1、第一章、晶體結構基礎1、晶體的基本概念晶體的本質：質點在三維空間成周期性重復排列的固體，或者是具有格子構造的固體。 晶體的基本性質：結晶均一性、各向異性、自限性、對稱性、最小內能性。對稱性：同一晶體中，晶體形態相同的幾個部分（或物理性質相同的幾個部分）有規律 地重復出現。空間格子的要素：結點一空間格子中的等同點。行列一結點沿直線方向排列成為行列。結點間距一相鄰兩結點之間的距離；同一行列或平行行列的結點間距相等。面網一由結點在平面上分布構成，任意兩個相交行列便可以構成一個面網。平行六面體：結點在三維空間的分布構成空間格子，是空間格子的最小體積單位。2、晶體結構的對稱性決定宏觀晶體外形的對稱性。3

2、、對稱型（點群）：一個晶體中全部宏觀對稱要素的集合。宏觀晶體中只存在32種對稱型4、對應七大晶系可能存在的空間格子形式：14種布拉維格子三斜：簡單；單斜：簡單、底心 ；正交：簡單、底心、體心、面心 ；三方：簡單R 四方：簡單、體心 ；六方：簡單；立方：簡單、體心、面心 ；P（簡單點陣）1（體心點陣）C（底心點陣）F（面心點陣）底心點陣：A（100） B （010） C（001） 面心立方晶系中對應的密排面分別為（111）；體心立方（110）；六方晶系（0001）低指數晶面間距較大，間距越大則該晶面原子排列越緊密。高指數則相反5、整數定律：晶面在各晶軸上的截距系數之比為簡單整數比。6、宏觀晶體中

3、獨立的宏觀對稱要素有八種：1 2 3 4 6 i m 4空間點陣：表示晶體結構中各類等同點排列規律的幾何圖形。或是表示晶體內部結構中質點重復規律的幾何圖形。空間點陣有，結點、行列、面網、平行六面體 空間點陣中的陣點，稱為結點。7、晶胞：能充分反映整個晶體結構特征最小結構單位。晶胞參數：表征晶胞形狀和大小的一組參數（a0、b0、c0, a、3、丫）與單位平行六面體相對應的部分晶體結構就稱為晶胞。因此，單位平行六面體的大小與形狀與晶胞完全一樣，點陣常數值也就是晶胞常數值。晶胞與單位平行六面體的關系：（1）晶胞與相應的單位平行六面體是同形等大的；（2）晶胞是由實在的具體質點組成的，單位平行六面體是由

4、不具有任何物理、化學特性的幾何點構成。8、空間群：在一個晶體結構中所存在的一切對稱要素（宏觀和微觀）的集合（只存在230種空間群）在微觀對稱操作中都包含有平移動作9、正交晶系中（110）面必平行于C軸，晶面與某主晶軸平行，則他與該軸相交于8,在立 方晶系中，相同指數的晶面，晶相必定相互垂直。10、鮑林規則只適用于離子晶體。11、決定晶體結構的因素：化學組成、質點相對大小、極化性質 12、同質多晶：化學組成相同的物質，在不同的熱力學條件下形成結構不同的晶體的現象13、類質同晶：化學組成相似或相近的物質，在相同的熱力學條件下， 形成的晶體具有相同的結構14、配位數：配合物中是指與中心離子直接成鍵的

5、配位原子的數目單質中：一個原子的最鄰近的質點數“ CN離子晶體中：最鄰近的異號離子數目。（因為正負離子交錯排列，故正負離子CN不一定相等）15、尖晶石結構：AB2O4S1晶體以尖晶石為代表，式中 A為2價，B為3價正離子。尖晶石 （MgAl2O4）結構屬于立方晶系，空間群 Fd3m, （32個O2-面心立方密堆時有 64個四面體間隙，32個八面體間隙，B3+離子占據八面體空隙，但 A2+, B3+占據間隙只有24個，空隙很 多，且A2+都占據四面體空隙，共 8個8/64=1/8四面體間隙。B3+都占據八面體間隙，共 16個，16/32=1/2八面體間隙。16、反尖晶石結構：屬于立方晶系，其中氧

