无机材料科学基础综合测试9知识讲解
无机材料科学基础习题与解答完整版
第一章晶体几何基础1- 1 解释概念：等同点：晶体结构中，在同一取向上几何环境和物质环境皆相同的点。
空间点阵：概括地表示晶体结构中等同点排列规律的几何图形。
结点：空间点阵中的点称为结点。
晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。
对称：物体相同部分作有规律的重复。
对称型：晶体结构中所有点对称要素（对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴）的集合为对称型，也称点群。
晶类：将对称型相同的晶体归为一类，称为晶类。
晶体定向：为了用数字表示晶体中点、线、面的相对位置，在晶体中引入一个坐标系统的过程。
空间群：是指一个晶体结构中所有对称要素的集合。
布拉菲格子：是指法国学者A. 布拉菲根据晶体结构的最高点群和平移群对称及空间格子的平行六面体原则，将所有晶体结构的空间点阵划分成14 种类型的空间格子。
晶胞：能够反应晶体结构特征的最小单位。
晶胞参数：表示晶胞的形状和大小的6个参数（a、b、c、a、B、丫）•1- 2 晶体结构的两个基本特征是什么？哪种几何图形可表示晶体的基本特征？解答：⑴晶体结构的基本特征：①晶体是内部质点在三维空间作周期性重复排列的固体。
②晶体的内部质点呈对称分布，即晶体具有对称性。
⑵14种布拉菲格子的平行六面体单位格子可以表示晶体的基本特征。
1- 3 晶体中有哪些对称要素，用国际符号表示。
解答：对称面一m对称中心一1，n次对称轴一n，n次旋转反伸轴一n 螺旋轴—ns ，滑移面—a、b、c、d1- 5 一个四方晶系的晶面，其上的截距分别为3a、4a、6c,求该晶面的晶面指数。
解答：在X、Y、Z 轴上的截距系数：3、4、6。
截距系数的倒数比为：1/3:1/4:1/6=4:3:2 晶面指数为：（432）补充：晶体的基本性质是什么？与其内部结构有什么关系？解答：①自限性：晶体的多面体形态是其格子构造在外形上的反映。
②均一性和异向性：均一性是由于内部质点周期性重复排列，晶体中的任何一部分在结构上是相同的。
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无机材料科学基础试卷7一、名词解释（20分）1、正尖晶石、反尖晶石；2、线缺陷、面缺陷；3、晶子学说、无规则网络学说；4、可塑性、晶胞参数；二、选择题（10分）1、下列性质中（）不是晶体的基本性质。
A、自限性B、最小内能性C、有限性D、各向异性2、晶体在三结晶轴上的截距分别为2a、3b、6c。
该晶面的晶面指数为（）。
A、（236）B、（326）C、（321）D、（123）3、依据等径球体的堆积原理得出，六方密堆积的堆积系数（）立方密堆积的堆积系数。
A、大于B、小于C、等于D、不确定4、某晶体AB，A—的电荷数为1，A—B键的S=1/6，则A+的配位数为（）。
A、4B、12C、8D、65、在单位晶胞的CaF2晶体中，其八面体空隙和四面体空隙的数量分别为（）。
A、4，8B、8，4C、1，2D、2，46、在ABO3(钙钛矿)型结构中，B离子占有（）。
A、四面体空隙B、八面体空隙C、立方体空隙D、三方柱空隙晶体7、在硅酸盐熔体中，当R=O/Si减小时，相应熔体组成和性质发生变化，熔体析晶能力（），熔体的黏度（），低聚物数量（）。
A、增大B、减小C、不变D、不确定8、当固体表面能为1.2J/m2，液体表面能为0.9 J/m2，液固界面能为1.1 J/m2时，降低固体表面粗糙度，（）润湿性能。
A、降低B、改善C、不影响9、一种玻璃的组成为32.8%CaO，6.0 Al2O3%，61.2 SiO2%，此玻璃中的Al3+可视为网络（），玻璃结构参数Y=（）。
