第1頁共11頁第1頁共11頁31．試述石英晶體、石英熔體、NaO?2SiO熔體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的區(qū)別。222．某熔體粘度在727℃時(shí)是108泊，1156℃時(shí)是104泊，要獲得粘度為107泊的熔體，要加熱到什么溫度?3．在NaO—SiO系統(tǒng)及RO—SiO系統(tǒng)中隨著SiO含量的增加，熔體的粘度將升高而表面2張力則降低，說明原因。2224．說明在一定溫度下同組成的玻璃比晶體具有較高的內(nèi)能及晶體具有一定的熔點(diǎn)而玻璃體沒有固定熔點(diǎn)的原因。5．某窗玻璃含14NaO－14CaO－72SiO(重量百分?jǐn)?shù))，求非橋氧百分?jǐn)?shù)。226．網(wǎng)絡(luò)外體(如NaO)加到SiO熔體中，使氧硅比增加，當(dāng)O/Si≈2.5～3時(shí)，即達(dá)到形成玻22璃的極限，O/Si>3時(shí)，則不能形成玻璃，為什么?7．按照在形成氧化物玻璃中的作用，把下列氧化物分為網(wǎng)絡(luò)變體，中間體和網(wǎng)絡(luò)形成體：SiO，NaO，BO，CaO，AlO，PO，KO，BaO。2223238．以B203為例解釋具有混合鍵氧化物容形易成玻璃的原因。2529．試述微晶學(xué)說與無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說的主要觀點(diǎn)，并比較兩種學(xué)說在解釋玻璃結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)和分歧。10．什么是硼反?，F(xiàn)象?為什么會(huì)產(chǎn)生這些現(xiàn)象?11．已知石英玻璃的密度為2.3g/cm，假定玻璃中原子尺寸與晶體SiO相同，試計(jì)算該玻32璃的原于堆積系數(shù)是多少?12．根據(jù)教材的T—T—T曲線，計(jì)算A、B、C三種物質(zhì)的臨界冷卻速度，哪一種物質(zhì)形易成玻璃?哪一種難形成玻璃?41．什么叫表面張力和表面能?在固態(tài)下和液態(tài)下這兩者有何差別?2．一般說來，同一種物質(zhì)，其固體的表面能要比液體的表面能大，試說明原因。3．什么叫吸附、粘附?當(dāng)用焊錫來焊接銅絲時(shí)，用銼刀除去表面層，可使焊接更加牢固，請解釋這種現(xiàn)象。4．方鎂石的表面能為1000爾格/cm2，如果密度為3.68克/cm3，求將其粉碎為1u顆粒時(shí)，每克需能量多少卡?5．試說明晶界能總小于兩個(gè)相鄰晶粒的表面能之和的原因。7．1克石英在粉碎機(jī)中軋成粒度為1u的粉末時(shí)，重量增至1.02克，若這是吸附了空氣中水分的結(jié)果，試求吸附水膜的厚度(假定破碎后顆粒為立方體)。8．真空中Al2O3的表面張力約為900erg／cm2，液態(tài)鐵的表面張力為1729erg/cm2，同樣條件下，界面張力(液態(tài)鐵—氧化鋁)約為2300erg/cm2，問接觸角有多大?液態(tài)鐵能否潤濕氧化鋁?9．表面張力為500erg/cm2的某液態(tài)硅酸鹽與某種多晶氯化物表面相接觸，接觸角θ=45；°若與此氧化物相混合，則在三晶粒交界處，形成液態(tài)小球，二面角φ平均為90°，假如沒有液態(tài)硅酸鹽時(shí)，氧化物－氧化物界面的界面張力為1000dyn/cm，試計(jì)算氧化物的表面張力。10．MgO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)的低共熔物，放在Si3N4陶瓷片上，在低共溶溫度下，液相的表面張力為900erg/cm2，液體與固體的界面能為600erg/cm2，測得接觸角為70.52，°(1)求Si3N4的表面張力。(2)把Si3N4在低共熔溫度下進(jìn)行熱處理，測得其腐蝕的槽角為123.75，°求Si3N4的晶界能。(3)如果把20％的低共熔物與Si3N4粉末混合，加熱到低共溶溫度下，試畫出由低共熔物1