6、離子可以看成是按立方緊密堆積排列，二價陽離子A填充在八面體空隙中， 三價陽離子B一半填充在八面體空隙中，一半填充在四面體空隙中。17、螢石（CaF2）型結構：立方晶系，點群 m3m空間群Fm3m Ca2位于立方晶胞的頂點及 面心位置，形成面心立方堆積，F填充在八個小立方體的體心。CN=8,形成立方配位多面體CaF8 °CN=4,形成FCa4四面體，F占據Ca2+離子堆積形成的四面體空隙的100% 或F-作簡單立方堆積，Ca2+占據立方體空隙的一半。晶胞分子數為4。18、為什么立方晶系中存在原始格子、面心格子、體心格子、而無底心格子？若在立方晶系中，在立方格子中的一對面的中心安置結點，

7、則完全不符合。等軸晶系具有 4L3的對稱特點，所以不可能存在。19、宏觀晶體中進行對稱操作時，晶體的中心點是不動的，微觀對稱要素的核心是平移軸。20、“ NaCl （氯化鈉）型晶體"（堿土金屬鹵化物，堿土金屬氧化物）：晶胞參數的關系是a=b=c.!a = 3 = 丫 =90o,點群 m3m空間群 Fm3m 為面心立方格子。 Cl-離子（較大）按面心立方密堆積排列，Na嘀子（小）位于由 Cl-離子所構成的八面體空隙，正負離子的配位數都為 6。晶胞內分子數為421 .CsCl型結構：CsCl屬于立方晶系，點群 m3m空間群Pm3m結構中正負離子作簡單立 方堆積，配位數均為 8,晶胞分子數

8、為122 .金剛石的結構是立方面心，空間群Fd3m , C的配位數是4,彼此以共價鍵結合形成四面體結構，由于存在鍵長，無法密堆排列，故不能說C按立方密堆排列。24、“ CaF2 （螢石）型結構”：面心立方格子Ca位于立方晶胞的頂點及面心位置，形成面心立方堆積，F-填充在八個小立方體的體心，即所有的四面體空隙。Ca的配位數為8, F的配位數為4。晶胞分子數為425、以NaCl晶胞為例，試說明面心立方緊密堆積中的八面體和四面體空隙的位置和數量。答：以NaCl晶胞中（001）面心的一個球（Cl-離子）為例，它的正下方有1個八面體空隙（體心位置），與其對稱，正上方也有1個八面體空隙；前后左右各有 1個

9、八面體空隙（棱心位置）。所以共有6個八面體空隙與其直接相鄰，由于每個八面體空隙由6個球構成，所以屬于這個球的八面體空隙數為6X 1/6=1。在這個晶胞中，這個球還與另外2個面心、1個頂角上的球構成 4個四面體空隙（即1/8小立方體的體心位置）；由于對稱性，在上面的 晶胞中，也有4個四面體空隙由這個參與構成。所以共有8個四面體空隙與其直接相鄰，由于每個四面體空隙由 4個球構成，所以屬于這個球的四面體空隙數為8X 1/4=2。26、金紅石屬于四方晶系，點群4/mmm空間群P4/mnm 結構中O2-離子作變形的六方最緊密堆積，Ti4+離子在晶胞頂點及體心位置，Ti4+ 離子的配位數是 6,形成TiO

10、6八面體。O2-離子的配位數是3,形成OTi3平面三角單元。Ti4+填充八面體空隙的1/2。晶胞中 TiO2的分子數為2。整個結構可以看作是由 2套Ti4+的簡單四方格子和 4套O2-的簡單四方 格子相互穿插而成。27、硅酸晶體中，SiO鍵既有離子性又有共價性。28、硅酸鹽晶體結構的共同特點：（1）構成硅酸鹽晶體的基本結構單元 SiO4四面體。Si-O-Si鍵是一條夾角不等白折線，一般在 145o左右。（2） SiO4四面體的每個頂點，即 02-離子最多只能為兩個SiO4四面體所共用。（3）兩個相鄰的SiO4四面體之間只能共頂 而不能共棱或共面連接。（4） Si04四面體中心的Si4+離子可部

