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#名词解释（5*4）
1、萤石结构:Ca2+作立方紧密堆积 ,F-充填于全部的四面体空隙,八面体空隙全部空着，因此在八个F-之间存在有较大的空洞，为阴离子F-的扩散提供条件。
2、反萤石结构：晶体结构与萤石完全相同，只是阴、阳离子的位置完全互换。
3、正尖晶石
答：在尖晶石AB2O4型结构中，如果A离子占据四面体空隙，B离子占据八面体
空隙，则称为正尖晶石。(A)[B2]O4。
4、反尖晶石型结构
答：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，则称为反尖晶石。(B)[AB]O4。
5、二八面体：在层状结构硅酸盐晶体中，二八面体以共棱方式相连，但八面体中的离子被其他两个阳离子所共用，因而称为二八面体。
6、三八面体：仍共棱方式相连，但八面体中的离子被其他三个阳离子所共用，因此成为三八面体。
7、位移性转变：这种改变不打开任何键，也不改变原子最邻近的配位数，仅仅使结构发生畸变，原子位置发生少许位移。是高低温转变，所需能量低，属于可逆转变，转变速度快。
8、重建性转变：是破坏原有原子间的化学键，改变原子最邻近的配位数，是晶体结构完全改变。使晶体结构完全改变原样的一种多晶转变形式。需要破坏化学键，所需能量高，有些是不可逆转变，转变速率慢。
9、同质多晶现象：相同的化学组成，在不同的热力学条件下却能形成不同的晶体的结构，表现出不同的物理、化学性质。
10、类质同晶现象：化学组成相似或相近，在相同的热力学条件下，形成的晶体具有相同的结构。
11、弗仑克尔缺陷：正常格点离子和间隙位置反应生成间隙离子和空位的过程。特征：当晶体中剩余空隙比较大时，如萤石CaF2型结构等，容易产生弗仑克尔缺陷。
12、肖特基缺陷：正常格点位置的离子跃迁到晶体表面的位置上，在原来的各点留下空位。
特征：当晶体中剩余空隙比较小，如NaCl型结构，容易形成肖特基缺陷。
13、置换式固溶体：亦称替代固溶体，其溶质原子位于点阵结点上，替代（置换）了部分溶剂原子。
14、间隙式固溶体，亦称填隙式固溶体，其溶质原子位于点阵的间隙中
15、稳定扩散：是指扩散物质的浓度分布不随时间变化的扩散过程，使用菲克第一定律可解决稳定扩散问题。
16、不稳定扩散：是指扩散物质浓度分布随时间变化的一类扩散，这类问题的解决应借助于菲克第二定律。
17、本征扩散：不含有任何杂质的物质中由于热起伏引起的扩散。
18、非本征扩散：由于杂质引入引起的扩散。
19、一级相变：相变前后两相的化学位相等，化学位的一级偏微商不等。特点：有相变潜热，有体积变化
例：晶体的熔化、升华；液体的凝固、气化；气体的凝聚以及晶体中的多数晶型转变等。
20、二级相变：相变时两相化学势相等，其一级偏微熵相等，而二级偏微熵不 等。
特点：无相变潜热，无体积的不连续性，只有热容、等压膨胀系数、等温压缩系数的不连续。
21、均匀成核：组成一定，熔体均匀一相，在温度下析晶，发生在整个熔体内部，析出物质与熔体一致。
22、非均匀成核：有外加界面参加的成核。刃型位错和螺型位错
滑移方向与位错线垂直的位错称为刃型位错。位错线与滑移方向相互平行的位错称为螺型位
#简答题（5*5）
1、NaCl型晶体
由负离子（Cl-）构成面心立方最紧密堆积，形成四面体和八面体空隙，而正离 +子（Na）占据其全部八面体间隙。Na-Cl八面体以共棱的方式相连而成。正负离子的配位数均为 6。一个晶胞含4个NaCL分子。
2、解释在AX型晶体结构中，为什么NaCl型结构最多？
答：在AX型晶体结构中，一般阴离子X的半径较大，而阳离子A的半径较小，所以阴离子做紧密堆积，阳离子填充在其空隙中。大多数AX型化合物的r+/r-比在 0.414—0.732之间，应填充在八面体空隙中。即具有NaCl型结构；并且NaCl型晶体结构的对称性较高，那么有些在0.732—1.00之间的晶体，其晶格能相差很小，且由于极化结果，也趋向于NaCl型结构，所以AX型晶体结构中，NaCl型结构最多。
