无机材料科学基础复习知识点总结

无机材料科学与基础无机材料科学与基础 1 名词解释名词解释 二八面体二八面体 在层状硅酸盐矿物中 若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体 结构 三八面体三八面体 在层状硅酸盐矿物中 若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体结构 稳态扩散稳态扩散 扩散质点浓度不随时间变化 不稳态扩散不稳态扩散 扩散质点浓度随时间变化 扩散通量与位置有关 互扩散互扩散 有浓度差的空间扩散 自扩散自扩散 没有浓度差的扩散 顺扩散顺扩散 由高浓度区向低浓度区的扩散叫顺扩散 又称下坡扩散 逆扩散逆扩散 由低浓度区向高浓度区的扩散叫逆扩散 又称上坡扩散 本征扩散本征扩散 不含有不含有任何杂质的物质中由于热起伏引起的扩散 非本征扩散非本征扩散 非热能引起 如由杂质引起的扩散 刃型位错刃型位错 滑移方向与位错线垂直的位错称为刃型位错 螺型位错螺型位错 位错线与滑移方向相互平行的位错称为螺型位错 热缺陷热缺陷 在没有外来原子时 当晶体的热力学温度高于 0K 时 由于晶格内原子热振动 使 一部分能量较大的原子离开正常的平衡位置 造成缺陷 这种由于原子热振动而产生的缺 陷称为热缺陷 杂质缺陷杂质缺陷 由于杂质进入晶体而产生的缺陷 点缺陷点缺陷 在三维方向上尺寸都很小 远小于晶体或晶粒的线度 的缺陷 线缺陷线缺陷 是指晶体内部结构中沿着某条线 行列 方向上的周围局部范围内所产生的晶格 缺陷 它的表现形式主要是位错 弗兰克尔缺陷弗兰克尔缺陷 在晶格内原子振动时 一些能量足够大的原子离开平衡位置后 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 这样的缺陷称为弗兰克尔 缺陷 肖特基缺陷肖特基缺陷 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 跳跃到晶体的 表面 在原正常格点上留下空位 这种缺陷称为肖特基缺陷 类质同晶类质同晶 物质结晶时 其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其他离子或 原子所占有 共同组成均匀的 呈单一相的晶体 不引起键性和晶体结构变化的现象 同质多晶同质多晶 同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象 一致熔融化合物一致熔融化合物 是一种稳定的化合物 它与正常的纯物质一样具有固定的熔点 熔化时所 产生的液相与化合物组成一致 故称一致熔融化合物 不一致熔融化合物不一致熔融化合物 是一种不稳定的化合物 加热这种化合物到某一温度便发生分解 分解 产物是一种液相和一种晶相 二者组成与化合物皆不相同 故称不一致熔融化合物 均匀成核均匀成核 是指晶核从均匀的单相熔体中产生的几率是处处相同的 非均匀成核非均匀成核 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 烧成烧成 烧成是在一定的温度范围内烧制成致密体的过程 烧结烧结 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 萤石型萤石型 CaF2型结构中 Ca2 按面心立方紧密排列 F 占据晶胞中全部四面体空隙 属于萤石型结构的晶体有 BaF2 PbF2 SnF2 CeO2 ThO2 UO2等 反萤石型反萤石型 阳离子和阴离子的位置与 CaF2型结构完全相反 即碱金属离子占据 F 的位置 O2 占据 Ca2 的位置 如 Li2O Na2O K2O 等 架状结构架状结构 硅氧四面体之间通过四个顶角的氧桥连起来 向三维空间无限发展的骨架状结构 称为架状结构 层状结构层状结构 SiO4之间通过三个氧桥相连 在二维平面无限延伸构成的硅氧四面体层称层状结 构 岛状结构岛状结构 在硅酸盐晶体结构中 SiO4以孤立状态存在 SiO4之间通过其他阳离子连接起来 这种结构称为岛状结构 桥氧桥氧 在有限四面体群中连接两个 Si4 