11、分地被 A13+所取代。29、硅酸鹽晶體：（1）島狀：Si04四面體以孤島狀存在，各頂點之間并不互相連接，每個02-側與1個Si4+連接，另一側與其它金屬離子相配位使電價平衡。結構中Si/0比為1: 4。（鎂橄欖石）（2）鏈狀：硅氧四面體通過共用的氧離子相連接，形成向一維方向無限延伸的鏈。依照硅 氧四面體共用頂點數目的不同，分為單鏈和雙鏈兩類。（輝石類，如透輝石、頑火輝石等）（3）組群狀結構：2個、3個、4個或6個Si04四面體通過共用氧相連接形成單獨的硅氧 絡陰離子團，（綠寶石、堇青石）。（4）層狀結構：每個硅氧四面體通過3個橋氧連接，構成向二維方向伸展的六節環狀的硅氧層（高嶺石、蒙脫石）（

12、5）架狀結構：硅氧四面體的每個頂點均為橋氧，硅氧四面體之間以共頂方式連接，形成 三維“骨架”結構。結構的重復單元為Si02,（石英族）30、高嶺石的結構特征：二層型二八面體。蒙脫石：三層型二八面體層狀中能與硅氧四面體直接配位形成配位八面體的主要是Mg+、Fe2+ Al3+ Mni+在各種層狀硅酸鹽晶體中，晶胞參數ao bo大致相同第二章、晶體結構缺陷1、缺陷的含義：通常把晶體點陣結構中周期性勢場的畸變稱為晶體的結構缺陷。理想晶體：質點嚴格按照空間點陣排列。實際晶體：存在著各種各樣的結構的不完整性。2、熱缺陷亦稱為本征缺陷，是指由熱起伏的原因所產生的空位或間隙質點（原子或離子）肖特基（Schot

13、tky）缺陷：能量較大的原子遷移到晶體表面正常結點位置，在內部留下空位，這種缺陷叫肖特基缺陷。 為保持電中性，正、負離子空位是成對產生的，伴隨有晶體體積的 增加。弗侖克爾（Frenker ）缺陷：熱振動中，能量較大的原子離開平衡位置進入晶格空隙形成間 隙原子而在原來位置上留下空位，這種缺陷叫弗侖克爾缺陷。間隙原子和空位成對產生，晶體體積不變。3、組分缺陷（補償缺陷）：在不等價置換的固溶體中，為保持晶體的電中性，在原來結構 的結點位置產生空位， 也可能在原來沒有結點的位置嵌入新的質點，由此產生的缺陷稱為組分缺陷。組分缺陷類型（1）高價置換低價：陽離子出現空位 陰離子進入間隙（2）底價置換高價：陰

14、離子出現空位 陽離子進入間隙4、非化學計量結構缺陷：指組成上偏離化學中的定比定律所形成的缺陷。它是由基質晶體與介質中的某些組分發生交換而產生。如Fe1xQ Zn1+xO等晶體中的缺陷。它們的結構缺陷與周圍氣氛的性質和壓力的大小有關形成條件：含有變價元素，周圍氣氛性質壓力發生變化為了保持非化學計量化合物的電中性，在結構中產生了間隙離子或空位包括電子缺陷（通過本征過程產生）原子缺陷（由電離過程產生）非化學計量化合物的缺陷反應方 陽離子缺位型 M1-yX 1/2X2（g） =2h-+VM，+ XX 如：Fe1-XO （可以看作是Fe2O3在FeO中的固溶體，三個Fe2+被兩個Fe3+和一個空位所代替

15、）2FeO+ 1/2O2（g） = 2FeFe - + VFe + 3OO 1/2O2（g）= 2h + VFe + OO （鐵離子空位帶負電，為了保持電中性，兩個電子空穴被吸引到其周圍。）陰離子缺位型 MX1-y （可以看作是三價鈦在四價鈦中的固溶體）XX =2e，+VX- + 1/2X2（g） T如：TiO2-X 2TiO2 1/2O2（g） = 2TiTi / + VO- + 3OO OO= 2ez + VO- + 1/2O2（g） T陽離子間隙型 M1+yX（過剩的金屬離子進入間隙位置，它帶正電，為了保持電中性，等價的電子被束縛在間隙正離子周圍）如：Zn1+XO ZnO =Zni -

