材科基复习

化学组成、矿物组成和相组成的定义

化学组成：化学组成是指构成材料的化学元素及化合物的种类及数量。 矿物组成：构成材料的矿物的种类和数量。 相组成：材料中所具有的相的种类和数量。

宏观结构、细观结构和微观结构的尺度范围

宏观结构：目视范围以内

细观结构：介于宏观和微观之间 微观结构：在1nm以下的尺寸

晶胞的概念

晶胞是从晶体结构中取出来反映晶体周期性和对称性的基本重复单元

晶胞与空间点阵的异同点

晶胞是晶体结构的基本重复单元，空间点阵是一种数学抽象

硅酸盐晶体的基本结构单位是？

硅—氧四面体：[SiO4]

温度升高时，硅酸盐熔体的粘度如何变化？

降低

在硅酸盐熔体中加入烧碱，熔体的析晶倾向是否增加？

破坏了[SiO4]中的桥氧，负离子团变小，粘度降低，析晶倾向增加

玻璃体形成的热力学条件、物理条件和结晶化学条件分别是什么？

热力学（动力学）：足够的过冷度：物理条件：饱和浓度大，降温快

化学条件：足够高的建强，极性共价键和半金属共价键

tgtm

?

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金属晶体主要的晶格类型是哪3种？

体心、面心、六方

冷加工后金属材料的强度增加还是降低？为什么？

塑性变形中位错相互缠结、堆积，造成位错密度增大，而此时位错的运动会受到阻碍，变形的抵抗力增大，金属强度和硬度增加，脆性增加，韧性和塑性下降。

合金的概念？合金的熔点与其组成元素的金属熔点相比那个高？

一种金属元素与另一种或另几种元素通过熔化或其他方法结合而成的具有金属特性的物质，叫做合金。合金的熔点低于其组元的熔点。

高分子材料的强度从何而来？

高聚物交联频率愈高，即交联点间线型链部分愈短，网络的刚性就愈强，变形性就愈小。

高分子材料可否形成晶体？结晶度的概念？

可。结晶度：在高聚物中，晶体所占的百分比。

高分子材料的3种热力学状态？

玻璃态、高弹态、粘流态

体型网状结构聚合物和弹性体网状结构聚合物为何具有高的强度和较大的变形性能

交联频率高导致强度高，分子链长而弯曲导致变形性能大

晶体缺陷包括哪几种类型，缺陷的存在对材料强度有利还是不利？

杂质缺陷、点缺陷、线缺陷、面缺陷；不利

表面张力和表面能的量纲

N/m = J/m2

影响表面张力的因素

物质（本相、接触相、杂质）、温度

固体和液体分别通过何种途径达到自身系统的稳定性？

液体：趋向形成球体，表面积最小 固体：趋向形成总表面能最小的形状

物体表面积越大，其熔点温度是越大，还是越小？

小。表面大的能量高，到达融化状态所需要的能量小，需要升高的温度就小。

毛细管半径越小，液体在毛细管中的高度是越高，还是越低？温度升高时，毛细管中液面高度如何变化？

高；低，温度升高，表面张力减弱 对于开尔文公式： RT ln P r ? 2 ?M 液面为凸形时，液滴半径r变小，

P0?rPr如何变化？

高

什么是过饱和蒸汽？

应该凝结而未凝结的蒸汽

什么是过热液体？

应该沸腾而未沸腾的液体

如何防止出现过冷液体？

降低液体粘度和投入小晶体作为新相种子

3种润湿类型中，哪一种润湿自发进行？

沾湿

固体粗糙度与润湿性的关系

粗糙度越大，越不利于润湿

粘附产生的最主要2个条件是什么？

两个表面紧密接触，且接触的表面有剩余力场

玻璃毛细管插入水中，水面上升高度为h，在(1/2)h处 折断，结果如何？

液面与折断口平齐，曲率半径增大一倍

一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有：

A．表面能 B．表面张力 C．比表面 D．液面下的附加压力

B

吸附的定义

一个体系中的一个组分在界面上的优先浓集

物理吸附与化学吸附哪个更稳定？为什么？

化学吸附，化学键比分子键作用力大

吸附与温度的关系

当吸附是吸热时，温度促进吸附，反之同理

研究吸附主要有哪3个吸附等温式？

兰格缪尔等温式、弗雷德里希吸附等温式、BET公式

兰格缪尔等温式的3个基本假设？ BET 公式保留了Langmuir公式中哪一个假设？

（1）吸附是单分子层的；（2）已吸附在固体表面的分子，热运动的动能足以克服吸附剂力场的位垒，又重新回到气相中，这个分子不受其他分子影响，即被吸附的分子之间是相互无影响，也不受吸附位置影响；（3）吸附热与表面覆盖度无关，即吸附热是一常数。

