无机材料物理化学

无机材料物理化学复习参考

《无机材料物理化学》复习参考 名词解释 晶体非化学计量化合物非均匀成核阴、阳离子交换容量硼反常现象触变性烧结玻璃转化温度物理和化学吸附固相反应表面自由能和表面张力胶体扩散粘土胶团结构二次再结晶 简答与论述 1.晶体中结合键的类型和特点,并举例说明它们对材料结构和性能的影响。 2.石墨、滑石和高岭石具有层状结构,说明他们结构的区别及由此引起性质上的变化。 3.影响置换型固溶体和间隙型固溶体形成的因素有哪些? 4.简述淬火玻璃与退火玻璃在结构与性能上有何差异?(消除和均衡由温度梯度产生的内 应力的玻璃为退火玻璃,淬火处理是将制品加热到接近其软化温度,使玻璃完全退火,然后迅速冷却,因此产生均匀的内应力,从而使玻璃表面产生预加压应力,增加了抗弯、抗冲击的抗扭曲变形的能力。) 5.简述玻璃形成的热力学、动力学和结晶化学条件。 6.当用焊锡来焊接铜丝时,用锉刀除去表面层,可使焊接更加牢固,请解释这种现象? 7.玻璃与金属封接,为什么预先要在金属表面进行氧化处理?其作用如何? 8.泥浆稀释的实质是什么?稀释剂的选择需要考虑哪几方面的因素? 9.试解释粘土结构水和结合水(牢固结合水、松结合水)、自由水的区别,分析后两种水 在胶团中的作用范围及其对工艺性能的影响。 10.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 流动性和触变性。 11.浓度差会引起扩散,扩散是否总是从高浓度处向低浓度处扩散? 12.扩散的本质是什么?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? 13.比较杨德方程、金斯特林格方程的优缺点及适应条件。 14.如果要合成镁铝尖晶石,可供选择的原料为MgCO3、Mg(OH)2应MgO、Al2O3·3H2O、γ - Al2O3、α-Al2O3。从提高反应速率的角度出发,选择什么原料好?请说明原因。 15.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? 16.烧结的推动力是什么?它可凭哪些方式推动物质的迁移,各适用于何种烧结机理? 17.何谓烧结过程中的二次再结晶?其推动力是什么?为什么要抑制二次再结晶过程?工 艺上常采取什么方法?

无机材料物理性能习题解答

这有答案,大家尽量出有答案的题材料物理性能 习题与解答 吴其胜 盐城工学院材料工程学院 2007,3

目录 1 材料的力学性能 (2) 2 材料的热学性能 (12) 3 材料的光学性能 (17) 4 材料的电导性能 (20) 5 材料的磁学性能 (29) 6 材料的功能转换性能 (37)

1材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力,若直径拉细至 2.4mm ,且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变,并比较讨论这些计算结果。 解:根据题意可得下表 由计算结果可知:真应力大于名义应力,真应变小于名义应变。 1-2一试样长40cm,宽10cm,厚1cm ,受到应力为1000N 拉力,其杨氏模量为3.5×109 N/m 2,能伸长多少厘米? 解: 拉伸前后圆杆相关参数表 ) (0114.010 5.310101401000940000cm E A l F l E l l =?????=??= ?=?=?-σ ε0816.04.25 .2ln ln ln 2 2 001====A A l l T ε真应变) (91710 909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .0100=-=?=A A l l ε名义应变) (99510 524.44500 6 MPa A F T =?= = -σ真应力

1-3一材料在室温时的杨氏模量为3.5×108 N/m 2,泊松比为0.35,计算其剪切模量和体积模量。 解:根据 可知: 1-4试证明应力-应变曲线下的面积正比于拉伸试样所做的功。 证: 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa),试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔,再估算其上限和下限弹性模量。 解:令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时,将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得,其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图,并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。 解:Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程: V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程: )21(3)1(2μμ-=+=B G E ) (130)(103.1)35.01(210 5.3) 1(28 8 MPa Pa E G ≈?=+?= += μ剪切模量) (390)(109.3) 7.01(310 5.3) 21(38 8 MPa Pa E B ≈?=-?= -=μ体积模量. ,. ,112 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 S W VS d V ld A Fdl W W S W V Fdl V l dl A F d S l l l l l l ∝=== = ∝= = = =??? ? ? ?亦即做功或者:亦即面积εε εε εε εσεσεσ) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量 ) (1.323)84 05.038095.0()(11 2211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量 ). 1()()(0)0() 1)(()1()(1 //0 ----= = ∞=-∞=-= e e e E t t t στεσεεεσετ τ ;;则有:其蠕变曲线方程为:. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ ==∞==则有::其应力松弛曲线方程为