16、+ 2e' + 1/2O2（g） T陰離子間隙型 MX1+y （可以看作是U3O8在UO2中的固溶體，負離子進入間隙， 為了保持 電中性，引入電子空穴）如：UO2+X 1/2O2（g） = Oi + 2h 5、固溶體：一種組分（溶劑）“溶解” 了其他組分（溶質）而形成的單一、均勻地晶體固O（1）按溶質原子在溶劑晶格中的位置劃分置換型固溶體：進入溶劑晶格中正常格點位置，生成取代（置換）型的固溶體，例如 MgO-CaO, PbZrO3-PbTiO3 等；填隙型固溶體：進入溶劑晶格中的間隙位置則生成填隙型固溶體。（2）按溶質原子在溶劑晶體中的溶解度分類連續固溶體：指溶質和溶劑可以按任意比例相

17、互固溶，例如 MgO-NiO,Al2O3-Cr2O3,ThO2-WO2,PbZrO3-PbTiO3 等；有限固溶體：表示溶質只能以一定的限量溶入溶劑，超過這一限度即出現第二相，例如 MgO-Al2O3,MgO-CaO,ZrO2-CaO。溶質原子半徑小和溶劑晶格結構空隙大。空隙大小：沸石CaF2（8配位）TiO2 （6配位）MgO（4配位） 6、雜質缺陷由于外來原子進入晶體后而產生的缺陷。這樣形成的固體稱為成為固體溶液, 即“固溶體”（固溶體仍是晶體）而化學計量化合物不涉及外來原子不是雜質缺陷。7、位錯概念刃位錯：滑移方向與位錯線垂直，伯格斯矢量b與位錯線垂直螺位錯：滑移方向與位錯線平行，伯格斯

18、矢量b與位錯線平行word完美格式第三章非晶體固體1、熔體的概念：不同聚合程度的各種聚合物的混合物2.玻璃形成的熱力學條件熔融體是物質在液相溫度以上存在的一種高能量狀態。隨著溫度降低，熔體釋放能量大小不同，可以有三種冷卻途徑：(1)結晶化，即有序度不斷增加，直到釋放全部多余能量而使整個熔體晶化為止。(2)玻璃化，即過冷熔體在轉變溫度Tg硬化為固態玻璃的過程。(3)分相，即質點遷移使熔體內某些組成偏聚，從而形成互不混溶的組成不同的兩個玻璃相。熱力學條件：玻璃體與晶體內能差別不大，結晶推動力小3、容易形成玻璃的物質往往具有極性共價鍵或金屬共價鍵的鍵型，通常把黏度為1X1012 Pa s對應的溫度，

19、稱為玻璃轉化溫度( Tg,又稱脆性溫度)，而把 黏度為1 X 108 Pa s對應的溫度，稱為玻璃軟化溫度( Tf)玻璃轉變溫度 Tg是區分玻璃與 其他非晶態固體(如硅膠、樹脂等)的重要特征。Tf>Tg粘度隨溫度升高而下降 4、玻璃網絡結構的 4個基本參數X每個多面體中非橋氧離子的平均數；Y 每個多面體中橋氧離子的平均數；Z網絡形成離子配位多面體中配位氧離子數目；硅酸鹽、磷酸鹽熔體，Z=4;硼酸鹽熔體，Z=3；R玻璃中氧離子總數與網絡形成離子總數之比；對于硅酸鹽熔體，即為O/Si比。X + Y = Z X + Y/2 = R 或 X = 2R - Z Y = 2Z - 2R對于石英玻璃(

20、SiO2) : Si4+離子配位數 Z = 4 , R = O/Si = 2,則X = 2R - Z = 0 , Y = Z - X = 4。結構中所有的氧離子都是橋氧，四面體的所有頂 角都被共用，玻璃結構網絡強度達到最大。Na2O ? SiO2 玻璃 解：Z = 4 , R = O/Si = 3 ，貝U X = 2R - Z = 2 , Y = 2Z - 2R = 2。在一個四面體上只有 2個氧是橋氧，其余 2個是非橋氧。玻璃結構網絡強度比石英玻璃差。例 3. 10mol%Na2O ? 18mol%CaO ? 72mol%SiO2 玻璃，求 4 個基本參數。解：Z = 4; R = (10+

