無機材料科學基礎期末試題及答案(已修改)

　

【正文】 無機材料科學基礎試卷六一、 名詞解釋（20分） 反螢石結構、晶胞； 肖特基缺陷、弗倫克爾缺陷； 網絡形成體、網絡改變體； 觸變性、硼反常現象；二、選擇題（8分） 粘土泥漿膠溶必須使介質呈（ ） A、酸性 B、 堿性 C、 中性硅酸鹽玻璃的結構是以硅氧四面體為結構單元形成的（ ）的聚集體。A、近程有序，遠程無序 B、近程無序，遠程無序 C、近程無序，遠程有序依據等徑球體的堆積原理得出，六方密堆積的堆積系數（ ）體心立方堆積的堆積系數。A、大于 B、小于 C、等于 D、不確定某晶體AB，A—的電荷數為1，A—B鍵的S=1/6，則A+的配位數為（ ）。A、4 B、12 C、8 D、6在單位晶胞的CaF2晶體中，其八面體空隙和四面體空隙的數量分別為（ ）。A、4，8 B、8，4 C、1，2 D、2，4點群L6PC屬（ ）晶族（ ）晶系。A、高級等軸 B、低級正交 C、中級六方 D、高級六方下列性質中（ ）不是晶體的基本性質。A、自限性 B、最小內能性 C、有限性 D、各向異性晶體在三結晶軸上的截距分別為1/2a、1/3b、1/6c。該晶面的晶面指數為（ ）。A、（236） B、（326） C、（321） D、（123）非化學計量化合物Cd1+xO中存在（ ）型晶格缺陷A、陰離子空位 B、陽離子空位 C、陰離子填隙 D、陽離子填隙可以根據3T曲線求出熔體的臨界冷卻速率。熔體的臨界冷卻速率越大，就（ ）形成玻璃。A、越難 B、越容易 C、很快 D、緩慢1晶體結構中一切對稱要素的集合稱為（ ）。 A、對稱型 B、點群 C、微觀對稱的要素的集合 D、空間群1在ABO3(鈣鈦礦)型結構中，B離子占有（ ）。 A、四面體空隙 B、八面體空隙 C、立方體空隙 D、三方柱空隙晶體 三、填空（17分）在玻璃形成過程中，為避免析晶所必須的冷卻速率的確定采用（ ）的方法。a=b≠c α=β=γ=900的晶體屬（ ）晶系。六方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（ ）面，立方緊密堆積的原子密排面是晶體中的（ ）面。Zn1+x O在還原氣氛中可形成（ ）型半導體，缺陷濃度與氧分壓的1/6次方成（ ），如果減少周圍氧氣的分壓，Zn1+x O的密度將（ ）。b 與位錯線（ ）的位錯稱為刃位錯，；b 與位錯線（ ）的位錯稱為螺位錯。形成連續固溶體的條件是（ ）、（ ）和（ ）。在AB2O4型尖晶石結構中，若以氧離子作立方緊密堆積排列，在正尖晶石結構中，A離子占有（ ）空隙，B離子占有（ ）空隙。晶體的熱缺陷有（ ）和（ ）兩類，熱缺陷濃度與溫度的關系式為（ ）。硅酸鹽晶體分類的依據是（ ）。按此分類法可將硅酸鹽礦物分為（ ）結構、（ ）結構、（ ）結構、（ ）結構和（ ）結構。陶瓷元件表面被銀，為提高瓷件與銀層間的潤濕性，瓷面表面應（ ）。1同價陽離子飽和的黏土膠粒的ξ電位隨陽離子半徑的增加而（ ）。1Ca黏土泥漿膠溶時，加入NaOH和Na2SiO3電解質，（ ）效果好？四、 問答題（45分） 為什么等軸晶系有原始、面心、體心格子，而沒有單面心格子？（6分） 用KCl和CaCl2分別稀釋同一種黏土泥漿，當電解質加入量相同時，試比較兩種泥漿下列性質的差異。（10分）（1）泥漿的流動性 （2）泥漿的觸變性 （3）泥漿的可塑性 （4）坯體的致密度 （5）黏土的ζ電位高嶺石和蒙脫石的結構特點，并解釋為什么蒙脫石具有膨脹性和高的陽離子交換容量，而高嶺石則不具有膨脹性、陽離子交換容量也很低。