无机材料科学基础名词解释

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无机材料科学基础

无机材料科学基础

无机材料科学基础无机材料科学是研究无机材料的结构、性能、制备和应用的学科领域,无机材料是指在化学成分中不含碳元素或者含碳元素量极少的材料。

无机材料科学基础是无机材料科学研究的基础,它包括了无机材料的基本概念、结构特点、物理性质和化学性质等内容。

本文将从无机材料的基本概念、结构特点、物理性质和化学性质等方面展开介绍。

首先,无机材料是指在化学成分中不含碳元素或者含碳元素量极少的材料,包括金属、合金、陶瓷、玻璃等。

无机材料的基本概念主要包括了无机材料的定义、分类、特点和应用等内容。

无机材料具有高熔点、硬度大、导电性能好等特点,广泛应用于电子、建筑、化工、冶金等领域。

无机材料的分类主要包括了金属材料、陶瓷材料、玻璃材料等,每种材料都有其独特的性质和应用。

其次,无机材料的结构特点是指无机材料的晶体结构、晶体缺陷、晶体生长等方面的特点。

无机材料的晶体结构是指无机材料的原子排列方式,包括了立方晶系、四方晶系、六方晶系等不同的晶体结构类型。

晶体缺陷是指晶体内部的缺陷或者杂质,它会影响晶体的性能和应用。

晶体生长是指晶体在凝固过程中的生长规律,它决定了晶体的形貌和尺寸。

再次,无机材料的物理性质是指无机材料在外界作用下所表现出的物理性质,包括了热学性质、光学性质、电学性质等。

无机材料的热学性质是指无机材料在加热或者冷却过程中所表现出的性质,包括了热膨胀系数、热导率等。

光学性质是指无机材料对光的吸收、反射、透射等性质,包括了折射率、透明度等。

电学性质是指无机材料在外加电场下所表现出的性质,包括了导电性、介电常数等。

最后,无机材料的化学性质是指无机材料在化学反应中所表现出的性质,包括了化学稳定性、化学反应性等。

无机材料的化学稳定性是指无机材料在化学环境中所表现出的稳定性,包括了耐酸碱性、耐腐蚀性等。

化学反应性是指无机材料与其他物质发生化学反应的性质,包括了氧化性、还原性等。

综上所述,无机材料科学基础是无机材料科学研究的基础,它包括了无机材料的基本概念、结构特点、物理性质和化学性质等内容。

材科基名词解释

材科基名词解释

材科基名词解释材科基是指材料科学与工程专业基础课程的一部分。

材料科学与工程是一个综合性的学科领域,涵盖了材料的成分、结构、性能以及制备、加工、改性、表征等方面的知识。

材科基是学生在学习材料科学与工程专业的核心课程之前所需要掌握的基础知识,是为了帮助学生打好基础,建立对材料科学与工程的整体框架和全局认识而设置的。

材科基的主要内容包括以下几个方面:1. 无机材料基础:无机材料是指非金属材料中的无机化合物,如金属氧化物、金属硫化物等。

无机材料基础主要包括无机化学基础知识,如元素周期表、化学键、晶体结构等。

此外,还会涉及无机材料的组成原理、物理化学性质以及制备和改性等基本知识。

2. 有机材料基础:有机材料是指含有碳-碳键或碳-氢键的化合物,如塑料、橡胶、纤维素等。

有机材料基础主要包括有机化学基础知识,如有机化合物的命名规则、有机合成反应等。

此外,还会涉及有机材料的结构与性能关系、制备和改性等基本知识。

3. 物理学基础:材料科学与工程中的物理学基础主要包括固体物理学和凝聚态物理学。

固体物理学主要研究固体材料的结构和性质,包括晶体结构、晶体缺陷、晶体的力学性能等。

凝聚态物理学则更加注重研究材料的电学、磁学、光学和热学性质等方面的知识。

4. 化学工程基础:材料科学与工程中的化学工程基础主要包括化学过程原理以及材料的制备和加工过程。

化学过程原理主要涉及物质的转化、分离和提纯等方面的基本原理。

材料的制备和加工过程则包括常见的材料加工工艺,如冶金工艺、陶瓷工艺、高分子材料的加工等。

通过学习材科基,学生可以建立起对材料科学与工程的整体框架和全局认识,为进一步深入学习专业课程打下坚实基础。

此外,材科基的内容广泛涵盖了物理学、化学学、化工学等多个学科的知识,为学生提供了更加全面的科学素养和跨学科的学习能力。