无机材料化学复习题

选择题 1 材料结构包括:晶体结构、缺陷结构和显微结构 2 物质状态:气态、液态、固态 3 缺陷的分类:点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷 填空题 1按使用材料的水平,划分的人类社会发展历史时期:石器时代→青铜器时代→铁器时代→钢铁时代 2材料、信息和能源称为现代科技的三大支柱 3复合材料由基体和增强剂组成 4材料科学的研究内容:主要研究材料的组成与结构、加工(合成)制备工艺、性能和使用效能之间的相互关系和变化规律 5硬化学反应(方法):极端条件下进行的化学反应。软化学反应(方法):温和可控条件下进行的化学反应。 6化学键:分子或晶体中原子或离子之间的结合作用(力)。可分为:离子键、共价键、金属键、范德华键(力) 7六方密堆晶格的原胞晶胞中所含原子个数为6;每个球都直接与12个球接触,配位数为12;空间利用率为74.06%。体心立方晶格晶胞中所含原子个数为2,配位数为8,空间利用率68.02% 8点缺陷的存在(或表现)形式 9 点缺陷可分为:本征缺陷、杂质缺陷、电子缺陷 10 热学性质包括:热膨胀、热传导、热容等材料属性,它们均与温度或热有关。 11 材料电学性质是材料被施加电场时所产生的响应行为。主要包括:导电性、介电性、压电性、铁电性等。 12 通常用电导率σ(电阻率ρ的倒数)来表示。按照ρ值的不同,可将材料分为:超导体、导体、半导体、电介质 13 任何物质都有一定的电导,即在电场作用下都会有电流通过。其电流包括两部分:表面电流、贯穿电流 14 离子晶体的载流子:离子空位、间隙离子、杂质离子;电子或空穴 15 介电性是指在电场作用下, 材料表现出的对静电能的储蓄和损耗的性质,通常用介电常数和介质损耗来表示 16 纳米微粒的四大效应:表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应 名词解释 1 材料是具有一定性能和功能、可用于制作或加工成有用物件的物质。 2 复合材料:将上述材料中的两种或两种以上有机地结合在一起,使它们在性能上协同作用、互相取长补短,所得到的全新性能的新型材料。 3 结构材料:利用材料的机械力学性能。以强度、刚度、韧性、耐磨性、硬度、疲劳强度等性能为特征。 4 功能材料:利用材料的物理化学性质和物理化学效应包括光、电、声、磁、热及相互转换。 5 材料工程学:解决如何将固体物质制成可以使用的材料和器件,使之具有指定的形态(如纤维、薄膜、陶瓷体、集成块等)和规定各种结构和性能,如具有特定的热、力、光、电、声、磁、化(学)和生(物)功能。 6 实际晶体因种种原因存在着的偏离理想完整点阵的部位或结构称为晶体缺陷

材料无机材料物理性能考试及答案

材料无机材料物理性能考试及答案

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无机材料物理性能试卷 一.填空(1×20=20分) 1.CsCl结构中,Cs+与Cl-分别构成____格子。 2.影响黏度的因素有____、____、____. 3.影响蠕变的因素有温度、____、____、____. 4.在____、____的情况下,室温时绝缘体转化为半导体。 5.一般材料的____远大于____。 6.裂纹尖端出高度的____导致了较大的裂纹扩展力。 7.多组分玻璃中的介质损耗主要包括三个部分:____、________、____。 8.介电常数显著变化是在____处。 9.裂纹有三种扩展方式:____、____、____。 10.电子电导的特征是具有____。 二.名词解释(4×4分=16分) 1.电解效应 2.热膨胀 3.塑性形变 4.磁畴 三.问答题(3×8分=24分) 1.简述晶体的结合类型和主要特征: 2.什么叫晶体的热缺陷?有几种类型?写出其浓度表达式?晶体中离子电导分为哪几类? 3.无机材料的蠕变曲线分为哪几个阶段,分析各阶段的特点。 4.下图为氧化铝单晶的热导率与温度的关系图,试解释图像先增后减的原因。 四,计算题(共20分) 1.求熔融石英的结合强度,设估计的表面能为1.75J/m2;Si-O的平衡原子间距为1.6×10-8cm,弹性模量值从60 到75GPa。(10分) 2.康宁1273玻璃(硅酸铝玻璃)具有下列性能参数: =0.021J/(cm ·s ·℃);a=4.6×10-6℃-1;σp=7.0kg/mm2,

关于化学的学习心得体会5篇(通用)

关于化学的学习心得体会5篇 心得体会是指一种读书、实践后所写的感受性文字。一般分为学习体会,工作体会,教学体会,读后感,观后感。以下是关于化学的学习心得体会5篇,欢迎阅读参考! 关于化学的学习心得体会(一) 科学的目的除了应用以外,还有发现世界的美,满足人类的好奇心。物理化学自然也是科学,所以同样适用。 化学热力学,化学动力学,电化学,表面化学……物理化学研究的主要内容大致如此。然而,在刚刚开始学物化的时候,我几乎被一大堆偏微分关系式所吓晕。尤其是看那一大堆偏微分的公式,更是让我觉得头痛。然而通过阅读以及对以前高数的复习,我慢慢地能理解偏微分的含义了。由于物化是一门交叉性的学科,因此我们除了上课要认真听讲更重要的是联系以前学习过的知识,将它们融会贯通,这才能学习好物化。 物化是有用的,也是好玩的,这些是学习物化的动力,那么,怎样才可以学好物化呢? 对我来说,主要就是理解-记忆-应用,而串起这一切的线索则为做题。理解是基础,理解各个知识点,理解每一条重要公式的推导过程,使用范围等等。我的记性不太好,所以很多知识都要理解了之后才能记得住,但是也正因如此,我对某些部分的知识点或公式等的理解可能比别人要好一点,不过也要具体情况具体分析,就好像有一些公式的推导过程比较复杂,那或许可以放弃对推导过程的理解,毕竟最重要的是记住这条公式的写法及在何种情况下如何使用该公式,这样也就可以了,说到底,对知识的记忆及其应用才是理解的基础物理化学不在于繁杂的计算,而是思路。 我觉得学习物化时应该逐渐的建立起属于自己的物理化学的理论框架,要培养出物理化学的思维方式,而且应该有自己的看法,要创新。物化离不开做题。 认真地去做题,认真地归纳总结,这样才可以更好地理解知识,这样才能逐渐建立起自己的框架,而且做题也是一个把别人的框架纳入自己的框架的过程。从另

