1、第三章第三章 練習題練習題1 1一、填空題一、填空題1.玻璃具有下列通性： 各向同性 、 介穩性 、熔融態向玻璃態轉化的可逆與漸變性 、熔融態向玻璃態轉化時物理、化學性能隨溫度變化的連續性 。2.在硅酸鹽熔體中，當以低聚物為主時，體系的粘度 低 、析晶能力 大 。3.物質在熔點時的粘度越 高 越容易形成玻璃，Tg/Tm 大于 2/3(大于，等于，小于)時容易形成玻璃。4.熔體是物質在液相溫度以上存在的一種高能量狀態，在冷卻的過程中可以出現 結晶化 、 玻璃化 和 分相 三種不同的相變過程。5.當 SiO2含量比較高時，堿金屬氧化物降低熔體粘度的能力是 Li2O Na2O K2O。6. 2Na2

2、OCaOAl2O32SiO2的玻璃中，結構參數 Y 為 3 。7. 從三 T 曲線可以求出為避免析出 10-6分數的晶體所需的臨界冷卻速率，該速率越 小 ，越容易形成玻璃。8NaCl 和 SiO2兩種物質中 SiO2 容易形成玻璃，因其具有 極性共價 鍵結構。9.在 Na2OSiO2熔體中，當 Na2O/Al2O3335KJMOL。這類氧化物能單獨形成玻璃。網絡變性體：其單鍵強度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。網絡中間體：其單鍵強度介于 250335KJ/MOL。這類氧化物的作用介于玻璃形成體和網絡改變體兩者之間。3. 無規則網絡學說的要點。無

3、規則網絡學說的要點。學說要點：玻璃的結構與相應的晶體結構相似，同樣形成連續的三維空間網絡結構。這種網絡是離子多面體構筑起來的。晶體結構網是由多面體無數次有規律重復而構成，而玻璃中結構多面體重復沒有規律性。4.4. 晶子假說要點晶子假說要點學說要點：硅酸鹽玻璃是由無數“晶子”組成， “晶子”的化學性質取決于玻璃的化學組成。所謂“晶子”不同于一般微晶，而是帶有晶格變形的有序區域，在“晶子”中心質點排列較有規律，愈遠離中心則變形程度愈大。 “晶子”分散在無定形介質中，并從“晶子”部分到無定形部分的過渡是逐步完成的，兩者之間無明顯界限。5. 試從結構上比較硅酸鹽晶體與硅酸鹽玻璃的區別。試從結構上比較硅

4、酸鹽晶體與硅酸鹽玻璃的區別。(1)在晶體中，硅氧骨架按一定的對稱規律排列；在玻璃中是無序的；(2)在晶體中，骨架外的金屬陽離子占據點陣中的固定位置；在玻璃中，他們均勻地分布在骨架的空腔內，并起著平衡氧電荷的作用；(3)在晶體中，只有當骨架外陽離子半徑相近時，才能發生同晶置換；在玻璃中，不論半徑如何，只要遵循電價規則，骨架外的陽離子均能發生互相置換；(4)在晶體中，氧化物有固定的化學計量；在玻璃中氧化物可以非化學計量的任意比例混合。三、計算題三、計算題1有兩種不同配比的玻璃，其組成如下：序號Na2O wtAl2O3wtSiO2wt11020702201070試用玻璃結構參數說明兩種玻璃高溫下粘度

5、的大小？答：序號Na2O molAl2O3molSiO2mol110.5712.8676.57 220.36.1773.49 對于 1：Na2O/Al2O31,所以 Al2O3為網絡形成體 Z=4 R2=（20.3+36.17+273.49）/（26.17+73.49）=2.17 Y2= 3.66 Y1Y2 序號 1 的玻璃組成的粘度比序號 2 的玻璃小。 2. 熔體粘度在 727時是 108dps，在 1156時是 104dps，在什么溫度下它是 107dps(用 log=A+B/T 解之)？求該熔體的粘性流動活化能？第四章第四章一、填空題一、填空題1、在固液兩相接觸時，為了使液相對固相潤濕