21、 18 + 72 X 2)/72 = 2.39; X = 2R - 4 = 0.78;Y = Z - X = 4 0.78 = 3.22 5、玻璃的通性可以歸納為以下五個特點：(1)各向同性 無內應力存在的均質玻璃在各個方向的物理性質(2)熱力學介穩性指玻璃具有析晶不穩定性與析晶困難導致相對穩定性的統一。(3)熔融態向玻璃態轉化的可逆性與漸變性(4)熔融態向玻璃態轉化時物理、化學性質隨溫度變化的連續性(5)物理、化學性質隨成分變化的連續性6、動力學條件：析晶分為晶核生成與晶體長大兩個過程。均態核化：熔體內部自發成核。非均態核化：由表面、界面效應，雜質、或引入晶核劑等各種因素支配的成核過程。晶核

22、生成速率IV是指單位時間內單位體積熔體中所生成的晶核數目(個/cm3 s);晶體生長速率u是指單位時間內晶體的線增長速率( cm/s)。Iv與u均與過冷度( T= TM-T)有關(TM為熔點)。圖3-12稱為物質的析晶特征曲線。由圖可見，IV與u曲線上都存在極大值。泰曼認為，玻璃的形成，是由于過冷熔體中晶核生成最大速率對應的溫度低于 晶體生長最大速率對應的溫度所致。Tu TI溫差越大，則不易析晶，有利于形成玻璃當晶體混亂地分布于熔體中時，晶體的體積分數（晶體體積/玻璃總體積V3 /V）為10 6時，剛好為儀器可探測出來的濃度。根據相變動力學理論，通過式（3-9）估計防止一定的體積分數的晶體析出

23、所必須的冷卻速率。V3/V=ji/3 Iu3t4（39）式中V 3 析出晶體體積； V熔體體積；I 成核速率；u晶體生長速率； t時間。7、硅酸鹽晶體與硅酸鹽玻璃的區別：硅酸鹽晶體中硅氧骨架按一定的對稱規律有序排列；在硅酸鹽玻璃中硅氧骨架排列是無序的。在硅酸鹽晶體中骨架外的金屬離子占據了點陣的一定位置；而在硅酸鹽玻璃中網絡變性離子統計地分布在骨架的空隙內，使氧的負電荷得以平衡。在硅酸鹽晶體中只有當外來陽離子半徑與晶體中陽離子半徑相近時，才能發生同晶置換；在硅酸鹽玻璃中則不論半徑如何，骨架外陽離子均能發生置換，只要求遵守電中性。在晶體中原始組成（氧化物）相互問有簡單的固定數量比例；而在玻璃中氧化

24、物幾乎以任意比例混合。8、孫光漢根據單鍵鍵能大小，可將氧化物分為以下三類：> 335 kJ/mol ,這類氧化物能單< 250 kJ/mol ,這類氧化物不能335250 kJ/mol之間，其作網絡形成體（正離子稱為網絡形成離子），其單鍵強度 獨形成玻璃；網絡改變體（正離子稱為網絡改變離子），其單鍵強度 單獨形成玻璃，但能改變網絡結構，使玻璃性質改變； 網絡中間體（正離子稱為網絡中間離子），其單鍵強度在 用介于網絡形成體和改變體之間。9、硼的反常現象當數量不多的堿金屬氧化物同B2O3一起熔融時，堿金屬氧化物所提供的氧不是以非橋氧出現在結構中，而是以橋氧形式使硼氧三角形轉變為相互連接

25、的硼氧四面體，致使玻璃由原來的兩維層狀結構轉變為三維空間的架狀結構，從而加強了網絡結構， 并使玻璃的各種物理性能也變好。這與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，其性能隨堿金屬或堿土金屬氧化物加入量的變化規律相反，所以稱之為“硼反常現象”。第四章、表面與界面1、固體表面力場：范德華力、長程力、靜電力、毛細管表面力、接觸力等。范德華力：（1范德華力一一是固體表面產生物理吸附和氣體凝聚的原因，與液體內壓、表面張力、蒸氣壓、蒸發熱等性質密切相關。（主要來源于三種不同的力）：a）定向作用力（靜電力） b ）誘導作用力 c ） 色散力2、潤濕：固體與液體接觸后，體系（固體 +液體）的自由能降低時，就稱為潤濕。影響