材科基的学习也为学生未来从事材料科学与工程相关研究和工作打下坚实基础。

无机材料科学基础 陆佩文 课后答案

无机材料科学基础 陆佩文 课后答案

2-1 名词解释(a )弗伦克尔缺陷与肖特基缺陷;(b )刃型位错和螺型位错 (c )类质同象与同质多晶解:(a )当晶体热振动时,一些能量足够大的原子离开平衡位置而挤到晶格点的间隙中,形成间隙原子,而原来位置上形成空位,这种缺陷称为弗伦克尔缺陷。

如果正常格点上原子,热起伏后获得能量离开平衡位置,跃迁到晶体的表面,在原正常格点上留下空位,这种缺陷称为肖特基缺陷。

(b )滑移方向与位错线垂直的位错称为刃型位错。

位错线与滑移方向相互平行的位错称为螺型位错。

(c )类质同象:物质结晶时,其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有,共同组成均匀的、呈单一相的晶体,不引起键性和晶体结构变化的现象。

同质多晶:同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。

2-6(1)在CaF 2晶体中,弗仑克尔缺陷形成能为2.8eV ,肖特基缺陷的生成能为5.5eV ,计算在25℃和1600℃时热缺陷的浓度?(k =1.38×10-23J/K )(2)如果CaF 2晶体中,含有百万分之一的YF 3杂质,则在1600℃时,CaF 2晶体中时热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势?说明原因。

解:(1)弗仑克尔缺陷形成能为2.8eV ,小于肖特基缺陷形成能5.5eV ,所以CaF 2晶体中主要是弗仑克尔缺陷,肖特基缺陷可忽略不计。

-----------1分当T =25℃=298K 时,热缺陷浓度为:2423192981006.2)2981038.1210602.18.2exp()2exp(---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-=∆-=⎪⎭⎫ ⎝⎛kT G N n f ----2分 当T =1600℃=1873K 时,热缺陷浓度为:423191873107.1)18731038.1210602.18.2exp()2exp(---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-=∆-=⎪⎭⎫ ⎝⎛kT G N n f -----2分 (2)CaF 2中含百万分之一(10-6)的YF 3时的杂质缺陷反应为:Ca F Ca CaF V F Y YF ''++−−→−•62223 由此可知:[YF3]=2[Ca V ''],所以当加入10-6YF3时,杂质缺陷的浓度为: 73105][21][-⨯==''YF V Ca 杂--------------------1分 此时,在1600℃下的热缺陷计算为:Cai Ca V Ca Ca ''+→•• x x +5×10-7 则:8241089.2)107.1()exp(][]][[--••⨯=⨯=∆-==''kTG k Ca V Ca f Ca Ca i 即:871089.21)105(--⨯=⨯+x x ,x ≈8.1×10-4 热缺陷浓度: 4101.8][-⨯=≈''x V Ca热------------------1分显然:][][热杂Ca CaV V ''>'',所以在1600℃时是弗仑克尔热缺陷占优势 2-10 ZnO 是六方晶系,a=0.3242nm ,c=0.5195nm ,每个晶胞中含2个ZnO 分子,测得晶体密度分别为5.74,5.606 g/cm 3,求这两种情况下各产生什么型式的固溶体?解:六方晶系的晶胞体积 V===4.73cm 3在两种密度下晶胞的重量分别为W 1=d 1v=5.74×4.73×10-23=2.72×10-22(g) W 2=d 2v=5.606×4.73×10-23=2.65×10-22(g)理论上单位晶胞重W= =2.69(g)∴密度是d1时为间隙型固溶体,是d2时为置换型固溶体。