A、变性离子，3.26B、形成离子，3.26C、变性离子，2.34D、形成离子，2.3410、黏土泥浆胶溶必须使介质呈（）。
A、酸性B、碱性C、中性11、可以根据3T曲线求出熔体的临界冷却速率。
熔体的临界冷却速率越小，就（）形成玻璃。
A、越难B、越容易C、很快D、缓慢12、晶体结构中一切对称要素的集合称为（）。
A、对称型B、点群C、微观对称的要素的集合D、空间群三、填空（15分）1、a=b≠c α=β= 900，γ=1200的晶体属（）晶系。
无机材料科学基础课后习题答案9
1．碳酸钙的加热分解：。
试用一般热力学方程求分解反应的及分解温度？答案：1123K提示：查表获得有关热力学数据，计算800-1400K间的，再作图，=0所对应的温度为即为分解温度。
解：由《硅酸盐热力学》查得下列数据H。
298=∑（△H。
生，298）产物-∑（△H。
生，298）反应物=-151.90×103-94.05×103+288.45×103=42.5×103卡/摩尔△G。
298=∑△G。
生，298）产物-∑△G。
生，298）反应物=-1.44.40×103-94.26×103+269.78×103=31.12×103卡/摩尔因为△a=11.67+10.55-24.98=-2.76△b=1.08×10-3+2.16×10-3-5.24×10-3=-2×10-3△c=-1.56×105-2.04×105+6.20×105=2.6×105△H.=△H.298-△a·298-1/2△b（298）2+△c（298）-=42500+2.76×298+1/2×2×10-3×（298）2+2.6×105×（298）-1=44283.76积分常数I=（△G..298-△H.）（298）-+△aln298+1/2△b·298+1/2△c（298）-2=-44.17-15.72-0.298+1.46=-58.73因为当△G。
〉0时，CaCO3不能自发分解，当△G。
〈0时，CaCO3自发分解，所以，△G。
=0的温度为CaCO3开始分解的温度由热力学方程△GT。
=△H。
-△aTlnT-1/2△bT2-1/2△CT-+IT令△G。
T=0 解得方程得T=1123K2．碳酸钙的加热分解：。
无机材料科学基础考点总结
无机材料科学基础解释下列名词：凝聚系统：不含气相或气相可以忽略的系统。
介稳平衡：即热力学非平衡态，能量处于较高状态，经常出现于硅酸盐系统中。
低共熔点：是一种无变量点，系统冷却时几种晶相同时从熔液中析出，或加热时同时融化。
双升点：处于交叉位的单转熔点。
双降点：处于共轭位的双转熔点。
马鞍点：三元相图界线上温度最高点，同时又是二元系统温度的最低点。
连线规则：将一界线（或其延长线）与相应的连线（或其延长线）相交，其交点是该界线上的温度最高点。
切线规则：将界线上某一点所作的切线与相应的连线相交，如交点在连线上，则表示界线上该处具有共熔性质；如交点在连线的延长线上，则表示界线上该处具有转熔性质，远离交点的晶相被回吸。
三角形规则：原始熔体组成点所在副三角形的三个顶点表示的物质即为其结晶产物；与这三个物质相应的初初晶区所包围的三元无变量点是其结晶结束点。
重心规则：如无变点处于其相应副三角形的重心位，则该无变点为低共熔点：如无变点处于其相应副三角形的交叉位，则该无变点为单转熔点；如无变点处于其相应副三角形的共轭位，则该无变点为双转熔点。
4. 具有不一致熔融二元化合物的二元相图〔图10-12（c）〕在低共熔点E发生如下析晶过程：L A+C，已知E点的B含量为20%，化合物C的B含量为64%。
今有C1，C2两种配料，已知C1中B含量是C2中B含量的1.5倍，且在高温熔融冷却析晶时，从该二配料中析出的初相（即达到低共熔温度前析出的第一种晶体）含量相等。
