材料化学课后习习题答案

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材料化学化工大学课后习题答案

第一章1、晶体一般的特点是什么?点阵和晶体的结构有何关系？答：（1）晶体的一般特点是：a 、均匀性：指在宏观观察中，晶体表现为各部分性状相同的物体b 、各向异性：晶体在不同方向上具有不同的物理性质c 、自范性：晶体物质在适宜的外界条件下能自发的生长出晶面、晶棱等几何元素所组成凸多面体外形d 、固定熔点：晶体具有固定的熔点e、对称性：晶体的理想外形、宏观性质以及微观结构都具有一定的对称性（2）晶体结构中的每个结构基元可抽象成一个点，将这些点按照周期性重复的方式排列就构成了点阵。

点阵是反映点阵结构周期性的科学抽象，点阵结构是点阵理论的实践依据和具体研究对象，它们之间存在这样一个关系：点阵结构＝点阵＋结构基元点阵＝点阵结构－结构基元2、什么是同质多晶？什么是类质同晶？一些组成固定的化合物，由于其内部微粒可以以不同的方式堆积，因而产生不同种类的晶体，我们把这种同一化合组成存在两种或两种以上晶体结构形式的现象为同质多晶现象。

在两个或多个化合物中，如果化学式相似，晶体结构形式相同，并能互相置换的现象，我们称之为类质同晶现象。

3、产生晶体缺陷的原因是什么？晶体缺陷对晶体的物理化学性质的影响如何？答：晶体产生缺陷的原因主要有：（1）实际晶体中的微粒总是有限的；（2）存在着表面效应；（3）存在着表面效应；（4）粒子热运动；（5）存在着杂质。

在实际晶体中缺陷和畸变的存在使正常的点阵结构受到了一定程度的破坏或扰乱，对晶体的生长，晶体的力学性能、电学性能、磁学性能和光学性能等到都有很大的影响，在生产和科研中非常重要，是固体物理、固体化学和材料科学等领域的重要内容。

第二章１、晶体的结构特性是什么？这些特性是什么原因引起的？（1）晶体的均匀性：晶体的均匀性是焓因素决定的；非晶体的均匀性是由熵因素引起的。

（2）晶体的各向异性：由于晶体在各个方向上的点阵向量不同，导致了晶体在不同方向上具有不同的物理性质（3）晶体的自范性：在适宜的外界条件下，晶体能自发生长出晶面，晶棱等几何元素所转成的凸多面体，晶体的这一性质即为晶体的自范性。

大学材料化学例题(附答案)

大学材料化学例题(附答案)大学材料化学一般在大三上学期开课，里面理解为主，计算为辅，记忆为原则。

要多自己思考，，多找资料解决答案，理解后并记忆，积少成多，才能入门；不要急于问老师，要自己解决，培养思维和自信，才能真正会应用，也许这是成为真正材料人的起步。

——题记注意：材料化学例题，每做一题，要从书上找到对应的知识点，最后把所有的考点和知识点串通一下，可以更好地理解和记忆这一本相关书籍。

勤奋+记忆=理解+应用这一科目。

注意理解和记忆，不要嫌麻烦，记忆和理解的多了，慢慢会融会贯通，就会变成大学化学专业里最简单的科目。

例题1：1.材料是由物质构成的，因而物质就是材料。

√××2.材料是指用来制造某些有形物体的基本物质。

√×√3.按照化学组成，可以把材料分为三种基本类型（A）金属材料、硅酸盐、有机高分子材料（B）瓷材料、高分子材料、钢铁（C）有机高分子材料、金属材料、无机非金属材料（D）有机材料、无机非金属材料、金属材料C4．在四个量子数中，m s是确定体系角动量在磁场方向的分量（ml）。

