概要信息：

材料物理化学试卷答案（一）      
 
一、填空题(每小空 1分，共 20分)  
1、晶体结构中的热缺陷有弗伦克尔缺陷和肖特基缺陷二类。 
2、相图是表示物质的状态和温度、 压力 和 成分 关系的简明图解。 
3、CaCl2固溶于 KCl 中，其缺陷反应式为
2 K K C l
K C l '
C aC l C a V 2C l

     
MgO 固溶于 Al2O3中，其缺陷反应式为 2 3
A l O O
A l O ' ''
2M gO 2M g + V + 2O   (空位补偿） 
4、Fick 第一定律适用于 稳定扩散 过程，Fick 第二定律适用于  不稳定扩散 过程。 
5、物质的结晶包括   晶核形成    和  晶核长大   两个过程。 
6、固态烧结的主要传质方式有   蒸发-凝聚    和    扩散   两种。        
液相烧结的主要传质方式有   流动传质     和    溶解-沉淀     两种。 
7、一般说来，   晶界    是气孔通向烧结体外的主要扩散通道。  
8、二元凝聚系统的相律为    F=3-P     。 
9、在 Na2O·Al2O3·SiO2熔体中，当 Na2O/Al2O3<1 时，加入 Al2O3使熔体粘度    下降    。 
（下降、升高、不变） 
10、硅酸盐熔体中聚合物种类，数量与熔体组成（O/Si）有关，O/Si 比值增大，则熔体中的高 
聚体[SiO4]数量  减少     （增多、减少、不变）     
11、一种玻璃的摩尔组成为24mol％Na2O，12mol％Al2O3，64mol％SiO2，其四个基本结构参数 
中 R＝  2.14   ，非桥氧百分数为＝   12.65%   。 
二、名词解释（每小题 4 分，共 20 分） 
1、一级相变和二级相变 
一级相变：相变时两相化学势相等，但化学势的一级偏微商不相等。发生一级相变时有潜 
热和体积的变化。二级相变：相变时两相化学势相等，潜热和体积不变，但比热容、压缩 
率、热膨胀系数发生突变。 
2、本征扩散和非本征扩散 
本征扩散：主要出现了肖特基和弗兰克尔点缺陷，由此点缺陷引起的扩散为本征扩散。非 
本征扩散掺杂点缺陷和由气氛变化引起非化学计量中的扩散。 
3、吸附和润湿 
吸附：两种物质在界面上产生相互的吸引而粘结在一起的力。润湿：固体与液体接触后， 
体系的吉布斯自由能降低。 
4、液相烧结和固相烧结 
 
液相烧结：凡是有液相参与的烧结过程。固相烧结:固态烧结时，没有液相环境的烧结过程。 
5、置换型固溶体和间隙型固溶体 
置换型固溶体：溶质原子进入晶体后，可以占据基质晶体中正常格点的位置生成的固溶体。 
填隙型固溶体：当杂质原子或离子进入溶剂晶格中的间隙位置，生成的固溶体。 
 
三、问答题（每小题 6 分，共 30 分） 
 1、试比较杨德尔方程和金斯特林格方程的优缺点及其适用条件。 
杨德尔方程在反应初期具有很好的适应性，但杨氏模型中假设球形颗粒反应截面积始终不 
变，因而只适用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，可以适合反应初、中期。 
2、什么是马氏体相变？说明其相变的特点？ 
马氏体相变：钢淬火时得到的一种高硬度结构的变化过程。  
特点：具有剪切均匀整齐性、不发生原子扩散、相变速度快可达声速、相变有一定范围。 
3、说明影响烧结的因素。 
粉末的粒度； 外加剂的作用； 烧结温度；保温时间； 气氛的影响； 成形压力影响； 
4、阐述非化学计量化合物和固溶体之间的异同点。 
非化学计量化合物与固溶体的共同点：（1）都属于晶体结构缺陷中的点缺陷；（2）相组 
成均为均匀单相。不同之处在于：（1）形成原因不同。非化学计量化合物由气氛性质和压 
力变化引起，而固溶体则由掺杂溶解而引起。（2）形成条件不同。前者只有变价元素氧化 
物在氧化或还原气氛中才能形成，而后者则需满足离子半径和电负性差值较小、保持电中 
性、结构相同等条件才能形成。 
5、什么是刃位错、螺旋位错？他们的基本区别是什么？  
刃位错：在位错线附近原子失去正常有规律排列，并滑移一段距离，所产生的缺陷。  
螺旋位错：在位错线附近原子失去正常有规律排列，产生螺旋位移，所产生的缺陷。 
基本区别：刃位错：滑移方向与位错线垂直，位错增加了半片原子面。螺旋位错：滑移方 
向与位错线平行。质点以位错线为轴做螺旋状排列。 
 
四、计算题（30 分） 
1、有两种不同配比的玻璃，其组成如下： 
序号 Na2O wt％ Al2O3wt％ SiO2wt％ 
1 10 20 70 
2 20 10 70 
试计算玻璃结构参数，并由结构参数说明该两种玻璃在高温下黏度的大小？（8分） 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
假设每种玻璃的质量都为 100g，则玻璃各物质的物质的量为： 
（1）Al
3+作为网络变性体， Z=4，R=2.64，x=1.28，y1=2.72,       
（2）Al
3+作为网络形成体， Z=4，R=2.17，x=0.34，y2=3.66  , y1