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1、(南京工业大学)材料科学根底真题2023年(总分:150.00,做题时间:90分钟)一、是非题(总题数:15,分数:15.00)1 .在四方晶系中,(100)面必定与(110)面相交成45角。(分数:1.00)A.正确V B.错误解析:2 .晶面在三个坐标轴上的截距之比肯定为一简洁的整数比。(分数:1.00)A.正确V B.错误解析:3 .鲍林规章适用于全部的晶体构造。(分数:1.00)A.正确B.错误 J解析:4 .晶体构造中存在着很多多根平移轴。(分数:1.00)A.正确V B.错误解析:5 .刃位错的位错线平行于滑移方向。(分数:L00)A.正确B.错误 V解析:6.非化学计量构造缺陷是
2、由于掺杂而产生的一种杂质缺陷。(分数:1.00)A.正确B.错误 V解析:7 .长石是属于层状构造的硅酸盐晶体。(分数:1.00)A.正确8 .错误 V解析:8.对于有的材料来说,不管冷却速率多么快,都不行能形成玻璃。(分数:1.00)A.止确8 .错误 V解析:9 .大多数固相反响是由集中速度所掌握的。(分数:1.00)A.正确V B.错误正确答案:(打算一个相平衡系统的成分所必需的最少物种(组分)数,称为独立组分数。) 解析:五、计算题(总题数:4,分数:20. 00)46 .试计算Na 0 CaO - Al 0 3Si0玻璃的四个构造参数Z、R、X和Y。22 32(分数:5. 00) 正
3、确答案:(Z二4、R=2.2、Y=3.6、X=0. 4O)解析:47 .当有lOmol%的CaO参加到ThO晶格中形成固溶体时,试写出可能的缺陷反响方程式,并求出其相应的固溶式。2(分数:5. 00)正确答案:(M; Th Ca 0 0. 90. 1 1.9*; Th Ca 0) 0.950. 1 2解析:48 .在制造Al 0陶瓷材料时,原料粉末的粒度为2p mo在烧结温度下保温30分钟,测得晶粒尺寸为10p m, 2 3则在同一烧结温度下保温2小时后,晶粒尺寸为多少p m?为抑制晶粒生长在原料粉末中参加0. 2%MgO,并在同样的烧结温度下保温2小时,则晶粒尺寸为多少口 m?(分数:5.
4、00)正确答案:(d =20p m(D =kt) ; d =16p m(D:尸kt) 122解析:49 .非化学计量化合物FeO中,Fe3+/Fe2+=0. 1,求FeO中的x值和空位缺陷的浓度。XX(分数:5. 00) 正确答案:(田,y=l/23=0. 043,则 x=l-y=0. 957,空位浓度为 0. 043/(1+0. 957)=2. 2%)解析:六、论述题(总题数:4,分数:32. 00)50 .简述晶粒生长与二次再结晶的特点,以及造成二次再结晶的缘由和防止二次再结晶的方法。(分数:8. 00) 正确答案:(晶粒生长的特点:晶粒生长是无应变的材料在热处理时,平均晶粒尺寸在不转变其
5、分布的状况 下,连续增大的过程。在坯体内晶粒尺寸均匀地生长;晶粒生长时气孔都维持在晶界上或晶界交汇处。二 次再结晶的特点:是少数巨大晶粒在细晶消耗时的一种特别长大过程。是个别晶粒的特别生长;二次再结 晶时气孔被包裹到晶粒内部;二次再结晶还与原料粒径有关。造成二次再结晶的缘由:原料粒径不均匀, 烧结温度偏高,烧结速率太快。防止二次再结晶的方法:掌握烧结温度、烧结时间,掌握原料粒径的均匀性, 引入烧结添加剂0 ) 解析:51 .何为本征集中和非本征集中?本征集中和非本征集中各有什么特点? (分数:8. 00)正确答案:(本征集中:是指空位来源于晶体的本征热缺陷而引起的迁移现象。本征集中的活化能由空
6、位形 成能和质点迁移能二局部组成,高温时以本征集中为主。非本征集中:是由不等价杂质离子的掺杂造成空 位,由此而引起的迁移现象。非本征集中的活化能只包含质点迁移能,低温时以非本征集中为主。) 解析:52 .固相烧结与液相烧结之间有何一样与不同之处?(分数:8. 00)正确答案:(固相烧结与液相烧结之间的一样之处:烧结的推动力都是外表能,烧结过程都是由颗粒重排、 气孔填充和晶粒生长等阶段组成。不同之处:由于流淌传质速率比集中速率快,因而液相烧结致密化速率高,烧结温度较低。此外,液相烧结过程的速率还与液相数量、性质(粘度、外表张力等)、液相与固相的润湿 状况、固相在液相中的溶解度等因素有关。影响液相
7、烧结的因素比固相烧结更为简单。)解析:53 .简述形成连续置换型固溶体的条件是什么?(分数:8. 00) 正确答案:(简述形成连续置换型固溶体的条件是:离子尺寸因素,相互替代的二种离子的半径差(r -r )/r12CaFnTiO 幅0 B. MgOTiO CaF 沸石22 C. CaF TiO MgO沸石22 D.TiO MgOCaF 沸石(分数:LOO)A. V解析:25.在 RO-SiO 的系统中:(DMgO-SiO ; (2)CaO-SiO ; (3)SrO-SiO ; (4)BaO-SiO 的分相区范围的大小次序 22222为 o A.,(4) B.,(1) C. (2)1) (4)