6、，在固氣(SV)、液氣(LV)界面張力不變時，必須使液固(LS)界面張力 減小 。2、在粘土顆粒周圍吸附著定向水分子層和水化陽離子，這部分水稱為 牢固結合水 。3、按晶界兩邊排列原子的連貫性，可將晶界分為 共格晶界 、半共格晶界和非共格晶界4、粘土帶負電荷的原因主要由 同晶置換 、高嶺石中破鍵和吸附在粘土表面的腐殖質離解而產生。5、同價陽離子飽和的粘土其 電位隨離子半徑增大而 降低 。6、當潤濕角小于 90 度時，固體表面越粗糙，固液表面潤濕性越 好 。7、潤濕的類型有附著潤濕、鋪展潤濕和 浸漬潤濕 三類，其中 鋪展潤濕 是潤濕的最好境界。8、粘土表面吸附的陽離子的電價越高，其 電位越 小 。

7、9、凸面的蒸汽壓 大于 平面。10、在離子晶體表面，表面雙電層越厚，表面能越 小 ，硬度越 低 。二、名詞解釋二、名詞解釋1、維爾威學說、維爾威學說松弛過程：處于表面層的負離子外側是不飽和的，電子云將拉向內側的正離子一方而發生極化變形，表面質點通過電子云極化變形來降低表面能的這一過程稱為松弛。松弛在瞬間完成，其結果改變了表面層的鍵性。重排過程：從晶格點陣的穩定性考慮，作用力較大、極化率小的正離子處于穩定的晶格位置。為降低表面能，各離子周圍作用能應盡量趨于對稱，因而正離子在內部質點作用下向晶體靠攏，而易極化的負離子受誘導極化偶極子排斥而被推向外側，從而形成表面雙電子層。隨著重排過程的進行，表面層

8、中離子鍵性逐漸過渡為共價鍵性，固體表面好像被一層負離子所屏蔽并導致表面層在組成上成為非化學計量。2、泥漿的觸變性、泥漿的觸變性泥漿靜止時內部的網狀結構會稠化成膠狀物質，當再進行攪拌或振蕩時，又會恢復其原有的流動性的性質3、泥漿的可塑性、泥漿的可塑性當粘土與適當比例的水混合均勻制成泥團，該泥團受到高于某一個數值剪應力作用后，可以塑造成任何形狀，當去除應力泥團能保持其形狀，這種性質稱為可塑性。4、 電位電位雙電層中吸附層和擴散層之間的電位差。5 5、晶界、晶界凡結構相同而取向不同的晶體相互接觸，其接觸面稱為晶界三、簡答題三、簡答題1、固體是如何降低系統的表面能的，為什么相同組成的固體的表面能總是高

9、于液體的表面能？、固體是如何降低系統的表面能的，為什么相同組成的固體的表面能總是高于液體的表面能？固體表面通過表面質點的極化、變形、重排降低固體的表面能；液體分子可自由移動通過形成球形表面來降低表面能；固體質點不能自由移動只能通過表面質點的極化、變形、重排降低表面能因此表面能總是高于同組成的液體的表面能。2、什么叫弛豫表面？、什么叫弛豫表面？NaCl 單晶表面具有什么樣的結構特點？單晶表面具有什么樣的結構特點？表面上的原子產生相對于正常位置的上、下位移，稱為表面弛豫。 NaCl 單晶中處于表面層的負離子只受到上下和內側正離子的作用， 而外側是不飽和的。 電子云將被拉向內側的正離子一方而變形，使

10、該負離子誘導成偶極子。這樣就降低了晶體表 面的負電場。接著，表面層離子開始重排以使之在能量上趨于穩定。為此，表面的負離子被 推向外側，正離子被拉向內側從而形成了表面雙電層。3、表面力的存在使固體表面處于高能量狀態，然而，能量愈高系統愈不穩定，那么固體是通過何種方式、表面力的存在使固體表面處于高能量狀態，然而，能量愈高系統愈不穩定，那么固體是通過何種方式降低其過剩的表面能以達到熱力學穩定狀態的。降低其過剩的表面能以達到熱力學穩定狀態的。一是通過表面質點的極化、變形、重排來降低表面能，二是通過吸附來降低表面能。4、何謂表面張力和表面能？在固態和液態這兩者有何差別？、何謂表面張力和表面能？在固態和液