无机材料科学基础

无机材料科学基础

无机材料科学基础无机材料科学是材料科学的一个重要分支,主要研究无机材料的结构、性能和应用。

无机材料是指不含碳元素或含碳量极少的材料,包括金属、陶瓷、玻璃和半导体等。

在现代科技和工业生产中,无机材料发挥着重要作用,广泛应用于电子、建筑、能源、医疗等领域。

首先,无机材料的基本结构对其性能和应用具有重要影响。

无机材料的结构可以分为晶体结构和非晶体结构两种。

晶体结构是指原子或离子按照一定的规则排列而成的有序结构,具有明确的晶体面和晶体方向,如金属和陶瓷材料。

非晶体结构则是指原子或离子无规则排列,缺乏明显的晶体面和晶体方向,如玻璃材料。

不同的结构决定了材料的密度、硬度、导电性和光学性质等。

其次,无机材料的性能与其化学成分密切相关。

无机材料的化学成分包括元素种类、原子结构和化学键等。

例如,金属材料的主要成分是金属元素,具有良好的导电性和机械性能;陶瓷材料主要由氧化物、碳化物和氮化物等组成,具有优异的耐磨性和耐高温性能。

化学成分的不同会导致无机材料性能的差异,因此在材料设计和制备过程中需要充分考虑化学成分的影响。

另外,无机材料的应用领域多种多样。

金属材料广泛应用于机械制造、航空航天和汽车工业;陶瓷材料被用于建筑材料、电子器件和生物医药领域;玻璃材料则被广泛应用于建筑、家居和光学仪器等方面。

此外,半导体材料在电子器件和光电子器件中有着重要的应用,如集成电路、太阳能电池和激光器等。

总之,无机材料科学基础是材料科学研究的重要组成部分,对于推动材料科学的发展和应用具有重要意义。

通过深入研究无机材料的结构、性能和应用,可以不断拓展材料的应用领域,提高材料的性能和功能,推动材料科学和工程技术的进步。

希望本文能够对无机材料科学感兴趣的读者有所启发,也欢迎大家积极参与无机材料科学的研究和应用工作,共同推动材料科学的发展。

无机材料科学基础

无机材料科学基础

1、名词解释:玻璃分相:玻璃在冷却过程中或在一定温度下热处理时,由于内部质点迁移,某些组分分别浓集,从而形成化学组分不同的两个相的现象。

这种分相大都发生在相平衡图的液相线以下,反应产物分两个玻璃相,在热力学上处于亚稳状态。

玻璃析晶:玻璃析晶指由于玻璃的内能较同组成的晶体为高,所以玻璃处于介稳状态,在一定条件下存在着自发地析出晶体的倾向,这种出现晶体的现象叫做析晶,又称失透或反玻璃化。

桥氧:玻璃网络中作为两个成网多面体所共有顶角的氧离子,即起“桥梁”作用的氧离子。

反之,仅与一个成网离子相键连,而不被两个成网多面体所共的氧离子则为非桥氧。

它表示硅氧网络的断裂程度。

非桥氧的未饱和电价通过网外阳离子而获得中和。

2、影响熔体粘度的因素有哪些?试分析一价碱金属氧化物降低硅酸盐熔体粘度的原因。

解:(1)影响熔体粘度的主要因素:温度和熔体的组成。

碱性氧化物含量增加,剧烈降低粘度。

随温度降低,熔体粘度按指数关系递增。

(2)通常碱金属氧化物(Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O)能降低熔体粘度。

这些正离子由于电荷少、半径大、和O2-的作用力较小,提供了系统中的“自由氧”而使O/Si比值增加,导致原来硅氧负离子团解聚成较简单的结构单位,因而使活化能减低、粘度变小。

3、说明在一定温度下同组成的玻璃比晶体具有较高的内能及晶体具有一定的熔点而玻璃体没有固定熔点的原因。

玻璃的介稳性:熔体转变为玻璃过程中,是快速冷却,使玻璃在低温下保留了高温时的结构状态,玻璃态是能量的介稳态,有自发放热而转变为晶体的趋势;玻璃无固定熔点:熔体的结晶过程中,系统必有多个相出现,有固定熔点;熔体向玻璃体转变时,其过程是渐变的,无多个相出现,无固定的熔点,只有一个转化温度范围。

4、试简述淬火玻璃与退火玻璃在结构与性能上有何差异?解:消除和均衡由温度梯度产生的内应力的玻璃为退火玻璃,这类玻璃不易碎裂且切割方便。

淬火处理是将制品加热至接近其软化温度,使玻璃完全退火,然后进行迅速冷却(淬火处理)。

无机材料科学基础试卷(6-10章)讲课稿

无机材料科学基础试卷(6-10章)讲课稿

无机材料科学基础试卷(6-10章)无机材料科学基础试卷一、名词解释液相独立析晶:是在转熔过程中发生的,由于冷却速度较快,被回收的晶相有可能会被新析出的固相包裹起来,使转熔过程不能继续进行,从而使液相进行另一个单独的析晶过程,就是液相独立析晶。

