1、以下問答題請參考。另外，可以出些對圖表解釋的題目類型，如圖10.14、圖4.23、圖4.12、圖4.14等。1、NaCl晶體中摻雜微量CaCl時，Na的擴散系數D與溫度T的關系如圖，試分析圖中曲線出現兩段不同斜率直線（即圖中曲線有一轉折點A）的原因。若提高NaCl的純度，圖中曲線的轉折點將如何變化？答：低溫時為不等價置換產生的空位引起的非本征擴散，高溫為熱缺陷為主的本征擴散，兩者的活化能不同，從而出現轉折。提高NaCl的純度，圖中曲線的轉折點將向低溫方向移動。2、比較硅酸鹽晶體與硅酸鹽玻璃的結構和性能。答：項目晶體玻璃硅氧骨架在三維空間作周期性重復排列無序排列網絡外陽離子占據固定位置統計性均勻

2、分布于骨架空腔化學計量固定比例非化學計量(無固定比例)陽離子交換半徑相近時能置換滿足靜電規則均可置換性能具各向異性等晶體性質各向同性等3、二次再結晶產生的原因是什么？可以采取哪些措施來防止它的產生？答：原始粒度不均勻；燒結溫度偏高；燒結速率太快；坯體成型壓力不均勻；局部有不均勻液相等。為防止晶粒異常生長，應適當控制溫度來防止晶界移動速率過快；引入適當的添加劑，能抑制晶界的遷移，加速氣孔排除。4、試分析二次再結晶過程對材料性能有何種效應? 解：二次再結晶發生后,由于個別晶粒異常長大,氣孔進入晶粒內部,成為孤立閉氣孔,不易排除,使燒結速率降低甚至停止,坯體不再致密；加之大晶粒的晶界上有應力存在,使

3、其內部易出現隱裂紋,繼續燒結時坯體易膨脹而開裂,使燒結體的機械,電學性能下降。5、試比較機械混合物、固溶體和化合物的異同點(以AO溶質溶解在MO溶劑中為例)。答：比較項目固溶體化合物機械混合物形成方式摻雜、溶解化學反應機械混合反應式化學組成混合尺度原子(離子)尺度原子(離子)尺度晶體顆粒態結構與MO相同AMO型結構AO+ MO結構相組成均勻單相單相兩相、有界面6、試從粘土礦物的晶體結構特點， 解釋高嶺石（AlSiO(OH)）類粘土類礦物與蒙脫石（AlSiO(OH)nHO）類粘土礦物之間存在下列性能的差別： 高嶺石類，具有表面積較小、表面帶電量低、與水混合后吸水膨脹性和粘結性都較小。蒙脫石類，得

4、不到較大顆粒、表面帶電性強、吸附陽離子的性能比高嶺石強、吸水能力強、遇水膨脹大、粘結性能好。7、石棉礦如透閃石CaMgSiO2(OH)具有纖維狀結晶習性，而滑石MgSiO(OH)卻具有片狀結晶習性，試解釋之。8、討論在一定溫度下，同組成的玻璃體比晶體具有更高的內能，及晶體具有一定熔點而玻璃體沒有固定熔點的原因。9、試比較機械混合物、固溶體和化合物的異同點。10、試用曲線表示出在成核生長相變過程中，總結晶速率與溫度的關系，并說明要獲得細晶，溫度應如何控制。11、有人試圖用延長燒結時間來提高產品致密度，你以為此法是否可行為什么了？解：延長燒結時間一般都為不同程度地促使燒結完成,但對粘性流動機理的燒

5、結較為明顯,而對體積擴散和表面擴散機理影響較小。對體積擴散和表面擴散,低溫下以表面擴散為主,高溫下以體積擴散為主,而表面擴散并不改變為坯體的致密度,因此,可適當延長高溫燒結時間。另外,在燒結后期,不合理的延長燒結時間,有時會加劇二次再結晶作用,反而得不到充分致密的制品。12、材料的許多性能如強度、光學性能等要求其晶粒尺寸微小且分布均勻，工藝上應如何控制燒結過程以達到此目的?解:(1) 晶粒的大小取決于起始晶粒的大小,燒結溫度和燒結時間;(2) 防止二次再結晶引起的晶粒異常長大13、何謂均勻成核?何謂不均勻成核?晶核劑對熔體結晶過程的臨界晶核半徑有何影響?解：均勻成核在均勻介質中進行，在整體介質

6、中的核化可能性相同，與界面，缺陷無關非均勻成核在異相界面上進行，如容器壁，氣泡界面或附著于外加物（雜質或晶核劑）14、試分析離子晶體中，陰離子擴散系數般都小于陽離子擴散系數的原因。解：離子晶體一般為陰離子作密堆積，陽離子填充在四面體或八面體空隙中。所以陽離子較易擴散。如果陰離子進行擴散，則要改變晶體堆積方式，阻力大。從而就會拆散離子晶體的結構骨架15、試從結構和能量的觀點解釋為什么D表面D晶面D晶內。解：固體表面質點在表面力作用下，導致表面質點的極化、變形、重排并引起原來的晶格畸變，表面結構不同于內部，并使表面處于較高的能量狀態。晶體的內部質點排列有周期性，每個質點力場是對稱的，質點在表面遷移

7、所需活化能較晶體內部小，則相應的擴散系數大。同理，晶界上質點排列方式不同于內部，排列混亂，存在著空位、位錯等缺陷，使之處于應力畸變狀態，具有較高能量，質點在晶界遷移所需的活化能較晶內小，擴散系數大。 但晶界上質點與晶體內部相比，由于晶界上質點受兩個晶粒作用達到平衡態，處于某種過渡的排列方式，其能量較晶體表面質點低，質點遷移阻力較大因而D晶界D表面。16、試說明晶界能總小于兩個相鄰晶粒的表面能之和的原因。解：結構相同而取向不同的晶體相互接觸，其接觸界面稱晶界。若相鄰晶粒的原子彼此無作用，那么，每單位面積晶界能將等于兩晶粒表面能之和。但實際上，兩個相鄰晶粒的表面層上的原子間存在相互作用，且很強，兩者都力圖使晶界上質點排列符合于自己的取向，所以晶界上原子形成某種過渡的排列方式，與晶格內卻不同，晶界上原子排列疏松，處于應力畸變狀態，晶界上原子比晶界內部相同原子有較高的能量，這種作用部分抵消了表面質點的剩余的鍵力。因此晶界結構和表面結構不同導致了晶界能總小于兩個相鄰晶粒的表面能之和。17、試述石英晶體、石英熔體、NaO2SiO熔體結構和性質上的區別。解：石英晶體石英熔體Na2O2SiO2結構SiO44-按共頂方式對稱有規律有序排列，遠程有序