第2頁共11頁第2頁共11頁與Si3N4混合組成的陶瓷顯微結(jié)構(gòu)示意圖。復(fù)習(xí)提綱1．基本概念：表面、晶界、相界、弛豫表面、重構(gòu)表面、黏附、潤濕、吸附2．固體是如何降低系統(tǒng)的表面能的，為什么相同組成的固體的表面能總是高于液體的表面能；3．固體的表面力場的分類和本質(zhì)，晶體的表面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，表面粗糙度、表面微裂紋對表面力場的影響；4．固體的界面行為對固體表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響；粗糙表面的潤濕行為51．固體硫有兩種晶型(單斜硫、斜方硫)，因此硫系統(tǒng)可能有四個(gè)相，如果某人實(shí)驗(yàn)得到這四個(gè)相平衡共存，試判斷這個(gè)實(shí)驗(yàn)有無問題。2．圖（1）是具有多晶轉(zhuǎn)變的某物質(zhì)的相圖，其中DEF線是熔體的蒸發(fā)曲線。KE是晶型I的升華曲線；GF是晶型II的升華曲線；JG是晶型Ⅲ的升華曲線，回答下列問題：(1)在圖中標(biāo)明各相的相區(qū)，并把圖中各無變點(diǎn)的平衡特征用式子表示出來。(2)系統(tǒng)中哪種晶型為穩(wěn)定相?那種晶型為介穩(wěn)相?(3)各晶型之間的轉(zhuǎn)變是單向轉(zhuǎn)變還是雙向轉(zhuǎn)變?3．在SiO2系統(tǒng)相圖中，找出兩個(gè)可逆多晶轉(zhuǎn)變和兩個(gè)不可逆多晶轉(zhuǎn)變的例子。4．根據(jù)Al2O3—SiO2系統(tǒng)相圖說明：(1)鋁硅質(zhì)耐火材料，硅磚(含SiO2>98％)、粘土磚(含Al2O335～50％)、高鋁磚(含Al2O360～90％)、剛玉磚(含Al2O3>90％)內(nèi)，各有哪些主要的晶相。(2)為了保持較高的耐火度，在生產(chǎn)硅磚時(shí)應(yīng)注意什么?(3)若耐火材料出溫度。5．在CaO-SiO2系統(tǒng)與Al2O3-SiO2系統(tǒng)中SiO2的液相線都很陡，為什么在硅磚中可摻人約2％的CaO作礦化劑而不會(huì)降低硅磚的耐火度，但在硅磚中卻要嚴(yán)格防止原料中混現(xiàn)40％液相便軟化不能使用，試計(jì)算含40(mol)Al2O3的粘土磚的最高使用入Al2O3否則會(huì)使硅磚耐火度大大下降。6．加熱粘土礦物高嶺石(Al2O3·2SiO2·2H2O)至600℃時(shí)，高嶺石分解為水蒸氣和Al2O3·2SiO2，繼續(xù)加熱到1595℃時(shí)會(huì)發(fā)生什么變化？在這溫度下長時(shí)間保溫達(dá)到平衡，系統(tǒng)的相組成如何？當(dāng)系統(tǒng)生成40％液相時(shí)，應(yīng)達(dá)到什么溫度？在什么溫度下該粘土完全熔融?7．圖（２）是最簡單的三元系統(tǒng)投影圖，圖中等溫線從高溫到低溫的次序是t6>t5>t4>t3>t2>t1根據(jù)此投影圖回答：(1)三個(gè)組分A、B、C熔點(diǎn)的高低次序是怎樣排列的。(2)各液相面下降的陡勢如何?那一個(gè)最陡?