材料科学基础-简答题-答案要点
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 下列哪种材料属于超导材料？A. 铝B. 铜氧化物C. 镍D. 硅答案：B2. 下列哪种材料具有最高的弹性模量？A. 钢B. 石墨C. 玻璃D. 钛合金答案：B3. 下列哪种材料具有最佳的热稳定性？A. 硅酸盐B. 铝合金C. 聚乙烯D. 陶瓷答案：D4. 下列哪种材料主要用于制造光纤？A. 硅B. 石英C. 玻璃D. 聚合物答案：B5. 下列哪种材料具有最佳的耐腐蚀性？A. 钛B. 镍C. 铝D. 钢答案：A二、填空题（每题5分，共25分）6. 材料的力学性能主要包括______、______、______和______。
答案：强度、韧性、弹性、塑性7. 金属材料的熔点通常______于非金属材料的熔点。
答案：高于8. 陶瓷材料的硬度通常______于金属材料的硬度。
答案：高于9. 聚合物材料的疲劳寿命通常______于金属材料的疲劳寿命。
答案：低于10. 复合材料的主要优点是______、______和______。
答案：高强度、低密度、良好的耐腐蚀性三、判断题（每题5分，共25分）11. 金属材料的疲劳寿命与材料表面的光洁度无关。
（）答案：错误12. 聚合物材料的热稳定性优于陶瓷材料。
（）答案：错误13. 非晶态材料的性能介于晶态和非晶态材料之间。
（）答案：正确14. 纳米材料的制备过程中，尺寸控制是关键因素。
（）答案：正确15. 陶瓷材料的烧结过程是一种物理变化。
（）答案：错误四、简答题（每题10分，共40分）16. 简述金属材料的强化方法。
答案：金属材料的强化方法主要包括以下几种：- 冷加工：通过冷加工（如冷轧、冷拔）改变材料的内部结构，提高其强度和硬度。
- 热处理：通过不同的热处理工艺（如淬火、退火、回火）改变材料的组织结构，提高其性能。
- 合金化：通过添加合金元素改变材料的化学成分，提高其性能。
- 表面处理：通过表面处理（如电镀、阳极氧化、涂层）改变材料的表面性能，提高其耐腐蚀性和耐磨性。
材料科学基础-简答题(厦门大学硕士考研题库)
第二部分简答题1.原子间的结合键共有几种？各自的特点如何？【11年真题】答：（1）金属键：基本特点是电子的共有化，无饱和性、无方向性，因而每个原子有可能同更多的原子结合，并趋于形成低能量的密堆结构。
当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时不至于破坏金属键，这就使得金属具有良好的延展性，又由于自由电子的存在，金属一般都具有良好的导电性和导热性能。
（2）离子键：正负离子相互吸引，结合牢固，无方向性、无饱和性。
因此，七熔点和硬度均较高。
离子晶体中很难产生自由运动的电子，因此他们都是良好的电绝缘体。
（3）共价键：有方向性和饱和性。
共价键的结合极为牢固，故共价键晶体具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点。
共价结合的材料一般是绝缘体，其导电能力较差。
（4）范德瓦尔斯力：范德瓦尔斯力是借助微弱的、瞬时的电偶极矩的感应作用，将原来稳定的原子结构的原子或分子结合为一体的键合。
它没有方向性和饱和性，其结合不如化学键牢固。
（5）氢键：氢键是一种极性分子键，氢键具有方向性和饱和性，其键能介于化学键和范德瓦耳斯力之间。
2.说明间隙固溶体与间隙化合物有什么异同。
答：相同点：二者一般都是由过渡族金属与原子半径较小的C、N、H、O、B等非金属元素所组成。
不同点：（1）晶体结构不同。
间隙固溶体属于固溶体相，保持溶剂的晶格类型；间隙化合物属于金属化合物相，形成不同于其组元的新点阵。
（2）间隙固溶体用α、β、γ表示；间隙化合物用化学分子式MX、M2X 等表示。
间隙固溶体的强度、硬度较低，塑性、韧性好；间隙化合物的强度、熔点较高，塑性、韧性差。
3.为什么只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，而间隙固溶体则不能？答：因为形成固溶体时，溶质原子的溶入会使溶剂结构产生点阵畸变，从而使体系能量升高。
溶质与溶剂原子尺寸相差较大，点阵畸变的程度也越大，则畸变能越高，结构的稳定性越低，溶解度越小。