离子的氧称为桥氧 由于这种氧的电价已经饱和 一般不再与其它正离子配位 故桥氧亦称为非活性氧 非桥氧非桥氧 在有限四面体群中只有一侧与 Si4 离子相连的氧称为非桥氧 另一侧可与其它正 离子配位 故非桥氧亦称为活性氧 正尖晶石正尖晶石 在 AB2O4尖晶石型晶体结构中 若 A2 分布在四面体空隙 而 B3 分布于八面体空 隙 称为正尖晶石 反尖晶石反尖晶石 若 A2 分布在八面体空隙 而 B3 一半分布于四面体空隙另一半分布于八面体空 隙 通式为 B AB O4 称为反尖晶石 位移性转变位移性转变 这种转变不打开任何键 也不改变原子最临近的配位数 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 重建性转变重建性转变 是破坏原有原子间化学键 改变原子最邻近配位数 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 转变速度慢 一级相变一级相变 体系有一相变为另一相时 两相的化学势相等但化学势的一级导数不相等的称 为一级相变 二级相变二级相变 体系有一相变为另一相时 两相的化学势相等 一级导数也相等 但二级导数 不相等的称为二级相变 点群点群 晶体结构中所有点对称要素 对称面 对称中心 对称抽和旋转反抻轴 的集合称为 对称型 也称点群 空间群空间群 一个晶体构造中所有对称要素集合 置换型固溶体 置换型固溶体 溶质原子进入晶格中正常结点位置而取代基质中的原子 间隙型固溶体间隙型固溶体 溶质原子进入晶格中的间隙位置 单形 单形 由对称要素联系起来的一组晶面的集合 聚形聚形 含有两个或两个以上单形的晶形称为聚形 熔体熔体 特指加热到较高温度才能熔化的物质的液体 即具有较高熔点物质的液体 粘度大 这种液体结构具有近程有序和远程无序的特征 或也称熔体是不同聚合程度的各种聚合物 的混合物 配位数 配位数 CN 一个原子或离子的配位数是指在晶体结构中该原子或离子的周围 与它直 接相邻的原子个数或所有异号离子的个数 结晶化学定律结晶化学定律 晶体的结构取决于其组成质点的数量关系 大小关系与极化性能 他概括 了影响离子晶体结构的三个主要因素 非化学计量化合物非化学计量化合物 实际的化合物中 有一些化合物不符合定比定律 负离子与正离子的 比例并不是一个简单的固定的比例关系 这些化合物称为非化学计量化合物 范德华力范德华力 一般是指固体表面与被吸附质点 例如气体分子 之间相互作用力 对称操作对称操作 反映 反抻 旋转 平移 熔体性质熔体性质 粘度 导电性 表面张力 简单对称操作简单对称操作 反映 反抻 平移 简单对称要素 简单对称要素 对称面 对称中心 对称抽 晶体特性晶体特性 自限性 均一性 异相性 对称性 最小内能 最大稳定性 具有固定的熔点 硅酸盐晶体结构可以分为五类硅酸盐晶体结构可以分为五类 岛状 组群状 链状 层状 架状 球体的紧密堆积分为球体的紧密堆积分为 等径球体和不等径球体 描述晶胞的方法描述晶胞的方法 坐标法 球体的紧密堆积法 配位多面体连接方式 2 简答题简答题 为什么对称轴不存在为什么对称轴不存在 5 次和高于次和高于 6 次以上的 次以上的 1 因为 5 次和高于 6 次对称轴的存在都违反晶体的格子构造规律 它们所构成的面网网孔 均不能无间隙地排满整个平面 结果在面网上就出现空隙 这在晶体格子构造中是不可能 存在的 2 另外 从基转角 来看 只有等于 360o 180o 120o 90o 60o 0o 才能整除 360o 即 n 360 为整数 3 正五边形上两平行行列 ad 和 bc 得结点间距不等 违反空间 格子规律 所以 5 次对称轴在晶体上是不存在的 解释在解释在 AX 型晶体结构中 型晶体结构中 NaCl 型结构最多 型结构最多 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 X 做紧密堆 积 A 填充在其空隙中 大多数 AX 型化合物的 r r 在 0 414 0 732 之间 应该填充在八 面体空隙 即具有 NaCl 型结构 并且 NaCl 型晶体结构的对称性较高 所以 AX 型化合物大 