那一個(gè)最平坦?(3)指出組成為65％A，15％B，20％C的系統(tǒng)的相組成點(diǎn)，此系統(tǒng)在什么溫度下開始結(jié)晶?結(jié)晶過程怎樣?（表明液、固相組成點(diǎn)的變化及結(jié)晶過程各階段中發(fā)生的變化過程）。(4)計(jì)算第一次析晶過程析出晶相的百分?jǐn)?shù)是多少?第二次析晶過程結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)的相組成如何?結(jié)晶結(jié)束時(shí)系統(tǒng)的相組成又如何?8．圖(3)為生成二個(gè)一致熔融二元化合物的三元系統(tǒng)，據(jù)圖回答下列問題：(1)可將其劃分為幾個(gè)簡單的三元系統(tǒng)?(2)標(biāo)出圖中各邊界及相區(qū)界線上溫度下降方向，(3)判斷各無變量點(diǎn)的性質(zhì)，并將它們的平衡特征式子表示出來。2

第3頁共11頁第3頁共11頁9．圖(４)是生成一致熔融二元化合物(BC)的三元系統(tǒng)投影圖。設(shè)有組成為：A：35％，B：35％，C：30％的熔體，試確定其在圖中的位置。冷卻時(shí)該熔體在何溫度下開始析出晶體。10．如圖(5)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、用箭頭表示各條界線上溫度下降方向及界線的性質(zhì)；2．判斷化合物D、M的性質(zhì)；3．寫出各三元無變量點(diǎn)的性質(zhì)及其對應(yīng)的平衡關(guān)系式；4．寫出組成點(diǎn)G在完全平衡條件下的冷卻結(jié)晶過程；5．寫出組成點(diǎn)H在完全平衡條件下進(jìn)行加熱時(shí)，開始出現(xiàn)液相的溫度和完全熔融的溫度；寫出完全平衡條件下進(jìn)行冷卻，結(jié)晶結(jié)束時(shí)各物質(zhì)的百分含量（用線段比表示）。11．根據(jù)圖(6)回答下列問題：(1)說明化合物S1、S2的性質(zhì)；(2)在圖中劃分分三元系統(tǒng)及用箭頭指示出各界線的溫度下降方向及性質(zhì)；(3)指出各無變點(diǎn)的性質(zhì)并寫出各點(diǎn)的平衡關(guān)系；(4)寫出1、3組成的熔體的冷卻結(jié)晶過程(表明液、固相組成點(diǎn)的變化及結(jié)晶過程各階段系統(tǒng)中發(fā)生的變化過程)。并總結(jié)判斷結(jié)晶產(chǎn)物和結(jié)晶過程結(jié)束點(diǎn)的規(guī)律；(5)計(jì)算熔體l結(jié)晶結(jié)束時(shí)各相百分含量，若在第三次結(jié)晶過程開始前將其急冷卻(這時(shí)液相凝固成為玻璃相)各相的百分含量又如何?(用線段表示即可)；(6)加熱組成2的三元混合物將于哪一點(diǎn)溫度開始出現(xiàn)液相?在該溫度下生成的最大液相量是多少?在什么溫度下完全熔融?寫出它的加熱過程。12．下圖為具有化合物生成的三元系統(tǒng)相圖，根據(jù)此三元系統(tǒng)相圖解答下列問題(1)判斷各化合物的性質(zhì)；(2)用箭頭表示相區(qū)界線溫度變化方向及界線性質(zhì)；(3)劃分副三角形，并寫出各三元無變量點(diǎn)的平衡過程及性質(zhì)；(4)用規(guī)范化寫法寫出M點(diǎn)對應(yīng)組分的平衡結(jié)晶過程；(5)N點(diǎn)對應(yīng)的三元組成點(diǎn)加熱時(shí)在那一點(diǎn)溫度下開始出現(xiàn)？哪一點(diǎn)溫度下完全熔化？13．