物理化学实验总结与心得

物化实验总结与心得 闽江学院化学与化学工程系120101202242 朱家林 时间过的很快,一个学期的物化实验已经结束了。经过一个学期的物化实验的学习,学到了很多专业知识和实验基本操作,以及很多做人做事的技巧和态度。物化实验是有用的,也是有趣的,物理化学实验涉及到了化学热力学、化学动力学、电化学、表面化学。一下,简单的回顾一下本学期的十四个物化实验。 实验一、燃烧热的测定 用氧弹卡计测定萘的燃烧热;了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别;了解卡计中主要部分的作用。掌握卡计的实验技术;学会用雷诺图解法校正温度变化。热是一个很难测定的物理量,热量的传递往往表现为温度的改变。而温度却很容易测量。如果有一种仪器,已知它每升高一度所需的热量,那么,我们就可在这种仪器中进行燃烧反应,只要观察到所升高的温度就可知燃烧放出的热量。根据这一热量我们便可求出物质的燃烧热。试验中要注意:压片时应将Cu-Ni合金丝压入片内;氧弹充完氧后一定要检查确信其不漏气,并用万用表检查两极间是否通路;将氧弹放入量热仪前,一定要先检查点火控制键是否位于“关”的位置。点火结束后,应立即将其关上。氧弹充氧的操作过程中,人应站在侧面,以免意外情况下弹盖或阀门向上冲出,发生危险。 实验二、液体饱和蒸汽压的测定 明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系棗克劳修斯-克拉贝龙方程式;用等压计测定不同温度下苯的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术;学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。测定前必须将平衡管a,b段的空气驱赶净。冷却速度不应太快,否则测得的温度将偏离平衡温度。如果实验过程中,空气倒灌,则实验必须重做。在停止实验时,应该缓慢地先将三通活塞打开,使系统通大气,再使抽气泵通大气(防止泵中油倒灌),然后切断电源,最后关闭冷却水,使装置复原

无机材料科学基础教案

《无机材料科学基础》 绪论 1、材料的发展动向及本课程的重要地位; 2、本课程的特色及基本要求。 3、无机材料物理化学的科学内涵 4、无机材料物理化学的研究方法 5、参考文献 第一章结晶学基础 §1-1—§1-6内容在结晶学课程中讲授 §1-7 晶体化学基本原理 一、结晶化学定律(Goldschmidt——哥希密特定律) 1、数量关系 2、大小关系 3、极化性能 二、决定晶体结构的基本因素 (一)原子半径和离子半径 (二)球体紧密堆积原理 1、等径球的最紧密堆积及其空隙 (1)六方最紧密堆积 1)六方最紧密堆积方式 2)六方最紧密堆积特点 (2)面心立方最紧密堆积 1)立方最紧密堆积方法 2)立方最紧密堆积特点 (a)最紧密堆积的堆积系数 (b)紧密堆积中的空隙类型与数目 2、不等径球的堆积 一、配位数与配位多面体 1、配位数(CN) 2、配位多面体 二、离子极化 三、电负性(X) 四、鲍林规则(L.Pauling) (一)第一规则——配位多面体规则 1、第一规则的意义 2、配位数与临界半径比(极限半径比) (二)第二规则——电价规则(最重要的规则) 1、电价规则的意义——可确定负离子的CN或电价 2、可分析晶体结构是否稳定并分析结构中配位多面体的连接方式(三)第三规则—共顶、共面、共棱规则 (四)第四规则——岛式规则 (五)第五规则——节约规则

作业:P37 1-10 四面体键角109.28; 思考题: P37 1-7; 1-9; 第二章 晶体结构与结构缺陷 §2-1 典型结构类型 一、金刚石结构与石墨结构 (一)描述晶体结构的方法 1.点坐标法—描述结构基元的位置 2.投影法—也叫标高法。 3、球体紧密堆积法—反映质点的堆积特点和充填情况; 4.多面体的连接方式——对复杂的晶体结构,其质点数目多,用其他方法表示不易找出特点,而用此法则简单明了地描述其结构特点。 (二)金刚石结构 (三)石墨结构 金刚石是目前硬度最大的材料,石墨则是最软的材料。性质差异的原因是结构上的差异。 二、NaCl 型结构 NaCl 从化学式上说是属于AX 型化合物: (一)NaCl 型结构分析 NaC 晶体的空间群:Fm3m F ——表示布拉格点阵类型(面心立方) m ——表示对称面[在(001)面上有一对称面]; 3——对称轴[在(111)面上有一个三次轴; m ——表示倒转轴[在垂直于(110)方向有对称面) [2- =m] 1、从堆积方式上分析 2、Na +、Cl -在晶体中的位置分布规律 (二)具有NaCl 型结构的物质有32种 氧化物:MgO 、CaO 、SrO 、BaO 、MnO 、FeO 、CoO 、NiO 氮化物:TiN 、LaN 、TiC 、ScN 、CrN 、ZrN 这些物质其晶系、堆积方式、正负离子配位数、点阵类型均相同,仅晶格常数不同。 三、闪锌矿型结构——(ZnS -β) 1、立方型ZnS 结构分析 2、具有闪锌矿结构的晶体——有27种 四、纤锌矿型结构——(ZnS -α) 1、六方ZnS 结构分析 2、具有六方ZnS 结构的晶体——有23种如: BeO 、ZnO 、AlN 五、萤石型(CaF 2)结构 (一)萤石结构 1、萤石结构分析 2、结构特点 (1)内部空隙较大——1/2有立方体空隙是空的 (2)可看作是正离子作面心立方堆积,F-离子充填在四面体中;