3、用NaCl结构理论解释水泥熟料中死烧MgO和CaO结构的不同？
答：NaCl结构是一种立方面心格子，其中阴离子按最紧密方式堆积，阳离子充填于全部的八面体的空隙中，阴阳离子的配位数都为6。水泥熟料中死烧MgO和
CaO结构与NaCl结构，结构非常稳定水化速度缓慢，会影响水泥的安定性。但由于Ca2+半径比Mg2+半径大得多，因而在CaO结构中，O2-被“撑开”，这样，CaO结构不如MgO的结构稳定，游离CaO水化速度比游离MgO要快些，游离CaO加热即可水化，而游离MgO经压蒸才能水化。
4、表征硅酸盐晶体的化学式方法有几种，分别是什么？并进行比较。答：表征硅酸盐晶体的化学式方法有两种。
1）氧化物法，即把构成硅酸盐晶体的所有氧化物按一定的比例和顺序全部写出来，先是+1价碱金属氧化物，其次是+2价，+3价的金属氧化物，最后是SiO2。例如，钾长石的化学式写成K2O·Al2O3·6SiO2；高岭石： Al2O3.2SiO2·2H2O 2）无机络盐表示法，是把是构成硅酸盐晶体的所有离子按照一定比例和顺序全部写出来，再把相关的络阴离子用中括号[ ]括起来即可，先是+1价、+2价的金属离子，其次是Al3+和Si4+离子，最后是O2-或OH-离子。如钾长石为K[AlSi3O8]，高岭石：Al2[Si2O5](OH)4。
5、硅酸盐结构的共同特点如下：
1）.结构中基本结构单元是[SiO4]四面体，Si—O—Si键夹角为145o。
2）.[SiO4]四面体的每个顶点上的O2-离子最多只能为两个[SiO4]四面体所共用。3）.两个相邻的[SiO4]四面体只能共顶相连，不能共棱或共面连接。
4）.[SiO4]四面体中心的Si4+离子可以部分的被Al3+离子所取代，取代后结构本 身不发生大的变化，即所谓同晶取代，但晶体的性质却可以发生很大的变化。这为材料改性提供了可能。
6、岛状结构——硅酸盐晶体结构中的硅氧四面体以孤立状态存在,它们之间通过其它正离子的配位多面体连结。
特点：硅氧四面体之间没有共用的氧。氧离子除了和一个硅离子相连外，剩下的一价将于其它金属离子相连。结构中Si/O比为1:47、组群状结构：2、3、4或6个【SiO4】四面体通过共用氧连接形成单独的络阴离子团。
9、层状结构：层状结构是每个硅氧四面体通过3个桥氧连接，构成向二维方向伸展的六节环状的硅氧层。化学式可写为【】
8、高岭石结构特点：
高岭石结构是1:1 型：一层硅氧四面体和一层铝氧八面体相连。在铝氧八面体层中，每一个Al离子和四个OH－离子以及二个O2-离子相连.这种两层型结构单位在 ab平面内无限伸展，在c轴方向是两层的结构单位重复排列.高岭石结构中，离子的取代很少，化学组成较纯净。由于是1:l 型结构，在组成中氧化铝和氧化硅含量的比值较高（46.33%, 39.49%）。结构中,每两层与两层之间的联系主要是氢键，因为在铝氧八面体层中有一层是OH-离子。由于氢键较分子键强，因此高岭石结构中，结构单位层之间的水分子不易进入，可以交换的阳离于容量也小。
从结构上说明高岭石、蒙脱石阳离子交换容量差异的原因。
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，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，复网层间以范氏键相连，层间联系较弱，水化阳离子容易进入复网层间以平衡多余的负电荷，因此蒙脱石的阳离子交换容量较大。
9、蒙脱石的结构特点：
蒙脱石是2:1型结构：即两层硅氧四面体中夹一层铝氧八面体层。在铝氧八面体层中大约有三分之一的Al3+被Mg2+离子所取代，为了平衡多余的负电价，在结构单位之间有其它阳离子来平衡。
蒙脱石(Mx nH2O)(Al2-x Mgx)(Si4O10)(OH)2化学式中的M为其它阳离子。在蒙脱