二次再结晶:少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大过程。

晶粒生长:平衡晶粒尺寸在不改变其分布的情况下,连续增大的过程。

本征扩散:是指空位来源于晶体结构中本征热缺陷而引起质点的迁移。

非本征扩散:受固溶引入的杂质离子的电价和浓度等外界因素所控制的扩散。

或由不等价杂质离子取代造成晶格空位,由此而引起的质点迁移。

一级相变:体系由一相变为另一相时,如两相的化学势相等但化学势的一级偏微商(一级导数)不相等的称为一级相变二级相变:相变时两相化学势相等,其一级偏微商也相等,但二级偏微商不等的称为二级相变。

液相烧结:凡有液相参加的烧结过程称为液相烧结。

固相烧结:固态粉末在适当的温度、压力、气氛和时间条件下,通过物质与气孔之间的传质,变为坚硬、致密烧结体的过程。

均匀成核:晶核从均匀的单相熔体中产生的过程。

非均匀成核:是指借助于表面、界面、微粒裂纹器壁以及各种催化位置等而形成晶核的过程稳定扩散:若扩散物质在扩散层dx内各处的浓度不随时间而变化,即dc/dt=0。

这种扩散称稳定扩散。

不稳定扩散:扩散物质在扩散层dx内的浓度随时间而变化,即dc/dt≠0。

这种扩散称为不稳定扩散。

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。

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。

一致熔融化合物:是一种稳定的化合物。

它与正常的纯物质一样具有固定的熔点,熔化时,所产生的液相与化合物组成相同,故称一致熔融化合物。

不一致熔化合物:是一种不稳定的化合物,加热到一定温度会发生分解,分解产物是一种液相和一种固相,液相和固相的组成与化合物组成都不相同。

材料科学基础名词解释

材料科学基础名词解释

金属材料:以金属键结合为主的材料,如钢铁材料。

无机非金属材料:以离子键和共价键结合为主的材料,如陶瓷材料。

高分子材料:以共价键结合为主的材料,如塑料、橡胶。

复合材料:以界面特征结合为主的材料,如玻璃钢。

结构材料:利用它的力学性能,用于制造需承受一定载荷的设备、零部件、建筑结构等。

功能材料:利用它的特殊物理性能(电、热、光、磁等),用于制造各种电子器件、光敏元件、绝缘材料等。

高聚物:是由一种或几种简单低分子化合物经聚合而组成的分子量很大的化合物。

复合材料:是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的材料组合而成。

晶体:物质的质点(分子、原子或离子)在三维空间呈规则的周期性重复排列的物质。

空间点阵:把质点看成空间的几何点,点所形成的空间阵列。

晶格:用假想的空间直线,把这些点连接起来,所构成的三维空间格架。

晶胞:从晶格中取出具有代表性的最小几何单元。

晶格参数:描述晶胞的六个参数a、b、c、晶体中各种方位上的原子面叫晶面,表示晶面的符号叫晶面指数。

{hkl}代表原子排列完全相同,只是空间位向不同的各组晶面,称为晶面族。

晶体中各个方向上的原子列叫晶向,表示晶向的符号叫晶向指数。

<unw>代表原子排列完全相同,只是空间位向不同的各组晶向,称为晶向族所有平行或相交于某一直线的这些晶面构成一个晶带,此直线称为晶带轴。

属此晶带的晶面称为共带面。

晶胞原子数:指一个晶胞内所含的原子个数。

原子半径:指晶胞中原子密度最大方向上相邻两个原子之间距离的一半,与晶格常数有关。

配位数:指晶格中任一原子周围所具有的最近且等距的原子数。

致密度:合金:是指由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。

如:黄铜,Cu、Zn合金;碳钢,Fe、C合金。

组元:组成合金最基本的独立物质(组成合金的元素、稳定化合物)。

相:成分结构相同并以界面分开的均匀部分。

组织:在显微镜下所看到的相的分布形态。

固溶体:指溶质组元溶于溶剂晶格中,并保持溶剂组元晶格类型而形成的均匀固体。

无机材料科学基础名词解释

无机材料科学基础名词解释

名词解释肖特基缺陷:正常格点上的原子,热起伏过程中获得能量离开平衡位置迁移到晶体表面,晶体内正常格点上留下空位弗伦克尔缺陷:晶格热振动时,能量足够大的原子离开平衡位置,挤到晶格间隙中,形成间隙原子,原来位置上形成空位空间群:晶体结构中一切对称要素的集合称为空间群。