8、D.,(分数:1.00)A. V解析:三、填充题(总题数:12,分数:24. 00)26 .晶体的本质lo(分数:2.00)填空项1: 正确答案:是质点在三维空间成周期性重复排列)解析:27 .在等大球体的最严密积存中有1和2二种排列方式,前者的积存方式是3,后者的积存方式是4O (分数:2.00)填空项:填空项1:填空项:填空项1:解析:(正确答案:立方密堆) (正确答案:六方密堆) (正确答案:ABCABC) (正确答案:ABAB)解析:28 .硅酸盐晶体分类的依据是lo(分数:2.00)填空项1: (正确答案:SiO J之间的连接方式)解析:129 .在面心立方晶体构造中,密排面是lo(
9、分数:2.00)填空项1: (正确答案:111面)解析:30 .水和粘土作用后,在粘土胶粒四周随距离的增大可为:1、2和3o(分数:2.00)填空项1: (正确答案:结实结合水)填空项1: (正确答案:松结合水)填空项1: (正确答案:自由水)解析:31 .在玻璃性质随温度变化的曲线上有二个特征温度1和2,与这二个特征温度相对应的粘度分别为3和4o (分数:2.00)填空项 1: (正确答案:T ; T ; 10i3dPa- s; 10dPa- s)解析:832 .由于1的结果,必定会在晶体构造中产生“组分缺陷”,组分缺陷的浓度主要取决于:2和3o(分数:2.00)填空项1: (正确答案:不等
10、价离子的掺杂)填空项1: (正确答案:掺杂量)填空项1: (正确答案:固溶度)解析:的热力学因子0时,集中结果使溶质;当集中系数的热力学因子0时,集中结果使溶质 o(分数:2.00)填空项1: (正确答案:浓度趋于均匀化;发生偏聚)解析:34.熔体中析晶的过程分二步完成,首先是1,然后就是2过程。均匀成核的成核速率是由3因子和4因 子所打算的。(分数:2.00)填空项1: (正确答案:成核)填空项1: (正确答案:晶体生长)填空项1: (正确答案:P)填空项1: 正确答案:D)解析:35 .烧结的主要传质方式有1、2、3和4四种。这四种传质过程的坯体线收缩AL/L与烧结时间的关系 依次为5、6
11、、7和8o(分数:2.00)填空项1: (正确答案:蒸发,分散传质;集中传质;流淌传质;溶解-沉淀传质; * ;*;*; *;)解析:36 .可逆多晶转变的特点是:lo (分数:2.00)解析:填空项1: (正确答案:多晶转变的温度低于二个晶相的熔点)33.在集中系数的热力学关系中,I称为集中系数的热力学因子。在非抱负混合体系中:当集中系数解析:37 .在CaO-Al 0 -SiO系相图中,有低共熔点8个、双升点7个、鞍形点9个,按相平衡规律该三元系统可划分成1引3角形:(注:鞍形点是界限与相应连线的交点)(分数:2.00)填空项1: (正确答案:15个。)解析:四、名词解释(总题数:8,分数
12、:24. 00)38 .网络变性体(分数:3. 00) 正确答案:(其单键能W250kJ/mol,不能单独形成玻璃的物质,但它能转变玻璃的构造,从而转变玻璃的 性质。)解析:39 .二级相变(分数:3. 00) 正确答案:(相变时两相的化学势相等,其一阶偏微商也相等,但化学势的二阶偏微商不相等。发生二级相 变时无相变潜热和体积的变化,只有热容量、膨胀系数和压缩系数的变化。)解析:40 .弗仑克尔(Frenker)缺陷(分数:3. 00) 正确答案:(当晶格热振动时,一些能量足够大的原子离开其平衡位置,而挤到晶格的间隙中,形成间隙原 子,并在原正常格点上留下空位。)解析:产。41 .热力学势函数
13、(I函数)(分数:3. 00) 正确答案:(热力学势函数是热力学根本函数的一种组合,热力学势函数也是一种连续的状态函数。) 解析:42 .尖晶石构造(分数:3. 00) 正确答案:(属于立方晶系,其中氧离子可以看成是按立方严密积存排列,二价阳离子A填充在八分之一的 四周体空隙中,三价阳离子B填充在二分之一的八面体空隙中。)解析:43 .同质多晶(分数:3. 00) 正确答案:(化学组成一样的物质,在不同的热力学条件下会形成构造不同的晶体。) 解析:44 .点群(分数:3. 00)正确答案:(宏观晶体中对称要素的集合。)解析:45 .独立组分(分数:3. 00)正确答案:(1.三个分三角形( ACS、AASS、ABSS )。 11 21 22 .见以下图。3. S为二元全都熔化合物;S为二元不全都熔化合物。 124. H:单转熔点%+B-S+SE:低共熔点LE-4+C+S:F:低共熔点L -A+S+S:5.M点析晶路箱见以卡卤(有穿S的相区)。2*液相:* *固相:BS fdfM)2解析: