1、姓名 學號 學院 專業 座位號 ( 密 封 線 內 不 答 題 )密封線線_ _ 誠信應考,考試作弊將帶來嚴重后果！ 華南理工大學碩士研究生入學考試材料物理化學試卷注意事項：1. 考前請將密封線內各項信息填寫清楚； 2. 所有答案請直接答在試卷上(或答題紙上)； 3考試形式：閉卷； 4. 本試卷共二大題，滿分150分，考試時間180分鐘。題 號一二三四五總分得 分評卷人一、 選擇題（40分）（1）體心立方堆積的的空間利用率為（ C ）（A）74% （B）52%（C）68% （D）46%（2）面心立方晶體中具有最小面間距的晶面是（ C ）：（A）（100） （B）（110）（C）（111） （D

2、）（001）（3）尖晶石（MgAl2O4）型晶體中，O2-做面心立方最緊密堆積，Mg2+填入（ B ）（A）四面體空隙的半數 （B）四面體空隙的八分之一（C）八面體空隙的半數 （D）八面體空隙的八分之一（4）今有AX、BX和CY三種離子化合物，離子半徑分別為：rX=0.181nm，rY=0.130nm，rA=0.095nm，rB=0.169nm，rC=0.034nm。這三種化合物的陽離子配位數大小順序排列是（ A ）：（A）BX>AX>CY （B）AX>CY>BX（C）BX>CY>AX （D）CY>BX>AX（5）下列硅酸鹽礦物，屬于鏈狀結構的是

3、（ D ）（A）頑火輝石Mg2Si2O8 （B）綠柱石 Be3Al2Si6O13（C）鎂橄欖石Mg2SiO4 （D）葉臘石Al2Si4O10(OH)2（6）一個片狀晶體，其化學式為KF·AlF3·BaO·MgO·Al2O3·5MgSiO3，這一結構與哪類晶體有關：B(A)滑石 （B）白云母(C)葉蠟石 (D) 高嶺石(7) 非化學計量化合物Cd1+xO，由于在化學組成上偏離化學計量而產生的晶格缺陷類型為（ B ）（A）負離子空位 （B）間隙正離子（C）正離子空位 （D）間隙負離子（8）、對于螺位錯，其位錯線方向、伯氏矢量方向與位錯運動方向是（

4、D ）（A）平行，平行 （B）垂直，平行（C）平行，垂直 （D）垂直，垂直（9）若有一個變價金屬氧化物XO，在還原氣氛下形成陰離子缺位型非化學計量化合物，金屬元素X和氧原子數之比為X：O=1.1:1,則其化學式應為（ C ）（A）X1.1O （B）XO0.90（C）XO0.91 （D）XO1.（10）一種玻璃的化學組成為24mol%Na2O12%mol%Al2O364mol%SiO2,橋氧分數為（ B ）（A）2.12 （B）3.73（C）2.94 （D）0.27（11）下列性能哪個不是玻璃的特性（ B ）（A）各向同性 （B）熔點確定（C）介穩性 （D）物理、化學性質隨成分連續變化（12）當

5、液體（L）與固體（S）相接觸，固相不被液體所潤濕，則兩相的表面張力關系為 （ D ）（A）SV-SL >LV （B）SV-SL <LV （C）SV >SL （D）SV <SL（13）凸表面、平表面和凹表面的飽和蒸汽壓存在以下關系（A ）（A）凸表面最高 （B）凹表面最高（C）平表面最高 （D）三者一樣高（14）晶界擴散系數Dg，體積擴散系數Db，表面擴散系數Ds間的關系是：（ D ）（A）Dg>Db>Ds； (B) DS>Db>Dg；(C) Db > Dg >Ds； (D) Ds>Dg>Db（15）楊德（Jander）方程

6、式是固相反應（ B ）階段的動力學方程。（A）擴散； （B）化學反應；（C）結晶； （D）熔融（16）可以以聲速進行，沒有固定轉變溫度的相變是： （ C ）（A）熔體析晶； （B）分相；（C）馬氏體相變； （D）奧氏體相變（17）燒結過程中，坯體中大晶粒的晶界越過氣孔推移，將其周圍晶粒吞并，使大晶粒長大更快的現象稱為：（ B ）（A）晶粒正常長大； （B）二次再結晶；（C）低共熔； （D）溶解沉淀（18）在BaO和TiO2合成BaTiO3時，在一定條件下可以生成2BaO·TiO2；BaO·TiO2；BaO·2TiO2；BaO·3TiO2；BaO·

7、;4TiO2五種化合物，在此系統中獨立組元數是（ B ）（A）1； （B）2； （C）3；（D）4； （E）5（19）均勻成核和非均勻成核的活化能相比 （ A ）（A）均勻成核較大； （B）非均勻成核較大；（C）兩者一樣大 （D）不一定（20）在離子型材料中，影響擴散的缺陷來自兩個方面，一方面是熱缺陷（弗倫克爾缺陷和肖特基缺陷），一方面是摻雜點缺陷。由熱缺陷引起的擴散稱本征擴散，而點缺陷引起的擴散稱為：（ D ）（A）自擴散； （B）互擴散；（C）無序擴散； （D）非本征擴散二、 問答與計算（80分）1、（10分）簡述玻璃結構微晶學說和無規則網絡學說。P84,晶子學說：晶子學說認為玻璃由一該玻

