材料物理化學(xué)考試卷及問題詳解總結(jié)材料.doc

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1、模擬試卷一一、解釋下列問題（30分每題5分）1、??非均相成核：母液中存在某界面（空位、雜質(zhì)、位錯(cuò)），成核會(huì)優(yōu)先在界面上進(jìn)行，這種成核系統(tǒng)為非均相成核。2、??非穩(wěn)定擴(kuò)散：擴(kuò)散過程中任一點(diǎn)濃度隨時(shí)間變化。3、??無序擴(kuò)散：無化學(xué)位梯度、濃度梯度、無外場推動(dòng)力，由熱起伏引起的擴(kuò)散。質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散是無序的、隨機(jī)的。4、??燒結(jié)宏觀定義：粉體在一定溫度作用下，發(fā)生團(tuán)結(jié)，使氣孔率下降，致密度提高，強(qiáng)度增大，晶粒增長，這種現(xiàn)象即為燒結(jié)。5、??互擴(kuò)散推動(dòng)力：化學(xué)位梯度。二、分析說明：為什么非均相成核比均相成核更易進(jìn)行？（10分）因?yàn)椋骸鱃#c=

2、△Gc。f（θ）并且：f（θ）=(2+COSθ)(1-COSθ)2/4，當(dāng)：θ=90度時(shí)，f（θ）=(2+COSθ)(1-COSθ)2/4=(2+0)(1-0)2/4=2/4=1/2，所以：△G#c=△Gc。f（θ）=1/2?！鱃c，即：非均相成核所需能量是均相成核的一半，雜質(zhì)存在有利成核。三、說明下列問題（20分）1、相變過程的推動(dòng)力：相變推動(dòng)力為過冷度（過熱度）的函數(shù)，相平衡理論溫度與系統(tǒng)實(shí)際溫度之差即為相變過程的推動(dòng)力。ΔG=ΔH-TΔH/T0=ΔHT0-T/T0=ΔH.ΔT/T0式中：T0--相變平衡溫度，ΔH--相變熱，

3、T---任意溫度。自發(fā)反應(yīng)時(shí)：ΔG<0,即ΔH.ΔT/T0<0相變放熱（凝聚，結(jié)晶）：ΔH<0則須：ΔT>0，T0>T，過冷，即實(shí)際溫度比理論溫度要低，相變才能自發(fā)進(jìn)行。相變吸熱（蒸發(fā)，熔融）：ΔH>0，ΔT<0，T0

4、性、不發(fā)生原子擴(kuò)散、相變速度快可達(dá)聲速、相變有一定圍。2、?說明影響固相反應(yīng)的因素？反應(yīng)物化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)的影響；顆粒度和分布影響；反應(yīng)溫度、壓力、氣氛影響；礦化劑的影響。五、說明影響擴(kuò)散的因素？（20分）化學(xué)鍵：共價(jià)鍵方向性限制不利間隙擴(kuò)散，空位擴(kuò)散為主。金屬鍵離子鍵以空位擴(kuò)散為主，間隙離子較小時(shí)以間隙擴(kuò)散為主。缺陷：缺陷部位會(huì)成為質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的快速通道，有利擴(kuò)散。溫度：D=D0exp（-Q/RT）Q不變，溫度升高擴(kuò)散系數(shù)增大有利擴(kuò)散。Q越大溫度變化對(duì)擴(kuò)散系數(shù)越敏感。雜質(zhì)：雜質(zhì)與介質(zhì)形成化合物降低擴(kuò)散速度；雜質(zhì)與空位締合有利擴(kuò)散；雜質(zhì)

5、含量大本征擴(kuò)散和非本征擴(kuò)散的溫度轉(zhuǎn)折點(diǎn)升高。擴(kuò)散物質(zhì)的性質(zhì)：擴(kuò)散質(zhì)點(diǎn)和介質(zhì)的性質(zhì)差異大利于擴(kuò)散擴(kuò)散介質(zhì)的結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)緊密不利擴(kuò)散。模擬試卷二一、解釋下列問題（30分每題5分）1、??非均相成核：母液中存在某界面（空位、雜質(zhì)、位錯(cuò)），成核會(huì)優(yōu)先在界面上進(jìn)行，這種成核系統(tǒng)為非均相成核。2、??非穩(wěn)定擴(kuò)散：擴(kuò)散過程中任一點(diǎn)濃度隨時(shí)間變化。3、??無序擴(kuò)散：無化學(xué)位梯度、濃度梯度、無外場推動(dòng)力，由熱起伏引起的擴(kuò)散。質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散是無序的、隨機(jī)的。4、??燒結(jié)宏觀定義：粉體在一定溫度作用下，發(fā)生團(tuán)結(jié)，使氣孔率下降，致密度提高，強(qiáng)度增大，晶粒增長，

6、這種現(xiàn)象即為燒結(jié)。5、??互擴(kuò)散推動(dòng)力：化學(xué)位梯度。二、分析說明：為什么非均相成核比均相成核更易進(jìn)行？（10分）因?yàn)椋骸鱃#c=△Gc。f（θ）并且：f（θ）=(2+COSθ)(1-COSθ)2/4，當(dāng)：θ=90度時(shí)，f（θ）=(2+COSθ)(1-COSθ)2/4=(2+0)(1-0)2/4=2/4=1/2，所以：△G#c=△Gc。f（θ）=1/2?！鱃c，即：非均相成核所需能量是均相成核的一半，雜質(zhì)存在有利成核。三、說明下列問題（20分）1、相變過程的推動(dòng)力：相變推動(dòng)力為過冷度（過熱度）的函數(shù)，相平衡理論溫度與系統(tǒng)實(shí)際溫度之差

7、即為相變過程的推動(dòng)力。ΔG=ΔH-TΔH/T0=ΔHT0-T/T0=ΔH.ΔT/T0式中：T0--相變平衡溫度，ΔH--相變熱，T---任意溫度。自發(fā)反應(yīng)時(shí)：ΔG<0,即ΔH.ΔT/T0<0相變放熱（凝聚，結(jié)晶）：ΔH<0則須：ΔT>0，T0>T，過冷，即實(shí)際溫度比理論溫度要低，相變才能自發(fā)進(jìn)行。相變吸熱（蒸發(fā)，熔融）：ΔH>0，ΔT<0，T0

8、C0/R02ρn.)t=1-2/3G-(1-G)2/3公式中：R0---反應(yīng)物等徑球顆粒半徑；G---轉(zhuǎn)化率；Kk---速度常數(shù)；t---時(shí)間；D---擴(kuò)散系數(shù)；n---分子數(shù)；C0---初始?xì)怏w濃度；μ---分子量；ρ---產(chǎn)物密度。由公式可見：