石中，一般是Na+和Ca2+离子，而且以水化阳离子的形式入结构。蒙脱石中，硅氧四面体的Si4+很少被取代。水化阳离子和硅氧四面体中O2-离子的作用力较弱，是分子健连接，因而这种水化阳离子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。结构与性能的关系蒙脱石层间是分子健连接，晶胞C轴长度随含水量而变化，所以晶体易于膨胀和压缩。所以通常称为膨润土。具有很高的阳离子交换能力。对Na、Ca、Mg、Al、H等正离子均有强的交换性。
10、架状结构：硅氧四面体的每个顶点均为桥氧，硅氧四面体之间以共顶方式连接，形成三维“骨架”结构。结构的重复单元为SiO2，Si/O为1:212、非化学计量化合物及特点。
1）非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关； 2）可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体 3）缺陷浓度与温度有关，这点可以从平衡常数看出； 4）非化学计量化合物都是半导体。
13、为什么非计量化合物都是N型或P型半导体材料？
N型半导体：阴离子空位的产生，束缚了自由电子，在电场的作用下，这些电子发生迁移，而形成电子导电，可以看作N型半导体。
P型半导体：结构中产生正离子孔穴，引入电子孔穴，在电场作用下运动而导电，可以看作P型半导体。
在非计量化合物中，有阴离子缺位型、阳离子填隙型，这两种缺陷都产生电子导电，所以是N型半导体材料。还有阴离子间隙型、阳离子空隙型，这两种缺陷都产生电子空穴，在电场作用下运动而导电，所以是P型半导体材料。
14、影响熔体粘度的主要因素是温度和化学组成。
硅酸盐熔体在不同温度下的粘度相差很大，可以从10－2变化至1015 Pa·s； 组成不同的熔体在同一温度下的粘度也有很大差别。
1）0/Si比 2）一价金属氧化物 3）二价金属氧化物 4）高价金属氧化物 5）阳离子配位数——硼反常现象 6）混合碱效应 7）离子极化的影响 8）其他化合物
15、表面张力影响因素：
1）温度升高，质点热运动增加，体积膨胀，相互作用变为松弛，表面张力降低。温度反常现象
对硼酸盐熔体，随着碱含量减少，表面张力的温度系数由负逐渐接近零值，当碱含量再减少时dσ/dT也将出现正值。这是由于温度升高时，熔体中各组分的活动能力增强，扰乱了熔体表面[BO3]平面基团的整齐排列，致使表面张力增大。B2O3熔体在1000℃左右的dσ/dT≈0.04×10－3N／m。
2）表面张力与组成的关系 结构类型相同的离子晶体，其晶格能越大，则其熔体的表面张力也越大；其单位晶胞边长越小，熔体的表面张力也越大。总的说来，熔体内部质点之间的相互作用力愈大，则表面张力也愈大。
A）O/Si比，一般说O/Si愈小，熔体中复合阴离子团愈大，e/r值变小（e是复 B）合阴离子团所化学键对表面张力的影响：
16、两种假说 1）微晶学说: 玻璃结构是一种不连续的原子集合体，即无数“微晶”分散在无定形介质中；“微晶”的化学性质和数量取决于玻璃的化学组成，可以是独立原子团或一定组成的化合物和固溶体等微观多相体，与该玻璃物系的相平衡有关；“微晶”不同于一般微晶，而是晶格极度变形的微小有序区域，在“微晶”中心质点排列较有规律，愈远离中心则变形程度愈大；从“微晶”部分到无定形部分的过渡是逐步完成的，两者之间无明显界线。2）无规则网络学说: 玻璃的结构与相应的晶体结构相似，同样形成连续的三维空间网络结构。玻璃的网络与晶体的网络不同，玻璃的网络是不规则的、非周期性的，因此玻璃的内能比晶体的内能要大。由于玻璃的强度与晶体的强度属于同一个数量级，玻璃的内能与相应晶体的内能相差并不多，因此它们的结构单元（四面体或三角体）应是相同的，不同之处在于排列的周期性。
17、提出氧化物（AmOn）形成玻璃时，应具备如下四个条件： 1．网络中每个氧离子最多与两个A离子相联；
2．氧多面体中，A离子配位数必须是小的，即为4或3。3．氧多面体相互连接只能共顶而不能共棱或共面。
