華工考研試題材料物理化學(xué)

1、姓名 學(xué)號 學(xué)院 專業(yè) 座位號 ( 密 封 線 內(nèi) 不 答 題 )密封線線_ _ 誠信應(yīng)考,考試作弊將帶來嚴(yán)重后果！ 華南理工大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試材料物理化學(xué)試卷注意事項(xiàng)：1. 考前請將密封線內(nèi)各項(xiàng)信息填寫清楚； 2. 所有答案請直接答在試卷上(或答題紙上)； 3考試形式：閉卷； 4. 本試卷共二大題，滿分150分，考試時間180分鐘。題 號一二三四五總分得 分評卷人一、 選擇題（40分）（1）體心立方堆積的的空間利用率為（ C ）（A）74% （B）52%（C）68% （D）46%（2）面心立方晶體中具有最小面間距的晶面是（ C ）：（A）（100） （B）（110）（C）（111） （D

2、）（001）（3）尖晶石（MgAl2O4）型晶體中，O2-做面心立方最緊密堆積，Mg2+填入（ B ）（A）四面體空隙的半數(shù) （B）四面體空隙的八分之一（C）八面體空隙的半數(shù) （D）八面體空隙的八分之一（4）今有AX、BX和CY三種離子化合物，離子半徑分別為：rX=0.181nm，rY=0.130nm，rA=0.095nm，rB=0.169nm，rC=0.034nm。這三種化合物的陽離子配位數(shù)大小順序排列是（ A ）：（A）BX>AX>CY （B）AX>CY>BX（C）BX>CY>AX （D）CY>BX>AX（5）下列硅酸鹽礦物，屬于鏈狀結(jié)構(gòu)的是

3、（ D ）（A）頑火輝石Mg2Si2O8 （B）綠柱石 Be3Al2Si6O13（C）鎂橄欖石Mg2SiO4 （D）葉臘石Al2Si4O10(OH)2（6）一個片狀晶體，其化學(xué)式為KF·AlF3·BaO·MgO·Al2O3·5MgSiO3，這一結(jié)構(gòu)與哪類晶體有關(guān)：B(A)滑石 （B）白云母(C)葉蠟石 (D) 高嶺石(7) 非化學(xué)計量化合物Cd1+xO，由于在化學(xué)組成上偏離化學(xué)計量而產(chǎn)生的晶格缺陷類型為（ B ）（A）負(fù)離子空位 （B）間隙正離子（C）正離子空位 （D）間隙負(fù)離子（8）、對于螺位錯，其位錯線方向、伯氏矢量方向與位錯運(yùn)動方向是（

4、D ）（A）平行，平行 （B）垂直，平行（C）平行，垂直 （D）垂直，垂直（9）若有一個變價金屬氧化物XO，在還原氣氛下形成陰離子缺位型非化學(xué)計量化合物，金屬元素X和氧原子數(shù)之比為X：O=1.1:1,則其化學(xué)式應(yīng)為（ C ）（A）X1.1O （B）XO0.90（C）XO0.91 （D）XO1.（10）一種玻璃的化學(xué)組成為24mol%Na2O12%mol%Al2O364mol%SiO2,橋氧分?jǐn)?shù)為（ B ）（A）2.12 （B）3.73（C）2.94 （D）0.27（11）下列性能哪個不是玻璃的特性（ B ）（A）各向同性 （B）熔點(diǎn)確定（C）介穩(wěn)性 （D）物理、化學(xué)性質(zhì)隨成分連續(xù)變化（12）當(dāng)

5、液體（L）與固體（S）相接觸，固相不被液體所潤濕，則兩相的表面張力關(guān)系為 （ D ）（A）SV-SL >LV （B）SV-SL <LV （C）SV >SL （D）SV <SL（13）凸表面、平表面和凹表面的飽和蒸汽壓存在以下關(guān)系（A ）（A）凸表面最高 （B）凹表面最高（C）平表面最高 （D）三者一樣高（14）晶界擴(kuò)散系數(shù)Dg，體積擴(kuò)散系數(shù)Db，表面擴(kuò)散系數(shù)Ds間的關(guān)系是：（ D ）（A）Dg>Db>Ds； (B) DS>Db>Dg；(C) Db > Dg >Ds； (D) Ds>Dg>Db（15）楊德（Jander）方程

