无机材料科学考试重点

1本征扩散：空位来源于晶体结构中本征热缺陷，由此而引起的质点迁移。2,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，由此而引起的质点位移。3,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。4,不稳定扩散：扩散物质在扩散层dx内的浓度随时间而变化，即dc/dt尹0,这种扩散称为不稳定扩散。5,均匀成核：是晶核从均匀地单相熔体中产生的过程6,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。7,一级相变：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。8,二级相变：相变时两相化学势相等，其一级偏微商也相等，但二级偏微商不等的相变。9,一致熔融化合物：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。10,不一致熔融化合物: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。11,切线规则:将将界线上某一点所作的切线与相应的连线相交，如交点在连线上，则表示界线上该处具有共熔性质；如交点在连线的延长线上，则表示界线上该处具有转熔性质，远离交点的晶相被回吸.12,连线规则：将一界线（或其延长线）与相应的连线（或其延长线）相交，其交点就是该界线上的温度最高点。13,三角形规则：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晶区所包围的三元无变量点是其结晶结束点。14,晶体生长:平衡晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。15,二次再结晶：是少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大的过程。16,液相独立析晶：是在转熔过程中发生的，由于冷却速度较快，被回收的晶相有可能会被新析出的固相包裹起来，使转熔过程不能继续进行，从而使液相进行另一个单独的析晶过程，就是液相独立析晶。17,烧结：由于固态中分子（或原子）的相互吸引，通过加热，使粉末体产生颗粒粘结，经过物质迁移使粉末体产生强度并导致致密化和再结晶的过程。18泰曼温度：反应物开始呈现显著扩散作用的温度。19非均匀成核：借助于表面、界面、微粒裂纹、器壁及各种催化位置而形成晶核的过程20液相独立析晶：事故转熔过程中发生的，由于冷却速度较快被回收的晶相有可能被新析出的固相包裹起来，使转熔过程不能继续进行从而使液相进行另一个单独的析晶过程21烧结的主要传质方式有蒸发-凝聚传质、扩散传质、流动传质和溶解-沉淀传质四种，产生这四种传质的原因依次是（压力差）（空位浓度差）（应力-应变）（溶解度）。22均匀成核的成核速率lv由受核化位垒影响的成核率因子和受原子扩散影响的成核率因子所决定的。23菲克第一定律的应用条件是稳定扩散，菲点第二定律的应用条件是不稳定扩散24液-固相变过程的推动力为过冷度、过饱和浓度和过饱和蒸汽压。25固体内粒子的主要迁移方式有空位机构和间隙机构。26如晶体纯度降低，扩散系数与温度关系曲线中本征与非本征扩散的转折点向左。27合成镁铝尖晶石，可选择的原料为MgCO3,MgO，Y-AL2O3,a-AL2O3,从提高反应速率的角度出发选择MgCO3,a-AL2O3原料较好。28在均匀成核时，临界成核位垒^GK=1/3AkY，其值相当于新相界面能的1/3,具有临界半径rk的粒子数nk/N=exp（-△Gk/RT）。29液-固相变时，非均匀成核位垒与接触角。有关，当。为180°时，非均匀成核位垒与均匀成核位垒相等。30成核生长机理的相变过程需要有一定的过冷或过热，相变才能发生，在相变过程放热情况下需要过冷。31在制硅砖时，加入氧化铁和氧化钙的原因作为矿化剂产生不同晶型石英溶解度不同的液相能否加入氧化铝，不能。32在液相线以下的分相区的亚稳定区内，其分解机理为成核-生长机理，新相成孤立的球形颗粒状，不稳定区的分解机理为旋转分解区，新相成高度非连续性的非球形颗粒。33影响固相反应的因素有哪些：反应物化学组成与结构的影响，颗粒度和分布影响，反应温度压力气氛影响，矿化剂的影响。