×5．在四个量子数中，m l决定电子自旋的方向（ms）。

×6．在四个量子数中，n是第一量子数，它决定体系的能量。

√7．在四个量子数中，l是第二量子数，它决定体系角动量和电子几率分布的空间对称性。

√8．原子中每个电子必须有独自一组四个量子数。

n,l,ml,ms √9．泡利不相容原理、能量最低原则和洪特规则是电子在原子轨道中排列必须遵循的三个基本原则。

√10．Na原子中11个电子的填充方式为1s22s22p53s2。

1s22s22p63s1×11．按照方框图，N原子中5个价电子的填充方式为2s 2p×12．Cu原子的价电子数是___3___个。

×13．S原子的价电子数是5个。

×例题2：1.晶体物质的共同特点是都具有金属键。

×2 .金属键既无方向性，也无饱和性。

高中化学无机非金属材料的练习题和答案

创新探究
⑴6.72 L ⑵ 0.25mol•L-1 n(Na)= =0.2 m01，n(Si)= =0.1 mol 由2Na+ H2O=2NaOH + H2 ↑① 2 2 1 0.2 mo1 0.2 mo1 0.1 mo1 可知生成NaOH 0.2 mol，生成H2 0.1 mol;( 2 )又因为 Si + 2NaOH +2H2O=Na2SiO3 + 2H2↑② l 2 1 2 0.1 mol 0.2 mol 0.1 mol 0.2 mol 即Si与反应①生成的NaOH恰好完全反应，生成Na2SiO3 0.1 mol，放出氢气0.2 mol，此时所得溶液为Na2SiO3溶液。故生成氢气的体积为(0.2+0.1)mol ×22.4 mol •L—1=6.72 L 所得Na2SiO3溶液的物质的量浓度为： c =0.1 mol /0.4L=0.25mol•L-1
附：答案
课时达标
1.D 硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色、有金属光泽的固体;单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料;在常温下，硅的化学性质不活泼，除能与F2、HF、强碱外，不易与其它物质反应，但在加热条件下可与一些非金属单质如
氧气、氯气、氢气等反应。
2.A SiO2是酸性氧化物，不与HNO3、HCl等酸发生反应，但能与氢氟酸反应，B错误;碳酸的酸性小于盐酸，CO2和 CaCl2溶液不反应，C错误; H2SiO3受热分解生成SiO2和水，所以H2SiO3是SiO2对应的酸，D错误。 3. B 地壳中含量第一和第二的两种元素分别为O和Si，O和Si所形成的化合物是SiO2，SiO2与水反应不反应。 4.B 光导纤维的主要成分是二氧化硅，它是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的细丝。 5.D 单质硅常温下是固体，便于运输、储存，从安全角度考虑，硅是的燃料，A正确;二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅，因而自然界中的含硅化合物易开采，B正确;硅燃烧放出大量的热，生成物为二氧化硅，对环境污染程度低容易有效控制，C正确;自然界中没有游离态的硅，D错误。 6. B 生石灰能溶于盐酸(2 HCl+ CaO=CaCl2+H2O)，CaCO3溶于盐酸时产生气体，SiO2不溶于盐酸。将生石灰放入盐酸，若观察到既有不溶物，还有气体产生，则生石灰中同时含有CaCO3和SiO2。 7.B 纯碱、盐酸常温下和玻璃不反应，不能用于刻蚀玻璃;烧碱常温下和玻璃反应缓慢，且生成物是一种矿物胶，不能用于刻蚀玻璃;氢氟酸和玻璃反应常用于刻蚀玻璃(SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O)。 8. ⑴ ④ ⑵ ③ ⑶ ② ⑷① ①与碱反应生成盐和水，是酸性氧化物的通性之一，故对应⑷;②弱氧化性应被还原，对应⑶;③跟挥发性酸酐的盐反应得到硅酸盐及挥发性酸酐，SiO2与CaCO3反应生成CO2和CaSiO3是难挥发性酸酐制挥发性酸酐，故对应⑵，⑷对应①。

材料化学课后题答案(推荐完整)

属于下面提到的CsCl型结构。
a0 = 2r+ + 2r- = 2(0.133) + 2(0.181) = 0.628 nm a0 = 0.363 nm
4 (r )3 4 (r )3 4 (0.133)3 4 (0.181)3
堆积系数 3
3
3
3
0.725
a03
(0.363)3
Ca·K Ca2+ 取代K+而进入K+的位置，有效电荷为+1
CaCa Ca取代Ca而进入占据Ca的位置
Ca
•• i
Ca2+进入间隙位置，有效电荷为+2
Chapter2 Structure of Materials
14
写出CaCl2溶解在KCl中的各种可能的缺陷反应式
• Ca2+取代K+，Cl-进入Cl-晶格位置：
（4）晶体结构类型的影响溶质与溶剂晶体结构类型相同，能形成连续固溶体
Chapter2 Structure of Materials
13
说明下列符号的意义
VNa Na脱离开原来的位置，形成的空位
VN' a
Na+脱离开原来的位置，形成的空位，有效电荷为-1
V• Cl-脱离开原来的位置，形成的空位，有效 Cl 电荷为+1
15
试求下图中所示方向的密勒指数
A：0,1,11, 0,1 1,1, 0 [110]
B：0,1, 0 1, 0,1 1,1, 1 [111]
C：1,
0,
1 2