11、態這兩者有何差別？表面張力：垂直作用在單位長度線段上的表面緊縮力或將物體表面增大一個單位所需作的功；=力/總長度（N/m）表面能：恒溫、恒壓、恒組成情況下，可逆地增加物系表面積須對物質所做的非體積功稱為表面能；J/ m2=N/m液體：不能承受剪應力，外力所做的功表現為表面積的擴展，因為表面張力與表面能數量是相同的；固體：能承受剪切應力，外力的作用表現為表面積的增加和部分的塑性形變，表面張力與表面能不等。四、計算題四、計算題1、在石英玻璃熔體下、在石英玻璃熔體下 20cm 處形成半徑為處形成半徑為 510-8m 的氣泡，熔體密度的氣泡，熔體密度 =2200kg/m3， 表面張力表面張力=0.29

12、N/m，大氣壓力維，大氣壓力維 1.01105Pa，求形成此氣泡所需最低內壓力是多少？，求形成此氣泡所需最低內壓力是多少？解解：P1（熔體柱靜壓力）hg0.222009.814316.4kg/ms2 4316.4N/m24316.4Pa 附加壓力P2/r20.29/510-81.16107Pa，故形成此氣泡所需壓力至少為PP1+P+P大氣4.16+1.16107+1.01105117.04105第七章第七章 練習題練習題一、填空題一、填空題1. 固體質點擴散的推動力是 化學位梯度 。2. 由點缺陷（肖特基和弗蘭克爾缺陷）引起的擴散為 本征 擴散， 空位來源于摻雜而引起的擴散為 非本征 擴散。3

13、. 今有原料 Mg（OH）2、MgO、-Al2O3、-Al2O3用于合成鎂鋁尖晶石，從提高反應速率的角度出發，選擇 Mg（OH）2、-Al2O3 。4. 在氧化氣氛下，FeO 形成非化學計量化合物，鐵空位濃度與氧分壓關系為 PO21/6 (注：網上答案為 1/6) 。5. 本征擴散的擴散系數 ,其擴散活化能由 空位形成能 和 )lnln1 (iiiiNRTBD質子遷移能 組成。6. 固體中擴散的主特點為各向異性，速度小，高溫固體質點之間的作用力較強，開始擴散溫度較高，但遠低于熔點。固體是凝聚體，質點以一定方式堆積，質點遷移必須越過勢壘，因而擴散速率較低，遷移的自由程約為晶格常數大小。由于晶體的

14、對稱性和周期性限制了質點遷移的方向，因而晶體中質點擴散有各向異性。7. 溫度對擴散系數的影響依賴關系式： D=D0 exp(-Q/RT) 。8固相反應合成鈷鋁尖晶石，從提高反應速度的角度分析，氧化鋁原料采取輕燒氧化鋁更好，這是由于 晶形轉變能夠提高活性 。9. 固相反應一般包括 擴散反應 和化學反應兩部分組成。10、到目前為止已為人們所認識的晶體中原子或離子的遷移機構主要可分為 空位機構 和 間隙機構 兩種。11、在擴散系數的熱力學關系中， 稱為擴散系數的熱力學因子。在非理想混合體系中，當其小于 0 時，擴散結果使溶質發生 偏聚或分相 。二、名詞解釋二、名詞解釋1、本征擴散和非本征擴散、本征擴

15、散和非本征擴散本征點缺陷引起的擴散叫本征擴散。 摻雜點缺陷引起的擴散為非本征擴散2、穩定擴散與不穩定擴散、穩定擴散與不穩定擴散穩定擴散：擴散物質在擴散層內各處的濃度不隨時間而變化，即 dc/dt=0ln1lniiN不穩定擴散：擴散物質在擴散層內各處的濃度隨時間而變化，即 dc/dt03、非化學計量缺陷、非化學計量缺陷由于氣氛等外界條件的影響，一些化合物的正、負離子組成偏離正常的化學計量而產生的缺陷，稱為非化學計量缺陷。三、簡答題三、簡答題1. 寫出楊德爾及動力學關系式，為什么在轉化率高時出現偏差？金斯特林格主要在楊德爾模型的基礎上寫出楊德爾及動力學關系式，為什么在轉化率高時出現偏差？金斯特林格

