照何种键型结合：离子键、金属键、共价键或分子键。键型是影响晶体中原子配位结构的最主要因素，如纯离子键晶体中离子按照等大球体或不等大球体最紧密堆积方式排列；金属键是离子间的排斥力和电子与离子间引力平衡的结果；共价键中电子排列特点使共价键具有饱和性，原子间只能按照特定的方位结合；极性共价键是离子键向共价。

9、.无机材料科学基础试卷六名词解释（20 分）1、 反萤石结构、晶胞；2、 肖特基缺陷、弗伦克尔缺陷； 3、 网络形成体、网络改变体；4、 触变性、硼反常现象；二、选择题（8 分）1、 粘土泥浆胶溶必须使介质 呈（ ）A、酸性 B、 碱性 C、 中性2、硅酸盐玻璃的结构是以硅氧四面体 为结构单元形成的（ ）的聚集体。A、近程有序，远程无序 B、近程无序，远程无序 C、近程无序，远程有序3、依据等径球体的堆积原理得出，六方密堆积的堆积系数（ ）体心立方堆积的堆积系数。A、大于 B、小于 C、等于 D、不确定4、某晶体 AB，A的电荷数为 1，AB 键。

10、第一章 晶 体 结 构 基 础1-1 定义下述术语，并注意它们之间的联系和区别：晶系；点群；空间群；平移群；空间点阵1-2 简述晶体的均一性、各向异性、对称性三者的相互关系。1-3 列表说明七个晶系的对称特点及晶体定向规则。1-4 四方晶系晶体ab，c1/2a。一晶面在X、YZ轴上的截距分别为2a, 3b和6c。给出该晶面的密勒指数。1-5 在立方晶系中画出下列晶面：a）（001）b）（110）c）（111）1-6 在上题所画的晶面上分别标明下列晶向：a(210) b(111) c(101) 1-7 立方晶系组成111单形的各晶面构成一个八面体，请给出所有这些晶面的密勒指数。1-8 试。

11、6-1 说明熔体中聚合物形成过程？ 答：聚合物的形成是以硅氧四面体为基础单位，组成大小不同的聚合体。 可分为三个阶段 初期：石英的分化； 中期：缩聚并伴随变形； 后期：在一定时间和一定温度下，聚合和解聚达到平衡。 6-2 简述影响熔体粘度的因素？ 答：影响熔体粘度的主要因素：温度和熔体的组成。 碱性氧化物含量增加，剧烈降低粘度。 随温度降低，熔体粘度按指数关系递增。 6-3 名词解释（并比较其异同） 晶子学说和无规则网络学说 单键强 分化和缩聚 网络形成剂和网络变性剂 答：晶子学说：玻璃内部是由无数“晶子”组成，微晶子是。

12、1无机材料科学基础实验讲义目 录实验一 紧密堆积原理及模型 实验二 晶体结构模型分析 实验三 玻璃的析晶实验四 粘土泥浆动电位的测定实验五 固相反应速度的测定2实验一 紧密堆积原理及模型一、实验目的1、掌握紧密堆积原理，弄清各种堆积方式，为学习具体的晶体结构打下基础。2、认识并掌握立方简单堆积，立方紧密堆积，六方紧密堆积中单胞内球的个数，空隙种类、位置以及堆积系数的计算。二、紧密堆积原理原子或离子都有一定的半径，它们在空间成周期性的重复规则排列，而构成晶体结构。因此，从几何角度看，原子或离子之间的相互结合，。

13、. 第二章 晶体结构答案 2-4定性描述晶体结构的参量有哪些？定量描述晶体结构的参量又有哪些？ 答：定性：对称轴、对称中心、晶系、点阵。定量：晶胞参数。 2-5依据结合力的本质不同，晶体中的键合作用分为哪几类？其特点是什么？ 答：晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。 离子键的特点是没有方向性和饱和性，结合力很大。共价键的特点是具有方向性和饱和性，结合力也很大。金属键是没有。

14、. 1、已知Mg2+半径为0.072nm，O2-半径为0.140nm，计算MgO晶体结构的堆积系数与密度。 解：MgO为NaCl型，O2-做密堆积，Mg2+填充空隙。 =0.140nm，=0.072nm，=4，晶胞中质点体积：，晶胞体积=，堆积系数=晶胞中MgO体积/晶胞体积=68.5%，密度=晶胞中MgO质量/晶胞体积=3.49g/cm3。 2、（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3。

15、第一章 晶体几何基础 1-1 解释概念： 等同点 ：晶体结构中，在同一取向上几何环境和物质环境皆相同的点。 空间点阵 ：概括地表示晶体结构中等同点排列规律的几何图形。 结点 ：空间点阵中的点称为结点。 晶体 ：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。 对称 ：物体相同部分作有规律的重复。 对称型 ：晶体结构中所有点对称要素（对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴）的集合为 对称型，也称点群。 晶类 ：将对称型相同的晶体归为一类，称为晶类。 晶体定向 ：为了用数字表示晶体中点、线、面的相对位置，在晶体中引入一个坐标系 统。

16、. 1、熔体的概念：不同聚合程度的各种聚合物的混合物 硅酸盐熔体的粘度与组成的关系（决定硅酸盐熔体粘度大小的主要因素是硅氧四面体网络连接程度） 在熔体中加入LiO2、Na2O、K2O和BaO、PbO等，随加入量增加，粘度显著下降。 在含碱金属的硅酸盐熔体中，当Al2O3/Na2O1时，用Al2O3代替SiO2可以起“补网”作用，从而提高粘度。一般加入Al2O3、SiO2和ZrO2有类似的效果。。