材料化学知识点梳理

晶胞参数有哪些？晶面指标及意义。晶胞参数a，b，c，α，β，γ。a，b，c为六面体边长，α，β，γ分别是bc，ca,ab所组成的夹角。晶面指数，是一格平面点阵（晶面）在3个晶轴上的倒易截数的互质数之比(hkl)。意义：用来标记一组互相平行且间距相等的平面点阵面与晶轴的取向关系。2在晶体结构的对称性中旋转、反映、反演、旋转倒反、旋转反映等对称操作的对称元素是什么，用什么符号表示相应的对称操作?旋转：对称轴Cn反映：镜面σ反演：对称中心i旋转倒反：反轴I旋转反映：象转轴Sn3晶体的堆积方式中哪些是最有效的堆积方式，举例说明空间利用率是多少?六方紧密堆积：如MgBe等，空间利用率是74%立方紧密堆积：如PbPd等，空间利用率是74%4晶体堆积中的四面体空隙和八面体空隙的意义?四面体空隙：指在等大球体的最紧密堆积中，由4个球体所围成的空隙。处于四个球包围之中的空隙：四个球中心连线刚好构成一个四面体的形状。八面体空隙：在等大球体的最紧密堆积中,把组成层间空隙的球心连起来,由6个球体所围成的空隙.处于六个球包围之中的空隙：四个球中心连线刚好构成一个八面体的形状。5什么样的材料可以做半导体？具有金属键或离子键的材料能否作为半导体？为什么。从化学角度寻找半导体可以应用Mooser和Pearson提出的一个经验公式，满足了这个经验的化合物都可能是半导体。否。具有离子键的材料在熔融情况下是导体，具有金属键的材料正常情况下是导体，两者都不符合上述经验公式。6本征半导体、杂质半导体、本征激发、杂志激发、P-N结、P-型、N-型。本征半导体：完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体。电子和空穴可以借助于热、电、磁等形式的能量激发产生，称为本征激发；相应形成本征半导体电子和空穴也可以借助于引进杂质元素而激发，称为非本征激发；相应形成非本征半导体(杂质半导体)半导体中的载流子是电子和空穴，这两种载流子都可以通过引进杂质的方法而获得如果杂质的引进导致了电子的产生，则相应形成的杂质半导体称为n型半导体如果杂质的引进导致了空穴的产生，则相应形成的杂质半导体称为P型半导体P－N结若将单晶硅的一端掺As，另一端掺Ga。N型和P型半导体的合处称为P－N结，它具有一种特殊的功能，使电流只能单向导通。7稀土金属包括哪些元素？有什么共同特点稀土金属：钪(Sc）、钇(Y）、镧(La）、铈(Ce）、镨(Pr）、钕(Nd）、钷(Pm）、钐(Sm）、铕(Eu）、钆(Gd）、铽(Tb）、镝(Dy）、钬(Ho）、铒(Er）、铥(Tm）、镱(Yb）、镥(Lu）共同特点：都有没有充满的f,d轨道，每种稀土元素都有着极其丰富的光、电、热、磁的特性8影响晶格能的因素正负离子离子半径比、离子电荷以及离子的电子层构型结晶化学定律：晶体的结构形式取决于其组成者的数量关系，大小关系和极化性质。组成者指原子离子或原子团，也叫结晶化学第一原理鲍林规则：配位多面体规则，在正离子周围，[1]

其内容是：“在离子晶体中，在正离子周围形成一个负离子多面体，正负离子之间的距离取决于离子半径之和，正离子的配位数取决于离子半径比。电价规则指出：“在一个稳定的离子晶体结构中，每一个负离子电荷数等于或近似等于相邻正离子分配给这个负离子的静电键强度的总和，其偏差≤1/4价”。静电键强度S=正离子数Z+/正离子配位数n，则负离子电荷数Z=∑Si=∑(Zi+/ni)多面体共顶、共棱、共面规则，其内容是：“在一个配位结构中，共用棱，特别是共用面的存在会降低这个结构的稳定性。其中高电价，低配位的正离子的这种效应更为明显不同配位多面体连接规则，其内容是：“若晶体结构中含有一种以上的正离子，则高电价、低配位的多面体之间有尽可能彼此互不连接的趋势节约规则，其内容是：“在同一晶体中，组成不同的结构基元的数目趋向于最少分子间相互作用：静电引力，诱导力，色散力，π-π，氢键10.什么叫晶体工程？通过分子堆积，了解分子间的相互作用，可以设计具有特定的物理性质和化学性质的新晶体，是一门开发利用分子与离子组分间非共价键相互作用，合理地设计晶体结构，使之得到有价值晶体的学科叫晶体工程。混凝土外加剂种类？减水剂的作用原理？（1）减水剂：加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。早强剂：加速水泥水化速度，促进混凝土早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能。缓凝剂：降低水泥或石膏水化速度和水化热、延长凝结时间的添加剂。引气剂：改善混凝土坍落度、流动性和可塑性，在混凝土拌合物在拌和过程中引入空气而形成大量微小、封闭而稳定气泡。防冻剂：使混凝土在0℃到-15℃的负温环境中正常水化；降低冰点，提高混凝土早期强度。（2）①由于水泥颗粒之间和水泥颗粒与水之间的的相互吸力，导致水泥颗粒在水中分散困难，水泥颗粒容易相互粘聚形成絮凝结构，有10~30%的拌和水被包含在其中，从而降低了水泥浆的流动性；②当减水剂加入水泥浆中，减水剂分子吸附在水泥颗粒表面，作定向排列，组成了单分子或多分子吸附层，使水泥浆结构发生了的变化：水泥颗粒表面带相同电荷，相互间的静电斥力使水泥颗粒易于分散；减水剂分子链上的极性基团使水泥颗粒表面溶剂化层增厚，产生空间位阻，增加了水泥颗粒间的滑动能力，减少了粘滞性，增加润滑性；水泥颗粒易于湿润，自动粘聚能力减弱，塑化能力增强。