本征扩散:指空位来源于晶体结构中本征热缺陷而引起质点的迁移的扩散方式;非本征扩散是由不等价杂质离子取代造成晶格空位,由此而引起的质点迁移。

固溶体:在固态条件下,一种组分(溶剂)内“溶解”了其它组分(溶质)而形成的单一、均匀的晶态固体称为固溶体。

烧结与熔融:烧结是在远低于固态物质的熔融温度下进行的,熔融时全部组元都转变为液相,而烧结时至少有一组元是固态的。

等同点:在晶体结构中占据相同的位置和具有相同的环境的点点阵(空间点阵):空间点阵,一系列在三维空间按周期性排列的几何点结点间距:行列中两个相邻结点间的距离晶体:内部质点在三维空间按周期性重复排列的固体,具有格子构造的固体基本性质:结晶均一性、各向异性、自限性、对称性、最小内能性对称:物体中相同部分之间的有规律的重复宏观晶体的对称要素:对称轴、对称中心、对称面、倒转轴对称变换(对称操作):使对称物体中各相同部分作有规律重复的变换动作对称型(点群):宏观晶体中对称要素的集合,包含了宏观晶体中全部对称要素的总和以及它们相互间的组合关系晶胞:晶体结构中的平行六面体单位,其形状大小与对应的空间格子中的平行六面体一致。

单位晶胞:能够充分反映整个晶体结构特征的最小结构单位,其形状大小与对应的单位平行六面体完全一致。

配位数:晶体结构中,原子或离子的周围,与它直接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数。

固相反应:广义:固相参与的化学反应;狭义:固体与固体发生化学反应生成新的固体。

固相反应速度较慢、需要高温烧结:一种或多种固体粉末经过成型,在加热到一定温度后开始收缩,在低于熔点的温度下变成致密、坚硬的烧结体的过程,包括粉末颗粒表面的粘结和粉末内部物质的传递与迁移。

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名词解释肖特基缺陷:正常格点上的原子,热起伏过程中获得能量离开平衡位置迁移到晶体表面,晶体内正常格点上留下空位弗伦克尔缺陷:晶格热振动时,能量足够大的原子离开平衡位置,挤到晶格间隙中,形成间隙原子,原来位置上形成空位空间群:晶体结构中一切对称要素的集合称为空间群。

本征扩散:指空位来源于晶体结构中本征热缺陷而引起质点的迁移的扩散方式;非本征扩散是由不等价杂质离子取代造成晶格空位,由此而引起的质点迁移。

固溶体:在固态条件下,一种组分(溶剂)内“溶解”了其它组分(溶质)而形成的单一、均匀的晶态固体称为固溶体。

烧结与熔融:烧结是在远低于固态物质的熔融温度下进行的,熔融时全部组元都转变为液相,而烧结时至少有一组元是固态的。

等同点:在晶体结构中占据相同的位置和具有相同的环境的点点阵(空间点阵):空间点阵,一系列在三维空间按周期性排列的几何点结点间距:行列中两个相邻结点间的距离晶体:内部质点在三维空间按周期性重复排列的固体,具有格子构造的固体基本性质:结晶均一性、各向异性、自限性、对称性、最小内能性对称:物体中相同部分之间的有规律的重复宏观晶体的对称要素:对称轴、对称中心、对称面、倒转轴对称变换(对称操作):使对称物体中各相同部分作有规律重复的变换动作对称型(点群):宏观晶体中对称要素的集合,包含了宏观晶体中全部对称要素的总和以及它们相互间的组合关系晶胞:晶体结构中的平行六面体单位,其形状大小与对应的空间格子中的平行六面体一致。

