反萤石结构:这种结构与萤石完全相同,只是阴、阳离子的个数及位置刚好与萤石中的相反,即金属离子占有萤石结构中F—的位置,而02—离子或其他负离子占Ca2+的位置,这种结构称为反萤石结构。晶胞:从晶体结构中取出来的以反映晶体周期性和对称性的最小重复单元。
2、 肖特基缺陷、弗伦克尔缺陷;
肖特基缺陷:如果正常格点上的原子,热起伏过程中获得能量离开平衡位置迁移到晶体的表面,在晶体内正常格点上留下空位,这即是肖特基缺陷。弗伦克尔缺陷:在晶格热振动时,一些能量足够大的原子离开平衡位置后,挤到晶格点的间隙中,形成间隙原子,而原来位置上形成空位,这种缺陷称为弗伦克尔缺陷。
3、 网络形成体、网络改变体;
网络形成体:单键强度大于335KJ/mol的氧化物,可单独形成玻璃。网络变性体:单键强度<250KJ/mol。这类氧化物不能形成玻璃,但能改变网络结构,从而使玻璃性质改变。
4、 触变性、硼反常现象;
触变性:是泥浆从稀释流动状态到稠化的凝聚状态之间存在的介于两者之间的中间状态。即泥浆静止不动时似凝固体,一经扰动或摇动,凝固的泥浆又重新获得流动。如再静止又重新凝固,可重复无数次。硼反常现象:硼酸盐玻璃与相同条件下的硅酸盐玻璃相比,其性质随R2O或RO加入量的变化规律相反,这种现象称硼反常现象。5、一致熔融化合物,三角形规则
答:一致熔融化合物是一种稳定的化合物,与正常的纯物质一样具有固定的熔点,熔化时,产生的液相与化合物组成相同。三角形规则:原始熔体组成点所在副三角形的三个顶点表示的物质即为其结晶产物;与这三个物质相应的初初晶区所包围的三元无变量点是其结晶结束点。6、非本征扩散,稳定扩散
非本征扩散:受固溶引入的杂质离子的电价和浓度等外界因素所控制的扩散。或由不等价杂质离子取代造成晶格空位,由此而引起的质点迁移。稳定扩散:若扩散物质在扩散层dx内各处的浓度不随时间而变化,即dc/dt=0。这种扩散称稳定扩散。7、非均匀成核, 一级相变,
非均匀成核:是指借助于表面、界面、微粒裂纹器壁以及各种催化位置等而形成晶核的过程。一级相变:体系由一相变为另一相时,如两相的
化学势相等但化学势的一级偏微商(一级导数)不相等的称为一级相变。8、晶粒生长,二次再结晶
晶粒生长:平衡晶粒尺寸在不改变其分布的情况下,连续增大的过程。二次再结晶:是少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大的过程。9、正尖晶石、反尖晶石;
正尖晶石;在AB2O4尖晶石结构中, A离子占据四面体空隙,B离子占据八面体空隙的尖晶石。反尖晶石:如果半数的B离子占据四面体空隙,A离子和另外半数的B离子占据八面体空隙则称反尖晶石。10、线缺陷、面缺陷;
线缺陷:指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷。
面缺陷:指在两维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷。
11、晶子学说、无规则网络学说;
晶子学说:认为玻璃结构是一种不连续的原子(晶子)的结合体,即无数“晶子”分散在无定形介质中,“晶子”的化学性质和数量取决于玻璃的化学组成,“晶子”不同于一般微晶,而是带有晶格极度变形的微小有序区域,在“晶子”中心质点排列较有规律,越远离中心则变形程度越大,从“晶子”部分到无定形部分的过渡是逐步完成的,两者之间无明显界面。无规则网络假说:凡是成为玻璃态的物质和相应的晶体结构一样,也是由一个三度空间网络所构成。这种网络是由离子多面体(三角体或四面体)构筑起来的。晶体结构网是由多面体无数次有规律重复构成,而玻璃中结构多面体的重复没有规律性。12、可塑性、晶胞参数;
可塑性:粘土与适当比例的水混合均匀制成泥团,该泥团受到高于某一个数值剪应力作用后,可以塑造成任何形状,当去除应力泥团能保持其形状,这种性质称为可塑性。晶胞参数:表示晶胞的形状和大小可用六个参数即三条边棱的长度a、b、c和三条边棱的夹角α、β、γ即为晶胞参数。
12、 试比较杨德尔方程和金斯特林格方程的优缺点及其适用条件。答:杨德尔方程在反应初期具有很好的适应性,但杨氏模型中假设球形颗粒反应截面积始终不变,因而只适用反应初期转化率较低的情况。而金氏模型中考虑在反应进程中反应截面积随反应进程变化这一事实,因而金氏方程适用范围更广,可以适合反应初、中期。两个方程都只适用于稳定扩散的情况。
13、 相变过程的推动力是什么?