6、式是固相反應(yīng)（ B ）階段的動力學(xué)方程。（A）擴(kuò)散； （B）化學(xué)反應(yīng)；（C）結(jié)晶； （D）熔融（16）可以以聲速進(jìn)行，沒有固定轉(zhuǎn)變溫度的相變是： （ C ）（A）熔體析晶； （B）分相；（C）馬氏體相變； （D）奧氏體相變（17）燒結(jié)過程中，坯體中大晶粒的晶界越過氣孔推移，將其周圍晶粒吞并，使大晶粒長大更快的現(xiàn)象稱為：（ B ）（A）晶粒正常長大； （B）二次再結(jié)晶；（C）低共熔； （D）溶解沉淀（18）在BaO和TiO2合成BaTiO3時，在一定條件下可以生成2BaO·TiO2；BaO·TiO2；BaO·2TiO2；BaO·3TiO2；BaO·

7、;4TiO2五種化合物，在此系統(tǒng)中獨(dú)立組元數(shù)是（ B ）（A）1； （B）2； （C）3；（D）4； （E）5（19）均勻成核和非均勻成核的活化能相比 （ A ）（A）均勻成核較大； （B）非均勻成核較大；（C）兩者一樣大 （D）不一定（20）在離子型材料中，影響擴(kuò)散的缺陷來自兩個方面，一方面是熱缺陷（弗倫克爾缺陷和肖特基缺陷），一方面是摻雜點(diǎn)缺陷。由熱缺陷引起的擴(kuò)散稱本征擴(kuò)散，而點(diǎn)缺陷引起的擴(kuò)散稱為：（ D ）（A）自擴(kuò)散； （B）互擴(kuò)散；（C）無序擴(kuò)散； （D）非本征擴(kuò)散二、 問答與計算（80分）1、（10分）簡述玻璃結(jié)構(gòu)微晶學(xué)說和無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說。P84,晶子學(xué)說：晶子學(xué)說認(rèn)為玻璃由一該玻

8、璃成分一致的晶態(tài)化合物組成。這個晶態(tài)化合物的尺寸遠(yuǎn)比一般多晶中的晶粒小。晶子不同于一般微晶，帶有晶格變化的有序區(qū)域，分散在無定型介質(zhì)中，并且晶子到無定型部分的過渡時逐步完成的，兩者無明顯界限。揭開了玻璃的微不均勻性和近程有序性。無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說：玻璃化合物不可能具有比晶態(tài)高得多的內(nèi)能。推想玻璃中的離子間的結(jié)合力也應(yīng)同晶體相似，玻璃與晶體具有相同的以簡單形式鏈接的負(fù)離子多面體，只是玻璃的鍵強(qiáng)和鍵角有一定范圍變化。玻璃態(tài)物質(zhì)與相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)一樣，由三維網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成，但其規(guī)律性比晶體結(jié)構(gòu)差。1，1個O離子最多和2個A離子結(jié)合2，A離子配位數(shù)必須最小3，O多面體共頂連接，不能共邊共面連接4，每個O多面體必

9、須至少有3個頂角與相鄰的多面體連接，構(gòu)成3維空間網(wǎng)絡(luò)。2、（10分）提高陶瓷材料的燒結(jié)密度有什么措施？P323，燒結(jié)的影響因素，燒結(jié)的本質(zhì)是傳質(zhì)和氣孔的排除。形成致密的固體。有溫度，燒結(jié)時間，物料活性，添加劑，氣氛，還有壓力。3、（15分）用0.2molYF3加入CaF2中形成固溶體，實(shí)驗(yàn)測得固溶體的晶胞參數(shù)a=0.55nm，測得固溶體密度=3.64g/cm3，試計算說明固溶體的類型？（元素的相對原子質(zhì)量：Y=88.90；Ca=40.08；F=19.00）陰離子間隙：Y0.2Ca0.8F2.2 陽離子空位Y0.2/3Ca0.9F2CaF2晶格中有8個F離子和4個Ca離子，分別以陽離子和陰離子為

