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1、-2章 材料化学的理论基础1.用固体能带理论区别导体、半导体、绝缘体。根据晶体的能带理论，金属晶体中布里渊区一般有重叠，且部分充填。同一区相邻状能级非常接近，只要很下的电场就能把电子提升到相邻的较高能级，导电性好；半导体物质，第一布里渊区是填满的，和空的第二布里渊区之间只有较小的能量间隙温度升高时，第一布里渊区顶部的电子受到激发，进入到第二布里渊区底部，向自由电子一样，在外加电场的作用下，表现出导电性；温度越高，激发到第二布里渊区的电子越多，其导电性也越强；（绝缘体物质，电子填满最低的一系列能带，满带与空带之间的能量间隙很大，电子不能被激发到空带中，因此不能导电。2.晶体的宏观特性有那些。自限
2、性、晶面角守恒、解理性、晶体的各向异性、晶体的均匀性、晶体的对称性、固定的熔点这是由构成晶体的原子和晶体内部结构的周期性决定的。说明晶体宏观特性是微观特性的反映3.说明晶体点阵缺陷的分类情况。按形成晶体缺陷的原子种类，可将晶体缺陷分成化学缺陷和点阵(几何)缺陷两类。按点阵缺陷在三维空间的尺度，又可将点阵缺陷分为点缺陷、线缺陷、面缺陷三类。4.用实验事实简述非晶体材料的几何特征。5.写出TiO2在还原气氛中失去部分氧，生成的缺陷反应，说明代表的意义。6.晶体一般的特点有哪些；点阵和晶体的结构有何关系。（1）晶体的一般特点是：a、均匀性：指在宏观观察中，晶体表现为各部分性状相同的物体b、各向异性：
3、晶体在不同方向上具有不同的物理性质c、自范性：晶体物质在适宜的外界条件下能自发的生长出晶面、晶棱等几何元素所组成凸多面体外形d、固定熔点：晶体具有固定的熔点e、对称性：晶体的理想外形、宏观性质以及微观结构都具有一定的对称性（2）晶体结构中的每个结构基元可抽象成一个点，将这些点按照周期性重复的方式排列就构成了点阵。点阵是反映点阵结构周期性的科学抽象，点阵结构是点阵理论的实践依据和具体研究对象，它们之间存在这样一个关系： 点阵结构点阵结构基元 点阵点阵结构结构基元7. 晶体衍射的两个要素是什么？它们与晶体结构有何对应关系？在衍射图上有何反映。 晶体衍射的两个要素：衍射方向和衍射强度关系：晶胞大小、
4、形状 衍射方向衍射（点、峰）的位置晶胞内原子种类和位置衍射强度衍射点（线）的黑度、宽度峰的高度、高度8. 总结位错在金属材料中的作用。参考答案要点位错在金属材料中可以起到强化作用，通过位错运动完成塑性变形，合金中位错与溶质原子发生作用形成气团造成屈服现象和应变时效，位错是第二相形核的择优场所，位错影响扩散速度。9.说明晶界对材料性能及变形的影响。晶界影响到材料的各个方面，具有晶界能，影响到多晶材料中的第二相的形状，晶界可以运动，有晶界偏聚，晶界电荷变化，承担载荷传递作用，晶界熔点低，易过烧，晶界是易扩散通道，晶界处易形核，晶界易受腐蚀；晶界对金属材料在常温下强化，高温下弱化10.画出fcc晶胞
5、中（111）晶面上的所有110晶向。fcc晶胞如图1，ACE所在晶面为（111）晶面，110晶向为OD方向11.假设把MgO固溶到ZrO2中（10%），,（1）写出两种可能的固溶反应式；（举例）（2）设Mg2+进入Zr2+位置的摩尔分数为x，试写出相应两种固溶体分子式。12.一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a，确定此晶面的晶面指数，并图示。在X、Y、Z轴上的截距系数：2、1/2、2/3。截距系数的倒数比为1/223/2=143晶面指数为：（143）13.简述P型半导体和N型半导体导电机理。14.Mg（熔点924K）和Zn（熔点692K）的相图具有
6、两个低共熔点，一个为641K（3.2%Mg，质量分数），另一个为620K（49%Mg，质量分数），体系的熔点曲线上有一个最高点863K（15.7%Mg）。（1）绘出Mg和Zn的Tx（温度组成）图。（2）标明各区中的相。另一种参考15. 四面体型分子CH3Cl具有哪些那些对称元素。四面体型分子CH3Cl具有_1度旋转轴、_3度旋转轴_、_对称面_等对称元素16. 在立方晶系中写出面OBC、ODDO的晶面指数和OB、OD晶向指数（AD=1/2AB）。1OBC的晶面指数为：(111)或(111)；ODDO的晶面指数为：(210)或(210)2OB晶向指数为：110；OD晶向指数：210。（17.图例是A-B-C三元系成分三角形的一部分，其中X合金的成分是_ 20%A-40%B-40%C _。17题图 18题图18.如图是A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题：（1）写出点P，R，S的成分；（2）设有2kgP，问需要多少何种成分的合金Z才可混熔成6kg成分为R的合金。19.相变的含义是什么？从热力学角度来划分，相变可以分为哪几类？1)相变的含义：指再外界条件发生变化的过程中，物相于某一种特定的条件下（或临界值时）发生突变。2）从热力学角度：按照转变方向可分为可逆与不可逆相变，按化学位偏导数的连续性可分为一级相变、二级相变和高级相变。-第 4 页-