答:总的推动力:相变过程前后自由能的差值1、相变过程的温度条件在等温等压下,ΔG=ΔH-TΔS
在平衡条件下,ΔG=0,则ΔS=ΔH/T0
式中:T0——相变的平衡温度;ΔH——相变热。
在任意一温度了的不平衡条件下,则有ΔG=ΔH-TΔS≠0若ΔH与ΔS不随温度而变化,
ΔG=ΔH-TΔH/T0=ΔH(T0-T)/T0=ΔHΔT/T0
相变过程放热ΔH 因此相平衡理论温度与系统实际温度之差即为该相变过程的推动力。 2.相变过程的压力和浓度条件 (1)气相,恒温下ΔG=RTlnP0/P 欲使ΔG <0,须P>P0 即汽相过饱和。(2)溶液 ΔG=RTlnC0/C 欲使ΔG <0,须C>C0 即液相过饱和。 综上所述,相变过程的推动力应为过冷度、过饱和浓度、过饱和蒸汽压。即相变时系统温度、浓度和压力与相平衡时温度、浓度和压力之差值。 14、烧结的主要传质方式有那些?分析产生的原因是什么? 答:烧结初期,晶界上气孔数目很多,此时气孔阻止晶界移动,Vb=0。(1分)烧结中、后期,温度控制适当,气孔逐渐减少。可以出现 Vb=Vp,此时晶界带动气孔以正常速度移动,使气孔保持在晶界上,气孔可以利用晶界作为空位传递的快速通道而迅速汇集或消失。(2分)继续升温导致Vb》Vp,晶界越过气孔而向曲率中心移动,气孔包入晶体内部,只能通过体积扩散排除,这是十分困难的。(2分)从实现致密化目的考虑,晶界应带动气孔以正常速度移动,使气孔保持在晶界上,气孔可以利用晶界作为空位传递的快速通道而迅速汇集或消失。(1分)控制方法:控制温度,加入外加剂等。(2分)15、说明影响扩散的因素? 答:化学键:共价键方向性限制不利间隙扩散,空位扩散为主。金属键离子键以空位扩散为主,间隙离子较小时以间隙扩散为主 缺陷:缺陷部位会成为质点扩散的快速通道,有利扩散。 温度:D=D0exp(-Q/RT)Q不变,温度升高扩散系数增大有利扩散。Q越大温度变化对扩 散系数越敏感。杂质:杂质与介质形成化合物降低扩散速度;杂质与空位缔合有利扩散;杂质含量大本征扩散和非本征扩散的温度转折点升高。 扩散物质的性质:扩散质点和介质的性质差异大利于扩散。 扩散介质的结构:结构紧密不利扩散。 16、试比较伊利石和蒙脱石的结构特点。 答:伊利石和蒙脱石是2:l型结构,其结构皆属于单斜晶系;都存在同晶取代,蒙脱石同晶取代主要发生在八面体层中,而伊利石是发生在硅氧面体层中;蒙脱石的电荷不平衡由进入层间的水化阳离子补偿,这种水化阳离子在层间无固定位置,结合力弱,容易被交换出来;伊利石的电荷不平衡由进入层间的K+离子补偿,K+离子有固定位置和配位数,结合较牢固,因此蒙脱石的阳离子交换能力比伊利石强,蒙脱石结构中有层间水,并有膨胀性,而伊利石没有。 17、试解释说明为什么在硅酸盐结构中Al3+经常取代[SiO4]中Si4+,但Si4+一般不会置换[AlO6]中的Al3+?((配位数为6时,S14+、A13+和O2-的离子半径分别为0.40Å、0.53Å和1.40Å;配位数为4时,一离子半径依次为0.26Å、0.40Å和1.38Å))。 答:CN=4, rAl3+/ro2-=0.4/1.38=0.29,Al3+四配位稳定,故在硅酸盐结构中Al3+经常取代[SiO4]中Si4+形成[AlO4];CN=6,rSi4+/ro2-=0.4/1.38=0.29,Si4+四配位稳定,六配位不稳定,故在硅酸盐结构中Si4+一般不会置换[AlO6]中的Al3+,形成[SiO6]。 18、网络变性体(如Na2O)加到石英玻璃中,使硅氧比增加。实验观察到当O/Si=2.5~3时,即达到形成玻璃的极限,根据结构解释为什么在2 20、为什么等轴晶系有原始、面心、体心格子,而没有单面心格子?答:因为从结构分布看,单面心格子不符合立方格子所固有的4L3的对称性。 21、用KCl和CaCl2分别稀释同一种黏土泥浆,当电解质加入量相同时,试比较两种泥浆下列性质的差异。(1)泥浆的流动性 (2)泥浆的触变性 (3)泥浆的可塑性 (4)坯体的致密度 (5)黏土的ζ电位 答:(1)泥浆的流动性 KCl >CaCl;(2)泥浆的触变性 KCl < CaCl;(3)泥浆的可塑性 KCl < CaCl(4)坯体的致密度 KCl > CaCl;(5)黏土的ζ电位 KCl > CaCl2 22、高岭石和蒙脱石的结构特点,并解释为什么蒙脱石具有膨胀性和高的阳离子交换容量,而高岭石则不具有膨胀性、阳离子交换容量也很低。 答:高岭石的阳离子交换容量较小,而蒙脱石的阳离子交换容量较大。因为高岭石是1:1型结构,离子的取代很少,单网层与单网层之间以氢键相连,氢键强于范氏键,水化阳离子不易进入层间,因此阳离子交换容量较小。而蒙脱石是为2:1型结构,铝氧八面体层中大约1/3的Al3+被Mg2+取代,为了平衡多余的负电价,在结构单位层之间有其它阳离子进入,而且以水化阳离子的形式进人结构。水化阳离子和硅氧四面体中O2-离子的作用力较弱,因而,这种水化阳离子在一定条件下容易被交换出来。C轴可膨胀以及阳离子交换容量大,是蒙脱石结构上的特征。23、说明熔体中聚合物形成过程?从结构上来说明在SiO2熔体中随着Na2O加入量的不同,熔体粘度、形成玻璃能力如何变化,为什么? 答:熔体中聚合物形成分三个阶段。初期:主要是石英颗粒的分化;中期:缩聚并伴随变形;后期:在一定时间和一定温度下,聚合和解聚达到平衡。在SiO2熔体中随着Na2O加入量的增加,分化的不断进行,熔体中高聚合度的聚合物的含量不断减少,低聚合度的聚合物的含量不断增加,导致熔体粘度降低、形成玻璃能力下降。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容