1 2
,1,
0

1 2
,
1,

《材料化学》课后思考题部分答案

《材料化学》课后思考题部分答案第一章绪论1.什么是材料化学？其主要特点是什么？答：材料化学是关于材料的结构，性能，制备和应用的化学；其主要特点是跨学科性和实践性。

2.新石器时代的标志是什么？答：其标志为陶器和农业的出现。

3.材料与试剂的主要区别是什么？答：试剂在使用过程中通常被消耗并转化成别的物质，而材料则一般可重复，持续使用，除了正常消耗，它不会不可逆的转变成别的物质。

4.材料按其组成和结构可以分为哪几类？答：金属材料，无机非金属材料，聚合物材料和复合材料。

第二章材料的结构1.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？答：（1）金属键一是电子共有化，可以自由流动；二是既无饱和性又无方向性。

（2）离子键离子键具有强的键合力，既无饱和性也无方向性，配位数高。

（3）共价键共价键具有饱和性方向性，配位数低。

（4）氢键氢键具有饱和性和方向性。

（5）范德华键不具有方向性和饱和性，作用范围在几百个皮米之间。

第三章材料的性能1.用固体能带理论说明什么是导体，半导体，绝缘体？答：固体的导电性能由其能带结构决定。

对一价金属（如Na），价带是未满带，故能导电。

对二价金属（如Mg），价带是满带，但禁带宽度为零，价带与较高的空带相交叠，满带中的电子能占据空带，因而也能导电。

绝缘体和半导体的能带结构相似，价带为满带，价带与空带间存在禁带。

禁带宽度较小时（0.1—3eV）呈现半导体性质，禁带宽度较大（＞5eV）则为绝缘体。

2.试解释为何铝材不易生锈，而铁则较易生锈？答:锈蚀机理不同，前者为化学腐蚀，后者为电化学腐蚀铝是一种较活泼的金属，但因为在空气中能很快生成致密的氧化铝薄膜，所以在空气中是非常稳定的。

铁与空气中的水蒸气，酸性气体接触，与自身的氧化物之间形成了腐蚀电池，遭到了电化学腐蚀，所以容易生锈。

3.为什么碱式滴定管不采用玻璃活塞？答：因为普通的无机玻璃主要含二氧化硅，二氧化硅是一种酸性的氧化物，在碱液中将会被溶解或侵蚀，其反应为：SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O4.何种结构的材料具有高硬度？如何提高金属材料的硬度？答：由共价键结合的材料具有很高的硬度，这是因为共价键的强度较高。

材料化学习题【附答案】@北师大

8. 晶面交角守恒是指什么角守恒，为何守恒？晶面的形状和大小为什么不守恒? 晶体外形一般说受哪些因素的影响？答：晶面交角守恒定律，即同一种晶体的两个相应晶面间的夹角保持恒定不变的数值，若对应各相应的晶面分别引法线，则每两条法线之间的夹角（晶面夹角）也必为一个常数。由于晶体具有点阵结构这一规律决定的。因为晶体的大小和形状不仅受内部结构的制约，还受外部因素的影响，所以晶面的形状和大小是不守恒的。一般说来，在一定程度上受到外因，如温度、压力、浓度和杂质的影响。
Oh’:3C4,4C3,6C2,9,i; O’:3C4,4C3,6C2； Td’:3I4,4C3,6d; Th’:4C3, 3C2,3h, i; T’:4C3, 3C2 晶体无 4 重对称轴、无对称面和对称中心，是由于原子的排布造成。以上 5 种对称元素系中只有点群 T 符合此条件。 7．一晶体属于空间群 P 2/c， (1) 给出该晶体所属晶系和点阵类型；单斜晶系，简单单斜点阵型式 (2) 给出该晶体所属点群的熊夫利记号；C 2h (3) 写出该晶体所具有的独立的宏观对称元素和派生的宏观对称元素。2, m, i 8．请说明下列空间群国际记号的含意。
2
习题二 1．写出二氯丙二烯分子可能的异构体及各异构体所属的分子点群。 2．正八面体络合物 MA 6 中的三个配位体 A 被三个 B 取代，所生成的络合物 MA 3 B 3 有多少种异构体？这些异构体各属什么点群？ 3．有A、B、C三种晶体，宏观对称性分别属于C 2v 、D 2h 、D 2d 点群。它们各属于什么晶系，特征对称元素是什么，晶胞参数间的关系如何？ 4．为什么 l4 种点阵型式中有正交底心，而无四方底心，也没有立方底心型式? 5．为什么有立方面心点阵而无四方面心点阵？ 6．某一晶体的点阵型式具有三个互相垂直的四重轴、对称面、对称中心，而此晶体却无 4 重对称轴、无对称面和对称中心，问此晶体属于何点群？简述推理过程。 7．一晶体属于空间群 P 2/c， (1) 给出该晶体所属晶系和点阵类型； (2) 给出该晶体所属点群的熊夫利记号； (3) 写出该晶体所具有的独立的宏观对称元素和派生的宏观对称元素。 8．请说明下列空间群国际记号的含意。