10、基準(zhǔn)，把以上兩個化學(xué)式的質(zhì)量數(shù)數(shù)乘以4得到固溶體晶格的質(zhì)量數(shù)。計算可得前者接近后者遠(yuǎn)小于，所以為陰離子間隙固溶體。4、（10分）雙組分PbO-SiO2玻璃的熔制過程中。常因存在還原氣氛而使鉛被還原，致使玻璃失透。PbO含有為87（重量）的玻璃在1323K熔制時，應(yīng)怎樣控制熔爐中氣氛不使鉛被還原的。設(shè)鉛玻璃中，鉛的還原反應(yīng)依下述方式進(jìn)行：PbO（玻璃熔體中） CO（氣） Pb（固） + CO2（氣）不知道哦，猜想一下，不使鉛還原應(yīng)該就是要CO的的氣體比例小，應(yīng)該可以把CO氧化為CO2，所以，猜想可能增大O2的比例和增大CO2的比例減小CO的比例讓，增大O2的比例讓CO氧化為CO2，增CO2的比例

11、讓以上反應(yīng)盡量不往正向進(jìn)行，猜想完畢OVER。5、（15分）擴(kuò)散是材料動力學(xué)過程的基礎(chǔ)，請說明擴(kuò)散對固相反應(yīng)、相變和燒結(jié)的影響。翻書，9,10,11章。固相反應(yīng)有5步，1，開始相互作用期，2，表面分子形成，第一活化期，3表面分子致密化，第一脫活期。4擴(kuò)散到內(nèi)部形成產(chǎn)物分子，第二活化期。5正常晶體的形成，第二脫活期。2到4步都離不開傳質(zhì)和擴(kuò)散，第一步和第5步就不知道了。相變：一般指析晶過程，兩步，晶核的形成和晶粒的長大。P277,，有一個受原子擴(kuò)散的形核率因子D，P279上面有個液-晶相界面遷移的頻率因子，和擴(kuò)散有點(diǎn)關(guān)系。關(guān)于Spinodal分解（玻璃分相）和后面的馬氏體和奧氏體相變就不知道了。

12、6、（15分）請畫圖表示過冷度對成核速度和晶體生長速度的影響，并說明要生成細(xì)晶結(jié)構(gòu)對溫度控制的要求。P281，和P282要生成細(xì)晶應(yīng)該和微晶玻璃差不多，控制溫度盡量多形核，不長大。過程是先融化成型，然后急冷，升溫到只形核不長大的溫度區(qū)間處理一段時間。然后快速提高到集體生長速率最大的區(qū)間，應(yīng)該就能得到細(xì)晶結(jié)構(gòu)。7、（10分）已知碳酸鈣分解反應(yīng)CaCO3(S)CaO(S)CO2（g）及相關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)，計算分解溫度?；衔?00K1000K1100K1200KCaCO3(s)CaO(s)CO2(g)1207.53634.74393.79132.760.9232.8140.364.3236.2147.867.7239.5155.170.9242.6P133，這章經(jīng)典應(yīng)該不是重點(diǎn)，太繁雜太難了，也過時了。思路應(yīng)該是求出反應(yīng)298K時焓變，然后求出反應(yīng)物和生成物那個不知道怎么打出來的字母的函數(shù)的差值。4個溫度4中情況，求平均，然后帶入算式令G=0就可以了。三、（25分）圖2是A-B-C三元系統(tǒng)相圖，根據(jù)相圖回答下列問題： 1在圖上劃分副三角形、用箭頭表示各條線上溫度下降方向及界線的性質(zhì)；2判斷化合物D、F的性質(zhì)；3寫出各三元無變