26、固液之間潤濕的因素：（1）表面粗糙度的影響：在。 <90°能潤濕的情況下，表面越粗糙有利于潤濕；在。>90°不能潤濕的情況下，表面越粗糙不利于潤濕；（3）吸附膜的影響：吸附膜的存在是接觸角增大，阻礙液體鋪展。故除去吸附膜，提高SV,以改善潤濕性。（4）降低固液界面能3、離子晶體通常借助表面離子的極化變形、重排來降低表面能。一般離子晶體中，陰離子半徑較大，易于變形被極化。極化能力強，則表面能小，表面能CaF2>PbF2>PbI 2 , Pb2+ I-者B具有大的極化性能。4、晶界構型主要取決于固-固界面的張力 和 固-液界面的張力之間的相對大小。晶界偏

27、聚：凡降低表面能的元素將會富集在晶界上產生晶界吸附式偏聚。5、界面的分類與特點 根據晶界兩邊晶體取向差的角度，即兩個晶粒之間夾角的大小來分類，可分為小角度晶界和大角度晶界。小角度晶界：指相鄰兩個晶粒的原子排列錯合的角度很小，約2 3 :兩個和粒間日%界由完全配合部分與失配部分組成。大角度晶界：相鄰兩個晶粒的原子排列錯合的角度較大（通常認為大于10 ）,輻界上原點的排列接近無序狀態，已不能用位錯模型來描述的晶界。根據界面兩邊原子排列的連貫性，相界面可分為共格相界、半共格相界和非共格相界。a共格晶界： 界面兩側的晶體具有相似的結構和類似的取向，越過界面原子面是連續的 失配度=（C2 C1） /C1

28、b半共格晶界：界面間距小的一相發生應變c非共格晶界：結構相差很大的固相間的界面6、粘土荷電的原因：同晶置換（蒙脫石、伊利石）、斷鍵（高嶺土）、腐殖質離解蒙脫石交換容量大，因為該礦物層間結合疏松， 遇水膨脹分裂成碎片，分散度高同晶置換多; 伊利石交換容量比蒙脫石小，其層間結合牢固，遇水不易膨脹，同晶置換少；高嶺石同晶置換極少，其交換容量最少。7、膠體中水的分類：（水在黏土膠粒周圍隨著距離增大分為a牢固結合水：完全定向排列b疏松結合水：定向程度較差c 自由水：無規則排列8、電動電位（I -電位）一一粘土顆粒的吸附層與擴散層間的電位差。I = 4兀b d/ e I-電位與粘土顆粒表面的負電荷密度，擴

29、散層厚度d成正比，與介質的介電常數e成反比。陽離子濃度較低時，擴散較容易，d大一 t T陽離子 離子價態高，與粘土的結合力強，交換能力強。通常交換能力有：M3+>M2+>M+電價相同，半徑大的離子置換能力強H+ >Al3+ > Ba2+ > Sr2+ > Ca2+ > Mg2+ > NH4+ > K+ > Na+ > Li+所以低價陽離子飽和的粘土，其I電位高于高價陽離子飽和時的粘土9、簡述泥漿膠溶的機理，以及泥漿膠溶必須 具備的條件。泥漿膠溶的機理：由于片狀粘土邊面、板面帶電的不同，而產生面.面、邊一面或邊一邊結合，泥漿形成一

30、定的結構使流動阻力增加，泥漿膠溶過程就是拆開泥漿的內部結構，使邊-面、邊-邊結合轉變為面-面排列。泥漿膠溶必須具備的條件：介質呈堿性，必須有一價堿金屬陽離子交換粘土中原來吸附的高價離子，陰離子的聚合作用。10、泥漿的觸變性：泥漿靜止不動時似凝固體，已經擾動或搖動又恢復流動性。原因(1)、泥漿含水量：高 ，不易觸變(2)、粘土礦物組成(3)、粘土膠粒大小及形狀膠粒小易觸變 板、條狀易觸變(4)、電解質的種類與數量 種類：離子價數小，離子半徑小，觸變小 數量：適量觸變小(5)、泥漿溫度升高，觸變小10、粘土泥漿的流動屬于塑性流動11、表面界面晶面的異同點嚴格地說，固體的表面是指與真空相接觸的分界面