材料物理化学习题

第三章熔体与非晶态固体知识点：1.黏度与组成的关系答：组成是通过改变熔体结构而影响黏度的。

①一价金属氧化物碱金属氧化物R2O引入到硅酸盐熔体中，使熔体黏度降低。

在简单碱金属硅酸盐系统（R2O—SiO2）中，碱金属离子R+对黏度的影响与其本身的含量有关。

当R2O含量较低时(O/Si比值较低)，加入的正离子的半径越小，降低黏度的作用就越大，起次序是：L i+＞Na+＞K+；当熔体中R2O含量较高(O/Si比值较高)时，R2O对黏度影响的次序是：L i+＞Na+＞K+。

②二价金属氧化物二价碱土金属氧化物对黏度的影响比较复杂，综合各种效应，R2+降低黏度的次序是：Pb2+＞Ba2+＞Sr2+＞Cd2+＞Ca2+＞Zn2+＞Mg2+.③高价金属氧化物一般地，在熔体中引入SiO2、Al2O3、B2O3、ZrO2等高价氧化物时，会导致黏度升高。

2.硼反常现象：当数量不多的碱金属氧化物同B2O3一起熔融时，碱金属所提供的氧不像熔融SiO2玻璃中作为非桥氧出现在结构中，而是使硼氧三角体转变为由桥氧组成的硼氧四面体，致使B2O3玻璃从原来两度空间的层状结构部分转变为三度空间的架状结构，从而加强了网络结构，并使玻璃的各种物理性能变好。

这与相同条件下的硅酸盐玻璃相比，其性能随碱金属或碱土金属加入量的变化规律相反，所以称之为硼反常现象。

3.非晶态固体——玻璃的通性①各项同性：无内应力存在的均质玻璃在各个方向的物理性质，如折射率、硬度、导电性、弹性模量、热膨胀系数、导热系数等都是相同的；②热力学介稳性：玻璃具有析晶不稳定性与析晶困难相对稳定性的统一；③熔融态向玻璃态转化的可逆性与渐变性：熔体向玻璃体转化的过程是在较宽的温度范围内完成得，随着温度的下降，熔体的黏度越来越大，且变化是连续的，最后形成固相的玻璃，其间没有新相出现，因此具有渐变性；由玻璃加热变为熔体的过程也是渐变的，因此具有可逆性。

④熔融态向玻璃态转化时物理、化学性质随温度变化的连续性⑤物理、化学性质随成分变化的连续性。

材料化学_李奇_陈光巨_编写_第二章_课后答案

第二章1、天然或绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如，在某种氧化镍晶体中就存在这样的缺陷：一个Ni 2+空缺，另有两个Ni 2+被两个Ni 3+所取代。

其结果晶体仍然呈电中性，但化合物中Ni 和O 的原子个数比发生了变化。

试计算样品组成为Ni 0.97O时该晶体中Ni 3+与Ni 2+的离子数之比。

解：设晶体中Ni 3+的离子数为a ，Ni 2+的离子数为b 。

根据题意：答：该晶体中Ni 3+与Ni 2+的离子数之比为6：91。

2、已知氧化铁Fe x 0(富士体)为氯化钠型结构，在实际晶体中，由于存在缺陷，x ＜1。

今有一批氧化铁，测得其密度为5.7g/cm 3，用MoK α射线（λ=71.07pm ）测得其面心立方晶胞衍射指标为200的衍射角θ=9.56°（sin θ=0.1661,Fe 的相对原子质量为55.85）。