一般来说，间隙固溶体中溶质原子引起的点阵畸变较大，故不能无限互溶，只能有限熔解。
材料科学基础题库及答案
材料科学基础题库及答案材料科学基础题库及答案1. 什么是晶体缺陷？它对材料属性有什么影响？晶体缺陷是指晶体中原子或离子配位周期中出现不规则性对称分布的现象。
它可以由各种因素引起，如点位偏差、缺陷包容、空位、杂质原子等。
晶体缺陷通常会影响材料的物理、化学、电学和力学属性。
不同类型的晶体缺陷对材料性质的影响也不同。
例如，点缺陷（如空位或替位离子）可以影响晶体的导电性和机械强度。
位错缺陷可以导致晶体微观结构的改变，从而影响其弹性和塑性行为。
杂质缺陷通常会影响材料的电学性能和光学性能。
2. 什么是热力学平衡？它在材料科学中的应用有哪些？热力学平衡是指在一定温度、压力、化学势等条件下，能量和物质在系统中达到平衡分布的状态。
在热力学平衡状态下，系统的总自由能最小，系统内部的各种宏观量（如物质密度、电化学势）之间达到平衡状态。
在材料科学中，热力学平衡的应用非常广泛。
例如，热力学分析可以用于预测和优化材料的相变、晶体生长、材料固相反应等过程。
热力学计算也可以帮助理解材料的热力学行为和在不同条件下的稳定性。
3. 什么是材料退化？它的原因有哪些？材料退化是指材料在使用过程中逐渐失去其原有的性能和功能。
材料退化通常是由多种因素引起的，包括热、湿、压力、摩擦、放射性等因素。
其中，热是最常见的材料退化原因之一。
高温会导致固态材料中原子或离子的扰动和位移，进而影响材料的结构和性能。
湿度也可以影响材料的可靠性和寿命，因为水分可以导致材料的腐蚀、氧化和电化学反应的发生。
4. 什么是相变？它对材料性质有哪些影响？相变是指物质由一种物态转变成另一种物态的过程。
在材料科学中，相变通常是指晶体的相变，如晶体的固态相变、液晶相变等。
相变对材料性质的影响也是多种多样的。
例如，相变可以导致材料的热力学稳定性发生变化，从而影响其结构和性能。
晶体的相变还可以影响材料的导电性、光学性质等。
另外，相变可以改变材料的结构，从而影响材料的力学性能和变形行为。
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学主要研究的是材料的哪些方面？A. 材料的加工方法B. 材料的微观结构C. 材料的性能D. 所有以上选项答案：D2. 金属材料的强度主要取决于其什么？A. 化学成分B. 微观结构C. 宏观尺寸D. 外部环境答案：B3. 以下哪个不是材料的力学性能？A. 硬度B. 韧性C. 导热性D. 弹性答案：C4. 陶瓷材料通常具有哪些特性？A. 高熔点B. 低热导率C. 低电导率D. 所有以上选项答案：D5. 聚合物材料的哪些特性使其在许多应用中受到青睐？A. 可塑性B. 轻质C. 良好的化学稳定性D. 所有以上选项答案：D二、填空题（每空1分，共10分）6. 材料的微观结构包括_______、_______和_______。
答案：晶粒、晶界、相界7. 材料的热处理过程通常包括_______、_______和_______。
答案：加热、保温、冷却8. 金属的塑性变形主要通过_______机制进行。
答案：位错滑移9. 材料的断裂韧性是指材料在_______条件下抵抗断裂的能力。
答案：受到冲击或应力集中10. 复合材料是由两种或两种以上不同_______的材料组合而成。
答案：性质三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述金属的疲劳现象及其影响因素。
答案：金属疲劳是指金属在反复加载和卸载过程中，即使应力水平低于材料的屈服强度，也可能发生断裂的现象。
影响金属疲劳的因素包括应力幅度、加载频率、材料的微观结构、环境条件等。
12. 解释什么是相图，并说明其在材料科学中的重要性。
答案：相图是表示不同组分在特定条件下的相平衡状态的图形。
它在材料科学中的重要性体现在帮助科学家和工程师理解材料的相变行为，预测材料的性能，以及指导材料的加工和应用。
13. 描述聚合物材料的玻璃化转变温度（Tg）及其对聚合物性能的影响。
答案：玻璃化转变温度是聚合物从玻璃态转变为橡胶态的温度。
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、选择题1. 下列关于材料的定义，正确的是：A. 材料是指由天然资源或人工合成的物质，用于满足人类需求的实体。