16、主要在楊德爾模型的基礎上考慮了什么影響？考慮了什么影響？ 楊德爾方程在反應初期具有很好的適應性，但楊氏模型中假設球形顆粒反應截面積始終不變，因而只適用反應初期轉化率較低的情況。而金氏模型中考慮在反應進程中反應截面積隨反應進程變化這一事實，因而金氏方程適用范圍更廣，可以適合反應初、中期。兩個方程都只適用于穩定擴散的情況。2. 說明影響擴散的因素？說明影響擴散的因素？化學鍵：共價鍵方向性限制不利間隙擴散，空位擴散為主。金屬鍵離子鍵以空位擴散為主，間隙離子較小時以間隙擴散為主。 缺陷：缺陷部位會成為質點擴散的快速通道，有利擴散。 溫度：D= D0exp（-Q/RT）Q 不變，溫度升高擴散系數增大有利

17、擴散。Q 越大溫度變化對擴散系數越敏感。雜質：雜質與介質形成化合物降低擴散速度；雜質與空位締合有利擴散；雜質含量大本征擴散和非本征擴散的溫度轉折點升高。 擴散物質的性質：擴散質點和介質的性質差異大利于擴散 擴散介質的結構：結構緊密不利擴散。 3. MgO 和和 FeO 同為同為 NaCl 型，氧化條件下，型，氧化條件下，Mg2+在在 MgO 中擴散活化能為中擴散活化能為 348KJ/mol，Fe2+在在 FeO 中擴中擴散活化能為散活化能為 96kJ/mol，后者擴散活化能異常的低，為什么？，后者擴散活化能異常的低，為什么？解因為缺陷濃度為本征空位、非本征空位及由氣氛引起的空位三者之和，MgO

18、 僅存在前兩者，后者存在三者，顯然，后者擴散活化能低。4. 如果要合成鎂鋁尖晶石，可供選擇的原料為如果要合成鎂鋁尖晶石，可供選擇的原料為Mg(OH)2、MgO、-Al2O3、- Al2O3，從提高反應速率的，從提高反應速率的角度出發，選擇什么原料較好？請說明原因。角度出發，選擇什么原料較好？請說明原因。解：應選用 Mg(OH)2 和 -Al2O3作原料較好。tKGGFJJ231)1 (1 )(楊德爾方程：tKGGGFKK32)1 (321)(金斯特林格方程： 因為 Mg(OH)2在反應中可以分解為活性的 MgO，-Al2O3發生晶型轉變，轉變為 - Al2O3，將獲得具有較大比表面和晶格缺陷的

19、初生態或無定形物質從而提高了反應活性，加劇了固相反應的進行。 5. 請說明非化學計量化合物與無限固溶體的異同。請說明非化學計量化合物與無限固溶體的異同。答：共同點：（1）都屬于晶體結構缺陷中的點缺陷；（2）相組成均為均勻單相。不同點：（1）形成原因不同。非化學計量化合物由氣氛性質和壓力變化引起，而無限固溶體則由摻雜溶解而引起。（2）形成條件不同。前者只有變價元素氧化物在氧化或還原氣氛中才能形成，而后者則需滿足離子半徑和電負性差值較小、保持電中性、結構相同等條件才能形成。（3）組成范圍不同。前者的組成變化范圍很小，而后者可以在整個組成范圍內變化。三、計算題三、計算題1設體積擴散與晶界擴散活化能間

20、關系為設體積擴散與晶界擴散活化能間關系為 Qgb=1/2Qv（Qgb、Qv分別為晶界擴散與體積擴散激活能）分別為晶界擴散與體積擴散激活能） ，試畫，試畫出出 lnD1/T 曲線，并分析在哪個溫度范圍內，晶界擴散超過體積擴散曲線，并分析在哪個溫度范圍內，晶界擴散超過體積擴散?解：解：RTQDDRTQDD00lnln)exp(或晶界擴散有0lnlngbgbgbDDQRT體積擴散有0lnlnvvvDDQRT欲使gbvDD即00lnlngbgbvvDQRTDQRT又12gbvDD則00ln02gbvvDQDRT移項得：)ln()ln(20000gbvgbgbvvDDRQTDDRQT或令)ln(2000