单位晶胞:能够充分反映整个晶体结构特征的最小结构单位,其形状大小与对应的单位平行六面体完全一致。

配位数:晶体结构中,原子或离子的周围,与它直接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数。

固相反应:广义:固相参与的化学反应;狭义:固体与固体发生化学反应生成新的固体。

固相反应速度较慢、需要高温烧结:一种或多种固体粉末经过成型,在加热到一定温度后开始收缩,在低于熔点的温度下变成致密、坚硬的烧结体的过程,包括粉末颗粒表面的粘结和粉末内部物质的传递与迁移。

固溶体:凡在固态条件下,一种组分(溶剂)内“溶解”了其它组分(溶质)而形成的单一、均匀的晶态固体取代(置换)型固溶体:溶质原子进入晶体中正常格点位置有限固溶体:溶质只能以一定的限量溶入溶剂位错及其分类位错:原子行列间相互滑移,不再符合理想晶格的有秩序的排列,形成的线状缺陷。

分类:刃位错、螺位错一级相变:体系由一相变为另一相时,两相的化学势相等但化学势的一阶偏导数不相等的相变称为一级相变;二级相变:相变时化学势及其一阶偏导数相等,而二阶偏导数不相等的相变称为二级相变。

扩散:实际晶体中产生的热缺陷从热涨落的过程中重新获得能量,在晶体结构中不断地改变位置,而出现稳定扩散:扩散质点的浓度分布不随时间变化的扩散称为稳定扩散;不稳定扩散:扩散质点的浓度分布随时间变化的扩散称为不稳定扩散触变性:泥浆静止不动时似凝固体,一经扰动或摇动,凝固的泥浆又重新获得流动性,如再静止又重新凝固,可以这样重复无数次的性质称为泥浆的触变性。

晶体是质点在三维空间按周期性重复排列的固体,它具有远程有序性;而非晶态固体是具有近程有序而远程无序特征的固体。

均匀成核是在均匀介质中进行的,在母相中各处成核可能性相同的成核过程;而非均匀成核是在异相界面上进行的成核连线规则: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。

桥氧与非桥氧:与两个网络形成离子相连的氧称为桥氧,只与一个网络形成离子相连的氧称为非桥氧。

二次再结晶:二次再结晶也称为晶粒异常生长和晶粒不连续生长,它是坯体中少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大的过程界面:一个相与另一个结构不同的相的接触的分界面可塑性:粘土加水混炼后,泥团可塑形而不开裂,外力撤除后,能保持形状不变组分:系统中每一个能单独分离出来并能独立存在的化学物质独立组分数:足以表示形成平衡系统中各相组成所需要的最少数目的物质,以符号c表示自由度:在一定范围内,可以任意改变而不引起旧相消失或新相产生的独立变量的数目,符号f表示自由度变量:温度、压力、组分浓度相:体系内部物理物质和化学物质的完全均匀的部分微观尺度的均匀,用符号p表示由一处向另一处的无规则迁移运动。

相变:物质从一个相转变为另一个相的过程。

相变是物理过程,不涉及化学反应。

狭义相变:同组成的两相之间的结构变化;广义相变:包括过程前后相组成发生变化的情况。

鲍林第一规则-负离子配位多面体规则:晶体结构中,围绕每一个阳离子形成一个阴离子配位多面体,阴、阳离子的间距决定于它们的半径之和,阳离子的配位数取决于阴、阳离子的半径之比。

鲍林第二规则-静电价规则:在稳定的晶体结构中,从所有相邻接的阳离子到达一个阴离子的静电键的总强度等于阴离子的电荷数。

正扩散:物质流由高浓度处流向低浓度处的扩散;扩散的结果是使溶质趋于均匀化逆扩散:物质流由低浓度处流向高浓度处的扩散;扩散的结果是使溶质偏聚或分相泰曼温度:泰曼温度也称为烧结温度,指的是一种反应物开始呈现显著扩散作用的温度表面能:将表面增大一个单位面积所需要作的功影响因素:组成、化学键型、温度固相反应广义:固相参与的化学反应。

狭义:固体与固体发生化学反应生成新的固体。

固相反应速度较慢、需要高温粘度:使相距一定距离的两个平行平面以一定速度相对移动所需的力。

影响因素:温度、硅酸盐熔体的组成。

: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、α 、β、γ ). 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?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。