31、，但實際上固體的表面總是與氣相、液相或其它固相接觸，因此也可稱為界面。 在晶體中如果相鄰的晶粒不僅位向不同，而且結構組成也不同，即它們代表不同的兩相， 稱為相界面或界面， 凡結構相同而取向不同的晶體相互 接觸的界面稱為晶界、第五章、相平衡1、水型物質相圖的特點：固液界線的斜率為負（冰熔融時體積收縮的物質）2、 兀凝聚系統，f = c p + 1 = 2 p +1 =3 p二元系統相圖以濃度為橫坐標，溫度為縱坐標來繪制的。具有多晶轉變的二元系統相圖：A、在低共熔點下發生B、在低共熔點以上發生1） CaO.Al2O3.2SiO2 SiO2系統相圖，石英多晶轉變溫度在低共熔點1368 c之上，在液相

32、中，a -方石英？ =?a -鱗石英的轉變溫度 1470 C。2） CaO.SiO2 CaO.Al2O3.2SiO2系統相圖，CS在低于低共熔點 （1307 C）的溫度，在固相中發生 多懸轉變: “-CS ? =?3-CS,轉變溫度為1125C。3、連線規則：用來判斷界線的溫度走向；定義：將界線（或延長線）與相應的連線相交，其交點是該界線上的溫度最高點；溫度走向是背離交點。切線規則：用于判斷三元相圖上界線的性質定義：將界線上的某一點所作的切線與相應的組成的連線相交，如交點在連線上，則表示界線上該處具有共熔性質；如交點在連線的延長線上，則表示界線上該處具有轉熔性質，遠離交點的晶相被回吸。注意：有

33、時一條界線上切線與連線相交有兩種情況。在某段具有共熔性質， 過一轉折點后又具有共熔性質。二類界線表示：重心規則：用于判斷無變量點的性質定義：無變量點處于其相應副三角形的重心位，則為共熔點；無變量點處于其相應副三角形的交叉位，則為單轉熔點；無變量點處于其相應副三角形的共軻位，則為雙轉熔點。三角形規則用途：確定結晶產物和結晶終點。內容：原始熔體組成點所在三角形的三個頂點表示的物質即為其結晶產物；與這三個物質相應的初晶區所包圍的三元無變量點是其 結晶終點。第六章、擴散與固相反應1、固體中擴散的特點 ：固體中明顯的質點擴散開始較高溫度，但又低于固體的熔點晶體結構的對稱性和周期性限制質點每一步遷移的方向

34、和自由程2、菲克定律（宏觀現象）：定量描述了質點的擴散行為菲克第一定律：用于求解擴散質點濃度分布不隨時間變化的穩定擴散菲克第二定律：描述擴散質點的濃度分布隨時間變化的不穩定擴散行為3、本征擴散：主要依賴熱缺陷產生空位而引起的質點遷移（高溫時產生）本征擴散的活化能由空位形成能、質點遷移能兩部分組成，非本征擴散：由外來雜質產生的空位引起的擴散，活化能由質點遷移產生4、體系中質點的擴散：高 一低 濃度趨于均勻正常擴散Di>0溶質偏聚式分相反常擴散Di<0擴散過程的推動力：化學位梯度發生你擴散的條件：擴散系數熱力學因子小于05、由擴散的布朗運動理論，擴散系數主要決定于質點的數量和平均速度。

35、6、增大周圍氧氣分壓，非化學計量化合物Fei-xO中XT則陽離子空位濃度T,則此時Fei-xO的密度將J增大氧分壓，非化學計量化合物Zni+xO中XJ ,則陽離子間隙濃度則此時Zni+xO的密度將J7、固相反應 廣義：凡是有固相參與的化學反應都叫固相反應（固 -固，固-液，固-氣）。狹義：常指固體與固體之間發生化學反應生成新的固體產物的過程（純固相反應）。特點：1）固態物質的反應活性通常較低，反應速度較慢。固相反應屬于非均相反應2）固相反應一般需在較高溫度下進行，但反應開始的溫度遠低于反應物的熔點或系統低共 熔點溫度。8、楊德爾方程：G<0.3反應初（期反應接觸面積近似不變）手板模型金斯