21、gbvvDDRQT 則當 T Dv；當 TT0時以體積擴散為主，即 Dv Dgb。如圖所示。2. 假定從氧化鋁和二氧化硅粉料形成莫來石為擴散控制過程，又假如激活能為假定從氧化鋁和二氧化硅粉料形成莫來石為擴散控制過程，又假如激活能為 210KJ/mol，并在，并在 1400下下 1h 內反應過程完成內反應過程完成 10%，問在，問在 1500下下 1h 內反應會進行到什么程度？在內反應會進行到什么程度？在 1500下下 4h 又會如何？又會如何？(根根據楊德爾方程來計算據楊德爾方程來計算)解解：如果用方程描述氧化鋁和二氧化硅反應生成莫來石，經計算得到合理的結果，可以認為此反應是擴散控制的反應過程

22、。Jander 方程1-31)1 (G2=Kt當 G 較小時GKt式中反應速率常數K=A exp(-Q/RT)當 t 不變時，則有 Gexp(-Q/2RT)12GGexp21122)(TRTTTQ已知：Q=210kJ/molT 1400(1673K) 1500(1773K)G 1h,G1=10 1h G2=?4h G3=?12GGexp16731773314. 82)16731773(102103=e0.424=1.529G2=1.529G1=1.52910=15.29同理G3/G2=23/ttG3=G223/tt=15.2914=30.58第八章第八章 練習題練習題一、填空題一、填空題1.

23、從熔體中析晶的過程分二步完成，首先是 成核 ，然后就是 晶體生長 過程。均勻成核的成核速率由 受核化位壘影響的成核率 因子和 受原子擴散影響的成核率 因子所決定的。2. 玻璃分相的兩種機理是 成核生長 機理和 調幅分解 機理。前者分相時質點作 正 擴散，分相速率 慢 ，分相后具有 連續非球形 結構。3. 液相析晶過程中 過冷度 的大小會影響材料的顯微結構。4. 晶胚的臨界半徑 rk隨著 T 的增大而 減小 ，相變愈易進行。5. 液液相變的不穩分解過程的位壘 不存在 。6. 陶瓷結晶釉中，常加入硅酸鋅和氧化鋅作為 成核劑 ，這是因為非均勻成核比均勻成核的 成核位壘小 ，析晶過程容易進行。7. 馬

24、氏體相變的特征有（1） 無（需）擴散性 （2） 具有位向關系，以非簡單指數晶面為慣習面 （3） 相變伴生大量亞結構 和（4） 具有可逆性，新舊相界面可正反兩個方向移動 。8均勻成核時，晶核形成速率 IV由 單位體積母相中核胚的數目 和 母相中原子或分子加到核胚上的速率 兩項決定。9. 析晶相變過程的推動力是 過冷度（感謝靜姐指點） 。10. 如果在某過冷液態中形成半徑為 r 球形晶核時，晶核的臨界半徑 ，臨界自由焓 。11. 從熱力學觀點討論玻璃分相(即液液分相)，可以用那個 自由焓-組成 曲線把分相區域推算出來。二、名詞解釋二、名詞解釋（每題5分，共25分）1、均勻成核和非均勻成核、均勻成核

25、和非均勻成核均勻成核:從均勻的單相熔體中產生晶核的過程,其成核幾率處處相同。 非均勻成核:借助于表面、界面、微粒裂紋、器壁以及各種催化位置而形成晶核的過程。2、玻璃分相、玻璃分相玻璃在冷卻過程中或在一定溫度下熱處理時，由于內部質點遷移，某些組分分別濃集，從而形成化學組分不同的兩個相的現象。這種分相大都發生在相平衡圖的液相線以下，反應產物分兩個玻璃相，在熱力學上處于亞穩狀態。 3、一級相變與二級、一級相變與二級一級相變: 凡新舊兩相的化學位相等，化學位的一次偏導不相等的相變。二級相變:凡新舊兩相的化學位相等，化學位的一次偏導也相等，但化學位的二次偏導不相等的相變。三、問答題三、問答題1. 為什么

26、在成核一生成機理相變中，要有一點過冷或過熱才能發生相變為什么在成核一生成機理相變中，要有一點過冷或過熱才能發生相變? 什么情況下需過冷，什么情況什么情況下需過冷，什么情況下需過熱，試證明之。下需過熱，試證明之。由熱力學可知，在等溫、等壓下有 STHG在平衡條件下，則有 0G00STH0/THS式中：0是相變的平衡溫度；為相變熱。TH若在任意溫度的不平衡條件下，則有 T0STHG若與不隨溫度而變化，將上式代入上式得：HS 0000/TTHTTTHTHTHG可見，相變過程要自發進行，必須有，則。0G0/0TTH（1）若相變過程放熱（如凝聚、結晶等）。要使，必須有，0H0G0T，即，這表明系統必須“