根據(jù)圖(7)回答下列問題：(1)用箭頭標(biāo)出各界線的溫度下降方向及性質(zhì)；(2)指出各無變點(diǎn)的性質(zhì)，并寫出其平衡關(guān)系；(3)寫出熔體M的結(jié)晶過程，說明液相離開R點(diǎn)的原因；(4)畫出AB、BC二元系統(tǒng)相圖。14．比較各種三元無變量點(diǎn)(低共熔點(diǎn)，雙升點(diǎn)，雙降點(diǎn)，過渡點(diǎn)和多晶轉(zhuǎn)變點(diǎn))的特點(diǎn)。寫出它們的相平衡關(guān)系。15．對課本的MgO-Al2O3-Si02系統(tǒng)和K2O—Al2O3-SiO2系統(tǒng)相圖劃分副三角形。16．參看CaO-Al2O3-Si02系統(tǒng)相圖，回答下列問題：(1)組成為66％CaO，26％Si02，8％Al2O3，即書中3點(diǎn)的水泥配料將于什么溫度開始出現(xiàn)液相?這時(shí)生成的最大液相量是多少(根據(jù)詳6圖CaO-C2S-C12A4部分系統(tǒng)計(jì)算)。(2)為了得到較高的C2S含量，題(1)組成的水泥燒成后急冷好，還是緩冷讓其充分結(jié)晶好?(3)欲得到題(1)組成的水泥，若只用高嶺土和石灰石(Al2O3·2Si02·2H20和CaCO3)配料，能否得到該水泥的組成點(diǎn)?為什么?若不能，需要加入何種原料?并計(jì)算出所需各種原料的百分含量。17．根據(jù)Na2O-CaO-SiO2系統(tǒng)相圖回答：3

第4頁共11頁第4頁共11頁(1)組成為13％Na2O，13％CaO，74％SiO2玻璃配合料將于什么溫度熔化?在什么溫度完全熔融?(2)上面組成的玻璃，當(dāng)加熱到1050℃，1000℃，900℃，800℃時(shí)，可能會(huì)析出什么晶體?(3)NC2S6晶體加熱時(shí)是否會(huì)不一致熔化?分解出什么晶體，熔化溫度如何?18．在陶瓷生產(chǎn)中一般出現(xiàn)35％液相就足以使瓷坯?；?。而當(dāng)液相達(dá)到45％時(shí)，將使瓷坯變形，成為過燒。根據(jù)課本MgO-Al2O3-SiO2具體計(jì)算含10％偏高嶺，90％偏滑石的配料的燒成溫度范圍。19．計(jì)算含50％高嶺石，30％長石，20％石英的一個(gè)瓷器配方在1250℃燒成達(dá)到平衡時(shí)的相組成及各相的相對量。20．根據(jù)課本圖K20-Al2O3-SiO2系統(tǒng)相圖。如果要使瓷器中僅含有40％莫來石晶相及60％的玻璃相、原料中應(yīng)含K2O若干?若僅從長石石中獲得，K2O原料中長石的配比應(yīng)是多少?21．高鋁水泥的配料通常選擇在CA相區(qū)范圍內(nèi)，生產(chǎn)時(shí)常燒至熔融后冷卻制得，高鋁水泥主要礦物CA，而C2AS沒有水硬性，因此希望水泥中不含C2AS。這樣在CA相區(qū)內(nèi)應(yīng)取什么范圍的配料才好，為什么(注意生產(chǎn)時(shí)不可能完全平衡．而會(huì)出現(xiàn)獨(dú)立結(jié)晶過程)?復(fù)習(xí)提綱(1)基本概念：相圖、自由度、組元數(shù)與獨(dú)立組元數(shù)、吉布斯向律、杠桿規(guī)則、初晶區(qū)規(guī)則、三角形規(guī)則、背向線規(guī)則、切線規(guī)則；(2)掌握相圖的表示方法，包括單元系統(tǒng)相圖、二元系統(tǒng)相圖、三元系統(tǒng)相圖；對于單元系統(tǒng)相圖，要求掌握點(diǎn)、線、區(qū)間的性質(zhì)，會(huì)寫無變量點(diǎn)的平衡式子；對于二元系統(tǒng)相圖，要求掌握點(diǎn)、線、區(qū)間的性質(zhì)，會(huì)寫無變量點(diǎn)的平衡式子，掌握冷卻結(jié)晶過程的分析以及過程量的計(jì)算；對于三元系統(tǒng)相圖，要求掌握點(diǎn)、線、區(qū)間的性質(zhì)，會(huì)寫無變量點(diǎn)的平衡式子，掌握冷卻結(jié)晶過程的分析以及過程量的計(jì)算。圖（1）圖（2）圖（3）4