多具有 NaCl 型结构 用用 NaCl 结构理论解释水泥熟料中死烧结构理论解释水泥熟料中死烧 MgO 和和 CaO 结构的不同 结构的不同 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 结构相 似 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 TiO2的性质及应用的性质及应用 1 在光学性质上具有很高的折射率 2 在电学性质上具有高的介电系数 因此 成为制备光 学玻璃的原料 也是无线电陶瓷中需要得晶相 3 TiO2的纳米和介孔材料有催化 净化效 果 用于光催化下的净化功能 用岛状结构理论解释水泥熟料中用岛状结构理论解释水泥熟料中 C2S 和和 C2S 结构的不同 结构的不同 如果 Mg2 离子位置全部换成 Ca2 离子 就是水泥熟料中的 C2S 的结构 其中 Ca2 的配位数 为 6 结构稳定 活性低在水泥中几乎是惰性的 但如其中的 Ca2 的配位数为 8 和 6 两种配 位时 是 C2S 则属单斜晶系 随亦为岛式结构 由于其配位不规则 化学性质活泼 能与水发生水化反应 用晶体结构理论解释石灰石中方解石的结构 用晶体结构理论解释石灰石中方解石的结构 水泥原料石灰石中方解石的结构可看成是变了形的 NaCl 结构形式 只要将 NaCl 的三次轴 竖立并加压 使棱的夹角由 90 变至 101 55 然后以 Ca2 代 替 Na CO32 代替 Cl 在 CO32 中的 C4 在中心 三个 O2 围绕 C 在一平面 上成一等边三角形 Ca2 的配位数 为 6 金刚石结构中金刚石结构中 C 原子按面心立方排列 为什么其堆积系数仅为原子按面心立方排列 为什么其堆积系数仅为 34 每个 C 原子周围都有四个碳 碳原子之间形成共价键 所以配位数是 4 共价键有方向性 和饱和性 1 个 C 与 4 个 C 形成价键没有达到紧密堆积 结构内有空隙 堆积密度仅为 34 而不是 74 05 分析说明高岭石 蒙脱石结构特点及其结构差异 并说明性质和结构的相关性 分析说明高岭石 蒙脱石结构特点及其结构差异 并说明性质和结构的相关性 高岭石 1 1 层状结构 有解理性 层间为氢键 因此可交换的阳离子容量小 水分子不易 进入单网层之间 晶体不会因为水含量增加膨胀 固具有很好的可塑性 蒙脱石 2 1 层状结构 有解理性 层间为范氏键 易吸水 有膨润性 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 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 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 表征硅酸盐晶体的化学式方法有两种 一种是所谓的氧化物法 另一种是无机络盐表示法 比较 氧化物表示法的优点在于一目了然地反映出晶体的化学组成 可以按此组成配料来 进行晶体的实验室合成 无机络盐表示法则可以比较直观地反映出晶体所属的结构类型 进而可对晶体结构及性质作出一定程度的预测 两种表示方法之间可以相互转换 非化学计量化合物的缺陷及特点非化学计量化合物的缺陷及特点 实际的化合物中 有一些化合物不符合定比定律 负离子与正离子的比例并不是一个简单 的固定的比例关系 这些化合物称为非化学计量化合物 由于负离子缺位 使金属离子过剩 由于间隙正离子 使金属离子过剩 由于间隙负 离子 使负离子过剩 由于正离子空位 引起负离子过剩 非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质 压力有关 可以看作是高价化合物与 低价化合物的固溶性 缺陷浓度与温度有关 这点从平衡常数中可以看出 非化学计量化 合物都是半导体 为什么非计量化合物都是为什么非计量化合物都是 N 型或型或 P 型半导体材料 型半导体材料 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 影响形成置换固溶体的因素有哪些 影响形成置换固溶体的因素有哪些 