BET 公式保留了Langmuir公式中吸附热与表面覆盖度无关，即吸附热是一常数的假设，另外补充了三条假设：（1）吸附可以是多分子层的；（2）第一层吸附热与以后各层不同，第二层以上各层吸附热相同；（3）吸附质的吸附与逃逸只发生在直接暴露于气相的表面上。

固体表面产生吸附后对其强度有利，还是不利？

吸附膜会降低材料的机械强度，这主要是因为吸附膜使固体表面的微裂纹内壁表面能降低

毛细玻璃管中的水加入无机盐后，液面高度是增加还是降低？

表面张力下降，液面高度降低

表面物理化学公式

???P2?Mad?Cd???? RTlnr?RTda RTdC P0?r溶质在溶液表面富集，是正吸附还是负吸附？

正吸附——表层溶质的浓度大于溶液本体中的溶质浓度——表面张力降低； 负吸附——表层溶质的浓度小于溶液本体中的溶质浓度——表面张力增加。

当一个浮片处于两个表面张力不同的溶液界面上时，该浮片会向哪一边移动？

向表面张力大的一方移动

有一亲水性材料，如何让让其表面具备憎水性质？

加表面活性剂

什么是胶体？胶体物系的3个特性

将分散粒子直径介于1到1000nm之间的高度分散物系称为胶体 1. 多相性；2. 高分散性；3. 热力学不稳定性。

Stern双层模型

1. 溶液中离子占有一定体积，此时的离子所占据半径为离子水合半径； 2. 双电层的溶液一侧由两层组成，第一层为固体表面附近，溶液中的离子被吸附在固体表面，形成一个固定的吸附层，第二层为扩散层。

?电势不包括紧密层中的电位降，对还是不对？

?电势不包括紧密层中的电位降，其绝对值小于总电位差

溶胶的稳定条件

溶胶的布朗运动对重力的反作用、胶粒带电产生的斥力和溶剂化引起的机械阻力。

什么是表面活性剂？

以很低的浓度能显著降低溶剂的表面张力和二相间界面张力或在用量很小时，可显著改变界面的物理化学性质物质。

什么是临界胶束浓度？

我们把形成一定形状的胶束所需表面活性剂的最低浓度称为临界胶束浓度

乳状液稳定的3个原因

1、降低界面张力

2、在分散相液滴周围形成坚固的保护膜 3、形成扩散双电层

表面活性剂助磨的原理

当物料磨细到颗粒度在几十纳米以下时。颗粒度很小，比表面很大，物系具有大的表面自由能，使进一步粉磨的能耗大大提高。在一定的温度和压力下，表面自由能有自动减少的趋势，在没有表面活性物质存在的情况下，只能靠表面积自动地变小，即颗粒度变大，以降低物系的表面自由能。因此，若想提高粉碎效率，得到更细的颗粒，必须加入适量的表面活性物质(助磨剂)。在固体的粉碎过程中，若有表面活性物质存在，它能很快地定向排列在固体颗粒的表面上，使固体颗粒的表面(或界面)张力有明显的降低。可以想象，表面活性物质在颗粒表面上覆盖率愈大，表面张力降低得愈多，则物系的表面自由能愈小。因此，表面活性物质不仅可以自动吸附在颗粒的表面上，而且还可自动地渗入到微细裂缝中去并能向深处扩展，如同在裂缝中打入一个“楔子”，起着一种劈裂作用，在外力的作用下加大裂缝或分裂成更小的颗粒。多余的表面活性物质的分子很快地吸附在这些新产生的表面上，以防止新裂缝的愈合或颗粒相互间的粘聚。另外，由于表面活性物质定向排列在颗粒的表面上，而非极性的碳氢基朝外，使颗粒不易接触、表面光滑、易于滚动等，这些因素都有利于粉碎效率的提高。

表面活性剂应用中复配的目的

1）提高表面活性剂的性能：复配体系常常具有比单一表面活性剂更优越的性能。

2）降低表面活性剂的应用成本：一方面通过复配可降低表面活性剂的总用量，另一方面利用价格低廉的表面活性剂(或添加剂)与成本较高的表面活性剂复配，可降低成本较高的表面活性剂组分的用量。

3）减少表面活性剂对生态环境的破坏(污染)：首先，表面活性剂用量的降低就等于减少了废物的排放，降低了对环境的污染。其次，对一些生物降解性能差的表面活性剂，通过复配可提高其生物降解性

烧结的定义

烧结：将固体粉末状材料在低于其熔点的温度下加热，使物质自发的填充在间隙而致密化的过程。

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