34不稳分解和均匀成核成长两种相变过程试验法区分：不稳分解，在此区域内液相会自发分相，不需要克服热力学势垒，无成核长大过程分相所需的时间极短第二相组成随时间连续变化，在不稳分解分相区内随着温度降低时间延长析出的第二相母液中相互贯通形成蠕虫状结构。成核生长：在热力学上系统对微小组成起伏是亚稳的形成新相需要做功即存在成核势垒新相形成如同结晶过程的成核长大机理分相所需时间长，分出的第二相不随时间变化随着温度降低时间延长析出的第二相在母液中逐渐长大，形成孤立的球状结构。用TEM观察分相以后形貌若两相无明显连续性，第二相呈孤立球状则为成核生长分相，若两相形成相互交织的蠕虫状则为不稳分解相变。35晶界移动遇到气孔出现的情况晶界如何移动怎么样控制？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.烧结中后期温度控制适当气孔逐渐减少，可出现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。继续升温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十分困难。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迅速汇集或消失。控制方法：控温、加外加剂。36扬德尔方程反应初期具有很好的适应性但杨氏模型中假设球型颗粒反应截面始终不变因而只适用与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适用反应初中期。两个方程只适用于稳定扩散情况。37相变过程的推动力？总推动力：相变过程前后自由能量差值。相变过程温度条件，在等温压下△G=^H-T^S在平衡条件下^6=0则^S=AH/T0（To相变的平衡温度AH相变热）在任意温度的不平衡条件下有^G=AH-TAS尹0若AH与AS不随温度变化△G=AH-TAH/To=AHAT/T。相变放热^H<0要AG<0须^T>0T<T。过冷，吸热△H>0要^G<0，AT<0T>To过热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。38相变过程的压力和浓度条件：气相，恒温下AG=RTlnP/p。使^G<0须P>P。即气相过饱和。溶液△G=RTlnC/Co使使△G<0则C>C。，液相过饱和。综上相变过程的推动力应为过冷度、过饱和度、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。39当MoO3的粒径r1为0.036mm，CaCO3的粒径r2为0.13mm时，CaCO3颗粒较大且大于MoO3,生成的产物层较厚，扩散阻力较大，所以反应由扩散控制，反应速率随着CaCO3颗粒度减小而加速，当r2<r1时存在过量CaCO3，由于产物层变薄，扩散阻力减小，反应由MoO3粒径升华控制，并随着MoO3粒度减小而加剧。40过冷度对核化影响：过冷度过大或过小对成核与生长谏率均不利，只有在一定过冷度下才能有最大的成核和生长速率:若^T大，控制在成核率较大处析晶，易得晶粒多而尺寸小的细晶。若M小，控制在生长速率较大处析晶，易得晶粒少儿尺寸大的粗晶。如果成核与生长两曲线完全分开而不重叠，则无析晶区，该熔体易形成玻璃而不易析晶；若要使其在一定过冷度下析晶，一般采用移动成核曲线的位置，使它向生长曲线靠拢。可以用加入适当的核化剂，使成核位垒降低，用非均匀成核代替均匀成核，使两曲线重叠而容易析晶。要使自发析晶能力大的熔体形成玻璃，采取增加冷却速度以迅速越过析晶区的方法，使熔体来不及析晶而玻璃化。41晶粒生长与二次再结晶特点晶粒生长：坯体内晶粒尺寸均匀的生长，服从D1-d/f公式；平均尺寸增长，不存在晶核，界面处于平衡状态，界面上无应力；晶粒生长时气孔都维持在晶界上或晶界交汇处。二次再结晶是个别晶粒异常生长，不服从上式；二次再结晶的大晶粒面上有应力存在，晶界数大于10的大晶粒，称为二次再结晶的晶核；二次再结晶是气孔被包裹到晶粒内部。从工艺控制考虑，造成二次再结晶的原因主要是原始粒度不均匀、烧结温度偏高。防止二次结晶的最好方法是引入适当的添加剂，它能抑制晶界迁移，有效的加速气孔的排除；控制烧结温度；选择原始粒度的均匀原材料。42影响扩散的因素：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