无机材料物理性能重点

一·辨析 1. 铁电体与铁磁体的定义和异同 答:铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化,并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体。铁磁体是指具有铁磁性的物质。 2. 本征(固有离子)电导与杂质离子电导 答:本征电导是源于晶体点阵的基本离子的运动。这种离子自身随着热振动离开晶体形成热缺陷。这种热缺陷无论是离子或者空位都是带电的,因而都可作为离子电导载流子。显然固有电导在高温下特别显著;第二类是由固定较弱的离子的运动造成的,主要是杂质离子。杂质离子是弱联系离子,所以在较低温度下杂质电导表现显著。 相同点:二者的离子迁移率 和电导率 表达形式相同 不同点:a.本征离子电导载流子浓度与温度有关,而杂质离子电导载流子浓度与温度无关,仅决定于杂质的含量 B.由于杂质载流子的生成不需要提供额外的活化能,即他的活化能比在正常晶格上的活化能要低得多,因此其系数B 比本征电导低一些 C.低温部分有杂质电导决定,高温部分由本征电导决定,杂质越多,转折点越高 3. 离子电导和电子电导 答:携带电荷进行定向输送形成电流的带点质点称为载流子。载流子为离子或离子空位的为离子电导;载流子是电子或空穴的为电子电导 不同点:a.离子电导是载流子接力式移动,电子电导是载流子直达式移动 B.离子电导是一个电解过程,符合法拉第电解定律,会发生氧化还原反应,时间长了会对介质内部造成大量缺陷及破坏;而电子电导不会对材料造成破坏 C.离子电导产生很困难,但若有热缺陷则会容易很多;一般材料不会产生电子电导,一般通过掺杂形式形成能量上的自由电子 D.电子电导的电导率远大于离子电导(原因:1.当温度升高时,晶体内的离子振动加剧,对电子产生散射,自由电子或电子空穴的数量大大增加,总的效应还是使电子电导非线性地大大增加;2.在弱电场作用下,电子电导和温度成指数式关系,因此电导率的对数也和温度的倒数成直线关系;3.在强电场作用下,晶体的电子电导率与电场强度之间不符合欧姆定律,而是随场强增大,电导率有指数式增加 4.铁电体与反铁电体 答:铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化,并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体;反铁电体是指晶体中相邻的离子沿反平行方向发生自发极化,宏观上自发极化为零且无电滞回线的材料 不同点:1.在反铁电体的晶格中,离子有自发极化,以偶极子形式存在,偶极子成对的按反平行方向排列,这两部分偶极子的偶极矩大小相等,方向相反;而在铁电体的晶格中,偶极子的极性是相同的,为平行排列 2.反铁电体具有双电滞回线,铁电体具有电滞回线 3.当外电场降至零时,反铁电体无剩余极化,铁电体存在剩余计 铁电体 铁磁体 自发极化 自发磁化 不含铁 含铁 电畴 磁畴 电滞回线 磁滞回线

高中化学--硅酸盐与无机非金属材料练习题

高中化学--硅酸盐与无机非金属材料练习题 1.生产普通玻璃所用的原料不包括( ) A.石英B.黏土 C.纯碱D.石灰石 答案 B 解析生产普通玻璃所用的原料是石英、纯碱和石灰石,不包括黏土。 2.下列有关水泥的说法不正确的是( ) A.制造水泥的主要原料是石灰石、纯碱和黏土 B.普通水泥的主要成分是钙的硅酸盐和铝酸盐 C.水泥具有水硬性 D.混凝土是指水泥、沙子和碎石的混合物 答案 A 解析制造水泥的原料中没有纯碱,A错误。普通水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙等,B正确。混凝土的成分是水泥、沙子和碎石,D正确。 3.唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于( ) A.氧化铝B.二氧化硅 C.硅酸盐D.合金 答案 C 解析唐三彩、秦兵马俑制品属于硅酸盐产品。 4.下列关于无机非金属材料的说法不正确的是( ) A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,具有极大的强度 C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐 答案 D 解析新型无机非金属材料的主要成分并不是硅酸盐,如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等,故D错误。 5.下列物质是纯净物的是( ) A.玻璃B.水泥 C.纯碱D.水玻璃