答 答 离子尺寸因素 相互替代的离子尺寸愈相近 则固溶体愈稳定 离子的价电因素 只有离子价相同时或离子价总和相同时才可能生成连续置换型固溶体 晶体的结构因素 晶体结构相同是生成连续固溶体的必要条件 结构不同最多只能生成有限固溶体 电负 性因素 电负性相近 有利于固溶体的生成 电负性差别大 倾向于生成化合物 形成固溶体后对晶体性质的影响 形成固溶体后对晶体性质的影响 活化晶格 促进烧结 物质间形成固溶体时 由于晶体中出现了缺陷 故使晶体内能大 大提高 活化了晶格 促进烧结进行 稳定晶格 阻止某些晶型转变的发生 催化剂 某 些固溶体由于具有可变价阳离子 可随不同气氛而变化 使得在其晶格结构不变的情况下 容易做到对还原气体赋予其晶格中的氧 从氧化性气体中取得氧溶入晶格中 从而起到催 化消除有害气体的作用 固溶体的电性能 固溶体形成对材料电学性能有很大影响 几 乎所有功能陶瓷材料均与固溶体形成有关 玻璃的分相 玻璃的分相 熔融体是物质在熔融温度以上存在的一种高能量状态 随着温度的降低 熔体释放能量大 小不同 可有一冷却途径 即质点迁移使熔体内某些组成偏聚 从而形成互不混溶而组成 不同的两个玻璃相 玻璃的通性 玻璃的通性 各向同性 介稳性 由熔融态向玻璃态转化的过程是可逆的与渐变的 在一定的温度范围内完成 无固定熔点 由熔融态向玻璃态转化时物理 化学性质随温 度变化的连续性 物理 化学性质随成分变化的连续性 形成氧化物玻璃的规则 形成氧化物玻璃的规则 网络中每个氧离子最多与两个网络形成离子相联 氧多面体中 阳离子配位数必须是 最小的 即为 4 或 3 一定是共顶连接 不能共棱或共面 使能量最低 每个氧多面 体至少有三个顶角是与相邻多面体公共的 玻璃形成的热力学条件玻璃形成的热力学条件 结晶化 即有序度不断增加 直到释放全部多余能量而使整个熔体晶化为止 玻璃化 即过冷熔体在转变温度 Tg 硬化为固态玻璃的过程 分相 即质点迁移使熔体内某些组成偏聚 从而形成互不混溶的组成不同的两个玻璃相 解释硼酸盐玻璃的硼反常现象解释硼酸盐玻璃的硼反常现象 熔体中组分对粘度的影响还和相应的阳离子的配位数状态有关 在硅酸盐的钠硅玻璃中 以 B2O3代 SiO2时 粘度随 B2O3含量的变化曲线呈拱形 当 B2O3含量较少时 Na2O B2O3 1 结构中 游离 氧充足 B3 离子处于 BO4 四面体状态 加入到 SiO4 四面体网络中 使结构紧密 粘度随含量升高而增加 当 Na2O B2O3 1 B2O3 15 B3 离子形成 BO4 四面体最多 粘度达最大值 当 B2O3含量再高 粘度又逐 渐下降 因为 游离 氧不足 增加的 B3 离子形成 BO3 三面体 结构疏松粘度下降 这种由于硼离子配位数变化引起性能曲线变化现象称为 硼反常现象 硅酸盐晶体的表示方法硅酸盐晶体的表示方法 氧化物方法 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 价的碱金属氧化物 其次是 2 价 3 价的金属氧化物 最后是 SiO2 无机络盐表示法 把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 括起来 先是 1 价 2 价的金属离子 其次是 Al3 和 Si4 最后是 O2 或 OH 硅酸盐晶体与硅酸盐玻璃在结构上的区别 硅酸盐晶体与硅酸盐玻璃在结构上的区别 在硅酸盐晶体中 SiO4 骨架按一定的对称规律有序排列 在硅酸盐玻璃中 SiO4 骨架的 排列是无序的 在硅酸盐晶体中 SiO4 骨架外的网络外离子占据了点阵中的一定位置 而在硅酸盐玻璃中 网络变性离子统计地分布在 SiO4 骨架的空腔内 使氧的负电荷得以平 衡 在硅酸盐晶体中 只有当外来阳离子半径与晶体中的阳离子半径相近时 才能发生 同晶置换 而在硅酸盐玻璃中 骨架外阳离子不论半径是否相近 均能发生置换 只要求 遵守静电价规则 在晶体中 如这种晶体不是固溶体 原始组份 氧化物 相互间有简 单的固定比例 即符合化学计量 而在玻璃中 氧化物可以以任意的比例混合 即不符合 化学计量 硅酸盐晶体结构的共同特点硅酸盐晶体结构的共同特点 