如何激发水泥的活性？混凝土激发剂种类，作用？混凝土界面区域组成及其特？种类：水泥激发剂主要具有助磨、增强两种功能。具有助磨功能的原材料包括：胺类、醇类、醇胺类、木质素磺酸盐类、脂肪酸及其盐类、烷基磺酸盐类等。具有增强功能的包括：卤盐类、硫酸盐类、铝酸盐类、减水剂类等。作用：使用水泥激发剂，助磨组分可以提高水泥磨机的粉磨效率15%左右，降低水泥粉磨电耗；增强组分能有效地激发混合材的活性、提高混合材在水泥中的掺量10%~25%，从而有效地降低水泥的生产成本；混合材的大量掺入同时可以改善水泥的安定性、降低水泥的水化放热可见光催化剂，可以TiO2，Be2S3为例说一下可见光催化剂的作用原理？钙钛矿太阳能电池的结构组成？半导体光催化剂大多是n型半导体材料（当前以为TiO2使用最广泛）都具有区别于金属或绝缘物质的特别的能带结构,即在价带和导带之间存在一个禁带。当光子能量高于半导体吸收阈值的光照射半导体时,半导体的价带电子发生带间跃迁,即从价带跃迁到导带,从而产生光生电子(e-)和空穴(h+)。此时吸附在纳米颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子,而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性,能将绝大多数的有机物氧化至最终产物CO2和H2O钙钛矿太阳能电池一般有p-i-n和n-i-p，又可分为平面结构和介孔结构钙钛矿太阳能电池主要由FTO或ITO导电层、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层、电极层组成。14.防腐涂料的成分及作用原理？防腐涂料一般由成膜物质、分散介质、颜填料、助剂四种基本成分组成。防腐涂料作用原理一般通过以下四个途径达到防腐的目的:隔离屏蔽作用。以涂料在基体表面形成的涂层，隔绝腐蚀介质与金属基体，以避免腐蚀。(二)颜料的钝化缓蚀作用。通过借助一些涂料中的颜料使金属的表面性能得以改变，使基体表面发生钝化，从而达到延缓腐蚀的目的。电化学保护作用。在涂料中加入比基体电位更负的金属填料，当腐蚀介质渗入涂层并到达基体时，基体和金属填料之间形成电池，活泼的填料作为阳极，应首先牺牲溶解，从而使金属基体得到保护。(四)漆膜的电阻效应。该类涂料的低电导率可使其在溶液中保持稳定，涂膜膜具有良好的的耐腐蚀性，防止基体的腐蚀。15.混凝土修复材料的组成？应用中存在的问题？按照材料的性能可分为无机类材料和有机类材料两类。根据其功能可分为补强材料和密封材料。1）不增韧时，固化物一般偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差；2）环氧树脂类水泥混凝土裂缝修复材料稠度大、收缩变形率大、奶水性能差等；3）有些原材料如活性稀释剂、固化剂等有不同程度的毒性和刺激性。设计配方时应尽量避免选用，施工操作时应加强通风和防护；4）在实际应用中有一定的色差等等。为什么聚合物的分子量只能用相对分子量来表示？什么是聚合物相对分子质量的分布？（1）聚合物的分子量只能用相对分子量来表示，是由聚合物分子量的特点决定的。聚合物的分子量比低分子化合物大几个数量级；分子量具有多分散性——不均一性。所以聚合物的分子量只能用相对分子量来表示（2）聚合物相对分子质量分布是指聚合物试样中各个级分的含量和相对分子质量的关系。17.高分子材料力学性能的特点？聚合物的玻璃化转化温度是什么？玻璃化转化温度在什么情况下可以做橡胶、塑料和纤维？力学性能：聚合物的拉伸强度随分子量增大而升高。如果分子量下降，相应的拉伸强度也会下降，当分子量下降到某一个值时，不具有拉伸强度。高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度，指无定型聚合物由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度，是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度，通常用Tg表示。（2）在室温下，处于玻璃态的高聚物一般为塑料。其使用的上限温度为Tg，Tg越高，材料的耐热性越好。室温下处于高弹态的高聚物一般为橡胶。Tg是橡胶材料的最低使用温度。纤维为了熨烫，在三者之中玻璃化转化温度是最高的。18.模量：弹性模量，剪切模量，体积模量弹性模量：应力与应变的比值，表征材料抵抗变形能力的大小，模量越大，越不容易变形，材料的刚性越大。剪切模量：是指剪切应力与剪切应变之比。体积模量：可描述均质各向同性固体的弹性，可表示为单位面积的力，表示不可压缩性。19用杂化轨道理论解释N2COCH2=CH2CH=CHN2:根据氮气的电子构型，(σ1s)2和(σ1s*)2的能量与1s原子轨道相比一高一低。(σ2s)2和(σ2s*)2的能量与2s原子轨道相比一高一低，相互抵消，对成键的作用贡献很小，对成键作用主要贡献的是(π2p)4和(σ2p)2这三对电子，形成两个π键一个σ键CO:分子轨道中成键的与反键的轨道能量相互抵消，对成键有作用的是(π2p)4和(σ2p)2，所以CO分