B. 材料是指具有一定形态和组织结构的物质，能够展现出特定的性能和功能。
C. 材料是指具有一定物理、化学特征的物质，通过特定的加工过程得到的产品。
D. 材料是指用于制造产品的原始原料，主要包括金属、塑料和木材等。
答案：A2. 下列关于材料分类的说法，正确的是：A. 根据组成方式可将材料分为金属材料、非金属材料和半导体材料。
B. 根据材料的用途可将材料分为结构材料、功能材料和生物医用材料。
C. 根据材料的产生方式可将材料分为天然材料、人工合成材料和再生材料。
D. 根据材料的电导性可将材料分为导电材料、绝缘材料和半导体材料。
答案：B3. 下列关于材料性能的描述，正确的是：A. 机械性能是指材料的硬度、强度、韧性等方面的性质。
B. 热性能是指材料在热环境下的稳定性和导热性等方面的性质。
C. 光学性能是指材料对光的吸收、传输和反射等方面的性质。
D. 电磁性能是指材料对电磁波的传导和屏蔽等方面的性质。
答案：A二、填空题1. 下列是常见材料的表征方法中，________是通过观察材料的形貌、组织结构和晶体形态等方面对材料进行表征的方法。
答案：显微镜观察2. __________是材料用于测量、感知、存储、处理等方面的性能和功能。
答案：功能材料3. __________是制备金属材料的常用加工方法之一，通过热处理和机械加工使材料形成所需形状和性能。
答案：冶金加工三、简答题1. 请简述材料的晶体结构及其对材料性能的影响。
答：材料的晶体结构是指材料中原子、离子或分子的排列方式和周期性特征。
不同的晶体结构决定了材料的特定性能。
例如，金属材料的晶体结构主要为面心立方、体心立方和密堆积等形式，这种结构使金属具有优良的导电性和可塑性。
另外，晶体结构还影响材料的硬度、热膨胀性、熔点等性能。
因此，了解材料的晶体结构对于研究和设计高性能材料具有重要意义。
材料科学基础试卷及答案
材料科学基础试卷及答案 (材料科学基础》试卷。 一、选择题（每题3分，共30分）。 1. 晶体与非晶体的根本区别在于（ ）。 A. 化学组成不同。 B. 原子排列是否有周期性。 C. 性能不同。 D. 原子大小不同。 A. 体心立方。 B. 面心立方。 C. 简单立方。 D. 密排六方。 3. 在立方晶系中，晶面指数（110）与晶向指数[110]（ ）。 A. 相互垂直。 B. 相互平行。 C. 夹角为45°。 D. 夹角为60°。 4. 金属材料中，原子扩散的驱动力是（ ）。 A. 浓度梯度。 B. 温度梯度。 C. 化学势梯度。 D. 应力梯度。 5. 固溶体按溶质原子在溶剂晶格中的位置不同可分为（ ）。 A. 间隙固溶体和置换固溶体。 B. 有限固溶体和无限固溶体。 C. 有序固溶体和无序固溶体。 D. 一次固溶体和二次固溶体。 6. 共晶反应是指（ ）。 A. 液相→固相1+固相2。 B. 固相1+固相2→液相。 C. 固相1→固相2+固相3。 D. 液相1+液相2→固相。 7. 铁碳合金相图中，共析钢的含碳量是（ ）。 A. 0.77% B. 2.11% C. 4.3% D. 6.69% A. 金属材料。 B. 陶瓷材料。 C. 高分子材料。 D. 复合材料。 9. 材料的硬度是指材料（ ）。 A. 抵抗弹性变形的能力。 B. 抵抗塑性变形的能力。 C. 抵抗断裂的能力。 D. 抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。 10. 对于金属材料，通常采用（ ）方法来提高其强度。 A. 细化晶粒。 B. 增加杂质含量。 C. 降低温度。 D. 增加加工硬化程度。 二、填空题（每题3分，共30分）。 1. 空间点阵的基本特征是具有__________和__________。 2. 晶面间距的计算公式为__________（对于立方晶系）。 3. 影响原子扩散的因素主要有__________、__________和晶体结构等。 4. 固溶强化的本质是__________。 5. 金属的结晶过程包括__________和__________两个基本过程。 6. 铁碳合金的基本组织有__________、__________、珠光体、莱氏体等。 7. 陶瓷材料的化学键主要是__________键和__________键。 8. 高分子材料的分子链结构可分为__________、__________和交联结构。 9. 材料的韧性指标通常用__________来表示。 10. 材料的性能包括__________性能和__________性能。 三、简答题（每题10分，共20分）。 1. 简述晶体缺陷的类型及其对材料性能的影响。 2. 画出铁碳合金相图，并分析含碳量为0.45%的铁碳合金从液态缓慢冷却至室温时的组织转变过程。
