2014年材料科学基础考研复习提纲

NJUniversityofTechnology一、是非题（正确的打“√”，错误的打“×”）1.在宏观晶体中所存在的对称要素都必定通过晶体的中心。2.等轴晶系的对称特点是具有4根3次轴。3.微观对称要素的核心是平移轴。二、选择题：1.在等轴晶系中，可能存在的空间格子类型为。(a)P，I，C(b)P，I，F(c)P，C，F(d)F，I，C2.晶体结构中一切对称要素的集合称为。(a)对称型(b)点群(c)微观对称的要素的集合(d)空间群3.在各种层状硅酸盐结构中，晶胞参数相近的是。(a)a0和b0(b)a0和c0(c)c0和b0(d)c0NJUniversityofTechnology三、填充题：1.晶胞是(1)。2.空间群为Fm3m的晶体结构属于（2）晶族，（3）晶系。(1)能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元；（2）高级；（3）立方；四、计算题：1.试计算Na2O·CaO·Al2O3·3SiO2玻璃的四个结构参数Z、R、X和Y。Z=4、R=2.2、Y=3.6、X=0.4。五、论述分析题1.固相烧结与液相烧结的主要传质方式？固相烧结与液相烧结之间有何相同与不同之处？NJUniversityofTechnology三、主要参考书《材料科学基础》张联盟主编，武汉理工大学出版社《无机材料科学基础》张其土主编，华东理工大学出版社或其他《无机材料科学基础》的教材NJUniversityofTechnology第一章、晶体结构基础1、晶体的基本概念晶体的本质：质点在三维空间成周期性重复排列晶体的基本性质：结晶均一性、各向异性、自限性、对称性、最小内能性2、对称的概念物体中的相同部分作有规律的重复对称要素：对称面、对称中心、对称轴（对称轴的类型和特点）4次倒转轴不能被其他的对称要素及其组合取代（L1、L2、L3、L4、L6、C、P、L4i）对称操作:借助对称要素，使晶体的相同部分完全重复的操作对称要素的组合必须满足晶体的整体对称要求，不是无限的NJUniversityofTechnology3、对称型（点群）：宏观晶体中只存在32种对称型对称型的概念（所具有的宏观对称要素以一定的顺序组合起来）4、晶体的分类、晶族分类的依据5、晶面的取向关系、晶面指数的含义和计算（举例）6、空间点阵的概念、14种布拉维格子（P、I、F、C格子）7、晶胞的概念、晶胞参数（计算）8、微观对称要素的特征、空间群的概念（只存在230种空间群）在微观对称操作中都包含有平移动作9、球体紧密堆积原理（六方密堆、立方密堆）10、鲍林规则（离子晶体）11、决定晶体结构的因素：化学组成、质点相对大小、极化性质12、同质多晶NJUniversityofTechnology13、典型的晶体结构（晶体结构的描述方法）CaF2结构、金刚石结构、金红石结构、刚玉结构、CaTiO3、尖晶石结构、NaCl结构14、硅酸盐晶体结构、硅酸盐晶体结构分类的依据15、层状硅酸盐晶体的结构特点，（晶胞参数a和b值相近）16、石英、磷石英、方石英的结构特点NJUniversityofTechnology第二章、晶体结构缺陷1、缺陷的概念（凡是造成晶体点阵的周期性势场发生畸变的一切因素）2、热缺陷（弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷）及计算热缺陷是一种本征缺陷、高于0K就存在，影响热缺陷浓度的因数：温度和热缺陷形成能（晶体结构）3、杂质缺陷、固溶体（晶态固体）固溶体、化合物、混合物之间的比较4、非化学计量化合物结构缺陷种类、形成条件、特点，缺陷的计算等5、连续置换型固溶体的形成条件6、影响形成间隙型固溶体的因素7、组分缺陷（补偿缺陷）：不等价离子取代形成条件、特点（浓度取决于掺杂量和固溶度）缺陷浓度的计算、与热缺陷的比较NJUniversityofTechnology8、缺陷反应方程和固溶式9、固溶体的研究与计算写出缺陷反应方程固溶式、算出晶胞的体积和重量理论密度（间隙型、置换型）和实测密度比较10、位错概念刃位错：滑移方向与位错线垂直，伯格斯矢量b与位错线垂直螺位错：滑移方向与位错线平行，伯格斯矢量b与位错线平行'ClClCaCaCliCl.KKCl2ClK.KKCl2Cl2'VCaCaClNJUniversityofTechnology第三章、非晶体固体1、熔体的概念：不同聚合程度的各种聚合物的混合物硅酸盐熔体的粘度与组成的关系2、非晶态物质的特点3、玻