构成硅酸盐晶体的基本结构单元 SiO4 四面体 Si O Si 键是 一条夹角不等的折线 一般在 145o左右 SiO4 四面体的每个顶点 即 O2 离子最多只能 为两个 SiO4 四面体所共用 两个相邻的 SiO4 四面体之间只能共顶而不能共棱或共面 连接 SiO4 四面体中心的 Si4 离子可部分地被 Al3 所取 石英的三个主要变体石英的三个主要变体 石英 石英 鳞石英和鳞石英和 方石英结构上的主要差别 方石英结构上的主要差别 硅氧四面体之间的连接方式不同 在 方石英中 两个共顶连接的硅氧四面体以共用 O2 为中心处于中心对称状态 在 鳞石英中 两个共顶的硅氧四面体之间相当于有一对称面 在 石英中 相当于在 方石英结构基础上 使 Si O Si 键由 180o转变为 150o 由于这 三种石英中硅氧四面体的连接方式不同 因此 它们之间的转变属于重建性转变 网络形成体 网络变性体 网络形成体 网络变性体 1 玻璃网络形成体 其中正离子为网络形成离子 其单键强度大于 335kJ mo1 这类氧 化物能单独形成玻璃 2 网络变性体 正离子称为网络变性离子 其单键强度小于 250kJ mol 这类氧化物不能 单独形成玻璃 但能改变网络结构 从而使玻璃性质改变 何谓表面张力和表面能 对固体和液体有何不同何谓表面张力和表面能 对固体和液体有何不同 表面能的含义是每增加单位表面积时 体系自由能的增量 单位是 J m2 表面张力即将表面增大一个单位长度所需要的力 液体的表面张力和表面能在数值上是相等的 对于固体表面 仅仅当缓慢的扩散过程引起 表面或界面面积发生改变时 上述两个量在数值上是相等的 如果引起表面变形过程比原 子迁移率快得多 则表面结构受拉伸或压缩而与正常结构不同 在这种情况下 表面能与 表面张力在数值上不相等 什么是弯曲表面的附加压力 其正负根据什么划分 什么是弯曲表面的附加压力 其正负根据什么划分 对于凸液面整个截面周界线上的表面张力 其合力不等于零 方向指向液体内部的液体承 受大于表面处的压力 表面内外的压力差值 P 称为附加压力 1 对于平面 沿四周表面张力抵消 液体内外压力相等 P 0 2 对于凸面 液面上所受压力为 P P0 P 这个附加压力 P 是正值 3 对于凹面 液面上所受压力为 P P0 P 这个附加压力 P 是负值 什么是吸附和黏附 当用焊锡来焊接铜丝时 用锉刀除去表面层 可使焊接更牢固 请解释这种现象 什么是吸附和黏附 当用焊锡来焊接铜丝时 用锉刀除去表面层 可使焊接更牢固 请解释这种现象 吸附是一种物质的原子或分子附着在另一物质表面的现象 通常两个固体表面直接接触 通过固体表面之间的吸引力或通过固体表面之间液体粘结把 两固体紧密地连接在一起的作用 称为黏附 试解释粘土结构水 结合水 自由水的区别 分析后两种水在胶团中的作用范围及其对泥浆流动性和泥团试解释粘土结构水 结合水 自由水的区别 分析后两种水在胶团中的作用范围及其对泥浆流动性和泥团 可塑性的影响 可塑性的影响 随着水距粘土的距离增大 结合水的减弱 而分为 1 牢固结合水 它是接近粘土表面 的有规则排列的水层 其间厚度约 3 10 个水分子厚 而且性质也不同于普通水 完全定向 排列 与胶核形成一个整体 其密度为 1 28 1 48Kg m3 冰点较低 也称为非液态吸附水 2 疏松结合水 在牢固结合水周围一部分定向程度较差的水 系指从规则排列过渡到不 规则排列水层 3 自由水 在松结合水以外的水为自由水 即最外面的普通水层 也称 流动水层 起润滑作用 泥料开始流动 影响粘土可塑性的因素有哪些 生产上可以采用什么措施来提高或降低粘土的可塑性以满足成型工艺的需影响粘土可塑性的因素有哪些 生产上可以采用什么措施来提高或降低粘土的可塑性以满足成型工艺的需 要 要 有粘土的种类 含量 颗粒大小 分布和形状 含水量以及电解质种类和浓度都会影响可 塑性等 还有粘土中腐殖质含量 介质表面张力 泥料陈腐 添加剂等 相具有的特点 相具有的特点 相与相之间有分界面 可用机械方法将它们分开 系统中存在的相可以是稳定 亚稳 或不稳定的 系统在某一热力学条件下 只有当能量具有最小值的相才是最稳定的 系统的热力学条件改变时 