潘金生材料科学基础(修订版)知识点笔记课后答案
第1章晶体学基础1.1复习笔记一、空间点阵1.晶体特征和空间点阵概述（1）晶体特征晶体的一个基本特征是具有周期性。
（2）空间点阵空间点阵是指用来描述晶体中原子或原子集团排列的周期性规律的在空间有规律分布的几何点的集合。
2.晶胞、晶系和点阵类型（1）晶胞①晶胞的定义空间点阵可以看成是由最小的单元——平行六面体沿三维方向重复堆积（或平移）而成。
这样的平行六面体称为晶胞。
②点阵常数a．描述晶胞的大小：三条棱的长度a，b和c；b．描述晶胞的形状：棱之间的夹角α，β和γ。
③选取晶胞的条件a.能反映点阵的周期性；b．能反映点阵的对称性；c．晶胞的体积最小。
（2）晶系按照晶胞的大小和形状的特点，或按照6个点阵常数之间的关系和特点，可以将各种晶体归为7种晶系。
表1-1 7种晶系（3）点阵类型①简单三斜点阵（如图1-1（1）所示）；②简单单斜点阵（如图1-1（2）所示）；③底心单斜点阵（如图1-1（3）所示）；④简单斜方点阵（如图1-1（4）所示）；⑤底心斜方点阵（如图1-1（5）所示）；⑥体心斜方点阵（如图1-1（6）所示）；⑦面心斜方点阵（如图1-1（7）所示）；⑧六方点阵（如图1-1（8）所示）；⑨菱方点阵（三角点阵）（如图1-1（9）所示）；⑩简单正方（或四方）点阵（如图1-1（10）所示）；⑪体心正方（或四方）点阵（如图1-1（11）所示）；⑫简单立方点阵（如图1-1（12）所示）；⑬体心立方点阵（如图1-1（13）所示）；⑭面心立方点阵（如图1-1（14）所示）。
图1-1 14种空间点阵（4）布拉维点阵与复式点阵①布拉维点阵：由等同点构成的点阵；②复式点阵：由几个布拉维点阵穿插而成的复杂点阵。
二、晶面指数和晶向指数1.晶面指数和晶向指数（1）晶面指数将截距的倒数化成三个互质的整数h，k，l，则（hkl）称为待标晶面的晶面指数。
（2）晶向指数将晶向上除原点以外的任一点的坐标x，y，z化成互质整数u，v，w，得到晶向指数[uvw]。
考研材料科学基础试题及答案
考研材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中，下列哪项不是材料的基本性能？A. 力学性能B. 热学性能C. 光学性能D. 化学性能2. 材料的微观结构对其宏观性能有重要影响，以下哪个不是微观结构的组成部分？A. 晶格缺陷B. 晶界C. 相界D. 表面张力3. 材料的塑性变形主要通过以下哪种机制进行？A. 弹性变形B. 位错运动C. 相变D. 热膨胀二、简答题1. 简述材料的相变对材料性能的影响。
2. 描述材料的疲劳现象，并解释其产生的原因。
1. 已知某材料的杨氏模量为210 GPa，泊松比为0.3，求其剪切模量。
四、论述题1. 论述材料的微观结构与宏观性能之间的关系。
参考答案一、选择题1. 答案：D2. 答案：D3. 答案：B二、简答题1. 相变是材料在不同温度和压力下，由一种相态转变为另一种相态的过程。
相变对材料性能的影响主要表现在：- 相变可以改变材料的晶体结构，从而影响其硬度、强度和塑性。
- 相变过程中体积变化可以导致材料的热膨胀或收缩。
- 某些相变如马氏体相变，可以显著提高材料的硬度，但可能降低其韧性。
2. 材料的疲劳是指在反复加载和卸载的过程中，材料逐渐产生损伤并最终导致断裂的现象。
疲劳产生的原因是：- 材料内部的应力集中，使得局部应力超过材料的疲劳极限。
- 材料的循环加载导致位错运动，产生位错堆积，形成微裂纹。
- 微裂纹在循环应力作用下逐渐扩展，最终导致材料断裂。