请计算C1，C2的组成。
解：设C2中B含量为x, 则C1中B含量为1.5x，由题意得：所以C1组成B含量为26％，C2组成B含量为17.3％。
5. 已知A，B两组分构成具有低共熔点的有限固溶体二元相图〔图10-12（i）〕。
试根据下列实验数据绘制相图的大致形状：A的熔点为1000℃，B的熔点为700℃。
含B为0.25mol的试样在500℃完全凝固，其中含0.733 mol初相α和0.267mol （α＋β）共生体。
无机材料科学基础答案解析
无机材料科学基础答案解析1、熔体的概念：不同聚合程度的各种聚合物的混合物硅酸盐熔体的粘度与组成的关系（决定硅酸盐熔体粘度大小的主要因素是硅氧四面体网络连接程度）在熔体中加入LiO2、Na2O 、K2O 和BaO 、PbO 等，随加入量增加，粘度显著下降。
在含碱金属的硅酸盐熔体中，当Al2O3/Na2O ≤1时，用Al2O3代替SiO2可以起“补网”作用，从而提高粘度。
一般加入Al2O3、SiO2和ZrO2有类似的效果。
流动度为粘度的倒数，Φ＝粘度的理论解释：绝对速度理论η＝η０exp(ΔE/kT)自由体积理论η＝B exp ［］＝Ａexp( )过剩熵理论η ＝ Cexp ［］＝ Cexp （）2、非晶态物质的特点：近程有序，远程无序3、玻璃的通性(1)各向同性（若有应力，为各向异性）（2）介稳性（3）熔融态向玻璃态转化的可逆与渐变性(4)、熔融态向玻璃态转化时其物化性质随温度变化的连续性4、 Tg 、Tf , 相对应的粘度和特点钠钙硅酸盐熔体粘度与温度关系表明：熔融温度范围内，粘度为50~500dPa·s 。
工作温度范围粘度较高，约103~107dPa·s 。
退火温度范围粘度更高，约1012.5~1013.5 dPa·s 。
Tg-脆性温度、退火温度，Tf-软化温度、可拉丝的最低温度 5、单键强度 > 335 kJ/mol(或80 kcal/mol)的氧化物——网络形成体。
单键强度 < 250 kJ/mol(或60 kcal/mol)的氧化物——网络变性体。
在250～335 kJ/mol 为——中间体，其作用介于玻璃的网络形成体和网络变性体之间。
6、玻璃形成的热力学观点：熔体是物质在TM 以上存在的一种高能状态。
据随温度降低，熔体释放能量大小不同，冷却途径分为结晶化,玻璃化，分相ΔGv 越大析晶动力越大，越不容易形成玻璃。
ΔGv 越小析晶动力越小，越容易形成玻璃。
第9章习题及答案_无机材料科学基础
第九章相变过程9-1 名词解释：一级相变二级相变扩散型相变无扩散型相变扩散控制的长大界面控制的长大9-2 什么叫相变？按照相变机理来划分，可分为哪些相变?9-3 分析发生固态相变时组分及过冷度变化相变驱动力的影响。
9-4 马氏体相变具有什么特征？它和成核－生成相变有何差别?9-5 试分析应变能及表面能对固态相变热力学、动力学及新相形状的影响。
9-6 请分析温度对相变热力学及动力学的影响。
9-7 调幅分解与脱溶分解有何异同点？调幅分解所得到的显微结构与性能有何特点？9-8 当一种纯液体过冷到平衡凝固温度（T0）以下时，固相与液相间的自由焓差越来越负。
试证明在温度T0附近随温度变化的关系近似地为：，式中∆H V <0为凝固潜热。
9-9 在纯液体平衡凝固温度T0以下，临界相变势垒随温度下降而减小，于是有一个使热起伏活化因子exp为极大值的温度。
试证明当T＝T0/3时，exp有极大植。
（提示：利用表达式）9-10 为什么在成核一生长机理相变中，要有一点过冷或过热才能发生相变?什么情况下需过冷，什么情况下需过热？9-11 何谓均匀成核？何谓不均匀成核？晶核剂对熔体结晶过程的临界晶核半径r*有何影响?9-12 在不均匀成核的情况下，相变活化能与表面张力有关，试讨论不均匀成核的活化能△G h*与接触角θ的关系，并证明当时，△G h*是均匀成核活化能的一半。