36、特林格方程：G<0.8初期中期 球體模型金斯特林格方程比楊德爾方程能適應于更大的反應程度。金斯特林格方程未考慮反應物密度與生成物密度差異導致的體積效應9、固相反應不涉及濃度10、在固相反應動力學實驗中可以獲得在不同溫度下時反應速度常數和固相反應時的活化能。試驗后期數據之所以會偏離直線，是因為后期無法滿足楊德爾方程的適用條件第七章、相變1、相變：物質從一個相轉變為另一相的過程狹義：相變僅限于同組成的兩相之間的結構變化（純物理過程）廣義：相變包括組成變化的情況2、相變的分類：按熱力學分類1） 一級相變：體系由一相變為另一相時，兩相的化學勢相等但化學勢的一級偏微嫡不等 特點：有相變熱的產生，并

37、伴隨體積變化2）二級相變： 相變時兩相的化學勢相等，其一級偏微嫡也相等，二級偏微嫡不等特點：無相變熱的產生，無體積變化，但熱熔、熱膨脹系數、壓縮系數有不連續變化按相變方式分類成核一長大型相變：由程度大、但范圍小的濃度起伏開始發生的相變，并形成新相核心連續型相變：由程度小、但范圍大的濃度起伏開始發生的相變按質點遷移特征分類擴散型：依靠質點擴散進行的相變無擴散型：低溫下的同素異構轉變及馬氏相變3、在熔體析晶過程中，均勻成核時必須要有過冷度的存在均勻成核一一晶核從均勻的單相熔體中由于熱起伏而產生，幾率處處相同。Iv=P D非均勻成核一一借助于表面、界面、微粒裂紋、容器壁以及各種催化位置等形成晶核的過

38、程。 對于相同的體系，一般而言，非均勻成核的勢壘比均勻成核低非均勻成核速率 均勻成核速率熔體具有過冷度或過飽和度后不能立即成核的主要原因是成核時形成液-固相界面需要能量。非均勻成核的活化能與接觸角0的有關，并當接觸角0為90度時，非均勻活化能的是均勻成核活化能的一半。4、玻璃的析晶熱處理分析：由于過冷熔體中晶核形成最大速率所對應的溫度低于晶體生長速率所對應的溫度所致， 當溶體冷卻到生長速率最大處時， 成核速率很小，但溫度降至最大 成核速率時，生長速率又很小，要是自發析晶能力大的熔體形成玻璃， 只有采取增加冷卻速 率以及迅速越過析晶區的方法，使熔體來不及析晶而玻璃化。5、結晶是一個由成核和長大兩

39、個過程構成的。在均勻的液相中結晶，成核速率與生長速率 都會影響到結晶的形態。6、有序-無序相變一一一些多組元固溶體隨溫度升降而出現低溫有序（不同原子分別占據不同亞點陣）和高溫無序（晶格格點上的原子統計隨機分布）的可逆轉變過程。7、晶核的形成條件1）過冷度A T越大， 臨界核半徑處則越小，相變越容易2）系統發生相變必須過冷 3）影響的因素有物系本身的性質和外界條件8、晶胚的臨界半徑隨過冷度的升高而下降可逆多晶轉變的特點：可逆多晶轉變溫度小于兩種晶型的熔點9-馬氏體相變一一晶體在外力的作用下，通過晶體的一個分立體積的剪切作用以極快的速 度進行的相變稱為馬氏體相變。10、特點：存在習性平面、取向關系

40、、無擴散性、進行速率快（結晶學特征：存在習性平面、 取向關系、維持共格關系11、相變過程的推動力：相變前后自由能的差值小于012、相變型擴散的特點：相變依靠原子（或離子）的擴散進行無擴散型相變的特點：1 ）由于存在均勻切變，使晶體發生外形變化2）由于相變過程無擴散，新相與母相的化學成分相同3）母相與新相之間具有一定的取向關系 4 ）相變速度極快13、析晶速率由晶核形成速率與晶核生長速率共同決定。第八章、燒結1、燒結定義：1）、傳統定義：（宏觀定義）一種或多種固體粉末經過成型，在加熱到一定溫度后開始收縮，在低于熔點溫度下變成致密、堅硬的燒結體的過程2）、微觀定義：由于固態中分子（或原子）的相互吸引，通過加熱，使粉末體產生顆粒粘結，經過物質遷