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。

异向性是由于同一晶体中的不同方向上,质点排列一般是不同的,因而表现出不同的性质。

③对称性:是由于晶体内部质点排列的对称。

④最小内能和最大稳定性:在相同的热力学条件下,较之同种化学成分的气体、液体及非晶质体,晶体的内能最小。

这是规则排列质点间的引力和斥力达到平衡的原因。

晶体的稳定性是指对于化学组成相同,但处于不同物态下的物体而言,晶体最为稳定。

自然界的非晶质体自发向晶体转变,但晶体不可能自发地转变为其他物态。

名词解释:配位数与配位体,同质多晶与多晶转变,位移性转变与重建性转变,晶体场理论与配位场理论。

答:配位数:晶体结构中与一个离子直接相邻的异号离子数。

配位体:晶体结构中与某一个阳离子直接相邻、形成配位关系的各个阴离子中心连线所构成的多面体。

同质多晶:同一化学组成在不同外界条件下(温度、压力、pH值等),结晶成为两种以上不同结构晶体的现象。

多晶转变:当外界条件改变到一定程度时,各种变体之间发生结构转变,从一种变体转变成为另一种变体的现象。

位移性转变:不打开任何键,也不改变原子最邻近的配位数,仅仅使结构发生畸变,原子从原来位置发生少许位移,使次级配位有所改变的一种多晶转变形式。

重建性转变:破坏原有原子间化学键,改变原子最邻近配位数,使晶体结构完全改变原样的一种多晶转变形式。

晶体场理论:认为在晶体结构中,中心阳离子与配位体之间是离子键,不存在电子轨道的重迭,并将配位体作为点电荷来处理的理论。

配位场理论:除了考虑到由配位体所引起的纯静电效应以外,还考虑了共价成键的效应的理论3-1 名词解释(a)萤石型和反萤石型(b)类质同晶和同质多晶(c)二八面体型与三八面体型(d)同晶取代与阳离子交换(e)尖晶石与反尖晶石答:(a)萤石型:CaF2型结构中,Ca2+按面心立方紧密排列,F-占据晶胞中全部四面体空隙。

反萤石型:阳离子和阴离子的位置与CaF2型结构完全相反,即碱金属离子占据F-的位置,O2-占据Ca2+的位置。

(b)类质同象:物质结晶时,其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有,共同组成均匀的、呈单一相的晶体,不引起键性和晶体结构变化的现象。

同质多晶:同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。

(c)二八面体型:在层状硅酸盐矿物中,若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体型结构三八面体型:在层状硅酸盐矿物中,若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体型结构。

(d)同晶取代:杂质离子取代晶体结构中某一结点上的离子而不改变晶体结构类型的现象。

阳离子交换:在粘土矿物中,当结构中的同晶取代主要发生在铝氧层时,一些电价低、半径大的阳离子(如K+、Na+等)将进入晶体结构来平衡多余的负电荷,它们与晶体的结合不很牢固,在一定条件下可以被其它阳离子交换。

(e)正尖晶石:在AB2O4尖晶石型晶体结构中,若A2+分布在四面体空隙、而B3+分布于八面体空隙,称为正尖晶石反尖晶石:若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分布于四面体空隙另一半分布于八面体空隙,通式为B(AB)O4,称为反尖晶石。

第四章晶体结构缺陷4.1 名词解释(a)弗伦克尔缺陷与肖特基缺陷;(b)刃型位错和螺型位错解:(a)当晶体热振动时,一些能量足够大的原子离开平衡位置而挤到晶格点的间隙中,形成间隙原子,而原来位置上形成空位,这种缺陷称为弗伦克尔缺陷。

如果正常格点上原子,热起伏后获得能量离开平衡位置,跃迁到晶体的表面,在原正常格点上留下空位,这种缺陷称为肖特基缺陷。

(b)滑移方向与位错线垂直的位错称为刃型位错。

位错线与滑移方向相互平行的位错称为螺型位错。

第五章固溶体5.1试述影响置换型固溶体的固溶度的条件。

解:1.离子尺寸因素从晶体稳定性考虑,相互替代的离子尺寸愈相近,则固溶体愈稳定。

若以r1和r2分别代表半径大和半径小的两种离子的半径。

当它们半径差< 15%时,形成连续置换型固溶体。

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