答案 C 解析玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物;水玻璃是Na 2SiO 3 的水溶液,也是混合物; 纯碱是Na 2CO 3 ,为纯净物。 6.中国的瓷器驰名世界,传统陶瓷是以黏土[主要成分为Al 2Si 2 O 5 (OH) 4 ]等天然硅酸盐为 主要原料烧成的制品。下列有关说法不正确的是( ) A.黏土也是制备玻璃的原料之一 B.黏土的主要成分可以表示为Al 2O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 O C.陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料 D.传统陶瓷材料的成分与新型陶瓷材料的成分不同 答案 A 解析制备玻璃的主要原料是石英、石灰石与纯碱,不包括黏土,A错误。 7.(1)三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症,是因为该物质不溶于水,服用后能中和胃酸,作用持久。 三硅酸镁晶体的化学式为Mg 2Si 3 O 8 ·n H2O。 用氧化物的形式表示三硅酸镁的化学式:________________________。 (2)无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两类。下列属于传统无机非金属材料产品的是__________________。 ①玻璃②氮化硅陶瓷③砖瓦④硅芯片⑤光导纤维⑥水泥 答案(1)2MgO·3SiO 2 ·n H2O (2)①③⑥ 解析(1)用氧化物的形式表示硅酸盐时,应注意书写顺序:活泼金属的氧化物、较活泼金属的氧化物、二氧化硅、水。 (2)光导纤维的主要成分是二氧化硅,硅芯片是高纯度的硅。②④⑤都是新型无机非金属材料。 8.下列溶液中①碳酸钠溶液,②氢氟酸,③氢氧化钠溶液,④氯化钠溶液,可以盛放在玻璃试剂瓶中,但不能用磨口玻璃塞的是( ) A.①③ B.②④ C.②③ D.①④ 答案 A 解析①、③中溶液呈碱性,不能与光滑的玻璃反应,但能与磨口玻璃裸露的SiO 2 反应,生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶,具有良好的黏结性,易使瓶塞与瓶壁粘在一起而难以开启。氢氟酸能腐蚀玻璃,不能盛放在玻璃试剂瓶中。

物理化学的心得体会

物理化学心得体会 经过对物理化学的学习,感觉很系统,很科学,我对这门课程有了进一步的了解与熟悉。物理化学的研究内容是:热力学、动力学、和电化学等,它是化学中的数学、哲学,学好它必须用心、用脑,无论是用眼睛看,用口读,或者用手抄写,都是作为辅助用脑的手段,关键还在于用脑子去想。 学习物理化学应该有自己的方法:一、勤于思考,十分重视教科书,把其原理、公式、概念、应用一一认真思考,不粗枝大叶,且眼手并用,不放过细节,如数学运算。对抽象的概念如熵领悟其物理意义,不妨采用形象化的理解。适当地与同学老师交流、讨论,在交流中摒弃错误。二、勤于应用,在学习阶段要有意识地应用原理去解释客观事物,去做好每一道习题,与做物化实验一样,“应用”对加深对原理的理解有神奇的功效,有许多难点是通过解题才真正明白的。做习题不在于多,而在于精。对于典型的题做完后一定要总结和讨论,力求多一点“觉悟”。三、勤于对比与总结,这里有纵横二个方面,就纵向来说,一个概念原理总是经历提出、论证、应用、扩展等过程,并在课程中多次出现,进行总结定会给你豁然开朗的感觉。就横向来说,一定存在相关的原理,其间一定有内在的联系,如熵增原理、Gibbs自由能减少原理、平衡态稳定性等,通过对比对其相互关系、应用条件等定会有更深的理解,又如把许多相似的公式列出对比也能从相似与差别中感受其意义与功能。在课堂上做笔记,课下进行总结,并随时记下自己学习中的问题及感悟,书本上的、课堂上的物化都不属于自己,只有经历刻苦学习转化为自己的“觉悟”才是终身有用的。 第二、三章是热力学部分的核心与精华,在学习和领会本章内容中,有几个问题要作些说明以下几点:1. 热力学方法在由实践归纳得出的普遍规律的基础上进行演绎推论的一种方法。热力学中的归纳,是从特殊到一般的过程,也是从现象到本质的过程。拿第二定律来说,人们用各种方法制造第二类永动机,但都失败了,因而归纳出一般结论,第二类永动机是造不出来的,换句话说,功变为热是不可逆过程。第二定律抓住了所有宏观过程的本质,即不可逆性。热力学的整个体系,就是在几个基本定律的基础上,通过循环和可逆过程的帮助,由演绎得出的大量推论所构成。有些推论与基本定律一样具有普遍性,有些则结合了一定的条件,因而带有特殊性。例如从第二定律出发,根据可逆过程的特性,证明了卡诺定理,并得出热力学温标,然后导出了克劳修斯不等式,最终得出了熵和普遍的可逆性判据。以后又导出一些特殊条件下的可逆性判据。这个漫长的演绎推理过程,具有极强的逻辑性,是热力学

无机材料物理性能期末复习题

期末复习题参考答案 一、填空 1.一长30cm的圆杆,直径4mm,承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm,且体积保持不变,在此拉力下名义应力值为,名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3.固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4.格波间相互作用力愈强,也就是声子间碰撞几率愈大,相应的平均自由程愈小,热导率也就愈低。 5.电介质材料中的压电性、铁电性与热释电性是由于相应压电体、铁电体和热释电体都是不具有对称中心的晶体。 6.复介电常数由实部和虚部这两部分组成,实部与通常应用的介电常数一致,虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 7.无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 8.广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 ?(1-m)2x。9.设某一玻璃的光反射损失为m,如果连续透过x块平板玻璃,则透过部分应为 I 10.对于中心穿透裂纹的大而薄的板,其几何形状因子Y= 。 11.设电介质中带电质点的电荷量q,在电场作用下极化后,正电荷与负电荷的位移矢量为l,则此偶极矩为 ql 。 12.裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。 13.Griffith微裂纹理论认为,断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断,而是裂纹扩展的结果。14.考虑散热的影响,材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 15.当温度不太高时,固体材料中的热导形式主要是声子热导。 16.在应力分量的表示方法中,应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向,第二个字母表示应力作用的方向。 17.电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 18.原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 19. 按照格里菲斯微裂纹理论,材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量,而是决定于裂纹的大小,即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 20.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大,产生很大的内应力,使坯体产生微裂纹。 21.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。 22.铁电体是具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。 23.自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用。 二、名词解释 自发极化:极化并非由外电场所引起,而是由极性晶体内部结构特点所引起,使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩,这种极化机制为自发极化。 断裂能:是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用,不仅取决于组分、结构,在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性 能等。 滞弹性:当应力作用于实际固体时,固体形变的产生与消除需要一定的时间,这种与时间有关的弹性称为滞弹性。 格波:处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果,这种波称为格波,格波的一个