9-13 铁的原子量为55.84，密度为7.3g/cm3，熔点为1593℃，熔化热为11495J/mol，固－液界面能为2.04×10－5J/cm2，试求在过冷度为10℃、100℃时的临界晶核大小，并估计这些晶核分别由多少个晶胞所组成（已知铁为体心立方晶格，晶格常数a＝0.305nm）。
9-14 熔体冷却结晶过程中，在1000℃时，单位体积自由焓变化△G V418J/cm3；在900℃时是2090J/cm3。
设固－液界面能5×10－5J/cm2，求：（1）在900℃和1000℃时的临界晶核半径；（2）在900℃和1000℃时进行相变所需的能量。
《无机材料科学基础》第九章复习题及答案
12.陶瓷的显微结构主要由哪些基本因子构成？
答：陶瓷是由晶体、玻璃体和气孔组成的多晶多相材料，其显 微结构包括晶体的种类和含量，晶粒尺寸和形状，玻璃相的含 量和分布情况，晶粒之间、晶粒与玻璃相之间的界面，气孔的 数量、尺寸、分布等。
13.氧化铝烧结到接近理论密度时，可使可见光几乎透过100％， 用它来装钠蒸气（在超过大气压的压力下）作为路灯。为通过 烧结实现这一点，请你列出研究方案。
2. 烧结的推动力和晶粒生长的推动力。并比较两者的大小？
解：烧结推动力是粉状物料的表面能（γsv）大于多晶烧结体 的晶界能（γgb），即γsv>γgb。 晶粒生长的推动力是晶界两侧物质的自由焓差，使界面向晶 界曲率半径小的晶粒中心推进。烧结的推动力较大，约为 4~20J/g。晶粒生长的推动力较小，约为0.4~2J/g，因而烧结推 动力比晶粒生长推动力约大十倍。
无机材料科学基础
第断题：（正确的打，错误的打）
1. 烧结中始终可以只有一相是固态。
（×）
2. 液相烧结与固相烧结的推动力都是表面能。
（√）
3. 二次再结晶对坯体致密化有利。
（×）
4. 扩散传质中压应力区空位浓度<无应力区空位浓度<张应力
区空位浓度。
（√）
5. 晶粒长大源于小晶体的相互粘结。
答：制备透明氧化铝陶瓷的主要技术措施是：（1）采用高纯 氧化铝原料，Al2O3>99.9%，无杂质和玻璃相；（2）添加 0.1～0.5%MgO，在晶粒表面生成镁铝尖晶石，降低晶界移动 速度，抑制晶粒生长；（3）在氢气或真空中烧结，促进气孔 扩散；（4）采用热压烧结，提高制品致密度。
6.试说明晶界能总是小于相邻二个晶粒表面能之和？
解：在恒温恒压条件下增加单位表面积时体系自由能的增量称 为表面能，而形成单位新界面所需要的能量称为界面能。表面 能和界面能的本质是处在表面或界面上的质点受到不对称力场 作用，与晶体内部质点相比具有较高的能量。晶粒的表面能指 晶粒与气相接触，界面能通常指两个晶粒相接触。显然，晶粒 与气相接触时，表面质点受到力场的不对称性远远大于两个晶 粒相接触时。因此，界面能总是小于相邻二个晶粒表面能之和。
材料科学基础(上海交大)--第9章
单位
11
主居
11
多晶
1 1
单晶
I tfll*
， l l ，
热膨胀系数 比热容 (295K) 密度
弹性模量
10-6K-1
J/ (g XK)
g / c m3
11
Cu Pd
Fe
11
16 . 0.24 7.9 123
1 1
18
11
11
1 1
11
11
1 1
7.5
GPa
寸
11
Pd Pd
Fe-1.8 配
11
1 1
纳米结构材料因其超细的晶体尺寸 ( 与 电子波长、平均自由程等为同一数量级 ) 和 高体积分数的晶界 ( 高密度缺陷 ) 而呈现特 殊的物理、化学和力学性能。 表 9.1所列的一 些纳米晶材料与通常多晶体或非晶态时的性 能比较，明显地反映了其变化特点。
华 才 料 科 号 基 础
践者和稳.b.久哮
表 9.1 纳米晶金属与多晶或非晶的性能比较
学习方法指导
