长沙理工大学无机材料物理性能试卷

??????????????????????????????????????? 试卷编号 MSE09-1 拟题教研室（或教师）签名 徐协文 教研室主任签名

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长沙理工大学考试试卷

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课程名称（含档次）无机材料科学基础/考试 课程代号

专业： 无机材料工程 层次（本部、城南）： 本部 考试方式（开、闭卷）闭

一、选择题（在括号中填空相应字母）（20分）

1、晶体结构中宏观对称要素的（组）集合称（ ）。（a）点群，（b）微观对称要素，（c）对称型，（d）空间群。

2、反尖晶石中三价阳离子的一半填在（ ）空隙中，而另（ ）填在八面体空隙中。（a）四面体，四分之一；（b）变形的四面体，一半；（c）八面体，一半；（d）四面体，二分之一。

3、下列硅酸盐矿物属于层状结构的是（ ），属链状结构的有（ ），属岛状结构的为（ ）。（a）顽火辉石Mg2[Si2O6]，（b）绿宝石Be3Al2[Si6O18]，（c）镁橄榄石Mg2[SiO4]，（d）K2O·Al2O3·6SiO2，（e）叶腊石Al2[Si4O10]（OH）2。 4、金属氧化物MO，在还原气氛下M与O之比为M：O=1.1：1，则其化学式为（ ）。（a）M1.1O，（b）MO0.91，（c）MO1.1。 5、硅酸盐熔体中，O/Si减小时，下列变化分别是： （1）碱性氧化物含量（ ）。 （2）非桥氧（ ）。 （3）熔体粘度（ ）。 （4）析晶倾向（ ）。

（5）聚合度（ ）。（a）不变，（b）降低，（c）增加。

6、下列情况哪种情形（条件）液体在固相表面自由铺展最快（ ）。 （a）γ

LV

（b）0°＜润湿角θSV＜νSL，

＜90°，（c）θ=0°，（d）γ

SV＞γSL+γ

7、扩散字数可表达为D=

12fr，则它的物理含义可解释为（ ） 6（a）宏观上扩散通量与有效质点跃过频率成正比；

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（b）原子或空位的距离大，则扩散通量大； （c）跃迁势垒小则扩散系数大； （d）（a）和（b）。

8、粘土的带电性与介质的pH值有关，在酸性介质中，边面常（ ）电荷，在碱性介质中边面带（ ）电荷。（a）+2，（b）－2，（c）+1，（d）－1 9、非均态成核时，成核势垒与润湿角又有关，当θ为（ ）时，f（θ）=（a）180°,（b）90°,（c）0°，（d）＜0°。

10、下列哪种传质方式（ ），在烧结过程中对材料的致密度改变最小。 （a）晶格扩散，（b）表面扩散，（c）流动传质，（d）蒸发—凝聚。 二、填空（20分）

1、晶体热缺陷的形式有 和 两类，其浓度随温度变化的关系式为 。

2、写出下列缺陷方程式（选做一个方程，每个方程写两种可能性）

MgOCaF2Al2O3???? ；YF3????

1。 23、Na2O·2SiO2玻璃的四个结构参数为R= 、 、 和 。

4、润湿角θ＞90°时，固体表面粗糙度大，则表面接触角θn ，对润湿性的影响是 。 5、晶体生长速率可表述为??BV呈线性关系。

6、粘土带电的主要原因有 、 和 。 7、液相烧结的典型传质机理有 与 两种形式。 三、问答与计算（40分）

1、简述扩散、相变、固相反应与烧结推动力的具体表现形式。 2、简述非计量化合物与固溶体的异同。

3、Al2O3+SiO2→3Al2O3·2SiO2为扩散控制的固相反应，若活化能△E=210kJ/mol，1400℃下反应1h反应完成10%，求1500℃反应4h反应速度（已知[1－（1－G）1/3]2=kt，k=A·exp（－△E/RT）。

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?HRTo2△T，就是说晶体生长速率与过程参数

四、（1，2题中选做一题）（20）分

1、图例（相图）说明低共熔点与转熔点的异同。 2、如图示，分析熔体M的析晶过程，并做说明。

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??????????????????????????????????????? 试卷编号 MSE09-2 拟题教研室（或教师）签名 徐协文 教研室主任签名

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课程名称（含档次）无机材料科学基础/考试 课程代号

专业： 无机材料工程 层次（本部、城南）： 本部 考试方式（开、闭卷）闭

一、名词解释（20分） 1、非化学计量化合物： 2、无规则网络学说： 3、非均态成核： 4、固相烧结： 5、二级相变： 二、填空（20分）

1、稳定的晶体结构中，阳离子周围形成一个 多面体，阳离子的配位数（CN）取决于 。根据不同的CN，从几何关系可计算出γ+/γ值的上、下限。

2、粘土粒子周围的定向水分子层称之为 水，而层内的OH－可视作 。

3、等径球体密堆方式有 和 两种，前者对应的结构为 ，后者对应于 结构。

??（两个方程） 4、写出缺陷方程式TiO2??AL2O3－

5、熔体是不同聚合度的 的混合物，其 、 和 随溶体的组成和温度而变化。

6、析晶的推动力是 ，均态成核时，△Gk= ，相当 于 。（2分）

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7、固相反应包括 和反应两个过程。 三、问题与计算（40分）

1、简述硅酸晶体的结构分类特点，并写出O/Si的值。

2、以晶体与玻璃为例，说明无机材料的组成、结构与性能之间的简要关系。 3、已知熔体的密度d=2200kg/m3，表面张力为D=0.29N/m，大气压力是1.01×105Pa。求在熔体深处20cm，形成φ=5×10－8m的小气泡时，气泡内的最小压力值。 四、（二题中任选一题）（20分）

1、如图(1)示，为三元系统化合物相图。(补考时不做) （1）说明化合物D1、D2、D3和D4的性质。

（2）分析E、F、G及H点的性质；写出相变方程。 （3）分析熔体1的析晶过程。

图（1）

2、如图(2)示， （1）完成相图。

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