无机材料物理化学课后习题及答案(4)

9－6试从热力学、动力学和形貌等方面比较亚稳分解和不稳分解这两种分相过

程的特点。

9－9某物质从熔体析晶，当时间分别为1s和5s时，测得晶相的体积分数分别

为0.1%与11.8%,试用Vβ/V=1-exp(-Ktn)式计算Avrami指数及其速率常数K。

9－10如果直径为20μm的液滴，测得成核速率IV＝10－1S－1cm－3，如果锗能够过

冷227℃，试计算锗的晶-液界面能？（TM＝1231K，△H＝34.8kJ/mol，ρ＝5.35g/cm3）

9－11举例说明相变理论在科学研究和生产实际中的应用。 1. 答：略 2. 答：

,当

,过热,过冷度

为扩散活化能.

3. 答：

4. 答：

, ,

,显然立方体晶核形成

5. 答：900℃,

×10-17J

6. 答：略

9. 答：n=3,K=10-3 10. 答： 11. 答：略

第十章 烧结过程 10－1名词解释：

熔融温度、烧结温度、烧结、烧成、液相烧结、固相烧结、晶粒生长、二次

再结晶、晶粒极限尺寸、晶粒平均尺寸。

,过冷;当

,

,

较大.

,球形晶核

=4.778?, 1000℃,

=2.387nm,

10－2烧结的模型主要有哪几种？各适用于哪些典型的传质过程？

10－3若固－气界面能为0.1J/m2，如果用直径为1μm的粒子组成压块的体积为

1cm3，试计算由烧结推动力而产生的能量是多少？

10－4设有粉料粒度为5μm，若经2h烧结后，x/r＝0.1。如果不考虑晶粒的生

长，若烧结至x/r＝0.2。并分别通过蒸发－凝聚；体积扩散；粘性流动；溶解-沉淀传质，则各需要多少时间？若烧结8h，则各传质过程的颈部增长x/r又是多少？

10－5如上题粉料的粒度改为16μm，烧结至x/r＝0.2，各传质需要多少时间？

若烧结时间为8h，各个过程的x/r又是多少？从两题计算的结果，讨论粒度与烧结时间对四种传质过程的影响程度？

10－6下列过程中，哪些能使烧结强度增加，而不产生致密化过程？试说明理由。

（1） 蒸发-凝聚（2）体积扩散（3）粘性流动（4）晶界扩散（5）表面扩散（6）溶解-沉淀。

10－7制造透明Al2O3材料时，原始粉料粒度为2μm，烧结至最高温度保温0.5h，

测得晶粒尺寸10μm，试问若保温时间为2h，晶粒尺寸多大？为抑制晶粒生长加入0.1％MgO，此时若保温时间为2h，晶粒尺寸又有多大？ 10－8晶界遇到夹杂物时会出现几种情况，从实现致密化目的考虑，晶界应该如

何移动?怎样控制？

10－9在烧结时，晶粒生长能够促进坯体致密化吗？晶粒生长会影响烧结速率

吗？试说明之。

10－10影响烧结的因素有哪些？最易控制的因素是哪几个？

1．答：名词解释略。 2．答：略。

3．答：烧结推动力而产生的能量是0.6J。提示，先算出粒子个数，再算出气固界面消失的面积。

4．答：根据查得各传质方式公式可得： 时间分别为16h，64h，8h，128h，若只烧结8h，则X/R分别为0.1×41/3，0.1×4 1/5，0.2，0.1×41/6。 5．答：略 6．答：略。 7．答：略

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