物化实验心得

物化实验心得 大三上个学期快接近尾声了,物化实验已结束两周了。回想起物化实验的日子,感慨颇多,感觉自己也收获了不少。 物化实验让我学到了在课堂上学不到的知识。打个譬如吧,在每次做完物化实验之后,我们都要对实验数据进行处理,在处理数据时,我们要用到Origin 软件,通过物化这一系列的实验,我们初步地掌握了常用的Origin软件的知识,对我们日后使用Origin软件打下了基础。同时,在处理数据时,还要用到Excel 软件,Word软件。通过对这些软件的操作,对我们日后更快捷、准确地处理数据,提高工作效率奠定了基础。 物化实验让我认识到了团队合作的重要性。这一点,我感慨颇深。打个譬如吧,在物化实验中,我们班的全体同学就相当于一个团队。每次实验,我们班的同学不是做同一个实验,而是每个小组各有各的实验。在开学刚开始,我们每个小组被安排了一个要负责的实验,在每次做实验时,有不同的组要做我们负责的实验,这时,在他们做我们这个实验之前,一些注意事项,实验流程就要求我们给他们讲解,这样,

对他们解决实验中遇到的问题,顺利完成实验提供了不少帮助,同时,在我们做他们实验之前,他们这组也会跟我们讲做他们实验时要注意的事项,实验流程,这对我们顺利完成实验提供了不少帮助,这样就用不着老师为了解决学生在实验过程中遇到的问题跑来跑去,节省了老师的时间,提高了工作效率。 物化实验让我们培养了动手的能力。在做各个物化实验时,虽然是一个组做一个实验,但是,每次实验,我们每个人还是要自己动手做实验的,在做实验的过程中,我们要学会如何安装仪器,如何使用仪器,这样就逐渐培养了我们动手的能力。 物化实验中存在创新实验环节,让我们学会了如何去发现问题,分析问题,解决问题。如我们那组负责的实验是双液系的气液平衡相图,在做这个实验中,我们发现,气相成分采集的比较少,恒温水浴槽的恒温效果不怎么好,沸点很难把握等一系列的问题,通过分析问题,我们会提出了各种大胆的猜想,尝试着去解决实验中存在的种种问题,以求更好地完善实验。这样,让我们学会了如何去发现问题,分析问题,解决问题。这样,对我们日后更好地解决工作中、生活中存在的问题起到积极的作用。 物化实验让我认识到自己和班上的同学之间还存

无机材料物理化学课后习题及答案

第一章几何结晶学基础 1-1.晶体、晶胞的定义;空间格子构造的特点;晶体的基本性质。 1-2.参网页上的模型,运用对称要素组合定律,写出四方柱、六方柱、四方 四面体、斜方双锥、六八面体、三方柱、复三方三角面体、四六面体的点群符号,并写出其所属的晶系和晶族。 1-3.参阅网页上的模型,请确定单型中的六八面体、复三方偏三角面体、复六 方双锥、和聚型中2、3、4号模型在晶体定向中,各晶体的晶轴分别与哪些对称 轴重或晶棱方向平行? 1-4.请写出单型三方柱、四方柱、四方双锥、六方柱、菱面体、斜方双锥各晶 面的主要晶面符号。 1-5.请写出下列聚型模型各晶面的晶面符号:1、2、3、4。两个对称面相互成 1)60°、2)90°、3)45°、4)30°,可组合成什么点群? 1-6.由两根相交的二次轴互成1)90°、2)60°、3)45°、4)30°,可以组 合成什么点群?试在面心立方格子中画出菱面体格子 1-7.一晶面在X、Y、Z轴分别截得2、4、6个轴单位,请写出此晶面符号。 1-8.作图表示立方晶体的(123)、(012)、(421)晶面。 1-9.在六方晶体中标出晶面(0001)、(2110)、(1010)、(1120)、(1210)的位臵。 1. 答:晶体最本质的特点是其内部的原子、离子、或原子集团在三维空间以一 定周期性重复排列而成 , 晶体的空间格子构造有如下特点:结点空间格子中的 点,在实际晶体中它们可以代表同种质点占有的位臵,因此也称为晶体结构中的 等同点位臵。行列结点在一维方向上的排列 . 空间格子中任意两个结点连接的 方向就是一个行列方向。面网结点在平面上的分布构成面网。空间格子中,不 在同一行列上的任意三个结点就可联成一个面网。平行六面体空间格子中的最 小单位。它由六个两两平行且大小相等的面组成。 晶体的基本性质是指一切晶体所共有的性质,这些性质完全来源于晶体的空间格 子构造。晶体的基本性质主要包括以下五点: 1 ) . 自限性(自范性),指晶体在适当条件下自发形成封闭几何多面体的性 质。晶体的的多面体形态是其格子构造在外形上的反映。暴露在空间的晶体外表,如晶面、晶棱与角顶分别对应其晶体空间格子中的某一个面网、行列和结点。 2 ) . 结晶均一性,指同一晶体的各个不同部分具有相同的性质。因为以晶体 的格子构造特点衡量,晶体不同部分质点分布规律相同,决定了晶体的均一性。 3 ) . 对称性,指晶体中的相同部分在不同方向上或不同位臵上可以有规律地 重复出现。这些相同部位可以是晶面、晶棱或角顶。晶体宏观上的对称性反映了 其微观格子构造的几何特征。