第5頁共11頁第5頁共11頁圖（4）圖（5）圖（6）圖（7）圖（8）61．解釋并區(qū)分下列概念：(1)穩(wěn)定擴(kuò)散與不穩(wěn)定擴(kuò)散；(2)本征擴(kuò)散與非本征擴(kuò)散；(3）自擴(kuò)散與互擴(kuò)散；(4)擴(kuò)散系數(shù)與擴(kuò)散通量。2．濃度差會(huì)引起擴(kuò)散，擴(kuò)散是否總是從高濃度處向低濃度處進(jìn)行?為什么?3．當(dāng)鋅向銅內(nèi)擴(kuò)散時(shí)，已知在x點(diǎn)處鋅的含量為2.5×1017個(gè)鋅原子/cm3，300℃時(shí)每分鐘每mm2要擴(kuò)散60個(gè)鋅原子，求與x點(diǎn)相距2mm處鋅原子的濃度。（已知鋅在銅內(nèi)的擴(kuò)散體系中D0=0.34×10-14m2／s；Q=4.5kcal／mol）4．在鋼棒的表面，每20個(gè)鐵的晶胞中含有一個(gè)碳原子，在離表面1mm處每30個(gè)鐵的晶胞中含有一個(gè)碳原子，知鐵為面心立方結(jié)構(gòu)(a=0.365nm),1000℃時(shí)碳的擴(kuò)散系數(shù)為3×10-1m2／s，求每分鐘內(nèi)因擴(kuò)散通過單位晶胞的碳原子數(shù)是多少?5．在恒定源條件下820℃時(shí)，剛經(jīng)1小時(shí)的滲碳，可得到一定厚度的表面滲碳層，若在同樣條件下，要得到兩倍厚度的滲碳層需要幾個(gè)小時(shí)?6．在不穩(wěn)定擴(kuò)散條件下800oC時(shí)，在鋼中滲碳100分鐘可得到合適厚度的滲碳層，若在1000oC時(shí)要得到同樣厚度的滲碳層，需要多少時(shí)間（D0=2.4×10-12m2／sec；D1000℃=3×10-11m2／sec）?7．在制造硅半導(dǎo)體器體中，常使硼擴(kuò)散到硅單晶中，若在1600K溫度下，保持硼在硅單晶表面的濃度恒定(恒定源半無限擴(kuò)散)，要求距表面10-3cm深度處硼的濃度是表面濃度的一半，問需要多長時(shí)間(已知D1600℃=8×10-12cm2/sec；當(dāng)時(shí)，5

第6頁共11頁第6頁共11頁）？8．Zn2+在ZnS中擴(kuò)散時(shí)，563℃時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)為3×10-14cm2/sec;450℃時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)為1.0×10-14cm2/sec，求：(1）擴(kuò)散的活化能和D0；(2）750℃時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)。9．實(shí)驗(yàn)冊的不同溫度下碳在鈦中的擴(kuò)散系數(shù)分別為2×10-9cm2/s(736℃)、5×10-9cm2/s(782℃)、1.3×10-8cm2/s(838℃)。(a)請判斷該實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否符合，(b)請計(jì)算擴(kuò)散活化能（J/mol℃），并求出在500℃時(shí)碳的擴(kuò)散系數(shù)。