27、過冷”。00TTTTT 0（2）若相變過程吸熱（如蒸發、熔融等），要滿足這一條件則必須0H0G，即，這表明系統要自發相變則必須“過熱”。0TTT 02. 從熱力學和動力學角度對比不穩分解和均勻成核成長這兩種相變過程，并說明如何用實驗方法區分這從熱力學和動力學角度對比不穩分解和均勻成核成長這兩種相變過程，并說明如何用實驗方法區分這兩種過程？兩種過程？答：不穩分解：在此區域內，液相會自發分相，不需要克服熱力學勢壘；無成核-長大過程，分相所需時間極短，第二相組成隨時間連續變化。在不穩分解分相區內，隨著溫度的降低、時間的延長，析出的第二相在母液中相互貫通，形成蠕蟲狀結構。 成核-生成：在此區域內，在熱

28、力學上，系統對微小的組成起伏是亞穩的，形成新相需要做功，即存在成核勢壘，新相形成如同結晶過程的成核-長大機理，分相所需時間長，分出的第二相組成不隨時間變化。隨著溫度的降低、時間的延長，析出的第二相在母液中逐漸長大，形成孤立球狀結構。 用 TEM 觀察分相以后形貌，若兩相無明顯的連續性，第二相呈孤立球狀，則為成核-生長分相；若兩相形成互相交織的蠕蟲狀，則為不穩分解相變過程。 三、計算題三、計算題1如果在某過冷液態中形成邊長為如果在某過冷液態中形成邊長為 的立方體晶核時，求晶核的臨界立方體邊長的立方體晶核時，求晶核的臨界立方體邊長 c臨界自由焓臨界自由焓 GP。和。和球形晶核比較，哪一種晶核的臨界

29、自由焓大？球形晶核比較，哪一種晶核的臨界自由焓大？解：解：設立方體晶核的臨界立方體邊長 a0，臨界自由焓為G0，而球形晶核的臨界半徑為 rp，臨界自由焓為Gp，當晶核為立方體時邊長為 a，則236 aGaGV012 32aGaaGVVGa402323032 46 4VVVVGGGGG)()(當晶核為球形時，半徑為 r，則： 4 3423rGrGV0 8 3 342rGrrGVVpGr2 )2(4 )2( 3423VVVpGGGG232316 316 VVGG由此可見立方晶核的G0 大于球形晶核的Gp。2. 由由 A 向向 B 的相變中，單位體積自由焓變化的相變中，單位體積自由焓變化 GV在在

30、1000是是 418J/cm3，在，在 900是是 2090J/cm3。設。設 A-B間的界面能為間的界面能為 0.5J/m2，求：，求：(1) 在在 900和和 1000時的臨界半徑，時的臨界半徑，(2) 在在 1000進行相變是所需的能量。進行相變是所需的能量。解：解：（1）)(2為臨界半徑kVkrGrnm48. 0 9004nm2 cm1024418105 . 021000841kkr.r（2） 相變所需能量即為相變臨界自由能GkJ101204183105016316103423.).(VkGG第九章第九章 練習題練習題一、填空題一、填空題1. 固體質點擴散的推動力是 化學位梯度 ，液固

31、相變過程的推動力是 過冷度 ，燒結過程的推動力是 粉體的過剩表面能 。2. 燒結的主要傳質方式有 蒸發-凝聚傳質 、 擴散傳質 、 溶解-沉淀 和 流動傳質 四種。3. 一般說來， 晶界 是氣孔通向燒結體外的主要擴散通道。4. 在燒結過程中，只改變氣孔形狀而不引起坯體收縮的傳質方式是 蒸發-凝聚傳質 。5. 固相燒結的擴散傳質模型中，原子(離子)的遷移方向由顆粒接觸點向 頸部 遷移，從而達到氣孔填充的結果。6. 液相燒結的典型傳質有流動傳質和 溶解-沉淀傳質 。7. 在晶粒生長與二次再結晶中， 晶粒生長 時氣孔都維持在晶界上或晶界交匯處，有助于坯體的致密化，而 二次再結晶 時氣孔被包裹到晶粒內

