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1、無機材料科學基礎(chǔ)復習張其土南京工業(yè)大學材料學院參考書:《無機材料科學基礎(chǔ)》陸佩文主編,武漢工業(yè)大學出版社《無機材料科學基礎(chǔ)》張其土主編,華東理工大學出版社第一章、晶體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)1、晶體的基本概念晶體的本質(zhì):質(zhì)點在三維空間成周期性重復排列晶體的基本性質(zhì):結(jié)晶均一性、各向異性、自限性、對稱性、最小內(nèi)能性2、對稱的概念物體中的相同部分作有規(guī)律的重復對稱要素:對稱面、對稱中心、對稱軸(對稱軸的類型和特點)(L1、L2、L3、L4、L6、C、P)4次倒轉(zhuǎn)軸不能被其他的對稱要素及其組合取代對稱操作:對稱要素的組合必須滿足晶體的整體對稱要求,不是無限的3、對稱型(點群):宏觀晶體中只存在32種對稱型對稱型的
2、概念4、晶體的分類、晶族分類的依據(jù)、各晶系的晶胞參數(shù)關(guān)系5、晶面的取向關(guān)系、晶面指數(shù)的含義和計算(舉例)6、空間點陣的概念、14種布拉維格子(P、I、F、C格子)7、晶胞的概念、晶胞參數(shù)(計算)8、微觀對稱要素的特征、空間群的概念(只存在230種空間群)在微觀對稱操作中都包含有平移動作9、球體緊密堆積原理(六方密堆、立方密堆)10、鮑林規(guī)則(離子晶體)11、決定晶體結(jié)構(gòu)的因素:化學組成、質(zhì)點相對大小、極化性質(zhì)12、同質(zhì)多晶、類質(zhì)同晶13、典型的晶體結(jié)構(gòu)(晶體結(jié)構(gòu)的描述方法)CaF2結(jié)構(gòu)、金剛石結(jié)構(gòu)、金紅石結(jié)構(gòu)、剛玉結(jié)構(gòu)、CaTiO3、尖晶石結(jié)構(gòu)14、硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)、硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)分類的依據(jù)1
3、5、層狀硅酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)特點,(晶胞參數(shù)a和b值相近)16、在面心立方和體心立方中,最密排的平面的晶面符號是什么?(111)、(110)17、一晶面在x、y、z軸上的截距分別為2a、3b、6c,求出該晶面的晶面指數(shù)。(321)18、為什么等軸晶系晶體有原始、面心、體心而無底心格子?19、O2-作而心立方堆積時,根據(jù)電價規(guī)則,在下面情況下,空隙內(nèi)各需填入何種價數(shù)的陽離子,并對每一種結(jié)構(gòu)舉出—個例子。(a)所有四面體空隙位置均填滿;(b)所有八而體空隙位置均填滿;(c)填滿—半四面體空隙位置;(d)填滿—半八面休空隙位置。第二章、晶體結(jié)構(gòu)缺陷1、缺陷的概念2、熱缺陷(弗倫克爾缺陷、肖特基缺陷)熱
4、缺陷是一種本征缺陷、高于0K就存在,熱缺陷濃度的計算影響熱缺陷濃度的因數(shù):溫度和熱缺陷形成能(晶體結(jié)構(gòu))3、雜質(zhì)缺陷、固溶體4、非化學計量化合物結(jié)構(gòu)缺陷(半導體)種類、形成條件、缺陷的計算等5、連續(xù)置換型固溶體的形成條件6、影響形成間隙型固溶體的因素7、組分缺陷(補償缺陷):不等價離子取代形成條件、特點(濃度取決于摻雜量和固溶度)缺陷濃度的計算、與熱缺陷的比較8、缺陷反應(yīng)方程和固溶式9、固溶體的研究與計算寫出缺陷反應(yīng)方程固溶式、算出晶胞的體積和重量理論密度(間隙型、置換型)和實測密度比較10、位錯概念刃位錯:滑移方向與位錯線垂直,伯格斯矢量b與位錯線垂直螺位錯:滑移方向與位錯線平行,伯格斯矢
5、量b與位錯線平行11、(a)MgO晶體中,肖脫基缺陷的生成能為6eV(9.612×10-19J),計算在25℃和1600℃時熱缺陷的濃度。(b)如果MgO晶體中,含有百萬分之一摩爾的A12O3雜質(zhì),則在1600℃時,MgO晶體中是熱缺陷占優(yōu)勢還是雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢,說明原因。12、非化學計量化合物FexO中,F(xiàn)e3+/Fe2+=0.1,求FexO中的空位濃度及x值。第三章、非晶體固體1、熔體的概念:不同聚合程度的各種聚合物的混合物硅酸鹽熔體的粘度與組成的關(guān)系2、非晶態(tài)物質(zhì)的特點3、玻璃的通性4、Tg、Tf,相對應(yīng)的粘度和特點5、網(wǎng)絡(luò)形成體、網(wǎng)絡(luò)變性體、網(wǎng)絡(luò)中間體計算(如Pb玻璃中Pb2+的作用)
6、正硅酸鉛PbSiO4玻璃的密度為7.36g/cm3,求這種鉛玻璃中氧的密度為多少?如果將它與熔融石英玻璃(密度為2.2g/cm3)中的氧密度相比較,試指出在這種鉛玻璃中鉛離子所在的位置。(其中原子量分別為O:16,Si:28,Pb:207)。6、玻璃形成的熱力學觀點7、玻璃的結(jié)構(gòu)學說(二種玻璃結(jié)構(gòu)學說的共同之處和不同之處)8、玻璃的結(jié)構(gòu)參數(shù)Z可根據(jù)玻璃類型定,先計算R,再計算X、Y注意網(wǎng)絡(luò)中間體在其中的作用。9、硼的反?,F(xiàn)象10、硅酸鹽晶體與硅酸鹽玻璃的區(qū)別11、容易形成玻璃的物質(zhì),在熔點附近有較高的粘度、Tg/Tm>2/312、玻璃的組成為13wt%Na2O、13wt%CaO和74wt%S
7、iO2,試計算其非橋氧的百分數(shù)。第四章、表面與界面1、晶體的表面雙電層與表面能的關(guān)系,固體是如何降低其表面能的?固體表面的雙電層厚度主要取決于什么?2、潤濕的概念、定義改善潤濕的方法:去除表面吸附膜(提高固體表面能)、改變表面粗糙度、降低固液界面能3、表面粗糙度對潤濕的影響4、吸附膜對潤濕的影響5、彎曲表面的效應(yīng)(開爾文公式的應(yīng)用)6、界面的分類與特點7、決定晶界構(gòu)型的因素(界面能與晶界能的相互關(guān)系)8、粘土