4．每个氧多面体至少有三个顶角是与相邻多面体共有以形成连续的无规则空 间结构网络。
18、石英玻璃和石英晶体的结构特点
结构：由[SiO4]形成的完整网络，所有的氧都是桥氧，结构中无断网。Si-O-Si键角可以在120-180度之间旋转变化，最可几144度。网络连续、无序。性质：粘度高，使用性能好。但熔制温度过高
19、玻璃的通性 1）．各向同性 2）．介稳性
3）.由熔融态向玻璃态转化的过程是可逆的与渐变的4）.熔融态向玻璃态转变时，物理化学性质随温度变化的连续性 20、玻璃的四个基本结构参数：
X----每个多面体中非桥氧离子的平均数 Y----每个多面体中桥氧离子的平均数 Z----每个多面体中氧离子的平均总数
R----玻璃中氧离子总数与网络形成离子总数之比 X + Y= Z； X + Y/2= R；
玻璃的许多性质都取决于Y值。Y越大，网络的连接程度越大。
桥氧离子数占氧离子总数的百分数等于（Y/2R），其值越大，网络的连接 程度越大。
22、一致熔化合物：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。
不一致熔化合物是：一种不稳定的化合物；加热到一定温度会发生分解；分 解产物是一种液相和一种固相；液相和固相的组成与化合物组成都不相同； 区分：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。加热到一定温度会发生分解；分解产物是一种液相和一种固相；液相和 固相的组成与化合物组成都不相同。
23、如何促使介稳的方石英转变为稳定态的鳞石英？
生产上一般时加入少量氧化铁和氧化钙作为矿化剂。这些氧化物在1000度左右可以产生一定量的相，石英和方石英在此液相中溶解度大，而鳞石英在其中溶解度小，因而石英和方石英不断溶入液相。而鳞石英则不断从液相析出。
24、判读三元相图的几条重要规则及他们的作用是什么？（1）连线规则。判断界限温度走向。
（2）切线规则。判断界限性质。（3）重心规则。判断无变量点性质。
（4）三角形规则。判断结晶产物和析晶终点
29、杨德尔方程
优点：在抛物线速度方程基础上采用了“球体模型”导出了扩散控制的动力学 关系。适用于反应初期、G较小时
不足之处：杨德尔方程虽然采用了球体模型，在计算产物厚度时考虑了接触界 面的变化，即利用反应前后球体之体积差算出产物层厚度x。但在将x值代入抛物线方程时实质上又保留了扩散面积恒定的假设，这是导致其局限性的主要原因。
30、金斯特林格方程——三维球体模型
优点：金斯特林格采用了杨德尔的球状模形，但放弃了扩散截面不变的假设从 而
导出了更有普遍性的新动力学关系。金斯特林格方程具有更好的普遍性。不足之处： ⑴以稳定扩散为基本假设与实际不符。(2)没有考虑反应物与生成物密度不同所带来的体积效应。(3)有局限性，限于反应物与生成物浓度相近的情况。
32、烧结的定义
压制成型后的粉状物料在低于熔点的高温作用下、通过坯体间颗粒相互粘结和物质传递，气孔排除，体积收缩，强度提高、逐渐变成具有一定的几何形状和坚固整体的过程。
33、烧结的推动力
1、能量差：粉状物料的表面能γSV与多晶烧结体的界面能γGB之差。物料在粉碎
2、压力差：颗粒弯曲的表面上存在压力差
3、空位差：颗粒表面上的浓度与内部的浓度差之差称为空位差
34、扩散传质的动力学关系：
初期：表面扩散显著（影响因素：烧结时间 原料起始粒度 温度起决定性 作用）
中期：晶界和晶格扩散显著
后期：气孔完全孤立，位于顶点，晶粒已明显长大。
影响扩散的因素有：1）晶体组成的复杂性2）化学键的影响。3）结构缺陷的影响。4）温度与杂质对扩散的影响 #综述题（2*8）
一.影响形成置换固溶体的因素有哪些？
(1).原子或离子尺寸的影响 以r1和r2分别代表半径大和半径小的溶剂或溶质原子(或离子)的半径，当时，溶质与溶剂之间可以形成连续固溶体。当处于15%-30%之间时，溶质与溶剂之间只能形成有限型固溶体.大于30%时，溶质与溶剂之间很难形成固溶体或不能形成固溶体，而容易形成中间相或化合物。因此Δr愈大，则溶解度愈小。