10．在某種材料中,某種粒子的晶界擴(kuò)散系數(shù)與體積擴(kuò)散系數(shù)分別為Dgb=2.00×10-10exp(-19100/T)和Dv=1.00×10-4exp(-38200/T)，是求晶界擴(kuò)散系數(shù)和體積擴(kuò)散系數(shù)分別在什么溫度范圍內(nèi)占優(yōu)勢？11．假定碳在α-Fe(體心立方)和γ-Fe（面心立方)中的擴(kuò)散系數(shù)分別為：Dα=0.0079exp[-83600(J/mol/RT)cm2/sec；Dγ=0.21exp[-141284(J/mol/RT)cm2/ssec計(jì)算800?C時(shí)各自的擴(kuò)散系數(shù)并解釋其差別。12．MgO、Ca、PeO均具NaCl結(jié)構(gòu)，在各晶體中它們的陽離子擴(kuò)散活化能分別為：Na+在NaCI中為41Kcal／mol、Mg2+在MgO中為83Kcal／mol、Ca2+在CaO中為77Kcal／mol、Fe3+在FeO中為23Kcal／mol，試解釋這種差異的原因。13．試分析離子晶體中,陰離子擴(kuò)散系數(shù)－般都小于陽離子擴(kuò)散系數(shù)的原因?14．試從結(jié)構(gòu)和能量的觀點(diǎn)解釋為什么D表面>D晶面>D晶內(nèi)復(fù)習(xí)提綱(1）基本概念：擴(kuò)散、擴(kuò)散的本質(zhì)、擴(kuò)散的結(jié)果，擴(kuò)散動(dòng)力，正擴(kuò)散和負(fù)擴(kuò)散，自擴(kuò)散和互擴(kuò)散極其特點(diǎn)，擴(kuò)散量通，穩(wěn)定擴(kuò)散和非穩(wěn)定擴(kuò)散，無序擴(kuò)散及特點(diǎn)。(2）固體擴(kuò)散的微觀機(jī)構(gòu)有哪幾種，哪些是實(shí)際存在的，為什么？?菲克第一定律和菲克第二定律的一維表達(dá)式，各自的物理意義是什么，會(huì)運(yùn)用菲克第一定律和菲克第二定律解決實(shí)際問題。(3）無序擴(kuò)散系數(shù)D=1/6×qd2中，d和q的物理意義；通過分析影響q的因素以及以體心立方晶體為例，得出無序擴(kuò)散系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式Dr=αa02Ndγ，由此得出空位擴(kuò)散系數(shù)的表達(dá)式Dv=αa02γ0exp[（ΔS*+ΔSf）/R]exp[-（ΔH*+ΔHf）/RT]，再進(jìn)一步得出空位擴(kuò)散系數(shù)的宏觀表達(dá)式D=D0exp（-Q/RT）。(4）自擴(kuò)散系數(shù)D*=fDr。(5）間隙擴(kuò)散系數(shù)的表達(dá)式。(6）一個(gè)擴(kuò)散系統(tǒng)中，擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系（D——1/T），為什么？(7）克肯達(dá)爾效應(yīng)得含義及其應(yīng)用意義。(8）分析影響擴(kuò)散系數(shù)的因素。71．什么叫相變？按照機(jī)理來劃分，可分為哪些機(jī)理?2．馬氏體相變具有什么特征？它和成核－生成機(jī)理有何差別?3．當(dāng)一種純液體過冷到平衡凝固溫度(T0)以下時(shí)：，固相與液相間的自由焓差越來越6