关于学习物理化学的心得体会5篇【精选】

物理课和化学课是当前高中教育阶段非常重要的两门基础课程,包含在理工科之中,但是两门课程在很大程度上具备文科的特点。下面是学习物理化学的心得体会,供你参考! 学习物理化学的心得体会篇1 经过对物理化学的学习,感觉很系统,很科学,我对这门课程有了进一步的了解与熟悉。物理化学的研究内容是:热力学、动力学、和电化学等,它是化学中的数学、哲学,学好它必须用心、用脑,无论是用眼睛看,用口读,或者用手抄写,都是作为辅助用脑的手段,关键还在于用脑子去想。 学习物理化学应该有自己的方法: 一、勤于思考,十分重视教科书,把其原理、公式、概念、应用一一认真思考,不粗枝大叶,且眼手并用,不放过细节,如数学运算。对抽象的概念如熵领悟其物理意义,不妨采用形象化的理解。适当地与同学老师交流、讨论,在交流中摒弃错误。 二、勤于应用,在学习阶段要有意识地应用原理去解释客观事物,去做好每一道习题,与做物化实验一样,应用对加深对原理的理解有神奇的功效,有许多难点是通过解题才真正明白的。做习题不在于多,而在于精。对于典型的题做完后一定要总结和讨论,力求多一点觉悟。 三、勤于对比与总结,这里有纵横二个方面,就纵向来说,一个概念原理总是经历提出、论证、应用、扩展等过程,并在课程中多次出现,进行总结定会给你豁然开朗的感觉。就横向来说,一定存在相关的原理,其间一定有内在的联系,如熵增原理、 bb 自由能减少原理、平衡态稳定性等,通过对比对其相互关系、应用条件等定会有更深的理解,又如把许多相似的公式列出对比也能从相似与差别中感受其意义与功能。在课堂上做笔记,课下进行总结,并随时记下自己学习中的问题及感悟,书本上的、课堂上的物化都不属于自己,只有经历刻苦学习转化为自己的觉悟才是终身有用的。 第二、三章是热力学部分的核心与精华,在学习和领会本章内容中,有几个问题要作些说明以下几点: 1. 热力学方法在由实践归纳得出的普遍规律的基础上进行演绎推论的一种方法。热力学中的归纳,是从特殊到一般的过程,也是从现象到本质的过程。拿第二定律来说,人们用各种方法制造第二类永动机,但都失败了,因而归纳出一般结论,第二类永动机是造不出来的,换句话说,功变为热是不可逆过程。第二定律抓住了所有宏观过程的本质,即不可逆性。热力学的整个体系,就是在几个基本定律的基础上,通过循环和可逆过程的帮助,由演绎得出的大量推论所构成。有些推论与基本定律一样具有普遍性,有些则结合了一定的条件,因而带有特殊性。例如从第二定律出发,根据可逆过程的特性,证明了卡诺定理,并得出热力学温标,然后导出了克劳修斯不等式,最终得出了熵和普遍的可逆性判据。以后又导出一些特殊条件下的可逆性判据。这个漫长的演绎推理过程,具有极强的逻辑性,是热力学精华之所在。采用循环和以可逆过程为参照,则是热力学独特的基本方法。 2. 热力学基本方程是热力学理论框架的中心热力学基本方程将、、、、、、A、等

无机材料物理化学(贺蕴秋)考试题讲课稿

无机材料物理化学(贺蕴秋)考试题

一、填空 硅酸盐结构:岛状结构层状结构组群状结构链状结构架状结构 晶格能影响因素:离子半径离子电荷电子层构型 固溶体种类:填隙型置换型 决定离子晶体结构的基本因素:球体最紧密堆积配位数离子的极化电负性 固溶体影响因素:离子尺寸晶体的结构类型电负性 非化学计量化合物:阴离子空位型阳离子填隙型阴离子填隙型阴离子空位型位错类型:刃位错螺型位错 熔融三种冷却过程:结晶化玻璃化分相 玻璃冷却速率的影响因素:过冷度熔体黏度晶核形成速率晶核成长速率 玻璃在熔点的黏度越高越易形成玻璃,Tg/Tm>2/3时易形成玻璃 3T图中3T:时间温度转变 分子引力:定向力色散力诱导力 热缺陷:弗伦克尔缺陷肖特基缺陷 固体表面影响因素:表面粗糙度表面微裂纹 晶界:小角度晶界大角度晶界 润湿现象:附着润湿铺展润湿浸渍润湿 润湿的影响因素:粗糙度吸附膜 熔体黏度的影响因素:温度熔体组成 扩散机制:直接易位环形易位间隙扩散准间隙扩散空位扩散 由点缺陷(肖特基和弗兰克尔缺陷)引起的扩散为本征扩散,空位来源于掺杂而引起的扩散为非本征扩散。