自由能会发生变化 相的结构也相应发生变化 在硅砖中 如何促成产品稳定性 在硅砖中 如何促成产品稳定性 答 生产中一般加入少量氧化铝和氧化铁作为矿化剂 这些氧化物在 1000 左右可以产生 一定量的液相 石英和 方石英在此液相中的溶解度很大 而 鳞石英在其中的 解度很小 因而 石英和 方石英不断溶入液相 而 鳞石英则不断从液相中析 出 在硅砖使用时 必须根据 SiO2相图制定合理升温制度 什么是一致熔化合物 不一致熔化合物 在相图中如何区分 什么是一致熔化合物 不一致熔化合物 在相图中如何区分 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 分析二元分析二元 SiO2 CaO 专业相图中 如何理解在煅烧硅酸盐水泥熟料时应急冷 专业相图中 如何理解在煅烧硅酸盐水泥熟料时应急冷 C3S 仅能稳定存在于 1250 2150 的温度区间 在 1250 分解为 C2S 和 CaO C2S 有 之间的复杂晶型转变 由于 C2S 是一种热力学非平衡态 没 有能稳定存在的温度区间 因而在相图上没有出现 C2S 的相区 C3S 和 C2S 是硅酸盐水泥中含量最高的两种水硬性矿物 但当水泥熟料缓慢冷却时 C3S 将会分解 C2S 将转变为无水硬活性的 C2S 为了避免这种情况的发生 生产上 采取急冷措施 将 C3S 和 C2S 迅速越过分解温度或晶型转变温度 在低温下以介稳态保 存下来 判读三元相图的几条重要规则及他们的作用是什么 判读三元相图的几条重要规则及他们的作用是什么 连线规则 判断界线的温度走向 切线规则 判断界线的性质 重心规则 判断无 变量点的性质 三角形规则 判断结晶产物和结晶终点 判读一张生产实际相图的步骤 判读一张生产实际相图的步骤 判断化合物的性质 根据化合物组成点是否落在其初晶区内 判断化合物性质是一致熔 融或不一致熔融 划分分三角形 标出界线上的温降方向 判断界线的性质 确定无变量 点性质 判断多晶转变和液相分层现象 分析冷却析晶路程 固体扩散的特点固体扩散的特点 固体粒子 原子或分子 扩散是远低于熔点以下既开始的 固体是凝 聚体 并有一定的结构 粒子迁移必须克服一定势垒 所以 扩散迁移是十分缓慢的 影响扩散系数的因素影响扩散系数的因素 扩散介质结构的影响 扩散相与扩散介质的性质差异 结构缺陷的影 响 温度与杂质的影响 什么是一级相变 特点是什么 哪些变化是一级相变 什么是一级相变 特点是什么 哪些变化是一级相变 一级相变 体系有一相变为另一相等时 两相的化学势相等但化学势的一阶导数不相等的 相变称为一级相变 特点 有相变潜热 并伴随有体积改变 一级相变的举例 晶体的熔化 升华 液体的凝固 汽化 气体的凝聚以及晶体中大多数 晶型转变都属于一级相变 这是最普遍的相变类型 能否说明过冷度能否说明过冷度 T 越大 相变成核速率就越大 为什么 越大 相变成核速率就越大 为什么 当液体过冷却到析晶温度以下 液体中质点动能降低 质点排列混乱程度降低 成核势垒 下降 利于形成稳定晶核 继续冷却 晶核增加的同时晶体长大 析晶由晶体成核和长大 共同决定 过冷度增加利于溶体质点聚集和浮在核坯表面上 另一方面 过冷度大 熔体 粘度增加 质点从熔体扩散到晶核表面困难 对成核和长大不利 过冷度与对晶体成核和 长大有一最佳值 两线相交部分为析晶区 过冷度与析晶过程的关系 过冷度与析晶过程的关系 答 当液体过冷却到析晶温度 液体中质点动能降低 质点排列混乱程度降低 利于形成 稳定晶核 继续冷却 晶核增加的同时晶体长大 析晶由晶体成核和长大共同决定 过冷 度增加利于溶体质点聚集和浮在核坯表面上 另一方面 过冷度大 熔体粘度增加 质点 从熔体扩散到晶核表面困难 对成核和长大不利 过冷度与对晶体成核和长大有一最佳值 两线相交部分为析晶区 固相反应的特点固相反应的特点 反应是在界面上进行的 反应必须在高温下才能进行 但在低于物质 的熔点及低共熔点即开始的反应 反应速度与浓度无关 但与反应物的结构有关 反 应是分阶段进行的 一般分为初期 中期 后期 影响固相反应的因素影响固相反应的因素 反应物化学组成与结构的影响 利用多晶转变 热分解 脱水反应