第7頁共11頁第7頁共11頁負(fù)。試證明在溫度T0附近隨溫度變化的關(guān)系近似地為：4．在純液體平衡凝固溫度T0以下，△Gr*臨界相變勢壘隨溫度下降而減小，于是有一個(gè)使熱起伏活化因子exp(-△Gr*/KT)為極大值的溫度。試證明當(dāng)T=T0/3時(shí)，exp(-△Gr*/KT)有極大植。5．為什么在成核一生成機(jī)理相變中，要有一點(diǎn)過冷或過熱才能發(fā)生相變?什么情況下需過冷，什么情況下需過熱。6．何謂均勻成核?何謂不均勻成核?晶核劑對熔體結(jié)晶過程的臨界晶核半徑r*有何影響?7．在不均勻成核的情況下，相變活化能與表面張力有關(guān)，試討論不均勻成核的活化能△Gr*與接觸角θ的關(guān)系，并證明當(dāng)θ=90。時(shí)，△Gr*是均勻成核活化能的一半。8．鐵的原子量為55.84，密度為7.32克/cm3，熔點(diǎn)為1593℃，熔化熱為2750卡／克原子，固液界面能為204爾格/cm2，試求在過冷度為10℃、100℃時(shí)的臨界晶核大小并估計(jì)這些晶核分別由多個(gè)少晶胞所組成（已知鐵為體心立方晶格，晶格常數(shù)a=3.05?)9．熔體析晶過程在1000℃時(shí)，單位體積自由熔變化△GV=100cal/cm3；在900℃時(shí)是500cal／cm3。設(shè)固－液界面能γSL=500erg/cm2，求：(1)在900℃和1000℃時(shí)的，臨界晶核半徑；(2)在900℃和1000℃時(shí)進(jìn)行相變所需的能量．10．如在液相中形成邊長為a的立方體晶核時(shí)，求出“臨界核胚”立方體邊長a*和ΔG*。為什么立方體的ΔG*大于球形ΔG*?11．銅的熔點(diǎn)Tm＝1385k，在過冷度△T=0.2Tm的溫度下，通過均相成核得到晶體銅。計(jì)算這溫度下的臨界核胚半徑及臨界核胚的原子數(shù)。(?H=1628×107爾格/cm3、γ=177爾格/cm2，設(shè)銅為面心立方晶體，a=3.615?)12．如下圖為晶核的半徑r與△G間的關(guān)系，現(xiàn)有不同溫度的三條曲線，請指出哪條溫度最高?哪條溫度最低?你的根據(jù)是什么？7

第8頁共11頁第8頁共11頁13．什么叫斯賓那多分解?它和成核－生成機(jī)理有何差別?14．什么叫登山擴(kuò)散?為什么在散賓那多分解中能產(chǎn)生這種擴(kuò)散，在成核－生長相變中則不能?15．在最后的形態(tài)中，成核－生長機(jī)理相變和斯賓那多相變都有可能形成三維連貫的結(jié)構(gòu)，在實(shí)驗(yàn)上能否區(qū)別是哪種機(jī)理？復(fù)習(xí)提綱1.什么是相變、相變過程，相變過程的分類，相變推動(dòng)力，相變過程的溫度條件。2.析晶的兩個(gè)過程，均態(tài)核化和非均態(tài)核化的含義；會(huì)推導(dǎo)均態(tài)核化的臨界半徑和相變活化能；了解影響均態(tài)核化速率的因素；掌握非均態(tài)核化的相變活化能與均態(tài)核化的相變活化能的關(guān)系，能從理論上進(jìn)行解釋；掌握核化速率和晶化速率與溫度的關(guān)系，畫圖說明，并指出形成晶體或玻璃有利的溫度區(qū)間?？偟慕Y(jié)晶速率用什么表征。3.分析影響結(jié)晶速率的因素。81．若由MgO和Al2O3球形顆粒之間的反應(yīng)生成MgAl2O4是通過產(chǎn)物層的擴(kuò)散進(jìn)行的：(1)畫出其反應(yīng)的幾何圖形并推導(dǎo)出反應(yīng)初期的速度方程。(2)若1300℃時(shí)DAl3+>DMg2+0-2:基本不動(dòng)，那么哪一種離子的擴(kuò)散控制著MgAl2O4的生成？為什么？2．鎳（Ni）在0.1大氣壓的氧氣中氧化，測得其重量增量（μg/cm2）如下表：溫度時(shí)間溫度時(shí)間8