璃的通性（4个）4、Tg、Tf,相对应的粘度和特点5、网络形成体、网络变化体、网络中间体NJUniversityofTechnology6、玻璃形成的热力学观点（结晶化、玻璃化、分相）7、玻璃形成的动力学条件3T图---临界冷却速率8、玻璃形成的结晶化学条件（键强、键型）9、玻璃的结构学说（二种玻璃结构学说的共同之处和不同之处）10、玻璃的结构参数（注意给出的条件）Z可根据玻璃类型定，先计算R，再计算X、Y11、硼的反常现象nncTdtdT)(NJUniversityofTechnology第四章、表面与界面1、晶体的表面双电层与表面能的关系2、润湿的概念、定义改善润湿的方法：去除表面吸附膜（提高固体表面能）、改变表面粗糙度、降低固液界面能3、表面粗糙度对润湿的影响4、吸附膜对润湿的影响5、弯曲表面的效应与开尔文公式6、晶界的概念、晶界的分类与特点7、晶界构型，以及决定晶界构型的因素8、晶界应力（与热膨胀系数差、温度差、晶粒直径成正比，与晶粒长度成反比；细而长的针状晶粒的强度和抗冲击性能好）NJUniversityofTechnology9、粘土荷电的原因10、粘土与水的作用、粘土泥浆属于塑性流动11、电动电位的概念，以及影响因素12、泥浆胶溶的机理与条件13、泥浆发生触变的原因14、粘土的可塑性15、瘠性料的悬浮与塑化NJUniversityofTechnology第五章、相平衡1、相律以及相图中的一些基本概念相、独立组分、自由度等2、自由度与相图座标系统的关系3、等含量规则、等比例规则、杠杆规则、三角形规则、连线规则、切线规则、重心规则等。4、可逆与不可逆多晶转变的特点5、一致熔和不一致熔化合物的特点6、三元相图析晶路径的分析判断化合物的性质划分副三角形（与无变量点的关系）标出界线上的温度走向和界线的性质确定无变量点的性质分析具体的析晶路程NJUniversityofTechnologyNJUniversityofTechnologyNJUniversityofTechnologyNJUniversityofTechnologyNJUniversityofTechnology第六章、扩散与固相反应1、固体中扩散的特点2、菲克定律（宏观现象）菲克第一定律：稳态扩散菲克第二定律：不稳态扩散3、扩散系数是一个什么样的参数（D∝fr2）4、扩散推动力（化学位梯度）5、扩散系数的一般热力学关系式及其讨论6、质点的扩散方式（五种、其中空位最常见，所需能量最小）7、本征扩散、非本征扩散，及其相应的扩散系数D和扩散活化能产生本征扩散与非本征扩散的原因与条件，分析、计算非化学计量化合物中的扩散8、萤石结构的ZrO2中Zr4+和O2-哪个扩散的活化能大？NJUniversityofTechnology9、固相反应的定义、泰曼温度10、固相反应的转化率11、固相反应的一般动力学关系（反应的总阻力=各个分阻力之和）12、固相反应的特点（化学反应动力学范围、扩散动力学范围）13、杨德尔方程G＜0.314、金斯特林格方程G＜0.8NJUniversityofTechnology第七章、相变1、相变的概念2、相变的分类3、一级相变、二级相变4、固态相变马氏体相变的概念与特征、有序－无序相变的概念5、相变过程中的亚稳态与形成亚稳区的原因6、晶核的形成条件、临界晶核半径rk、成核位垒（要有△T）7、均匀成核速率，影响成核速率的因素：核坯的数目、质点加到核坯上的速率Iv=P·DNJUniversityofTechnology8、均匀成核、非均匀成核（非均匀成核速率）9、晶体生长速率10、成核与晶体生长相比，需要更大的△T11、分相现象、分相的概念及判断12、玻璃析晶热处理分析NJUniversityofTechnology第八章、烧结1、烧结的概念、定义2、烧结与烧成、烧结与熔融、烧结与固相反应3、烧结的推动力（过剩的表面能G）4、烧结的模型5、固态烧结的类型、特点、公式。在扩散传质中质点由什么地方向什么地方扩散？6、液态烧结的类型、特点、公式7、液态烧结与固态烧结的异同点8、晶粒生长的概念、公式、计算：D2-Do2=kt晶粒生长与再结晶是在烧结的中、后期进行的晶粒生长不是小晶粒之间的相互粘结，而是晶界移动的结果NJUniversityofTechnology9、二次再结晶的概念、晶粒生长与二次再结晶的区别10、造成二次再结晶的原因以及防止二次再结晶的方法11、在有杂质（或烧结添加剂存在下）的晶粒生长：G3-Go3=kt12、在晶粒的正常生长过程中，晶粒的极限尺寸；并分析烧结过程中的晶粒大小。