（a ）计算Fe x 0的面心立方晶胞参数。

（b ）求x 值。

（c ）计算Fe 2 +和Fe 3+各占总铁质量的质量分数。

（d ）写出表明铁的价态的化学式。

解：（a ）（c ）设0.92mol 铁中Fe 2 +的摩尔数为y ，则Fe 3+的摩尔数为（0.92-y ），根据正负离子电荷平衡原则可得：即Fe2+和Fe3+的摩尔数分别为0.76和0.16，他们在总铁中的摩尔百分数分别为：（d）富士体氧化铁的化学式为。

3、NiO晶体为NaCl型结构，将它在氧气中加热，部分Ni2+将氧化为Ni3+，成为NiO(xxO，测得其密度为6.47，用波长λ=154pm的X射线通过粉末法测＜1)。

今有一批Nix得立方晶胞111衍射指标的θ=18.71°（sinθ=0.3208）。

（Ni的相对原子质量为58.70）1molg−⋅O的立方晶胞参数；（a）计算Nix（b）算出x值，写出标明Ni的价态的化学式。

O晶体中，O2-堆积方式怎样？Ni在此堆积中占据哪种空隙？占有率（即占（c）在Nix有分数）是多少？O晶体中，Ni-Ni间最短距离是多少？（d）在Nix解：（a）NiO的立方晶胞参数为：x（b）因为NiO晶体为NaCl型结构，可得摩尔质量M：xO的摩尔质量又可以表示为：而Nix由此解得：x=0.92。

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材料化学课后习题答案P 42 :四(1)(2)(3)P 69 :二、三(1)(2)P 90 : 5P 133：二、三(1)(2)P l99：—、二二 P 222:一、三(1) P 236：、- 二 .专业：应用化学14-1 学号：姓名：丁大林第二章化学基础知识一. 填空题1.热力学第三定律的具体表述为纯物质完美晶体在0 K 时的熵值为零，数学表达式为S*(完美晶体，0 K)=0 J —K 1。

运］=_包］、僵］=爸 \ V S \ :S V \ V T \: T V4. 理想稀溶液存在依数性质，即溶剂的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高、渗透压的量值均与溶液中溶质的数量有关，而与溶质的种类无关。

5. 人们将存在于两相间厚度为几个分子大小的薄层称为界面层，简称界面，有液 -气、固-气、固- 液、液-液、固-固界面，通常把固-气界面、液-气界面称为表面。

6. 表面张力一般随温度和压力的增加而降低，且 c 金属键＞ c 离子键＞ c 极性共价键＞ c 非极性共价键。

2.麦克斯韦关系式为 3.偏摩尔吉布斯函数又称化学势，定义为% =G B <Cn B 丿「pg7. 按照氧化态、还原态物质的状态不同，一般将电极分成第一类电极（金属电极、气体电极）、第二类电极（金属-难溶盐电极）、氧化还原电极三类。

8. 相律是描述相平衡系统中自由度、组分数、相数之间关系的法则。

其有多种形式，其中最基本的是吉布斯相律，其通式为 f =c- p+2。

二•名词解释1. 拉乌尔定律：气液平衡时稀溶液中溶剂A在气相中的蒸气压P A等于同一温度下该纯溶剂的饱和蒸气压P A与溶液中溶剂的摩尔分数X A的乘积，该定律称为拉乌尔定律。