(2).晶体结构类型的影响 若溶质与溶剂晶体结构类型相同，能形成连续固溶体，这也是形成连续固溶体的必要条件，而不是充分必要条件。
(3).离子类型和键性 化学键性质相近，即取代前后离子周围离子间键性相近，容易形成固溶体。
(4).电价因素 形成固溶体时，离子间可以等价置换也可以不等价置换只有等价离子置换才能生成连续固溶体
二、影响固相反应的因素
1、反应物化学组成的影响
化学组成与结构是影响固相反应的内因，是决定反应方向和速度的重要条件。反应物中质点间的作用键愈大，则可动性和反应能力愈小，反之亦然。在同一反应系统中，固相反应速度还与各反应物间的比例有关。
2、反应物颗粒及均匀性的影响
颗粒尺寸大小主要是通过以下途径对固相反应起影响的。
1）物料颗粒尺寸愈小，比表面积愈大，反应界面和扩散截面增加，反应产物层厚度减少，使反应速度增大
2）2）同一反应物系由于物料尺寸不同，反应速度可能会属于不同动力学范围控制。
3、反应温度的影响
温度是影响固相反应速度达到重要外部条件。一般随温度升高，质点热运动动能增大，反应能力和扩散能力增强。
4、压力和气氛的影响
对不同反应类型，压力的影响也不同。在两相间的反应中，增大压力有助于颗粒的接触面积，加速物质传递过程，使反应速度增加。
但对于有液、气相参与达到反应中，扩散过程主要不是通过固体粒子的直接接触实现的。因此提高压力有时并不表现出积极作用，甚至会适得其反。
对于一系列能形成非化学计量氧化物的物质，气氛可直接影响晶体表面缺陷 的浓度和扩散机构与速度。
5、反应物活性的影响
实践证明，同一物质处于不同结构状态时其反应活性差异甚大。一般说来说晶格能愈高、结构愈完整和稳定的，其反应活性也低。因此，对于难熔氧化物间的反
应和烧结往往是困难的。为此通常采用具有高活性的活性固体作为原料。例如Al2O3 + CoO → CoAl2O4反应中，若分别采用轻烧Al2O3和较高温度煅烧
制得的死烧Al2O3作原料，其反应速度相差近十倍，表明轻烧Al2O3具有高得多的反应活性。6.矿化剂及其他
矿化剂：在固相反应体系中少量非反应物物质或某些可能存在于杂质常会对反应产生特殊的作用，这些物质被称为矿化剂。矿化剂作用：
1、矿化剂能影响晶核形成和晶体长大的速度；
2、矿化剂与反应物形成固溶体，使其晶格活化，反应能力增强；
3、降低液相粘度，提高扩散速度；
4、与反应物形成低共熔物，降低体系共熔点，改善液相性质；
5、有定向矿化作用。#相图题（2*5）
1、下图为生成一个三元化合物的三元相图；（1）判断三元化合物N的性质；
（2）标出边界曲线的温降方向（转熔界线用双箭头）；（3）指出无变点K，L，M的性质；
（4）分析点1，2，3的结晶路程（表明液固相组成点的变化及各阶段的相变化）。
1.如图为生成一个二元化合物的三元相图
(1)判断二元化合物S的性质；答：(1)化合物S不一致熔融二元化合物
(2)判断界线的温度变化方向及界线的性质；(2)温度变化方向及界线的性质见图(3)写出无变量点的性质和平衡关系式； E：最低共熔点。L→A+S+C P：单转熔点。L+B→C+S
(4)分析并写出点1，2的析晶路程。
1、在如图所示的相图中完成下面各个问题
（1）画出此相图的副三角形，并说明根据什么；（E为三元化合物组成点）（2）画出各个界线的温度下降方向，并说明根据
（3）分析界线性质，说明根据；
（4）判断低共熔点、单转熔点、双转熔点？并说明根据；
（5）写出P点的析晶路线。（表明液固相组成点的变化及各阶段的相变化）（6）P点的最后析晶产物是什么？说明判断根据。
1、判断二元化合物S点的性质，标出晶界曲线的温降方向（转熔界线用双箭头），试完成下图上配料点1的结晶路程。
1、S点是二元不稳定化合物。
2、降温方向，见图
3、结晶路程： #反应方程（3*3）
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