• 同一化学成分的材料，其亚稳态时 的性能不同于平衡态时的性能，而且亚 稳态可因形成条件的不同而呈多种形式， 它们所表现的性能迥异，在很多情况下， 亚稳态材料的某些性能会优于其处于平 衡态时的性能，甚至出现特殊的性能。 因此，对材料亚稳态的研究不仅有理论 上的意义，更具有重要的实用价值。 本章多为记忆。
华 才 料 科 号 基 础
践者和稳.b.久哮
9 . 2 . 1 准晶的结构
准晶的结构既不同于晶体、也不同于非晶态。 准晶结构有多种形式，就目前所知可分成下列几种
类型 :
a. 一维准晶
这类准晶相常发生于二十面体相或十面体相与结
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无机材料科学基础综合测试9测试九问答与计算1．（5分）Si和Al的原子量非常接近（分别为28.09和26.98），但SiO2及Al2O3的密度相差很大（分别为 2.65 g/cm3及 3.96 g/cm3）试运用晶体结构及鲍林规则说明这一差别。
2．（15分）石墨、云母和高岭石具有相似的结构，请分析它们结构的区别以及由此引起的性质上的差异。
3．（1）（5分）在MgO晶体中，肖特基缺陷的生成能为6 ev，分别计算 25 ℃和 1600℃时热缺陷的浓度。
（2）（5分）如果MgO晶体中，含有百万分之一的Al2O3杂质，则在 1600 ℃时，MgO晶体中是热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势？请说明原因。
4．（15分）非化学计量缺陷的浓度与周围气氛的性质、压力大小相关，如果增大周围氧气的分压，非化学计量化合物的密度将发生怎样的变化？为什么？5．（10分）在组成为16Na2O.xB2O3.(84-x)SiO2的熔体中，当x<15 mol％时，增加B2O3的含量使粘度升高；当x> 15mol％时，增加B2O3的含量，反而会使粘度降低，为什么？6．（10分）用Na2CO3和Na2SiO3分别稀释同一粘土泥浆，试比较电解质加入量相同时，两种泥浆的流动性、触变性和坯体致密度的大小。
7．（10分）试说明中各项所代表的意义，并解释同样是间隙扩散机构，为什么在相同的温度下，杂质在介质中的扩散系数比介质本身形成间隙离子的扩散系数大？8．（10分）扩散系数与哪些因素有关？为什么？为什么可以认为浓度梯度大小基本上不影响D值，但浓度梯度大则扩散得快又如何解释？9．（1）（8分）当测量氧化铝－水化物的分解速率时，一个学生发现在等温实验期间，重量损失随时间线性增加到50％左右。
超出50％时重量损失的速率就小于线性规律。
线性等温速率随温度指数地增加，温度从 451℃增加到 493℃时速率增大10倍，试计算反应活化能。
（2）（7分）何谓矿化剂？在固相反应中加入少量矿化剂可促进反应加速进行，解释其原因。
10．（10分）为什么在成核生长机理相变中，要有一点过冷或过热才能发生相变？什么情况下需要过冷，什么情况下需要过热？11．（10分）当球形晶核在液态中形成时，整个自由焓的变化ΔG＝4πr2γ+4/3πr3ΔGv，式中r为球形晶核的半径，γ为液态中晶核的表面能，ΔGv为液相中单位体积晶核形成的体积自由焓变。
求证晶核的临界半径rc 和成核势垒ΔGc。
如在液态中形成边长为a的立方体晶核时，求晶核的临界立方体边长ac 和成核势垒ΔGc。
12．（10分）在 1500 ℃MgO正常晶粒长大期间，观察到晶体在 1小时内从 1 μm直径长大到10 μm。
如已知晶界扩散能为60 kcal/mol，试推测在1600 ℃下 4小时后晶粒的大小，并解释为什么在烧结粉末体中加入少量添加物可促进烧结？13．如图所示为A－B－C三元系统相图，在△ABC内有D1、D2、D3、D4四个化合物。