第9頁共11頁第9頁共11頁1(h)2(h)3(h)4(h)550℃91315202936700℃1(h)2(h)3(h)4(h)650℃29567588106415065600℃1723(1)導(dǎo)出合適的反應(yīng)速度方程；(2)計(jì)算其活化能。3．由Al2O3和SiO2粉末反應(yīng)生成莫來石，過程由擴(kuò)散控制，擴(kuò)散活化能為50千卡/摩爾，1400℃下，一小時(shí)完成10%，求1500℃下，一小時(shí)和四小時(shí)各完成多少？（應(yīng)用揚(yáng)德方程計(jì)算）4．粒徑為1μ球狀A(yù)l2O3由過量的MgO微粒包圍，觀察尖晶石的形成，在恒定溫度下，第一個(gè)小時(shí)有20%的Al2O3起了反應(yīng)，計(jì)算完全反應(yīng)的時(shí)間。(1)用揚(yáng)德方程計(jì)算(2)用金斯特林格方程計(jì)算(3)比較揚(yáng)德方程、金斯特林格方程優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。5．當(dāng)測量氧化鋁－水化物的分解速率時(shí)，發(fā)現(xiàn)在等溫反應(yīng)期間，重量損失隨時(shí)間線性增加到50%左右，超過50%時(shí)重量損失的速率就小于線性規(guī)律。速率隨溫度指數(shù)增加，這是一個(gè)由擴(kuò)散控制的反應(yīng)還是由界面一級控制的反應(yīng)？當(dāng)溫度從451℃增至493℃時(shí)，速率增大到10倍，計(jì)算此過程的活化能（利用表9-1及圖22進(jìn)行分析）6．由Al2O3和SiO2粉末形成莫來石反應(yīng)，由擴(kuò)散控制并符合揚(yáng)德方程，實(shí)驗(yàn)在溫度保持不變的條件下，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行1小時(shí)的時(shí)候，測知已有15%的反應(yīng)物起反應(yīng)而作用掉了。(1)將在多少時(shí)間內(nèi)全部反應(yīng)物都生成產(chǎn)物？(2)為了加速莫來石的生產(chǎn)應(yīng)采取什么有效措施？7．試分析影響固相反應(yīng)的主要因素。8．如果要合成鎂鋁尖晶石，可供選擇的原料為MgCO3、Mg(OH)2、MgO、Al2O33H2O、γ-Al2O3、α-Al2O3。從提高反應(yīng)速率的角度出發(fā)，選擇什么原料較好？請說明原因。復(fù)習(xí)提綱1．廣義固相反應(yīng)的共同特點(diǎn)；固相反應(yīng)機(jī)理；固相界面上的化學(xué)反應(yīng)的三個(gè)過程。2．固相反應(yīng)的一般動(dòng)力學(xué)關(guān)系及其意義；解釋化學(xué)動(dòng)力學(xué)范圍；解釋擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)范圍的特點(diǎn)，擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)范圍的三個(gè)動(dòng)力學(xué)方程的表達(dá)式、各自所采用的模型極其適用范圍、有何優(yōu)缺點(diǎn)。3．分析影響固相反應(yīng)的因素。9

第10頁共11頁第10頁共11頁91．燒結(jié)推動(dòng)力是什么?它可憑哪些方式推動(dòng)物質(zhì)的遷移，各適用于何種燒結(jié)機(jī)理?2．燒結(jié)過程是怎樣產(chǎn)生的