黏附的影响因素:润湿性黏附功黏附面的张力相容性和亲和性 固相反应速率:化学反应速率扩散速率 烧结气氛:还原性氧化性中性 固态相变:一级相变二级相变 从熔体中析晶的过程分二步完成,首先是成核,然后就是晶体生长过程。均匀成核的成核速率由受核化位垒影响的成核率因子和受原子扩散影响的成核率因子所决定的。 固体质点扩散的推动力:化学位梯度 液-固相变过程的推动力:过冷度 烧结过程的推动力:粉料表面能的降低 二、名词解释 晶格能:在0K时1mol离子化合物的各离子拆散成气体所需的能量 配位数:与一个原子或离子直接相邻的原子或离子数 离子极化:离子正负电荷的重心发生偏离产生偶极矩的现象 同质多晶:物质在不同温度、压力等热力学条件下呈现不同的晶体结构 点缺陷:在空间各方向上的尺度远小于晶体、晶粒尺度的缺陷 热缺陷:由晶体内部质点热运动而形成的缺陷 肖特基缺陷:原子离开平衡位置迁移至晶体表面格点位置,晶体内仅留有空隙的缺陷 弗伦克尔缺陷:原子离开平衡位置进入晶格间隙形成的缺陷

物理化学实验心得

物理化学实验心得 一、物理化学实验的目的与要求 (一)物理化学实验教学的目的 物理化学实验是化学实验科学的重要分支,也是研究化学基本理论和问题的重要手段和方法。物理化学实验的特点是利用物理方法研究化学系统变化规律,通过实验的手段,研究物质的物理化学性质及这些性质与化学反应之间的某些重要规律。物理化学实验教学的主要目的是: 1.通过物理化学实验,使学生初步了解物理化学的研究方法,掌握物理化学的基本实验技术和技能,并培养学生具备观察实验现象,正确记录和处理实验数据,以及分析问题和解决问题的能力。 2.加深对物理化学基本理论和概念的理解并巩固所学习的知识。 3.培养学生理论联系实际的能力。 4.培养学生查阅文献资料的能力。 5.使学生受到初步的实验研究的训练,提高学生的实验操作技能和培养学生初步进行科学研究的能力。 6.培养严肃认真、实事求是和一丝不苟的科学态度及工作作风。 (二)物理化学实验要求 进行每个实验都包括实验的预习,实验操作和实验报告三个步骤,它们之间是相互关联的,任何一步做不好,都会严重影响实验教学质量。 1. 实验前预习及预习报告 阅读实验讲义的有关内容,查阅相关资料,了解实验的目的和要求、原理和仪器、设备的正确使用方法,结合实验讲义和有关参考资料写出预习报告。预习报告的内容包括:(1)实验目的;(2)简单原理;(3)操作步骤和注意事项;(4)原始数据记录表格。要用自己的语言简明扼要的写出预习报告,重点是实验目的、操作步骤和注意事项。 实验前,教师要检查每个学生的预习报告,必要时进行提问,并解答疑难问题。对未预习和未达到预习要求的学生,不得进行实验。 2. 实验操作 学生进入实验室后,应首先检查测量仪器和试剂是否齐全,并做好实验前的各种准备工作。实验操作时,要严格控制实验条件,在实验过程中仔细观察实验现象,详细记录原始数据,积极思考,善于发现问题和解决实验中出现的各种问题。 3. 实验报告 实验完毕,每个学生必须把自己的测量数据进行独立和正确处理,写出实验报告,按时交给教师。实验报告应包括:实验目的与原理、实验步骤、数据记录及处理、结果与讨论等几个部分。其中结果分析讨论主要是对实验结果进行误差分析、实验现象的解释,实验的体会,提出改进意见。实验报告是教师评定实验成绩的重要依据之一。 4. 下次实验时,交上次实验报告,延期不交者,不能进行实验。 教师应根据实验所用的仪器、试剂及具体操作条件,提出实验结果的要求范围,学生达不到此要求,则必须重做实验。

《无机材料物理化学》试卷

一 名词解释(每题5分,共20分) 1. 配位数 2. 玻璃体 3. 弗伦克尔缺陷 4. 凝聚系统 二 填空题(每空1分,共10分) 1. 二元系统相图中,界线上表示 相平衡,无变量点上表示 相平衡。 2. 三元凝聚系统相图中,当P=1时,F= 。 3. 离子晶体结构中,正负离子半径比决定了 。 4. 玻璃结构参数中,X 是指 ,Y 是指 ,Z 是指 ,R 是指 。 5. 依互溶度大小,固溶体分 和 。 三 选择题(每题2分,共10分) 1. 在三元系统相图中,如果具有七个副三角形,则相图中 无变量点的个数可能为( ) A、0 B、6 C、7 2. 随温度的升高,熔体的粘度将( ) A 、变大 B 、变小 C 、不变 3. 吸附现象使材料的表面能( ) A 、升高 B 、降低 C 、不变

4. 原子扩散的驱动力是( ) A 、组元的浓度梯度 B 、组元的化学位梯度 C 、温度梯度 5. 等径球体作密堆积时,其空隙分为两种,这两种空隙分别为( ) A 、四面体与面心立方 B 、八面体与体心立方 C 、四面体与八面体 四 问答题 (共40分) 1. 简述固体表面粗糙度对润湿性的影响?(10分) 2. 试述晶体结构中点缺陷的类型。以通用的表示法写出晶体中各种点缺陷的表示符号。试举例写出CaCl 2中Ca 2+置换KCl 中K +或进入到KCl 间隙中去的两种点缺陷反应表示式。(15分) 3. 影响粘土可塑性的因素有哪些?生产上可以采用什么措施来提高或降低粘土的可塑性以满足成型工艺的需要?(15分) 五 相图分析(20分) 1. 划分副三角形; 2. 标出各条界线上的温度变化方向; 3. 判断各无变点的性质; 4. 写出各无变点的平衡反应式; 5. 写出组成为M 点的熔体析晶的路程。 B S

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