2. 亨利定律：在一定温度下，稀溶液中易挥发溶质B在平衡气相中的分压P B与其在平衡液相中的摩尔分数X B成正比，该定律称为亨利定律。

3. 基元反应：化学反应并非都是由反应物直接生成生成物，而是分若干真实步骤进行的，这些步骤称为基元反应。

4. 质量作用定律：基元反应速率与反应中各反应物浓度的幕乘积成正比，这一规律称为基元反应的质量作用定律。

5. 稳态近似处理：假定中间物浓度不随时间而改变的处理方法。

6. 极化：当电化学系统中有电流通过时，两个电极上的实际电极电势将偏离其平衡电势e，这种现象称为电极的极化。

7. 相图：又称平衡状态图，用几何（图解）的方式来描述处于平衡状态时，物质的成分、相和外界条件相互关系的示意图。

三•简答题—-. -_1. 简述什么是亚稳状态，其形成原因及在生产中应如何处理。

答：1）是一种热力学不稳定状态，但在一定条件下能长期存在，称为亚稳状态。

2）形成原因：新相难于形成。

3）生产中遇到亚稳态有时需要保护，有时需要破坏，如非晶体材料制备就是将材料高温熔融后迅速冷却，使晶格排列长程无序，从而形成非晶态亚稳结构，使材料的耐腐蚀性能力和力学性能得以提高。

金属退火处理是为了消除淬火等处理所产生的一些不平衡相，使材料的内部组织重新达到平衡状态。

2. 简述物理吸附与化学吸附的区别。

项目物理吸附化学吸附吸附力分子间力化学键力吸附分子层多分子层或单分子层单分子层吸附温度低高吸附热小大吸附速率快慢吸附选择性无或很差有3. 简述热分析法绘制相图的步骤。

答：先将样品加热成液态，然后另其缓慢而均匀地冷却，记录冷却过程中系统在不同时刻的温度数据，以温度为纵坐标，时间为横坐标，绘制温度-时间曲线，即冷却曲线（或称步冷曲线）。

由若干条组成不同的冷却曲线可绘制出相图。

解: r G：298K - -RTI nK，--RTI n j 与一8.314 298 " !囂=02.已知反应 1H>(g)+ 1Cl 2(g)=HCl(g) , △ rHm f =-92.2kJ • mol -1，在 298K 时，K ®=4.86 X 1016,试计 2 2 算500K 时该反应的“和△ rGm f 。

K 9 A H ^f l 1、解：由范特霍夫方程In 丄—丄潜 R J2 T i y ，得 K 史=1.644咒10238.314 500 298 3. 在301K 时，鲜牛奶大约在4h 后变酸；但在278K 时，鲜牛奶要在48h 后才变酸。

假定反应速率与牛奶变酸时间成反比，求牛奶变酸反应的活化能。

解：由反应速率与牛奶变酸时间成反比，可知t 1/2 J"2，反应为一级反应。

速率方程为—J"二k A C A 1/2 k A dtA A即”需=悬〔詁爲）得E -75'163kJ/mo1第三章材料的制备一. 填空题1. 熔体生长法主要有提拉法、坩埚下降法、区熔法、焰熔法等。

2. 物理气相沉积法是利用高温热源将原料加热，使之汽化或形成等离子体，在基体上冷却凝聚成各种形态的材料（如晶须、薄膜、晶粒等）的方法。

其中以阴极溅射法、真空蒸镀法较为常用。

3. PECVD 所米用的等离子种类有辉光放电等离子体、射频等离子体、电弧等离子体。

4. 液相沉淀法是指在原料溶液中添加适当的沉淀剂，从而形成沉淀物的方法。

该法分为直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法。

5. 固相反应按反应物状态不同分为纯固相反应、气固相反应、液固相反应及气液固相反应,按反应机理不同分为扩散控制过程、化学反应速度控制过程、晶核成核速率控制过程和升华控制过程等，按反应性质不同分为氧化反应、还原反应、加成反应、置换反应和分解反应。

6. 合成新材料的一个巧妙方法是以现有的晶体材料为基础，把一些新原子导入其空位或有选择性地移除某些原子，前者称为插层法，后者称为反插层法。

引入或抽取原子后其结构一般保持不变。

二. 名词解释1. 水热法：指在高压釜中，通过对反应体系加热、加压，产生相对高温、高压的反应环境，使通常难溶或不溶的物质溶解而达到过饱和、进而析出晶体的方法。

2. 高温溶液生长法：又称熔盐法，是采用液态金属或熔融无机化合物为溶剂，在高温下把晶体原料溶解，形成均匀的饱和溶液，通过缓慢降温或其他方法析出晶体的技术。

3. 离子镀：指蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子形式沉积在固体表面的方法，是真空蒸镀与阴极溅射技术的结合。