8、璃成分一致的晶態化合物組成。這個晶態化合物的尺寸遠比一般多晶中的晶粒小。晶子不同于一般微晶，帶有晶格變化的有序區域，分散在無定型介質中，并且晶子到無定型部分的過渡時逐步完成的，兩者無明顯界限。揭開了玻璃的微不均勻性和近程有序性。無規則網絡學說：玻璃化合物不可能具有比晶態高得多的內能。推想玻璃中的離子間的結合力也應同晶體相似，玻璃與晶體具有相同的以簡單形式鏈接的負離子多面體，只是玻璃的鍵強和鍵角有一定范圍變化。玻璃態物質與相應的晶體結構一樣，由三維網絡所構成，但其規律性比晶體結構差。1，1個O離子最多和2個A離子結合2，A離子配位數必須最小3，O多面體共頂連接，不能共邊共面連接4，每個O多面體必

9、須至少有3個頂角與相鄰的多面體連接，構成3維空間網絡。2、（10分）提高陶瓷材料的燒結密度有什么措施？P323，燒結的影響因素，燒結的本質是傳質和氣孔的排除。形成致密的固體。有溫度，燒結時間，物料活性，添加劑，氣氛，還有壓力。3、（15分）用0.2molYF3加入CaF2中形成固溶體，實驗測得固溶體的晶胞參數a=0.55nm，測得固溶體密度=3.64g/cm3，試計算說明固溶體的類型？（元素的相對原子質量：Y=88.90；Ca=40.08；F=19.00）陰離子間隙：Y0.2Ca0.8F2.2 陽離子空位Y0.2/3Ca0.9F2CaF2晶格中有8個F離子和4個Ca離子，分別以陽離子和陰離子為

10、基準，把以上兩個化學式的質量數數乘以4得到固溶體晶格的質量數。計算可得前者接近后者遠小于，所以為陰離子間隙固溶體。4、（10分）雙組分PbO-SiO2玻璃的熔制過程中。常因存在還原氣氛而使鉛被還原，致使玻璃失透。PbO含有為87（重量）的玻璃在1323K熔制時，應怎樣控制熔爐中氣氛不使鉛被還原的。設鉛玻璃中，鉛的還原反應依下述方式進行：PbO（玻璃熔體中） CO（氣） Pb（固） + CO2（氣）不知道哦，猜想一下，不使鉛還原應該就是要CO的的氣體比例小，應該可以把CO氧化為CO2，所以，猜想可能增大O2的比例和增大CO2的比例減小CO的比例讓，增大O2的比例讓CO氧化為CO2，增CO2的比例

11、讓以上反應盡量不往正向進行，猜想完畢OVER。5、（15分）擴散是材料動力學過程的基礎，請說明擴散對固相反應、相變和燒結的影響。翻書，9,10,11章。固相反應有5步，1，開始相互作用期，2，表面分子形成，第一活化期，3表面分子致密化，第一脫活期。4擴散到內部形成產物分子，第二活化期。5正常晶體的形成，第二脫活期。2到4步都離不開傳質和擴散，第一步和第5步就不知道了。相變：一般指析晶過程，兩步，晶核的形成和晶粒的長大。P277,，有一個受原子擴散的形核率因子D，P279上面有個液-晶相界面遷移的頻率因子，和擴散有點關系。關于Spinodal分解（玻璃分相）和后面的馬氏體和奧氏體相變就不知道了。

12、6、（15分）請畫圖表示過冷度對成核速度和晶體生長速度的影響，并說明要生成細晶結構對溫度控制的要求。P281，和P282要生成細晶應該和微晶玻璃差不多，控制溫度盡量多形核，不長大。過程是先融化成型，然后急冷，升溫到只形核不長大的溫度區間處理一段時間。然后快速提高到集體生長速率最大的區間，應該就能得到細晶結構。7、（10分）已知碳酸鈣分解反應CaCO3(S)CaO(S)CO2（g）及相關熱力學數據，計算分解溫度。化合物900K1000K1100K1200KCaCO3(s)CaO(s)CO2(g)1207.53634.74393.79132.760.9232.8140.364.3236.2147.867.7239.5155.170.9242.6P133，這章經典應該不是重點，太繁雜太難了，也過時了。思路應該是求出反應298K時焓變，然后求出反應物和生成物那個不知道怎么打出來的字母的函數的差值。4個溫度4中情況，求平均，然后帶入算式令G=0就可以了。三、（25分）圖2是A-B-C三元系統相圖，根據相圖回答下列問題： 1在圖上劃分副三角形、用箭頭表示各條線上溫度下降方向及界線的性質；2判斷化合物D、F的性質；3寫出各三元無變