32、部，對坯體的致密化產生不利的影響。8晶粒生長與二次再結晶的區別在于前者坯體內晶粒尺寸均勻的生長，服從 DLd/f 公式。而二次再結晶是 個別晶粒異常生長 ，不服從 DLd/f。9. 晶粒長大并不是晶粒的相互粘結，而是 晶界 移動的結果。二、名詞解釋二、名詞解釋1. 燒結燒結宏觀定義：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，這種過程稱為燒結。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，經過物質遷移使粉末體產生強度并導致致密和再結晶的過程。2.2.晶粒生長與二次再結晶晶粒生長與二次再結晶晶粒生長：無應變的材料

33、在熱處理時，平衡晶粒尺寸在不改變其分布的情況下，連續增大的過程。二次再結晶(或稱晶粒異常生長和晶粒不連續生長)：是少數巨大晶粒在細晶消耗時成核長大的過程。3. 燒結與燒成燒結與燒成燒成包括多種物理和化學反應。例如脫水、坯體內氣體分解、多相反應和熔融、溶解、燒結等。而燒結僅指粉料經加熱而致密化的簡單物理過程。顯然燒結僅僅是燒成過程的一個重要部分。4.4. 液相燒結與固相燒結液相燒結與固相燒結固態燒結：沒有液相參與，完全是由固體顆粒之間的高溫固結過程；. 液態燒結：有液相參與的燒結。三、問答題三、問答題1 1材料燒結時四種最基本的傳質機理是什么？少量添加劑能促進燒結，其原因是什么？材料燒結時四種最

34、基本的傳質機理是什么？少量添加劑能促進燒結，其原因是什么？答： 固相燒結的主要傳質方式有蒸發-凝聚傳質和擴散傳質，液相燒結的主要傳質方式有溶解-沉淀傳質和流動傳質。1)外加劑與燒結主體形成固溶體使主晶格畸變，缺陷增加，有利結構基元移動而促進燒結。2)外加劑與燒結主體形成液相，促進燒結。3)外加劑與燒結主體形成化合物，促進燒結。4)外加劑阻止多晶轉變，促進燒結。5)外加劑起擴大燒結范圍的作用。2.2. 說明晶粒長大和二次再結晶這兩種過程的主要區別，在工藝上如何防止晶粒異常長大？說明晶粒長大和二次再結晶這兩種過程的主要區別，在工藝上如何防止晶粒異常長大？答：兩者的比較見表格：二次再結晶晶粒長大不均

35、勻生長均勻生長不符合Dl=d/f符合Dl=d/f氣孔被晶粒包裹氣孔排除界面上有應力界面無應力 當達到 Vb=Vp時，應適當保溫，避免出現 VbVp的情況。3. 氧化鋁燒結到接近理論密度時，可使可見光幾乎透過氧化鋁燒結到接近理論密度時，可使可見光幾乎透過 100，用它來裝鈉蒸氣（在超過大氣壓的壓力下），用它來裝鈉蒸氣（在超過大氣壓的壓力下）作為路燈。為通過燒結實現這一點，請你列出研究方案。作為路燈。為通過燒結實現這一點，請你列出研究方案。答：制備透明氧化鋁陶瓷的主要技術措施是：（1）采用高純氧化鋁原料，Al2O399.9%，無雜質和玻璃相；（2）添加 0.10.5%MgO，在晶粒表面生成鎂鋁尖晶石，降低晶界移動速度，抑制晶粒生長；（3）在氫氣或真空中燒結，促進氣孔擴散；（4）采用熱壓燒結，提高制品致密度。 4.4.燒結過程中，晶界遇到夾雜物時會出現幾種情況？從實現致密化目的的考慮，晶界應如何移動，怎樣控燒結過程中，晶界遇到夾雜物時會出現幾種情況？從實現致密化目的的考慮，晶界應如何移動，怎樣控制制? ?答：三種情況：（1）Vb=0(2)Vb=Vp(3)VbVp(Vb、Vp分別為晶界與氣孔的移動速度)。從實現致密化目的的考慮，在燒結