无机材料物理化学课后习题及答案(2)

4-1 试分析影响熔体粘度的因素有哪些？

4-2 名词解释：晶子学说和无规则网络学说、单键强度、网络形成剂和网络变性剂

4-3 玻璃的组成是13mol%Na2O、13molêO、74mol%SiO2，计算非桥氧分数。 有两种不同配比的玻璃，其组成如下： 序号 1 2

Na2O( mol%) 8 12

CaO( mol%) 12 8

SiO2( mol%) 80 80

试用玻璃结构参数说明两种玻璃高温下粘度的大小。

4-4 有一组二元硅酸盐熔体，其R志变化规律如下，写出熔体一系列性质的变化规律：R = 2 、 2.5、 3、 3.5、 4 游离碱含量的变化； O/Si比的变化； 低聚物数量； 熔体粘度； 形成玻璃的能力； 析晶能力。

4-5 什么是硼反常现象？为什么会产生硼反常现象。 1. 答：溶体组成，质点活化能，温度等。 2. 答：略。

3. 答：R值为2.35。X值为0.7。非桥氧分数为17.5％。两种玻璃结构参数相

同，但（1）的钙含量高，所以（1）粘度大。 4．答：游离碱含量的变化 增大；

O/Si比的变化 增大； 低聚物数量 增多； 熔体粘度 递减； 形成玻璃的能力 递减； 析晶能力 递增。

5．答：略。

第五章 固体的表面与界面行为 5-1名词解释：

表面能、表面张力、吸附、接触角、晶界结构、润湿角。 5－2试说明晶界能总小于两个相邻晶粒的表面能之和的原因。

5－3 MgO－Al2O3-SiO2系统的低共熔物放在Si3N4陶瓷片上，在低共熔温度下，

液相的表面张力为900×10－3N/m，而液体与固体的界面能为600×10－

3

N/m，测得接触角为70.52°。

（1） 求Si3N4的表面张力；

（2） 把Si3N4在低共熔温度下进行热处理，测试其热腐蚀的槽角为60°，求Si3N4的

晶界能。

5－4 生产氧化铅瓷件过程中需要镀银，已知1000℃时γAl2O3 s＝1.0×10－3N/m，

γAg L＝0.92×10－3N/m，γAg L/Al2O3 s＝1.77×10－3N/m，问液态银能否润湿氧化铅瓷件表面？可以用什么方法改善它们之间的润湿性？ 5－5 影响润湿效果的主要因素有哪些？

5－6 大块状的石英材料经煅烧后易于破碎，这是为什么？ 5－7 试说明晶粒之间的晶界应力大小对晶体性能的影响。

5－8 在真空中和在空气中将云母片剥落后再合上，会出现什么现象？说明理

由？

5－9 什么是粘附功？粘附性越好是否就意味着粘附功越小，为什么？ 5－10 1克石英当它粉碎(在湿空气中)成每颗粒半径为1μm的粉末时质量增加

至1.02克，它的吸附水膜厚度为多少？（石英密度是2.65g/cm3）

1. 答：略 2. 答：略 3. 答：⑴900×10-3N/M

⑵1559×10-3N/M

4. 答：θ=147°>90°,液态银不能润湿氧化铅表面,可以通过以下方法改善它们之间的润湿性:增大瓷件表面粗糙度;设法除去表面吸附膜等.

5. 略 6. 略 7. 略 8. 略 9. 略 10. 答：膜厚度为0.0177um

第六章 相图及其相平衡

6－1名词解释：

凝聚系统；介稳平衡；无变量点；低共熔点；双升点；双降点；液相独

立析晶。

6－2简述SiO2的多晶转变现象，说明为什么在硅酸盐产品中SiO2经常是以介稳状态存在。

6－3 具有不一致熔融二元化合物的二元相图（图6－11所示），在低共熔点E

发生如下析晶过程：

。已知E点B含量为20％，化合物

AmBn的B含量为64％。现有C1和C2二种配合料，已知C1中的B含量为C2中B含量的1.5倍，且在高温熔融冷却析晶时，从该二配合料中析出的初相（即到达低共熔温度前析出的第一种晶体）含量相等。试计算C1和C2配合料的组成。

6－4今通过实验测得如图所示的各相图，试判断这些实验结果的正确性，若有

错误，予以修正，并说明理由。

6－5 已知A和B两组份构成具有低共熔点的有限固溶体二元系统（图6－17）。

试根据下列实验数据绘制概略相图：A的熔点为1000℃，B的熔点为700℃。含B25％的试样在500℃完全凝固，其中含73.3.%初相SA(B)和26.7%SA(B)+SB(A) 共生体。含B50％的试样在同一温度下凝固完毕，其中含40％初相SA(B)和60％SA(B)+SB(A) 共生体，而SA(B)相总量占晶相总量的50％，实验数据均在达到平衡状态时测定。

6－6试完成下图中的配料点1、2、3的结晶路程（表明液、固相组成点的变化

及其结晶过程各阶段系统中发生的相变化）。

6－7下图所示为一个三元化合物的三元相图。 （1） 判断三元化合物N的性质；

（2） 标出边界曲线的降温方向（转熔界线用双箭头）； （3） 指出无变点K、L、M的性质

（4） 分析点1、2的结晶路程（表明液固相组成的变化及各阶段的相变化）

6－8如图6－43，配合料P的液相在无变点K发生独立析晶，最终在低共熔点F

结束结晶。试问此时所获得的C3S，C2S，C3A和C12A7四种晶相的含量各为多少？，如果在F点仍未达到平衡，残留液相能否离开F点向其它无变点继续转移？为什么？

6－9如图6－43，今取配合料成分恰好如无变点h的组成，在充分平衡条件下，

问：

（1） 加热该配合料，什么温度开始出现液相？ （2） 要使物料全部熔融，至少要加热到多高温度？

（3） 写出配合料加热到开始出现液相时和全部熔融时的反应过程。

6－10如图6－43，若原始液相组成位于配合料圈内，并恰好在CaO和C3S初相

区的边界曲线上：

（1） 说明此液相的结晶路程

（2） 在缓慢冷却到无变点K的温度1455℃时急剧冷却到室温，则最终获得哪些相？

各相含量如何？ 1．答：名词解释略。

2．答：略，提示从动力学角度说明。

3．答：C1配料组成为A 74.1％，B 25.9％；C2配料组成为A 82.7％，B 17.3％。

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