4. 化学气相输运：是指在一定条件下把材料转变成挥发性的中间体，再改变条件使原来的材料重新形成的过程。

5. 溶胶一凝胶法：是通过凝胶前驱体的水解缩聚制备金属氧化物材料的湿化学方法。

6. 自蔓延高温合成法：是利用反应物间化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术。

三. 简答题1. 何为化学气相沉积法？简述其应用及分类。

答：1）化学气相沉积法（CVD 是指通过气相化学反应生成固态产物并沉积在固体表面的方法。

2 ）CVD 法可用于制造覆膜、粉末、纤维等材料，它是半导体工业中应用最为广泛的沉积多种材料的K 日即 ln 4^ -92.2 103 1 1 由阿仑尼乌斯方程 k 1 R In k 2 二E a 「1技术，包括制造大范围的绝缘材料、大多数金属材料和合金材料。

2. 简述溶胶一凝胶法的原理及优、缺点。

答：1）溶胶一凝胶法的原理：溶胶一凝胶法一般以含高化学活性结构的化合物（无机盐或金属醇盐）为前驱体（起始原料），其主要反应步骤是先将前驱体溶于溶剂（水或有机溶剂）中，形成均匀的溶液，并进行水解、缩合，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构，网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。

凝胶经过后处理（如干燥、烧结固化）可制备出所需的材料。

2）溶胶一凝胶法的优缺点：优点：a.由于溶胶一凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中形成低黏度的溶液，因此可在很短的时间内获得分子水平的均匀性，在形成凝胶时，反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合；b. 经过溶液反应步骤，很容易均匀定量地掺入一些微量元素，实现分子水平上的均匀掺杂；c. 一般认为溶胶一凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内，而固相反应时组分扩散在微米范围内，因此化学反应较容易进行且所需温度较低；d. 选择合适的条件可以制备各种新型材料。

缺点：a.所使用的原料价格比较昂贵，有些原料为有机物，对健康有害；b. 通常整个溶胶一凝胶过程所需时间较长，常需要几天或几周；c. 凝胶中存在大量微孔，在干燥过程中会逸出许多气体及有机物，并产生收缩。

3. 简述矿化剂的主要作用。

答：1）改变反应机制降低反应活化能；2）影响晶核的生成速率；3）影响结晶速率及晶格结构；4 ）降低系统的共熔点，改善液相性质等。

4. 简述自蔓延高温合成的技术类型。

答：根据燃烧合成所采用的设备以及最终产物的结构等，可以将SHS分为六种主要技术形式：1）SHS制粉技术；2）SHS烧结技术；3）SHS致密化技术；4）SHS熔铸；5）SHS焊接；6）SHS涂层。

5. 简述液相骤冷法的特点。

答:液相骤冷法的基本特点是先将金属或合金加热熔融成液态，然后通过不同途径使熔体急速降温，降温速度高达105~108°C/s，以致晶体生长来不及成核就降温到原子热运动足够低的温度，从而把熔体中的无序结构“冻结”并保留下来，得到结构无序的固体材料，即非晶或玻璃态材料。

样品可制成几微米到几十微米的薄片、薄带或细丝状。

第四章材料的性能1. 什么是腐蚀电池？其形成应具备哪些基本条件？答：1）能导致金属腐蚀的原电池称为腐蚀电池。

2）其形成应具备三个基本条件：a. 不同金属或同种金属的不同区域间有电位差存在，且电位差越大，腐蚀越剧烈。

较活泼金属的电位较低，成为阳极而遭受腐蚀；较不活泼金属电位较高，作为阴极起传递电子的作用，不受腐蚀。

b. 两极材料共处于相连通的电解质溶液中。

潮湿的空气因溶解了SO等酸性气体，而构成了电解质溶液。

c. 具有不同电位的金属之间必须有导线连接或直接接触。

2. 材料的强度指标有哪些？这些指标各代表什么含义？答：材料的强度指标有％、CT s （貯0.2卜◎b和b k。

在弹性形变阶段，弹性变形的最大值所对应的应力称为弹性极限，用％表示。

材料的屈服强度（Cs ），表示材料开始发生明显塑性形变的抗力。

对于没有明显屈服点的材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值＜10.2为其屈服强度。

6值称为材料的抗拉强度，或极限强度，表示材料在载荷作用下发生断裂前的最大应力。

6值称为材料的断裂应力，表示材料对塑性变形的极限抗力。

3. 何为材料的塑性？塑性用何种指标来评定？答：材料的塑性与材料断裂时的拉伸程度有关，可以用伸长率（「•）和断面收缩率表示（t ）。