1.粘土—水系统中水存在形式。
粘土中的水吸附水和结构水。
结构水是以ho基形式存在于粘土晶格中。
吸附水在粘土胶粒的周围随着距离增大结合力的减弱而分成牢固结合水、松结合水和自由水。
牢固结合水是接近于粘土表面的有规则排列的水层,厚度约为3~10水分子厚度,性质不同于普通水,也称非液态吸附水。
松结合水指从规则排列过渡到不规则排列水层。
自由水即最外面的普通水层。
2.高岭石与蒙脱石的阳离子交换的特点及区别;
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。
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。
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。
3.非均匀成核: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成核的过程。
均匀成核:晶核从均匀的单相熔体中产生的概率处处相同。
4.影响扩散的因素:
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)温度与杂质的影响。
5.弗伦克尔缺陷:在晶格内原子热振动时,一些能量足够大的原子离开平衡位置,进入晶格点的间隙位置,变成间隙原子,而在原来的位置上形成一个空位,这种缺陷称弗伦克尔缺陷。
肖特基缺陷:正常格点上的原子,热起伏过程中获得能量离开平衡位置,跃迁到晶体的表面,在原来正常格点上留下空位,这种缺陷称为肖特基缺陷。
14-10,13-3,12-7这几道题;
6.14-10.影响烧结的因素有哪些?最易控制的因素是哪几个?
1)原始粉料的粒度。
2)外加剂的作用。
3)烧结温度和保温时间。
4)盐类的选择及其煅烧条件。
5)气氛的影响。
6)成型压力的影响。
7) 烧结外压力的影响。
最易控制的因素是。
原始粉料的粒度。
烧结温度和保温时间。
7.13-3.试比较杨德尔方程,金斯特林格方程和卡特方程的优缺点及其适用条件?
杨德尔方程是基于平行板模型。
金斯特林格方程是基于球体模型所导出的。
杨德尔方程,金斯特林格方程均以稳定扩散为基本假设。
杨德尔方程只能用于反应转化率较小或x/r0比之很小和反应截面f可近似看成上述的反应初期。
金斯特林格方程能够描述转化率较大情况下的固相反应。
杨德尔方程,金斯特林格方程并非对所有扩散的固相反应都适用,金斯特林格方程中没有考虑反应物与生成物密度不同所带来的体积效应,为此卡特方程是对它进行修正,卡特方程适用与反应度为100%的情况。
8.12-7.试用图例说明过冷度对核化、晶化速率、析晶范围、析晶数量和晶粒尺寸等的影响?
1)过冷度过大或过小对成核与生长速率均不利,只有在一定过冷度下才能有最大成核与生长速率。
2)成核速率与晶体生长速率两曲线的重叠区通常称为”析晶区”。在这一区域,两速率数值均较大,最有利于析晶。
3)高温亚稳区表示理论上可析晶,但实际不析晶的区域,低温亚稳区不析晶,只生成玻璃相。
4)若两曲线重合面积大,析晶区宽则可用控制过冷度大小来获得数量和尺寸不等的晶体,其过冷度大,控制在成核速率较大处析晶,则往往容易获得晶粒多而尺寸小的细晶,若过冷度小,控制在生长速率较大处析晶则容易获得晶粒少而大的粗晶。
玻璃的结构及计算玻璃的通性。
x每个对面体中非桥氧离子的平均数。
y每个对面体中桥氧离子的平均数。
z每个对面体中氧离子的平均数。
r玻璃中阳离子总数与网络形成离子总数之比。
例题:计算题:有两种不同配比的玻璃,其组成如下:
试用玻璃结构参数说明两种玻璃高温下粘度的大小?
解:1#玻璃:na2o/ al2o3=10/12<1,所以al3+在玻璃中起网络变性离子的作用(1分)
r1=(10+12*3+78*2)/78=2.59 x1=2*2.59-4=1.18 y1=4-1.18=2.82 (3分)
#玻璃:na2o/ al2o3=20/6>1,所以al3+在玻璃中起网络形成离子的作用(1分)
r2=(20+6 *3+74*2)/(74+6*2)=2.16 x2=2*2.16-4=0.32 y2=4-0.32=3.68(3分)
因而y1r2 即2#玻璃桥氧分数大于1#, o/si比小于1#玻璃,所以在高温下1#熔体黏度小于2#. (2分)
10.网络形成体:正离子为网络形成离子,其单键强度大于335 kj/mol,这类氧化物能单独形成玻璃。
网络变性体:正离子称为网络变性离子,单键强度小于250kj/mol,这类氧化物不能单独形成玻璃,但能改变玻璃网络结构,从而使玻璃性质改变。
中间体:正离子称为中间离子,其作用介于玻璃形成体和网络变性体之间。
11.硼反常现象。
硼酸盐玻璃随na2o含量的增加,桥氧数增大,热膨胀系数逐渐下降。当na2o含量达到15%~16%时,桥氧又开始减少,热膨胀系数重新上升,这种反常过程为硼反常现象。
硼反常现象原因:当数量不多的碱金属氧化物同b2o3一起熔融时,碱金属提供的氧不像熔融si2o玻璃中作为非桥氧出现在结构中,而是使硼转化为由桥氧组成的硼氧四面体。致使b2o3玻璃从原来二度空间层状结构部分转变为三度空间的架状结构,从而加强了网络结构,并使玻璃的各种物理性能变好。
这与相同条件下的硅酸盐玻璃性能随碱金属或碱土金属加入量的变化规律相反。
12.典型非晶态结构。
进程有序,远程无序,无周期,无对称特征。
13.一级相变与二级相变的概念及区别。
体系由一相变为另一相时,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。相变时有相变潜热,并伴随有体积改变。
二级相变,体系由一相变为另一相时,两相的化学势相等,其一级偏微商也相等,但二级偏微商也不相等。相变时无相变潜热,没有体积的不连续改变,而只有热容量,热膨胀系数和压缩系数的不连续变化。
14.三元详图中化合物性质:副三角形划分,温度下降方向,无度点性质及方程式,析晶路线;
熔体的析晶路程。
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