（1）（2分）说明四个化合物的性质；（2）（8分）划分副三角形，分析E、F、G、H、I、J、K点的性质，并写出相平衡方程式；（3）（2分）用箭头标出DABC边上及各界线上的温降方向，并判断各界线性质；（3）（5分）分析点配料组成为M的熔体从高温冷却至低温的平衡析晶过程，写出相平衡表达式；（4）（3分）计算M熔体在冷却析晶过程中，其液相组成刚达到结晶结束点时，平衡共存各相的百分含量。
答案九1．（5分）Si和Al的原子量非常接近（分别为28.09和26.98），但SiO2及Al2O3的密度相差很大（分别为2.65 g/cm3及3.96 g/cm3）试运用晶体结构及鲍林规则说明这一差别。
解：在Al2O3中，Al3+的择优配位数为6，键强度为，要求四个铝原子与每个O2-直接相邻；而O2-采取近似六方密堆积排列，铝原子充填于三分之二的八面体空隙中，使Al2O3晶体结构紧密，孔隙率低。
在SiO2晶体中，Si4+属于高价低配位性质的正离子，为求稳定，则整个结构以硅氧四面体[SiO4]顶角相联成骨架结构，结构疏松，空隙率大。
从而可知，SiO2的单位晶胞体积比Al2O3大得多。
在两者原子量接近的情况下，SiO2晶体的密度就会显得小得多。
2．（15分）石墨、云母和高岭石具有相似的结构，请分析它们结构的区别以及由此引起的性质上的差异。
解：石墨、云母和高岭石均具有层状结构，但层的形状及层间情况各不相同。
石墨的每层基面上的碳原子有强的定向共价键结合在一起形成六角形排列，层与层之间由微弱的范德华力键合，使石墨结构具有很强的方向性，表现出垂直于层方向的线膨胀系数比层平面方向大27倍。
云母具有复网层状（2∶1层状）结构，其硅氧片中有四分之一的Si4+被Al3+取代，表现出荷电性，于是在两复网层的六节环间隙中，存在着配位数为12的K+。
K+呈统计分布，与硅氧层的结合能力较弱，所以云母在层面上易发生解理，可被剥成片状。
高岭石的结构是单网层状（1：1层状），层与层以氢键相联成一整体。
由于层间的结合力弱（比分子间力强），使它容易理解为片状小晶体，但OH-O 之间仍有一定的吸引力，单网层间不易进入水分子，故不因水含量增加而发生膨胀。
3．（1）（5分）在MgO晶体中，肖特基缺陷的生成能为6 ev，分别计算25 ℃和1600℃时热缺陷的浓度。
（2）（5分）如果MgO晶体中，含有百万分之一的Al2O3杂质，则在1600 ℃时，MgO晶体中是热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势？请说明原因。
解：（1）根据热缺陷浓度公式已知：当T＝25℃＝298K及T＝1600℃＝1873K时，（2）在MgO中加入Al2O3的杂质缺陷反应为：（1）由（1）式可知：［Al2O3］＝［V’’Mg］当加入10－6Al2O3时，杂质缺陷的浓度为［V’’Mg］杂＝［Al2O3］＝10－6而在1600℃下的热缺陷［V’’Mg ］热＝8×10－9显然：［V’’Mg杂］>［V’’Mg］热即：杂质缺陷占优势。
4．（15分）非化学计量缺陷的浓度与周围气氛的性质、压力大小相关，如果增大周围氧气的分压，非化学计量化合物的密度将发生怎样的变化？为什么？解：TiO2－x 、ZrO2－x氧离子空位型：有，则PO2↑：↓，密度↑或Fe1－x O、Cu2-xO阳离子空位型：有，则PO2↑：↑，密度↓或Zn1+x 和Cd1+xO阳离子填隙型：有，则PO2↑：↓，密度↓UO2+x 氧离子填隙型：有，则PO2↑：↑，密度↑5．（10分）在组成为16Na2O.xB2O3.(84-x)SiO2的熔体中，当x<15 mol％时，增加B2O3的含量使粘度升高；当x> 15mol％时，增加B2O3的含量，反而会使粘度降低，为什么？解：当x=0时，组成为16Na2O. 84SiO2∵ R===2.19∴x=2 R－Z=2×2.19－4=0.38（平均非桥氧数）结构中的每个[SiO4]中有0.38个非桥氧，存在部分断网。