（10分）說明熔體中聚合物形成過程？從結構上來說明在SiO2熔體中隨著Na2O加入量的不同，熔體粘度、形成玻璃能力如何變化，為什么? （9分）出下列反應的合理缺陷反應式（10分）a．NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體b．CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶體五、 計算題（10分）在CaF2晶體中，計算在1600℃時熱缺陷的濃度。如果CaF2晶體中，含有百萬分之一的YF3 雜質，則在1600℃時CaF2晶體中是熱缺陷占優勢還是雜質缺陷占優勢？（玻爾茲曼常數k=102電子的電荷e=1019）無機材料科學基礎試卷六答案及評分標準二、 名詞解釋（20分） 晶胞、反螢石結構：反螢石結構：這種結構與螢石完全相同，只是陰、陽離子的個數及位置剛好與螢石中的相反，即金屬離子占有螢石結構中F—的位置，而02—離子或其他負離子占Ca2+的位置，這種結構稱為反螢石結構。（） 晶胞：從晶體結構中取出來的以反映晶體周期性和對稱性的最小重復單元。（） 肖特基缺陷、弗倫克爾缺陷； 肖特基缺陷：如果正常格點上的原子，熱起伏過程中獲得能量離開平衡位置遷移到晶體的表面，在晶體內正常格點上留下空位，這即是肖特基缺陷。（）弗倫克爾缺陷：在晶格熱振動時，一些能量足夠大的原子離開平衡位置后，擠到晶格點的間隙中，形成間隙原子，而原來位置上形成空位，這種缺陷稱為弗倫克爾缺陷。（） 網絡形成體、網絡改變體； 網絡形成體：單鍵強度大于335KJ/mol的氧化物，可單獨形成玻璃。（）網絡變性體：單鍵強度＜250KJ/mol。這類氧化物不能形成玻璃，但能改變網絡結構，從而使玻璃性質改變。（） 觸變性、硼反常現象； 觸變性：是泥漿從稀釋流動狀態到稠化的凝聚狀態之間存在的介于兩者之間的中間狀態。即泥漿靜止不動時似凝固體，一經擾動或搖動，凝固的泥漿又重新獲得流動。如再靜止又重新凝固，可重復無數次。（）硼反常現象：硼酸鹽玻璃與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，其性質隨R2O或RO加入量的變化規律相反，這種現象稱硼反常現象。（）二、選擇題（8分，3個空2分） B；A；A；D；A；C、C；C；A；D；A；1D；1B三、填空（17分，3個空2分） 繪制3T曲線四方 （0001）、（111）n、反比、增大垂直、平行│（rlr2）/rl│15％、相同的晶體結構類型、離子價相同或離子價總和相等四面體、八面體肖特基缺陷、弗倫克爾缺陷、n/N=exp（?Gf/2kT）硅氧四面體的連接方式、島狀結構、組群狀結構、鏈狀結構、層狀結構、架狀結構拋光1降低1Na2SiO3六、 問答題（45分） （6分）答：因為從結構分布看，單面心格子不符合立方格子所固有的4L3的對稱性。（10分）答：（1）泥漿的流動性 KCl CaCl2 （2分）（2）泥漿的觸變性 KCl CaCl2 （2分）（3）泥漿的可塑性 KCl CaCl2 （2分） （4）坯體的致密度 KCl CaCl2 （2分）（5）黏土的ζ電位 KCl CaCl2 （2分）（10分）答：高嶺石的陽離子交換容量較小，而蒙脫石的陽離子交換容量較大。因為高嶺石是1:1型結構，離子的取代很少，單網層與單網層之間以氫鍵相連，氫鍵強于范氏鍵，水化陽離子不易進入層間，因此陽離子交換容量較小。（5分）而蒙脫石是為2:1型結構，鋁氧八面體層中大約1/