（1）当x<15mol%时，>1 游离氧充足引入的B3+处于[BO4]中，加入到[SiO4]中，网络起连网作用，聚合程度增加，粘度增加。
（2）x=15mol%时（∵考虑到Na2O的挥发，一般为=1）结构最紧密，粘度最大。
（3）x>15mol%时, <1 游离氧不足，则：[BO4][BO3]，结构致密度降低，粘度降低。
即：由于B3+配位数变化，造成粘度曲线上出现转折，这称为硼反常现象。
6．（10分）用Na2CO3和Na2SiO3分别稀释同一粘土泥浆，试比较电解质加入量相同时，两种泥浆的稳定性、流动性、滤水性和触变性的大小。
解：Na2CO3稀释的泥浆，流动性较差，注浆速率低，但触变性好，坯体致密度高。
原因：Na2CO3与Na2SiO3作稀释剂时，Na2SiO3的稀释效果好。
（1）SiO32－能游离出SiO2形成硅变溶胶，起溶胶保护剂作用，从而保护粘土胶粒，抑制胶粒凝聚，粘度↓流动性↑（2）由于天然粘土通常是Ca（或Mg）－粘土，加入稀释剂Na2CO3或Na2SiO3后，发生交换反应：Ca－粘土＋ Na2CO3→ 2Na－粘土＋ CaCO3↓（a）Ca－粘土＋ Na2SiO3→ 2Na－粘土＋ CaSiO3↓（b）沉淀溶解度 CaCO3> CaSiO3（b）式反应更完全，能形成更多的Na－粘土，ζ电位↑粘度↓流动性↑（3）SiO32－为硅酸盐聚合阴离子，带负电，其表面几何形状与粘土颗粒边界相适应，则易被吸附在粘土颗粒边面上（或吸附在版面上）。
当粘土边面带正电荷时，它能有效地中和边面正电荷；当粘土边面不带电荷时，它能被吸附在边面上使之带上负电荷。
由于这种聚合阴离子的作用，导致原来粘土颗粒间边－面、边－边结合转变为面－面排列，原来面－面排列的颗粒间斥力进一步增加，则泥浆充分被稀释，粘度↓，流动性↑。
7．（10分）试说明中各项所代表的意义，并解释同样是间隙扩散机构，为什么在相同的温度下，杂质在介质中的扩散系数比介质本身形成间隙离子的扩散系数大？解：α——决定于晶体结构的几何因子，对于体心或面心立方α＝1a——晶体的晶格常数ν——原子在晶格平衡位置上的振动频率（约1013次／秒）、——空位（缺陷）形成熵、热焓、——空位（缺陷）迁移熵、热焓R——气体常数，R＝8.314J/mol•KT——温度（K）对杂质而言，＝0而Q＝+Q↓：D↑，即：杂质的扩散系数大8．（10分）扩散系数与哪些因素有关？为什么？为什么可以认为浓度梯度大小基本上不影响D值，但浓度梯度大则扩散得快又如何解释？解：影响扩散系数D的因素：（1）T↑ D↑； Q↑ D↓（2）扩散物质的性质：扩散粒子性质与扩散介质性质间差异越大，D值越大。
扩散粒子半径越小，D值越大。
（3）扩散介质的结构：结构越致密，D越小。
（4）位错、晶界、表面：处于位错、晶界、表面处的质点，D较大。
D表面（10－7cm2/s）>D晶界（10－10cm2/s）>D内部（10－14cm2/s）（5）杂质（第三组元）：第三组元与扩散介质形成化合物——对扩散离子产生附加键力，则D减小。
第三组元不与扩散介质形成化合物——使扩散介质晶格产生畸变，则D增大。
（6）粘度：r↓：D↑；η↑：D↓由于： D为比例系数，与无关可以认为浓度梯度大小基本上不影响D值。
但↑：↑，扩散得快9．（1）（8分）当测量氧化铝－水化物的分解速率时，一个学生发现在等温实验期间，重量损失随时间线性增加到50％左右。
超出50％时重量损失的速率就小于线性规律。
线性等温速率随温度指数地增加，温度从451℃增加到493℃时速率增大10倍，试计算反应活化能。
（2）（7分）何谓矿化剂？在固相反应中加入少量矿化剂可促进反应加速进行，解释其原因。