1. 剪切模量G可以通过杨氏模量E和泊松比ν计算得出，公式为：\[ G = \frac{E}{2(1+\nu)} \]代入已知数值：\[ G = \frac{210 \times 10^9 \text{ Pa}}{2(1+0.3)} \]\[ G = 77.5 \times 10^9 \text{ Pa} \]四、论述题1. 材料的微观结构是指材料在原子、分子或晶体尺度上的特征，包括晶格类型、晶粒尺寸、晶格缺陷、相界等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《材料科学基础》简答题——答案要点第二章1.硅酸盐晶体结构有何共同特点？答：（1）每一个Si4+存在于4个O2-为顶点的四面体中心，构成[SiO4]4-四面体，它是硅酸盐晶体结构的基础（2）[SiO4]4四面体的每个顶点，即O2-最多只能为两个[SiO4]4-四面体所共有（3）两个邻近的[SiO4]4-四面体之间，如果要联结，只以共顶而不以共棱或共面相联结（4）[SiO4]4-四面体中的Si4+可以被Al3+置换形成硅铝氧骨干，骨干外的金属离子容易被其它金属离子置换，置换不同的离子，对骨干的结构并无多大的变化，但对它的性能却影响很大2.简述硅酸盐晶体的分类依据是什么？可分为几类，每类的结构特点是什么？答：硅酸盐晶体结构是按晶体中硅氧四面体在空间的排列方式分为孤岛状、组群状、链状、层状和架状五类。
这五类的[SiO4]四面体中，桥氧的数目也依次由0增加至4，非桥氧数由4减至0。
硅离子是高电价低配位的阳离子，因此在硅酸盐晶体中，[SiO4]只能以共顶方式相连，而不能以共棱或共面方式相连。
3.什么是同质多晶？简述同质多晶转变的类型及其各自的特点。
答：化学组成相同的物质，在不同的热力学条件下形成结构不同的晶体现象，称为同质多晶。
根据同质多晶转变时速度的快慢和晶体结构变化的不同，可将多晶转变分为位移性转变和重建性转变。
前者仅仅是结构畸变，转变前后结构差异小，转变时并不打开任何键或改变最邻近的配位数，只是原子的位置发生少许位移，使次级配位有所改变；而后者不能简单地通过原子位移来实现，转变前后结构差异较大，必须破坏原子间的键，形成一个具有新键的结构。
4.为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高得多？答：由于石英不同系列变体之间转变是重建性转变，涉及晶体结构中键的破裂和重建；而同一系列变体之间的转变是位移性转变，不涉及晶体结构中键的破裂和重建，仅是键长、键角的调整。
5.钛酸钡是一种重要的铁电陶瓷，其晶型是钙钛矿结构，试问：(a)属于什么点阵？(b)这个结构中离子的配位数为多少？(c)这个结构遵守鲍林规则吗？请做讨论。
答：(a) 属于立方面心点阵（b）Ti4+配位数为6；Ba2+配位数为12；O2-配位数为6。
（c）遵守鲍林规则。
6.石棉矿如透闪石Ca2Mg5[Si4O11]（OH）2具有纤维状结晶习性，而滑石Mg2[Si4O10]（OH）2却具有片状结晶习性，试解释为什么？答：透闪石具有双链结构，链内的Si-O键要比链5的Ca-O、Mg-O键强很多，所以很容易沿链间结合力较弱处劈裂成为纤维状；滑石具有复网层结构，复网层由两个[SiO4]层和中间的水镁石层结构构成，复网层与复网层之间靠微弱的分之间作用力联系，因分子间力弱，所以易沿分子间力联系处解理成片状。
7.石墨、滑石和高岭石都具有层状结构，请说明他们结构的区别及由此引起的性质的差异。
答：石墨中同层C原子进行SP2杂化，形成大Π键，每一层都是六边形网状结构。
由于间隙较大，电子可在同层中运动，可以导电，层间分子间力作用，所以石墨比较软。
滑石具有复网层结构，复网层由两个[SiO4]层和中间的水镁石层构成，即2：1层；由于八面体空隙全部被Mg离子占据，因此该结构也是三八面体型。
由于复网层与复网层之间靠微弱的分之间作用力联系，因分子间力弱，所以易沿分子间力联系处解理成片状。
高岭石具有单网层结构，单网层由一个[SiO4]层和水石层构成，即1：1层；由于八面体空隙2/3被Al离子占据，因此该结构也是二八面体型。
由于高岭石层间只能靠物理键来结合，因此高岭石也容易解理成片状小晶体。
但单网层平行叠放时，层间靠氢键来结合，由于氢键结合比分之间力强，因此，水分子不易进入单网层之间，晶体不会因为水含量增加而膨胀。
8.在硅酸盐晶体中，Al3+为什么能部分置换硅氧骨架中的Si4+？该置换对硅酸盐组成有何影响？答：（1）Al3+可与O2-形成[AlO4]5-；Al3+与Si4+处于第二周期，性质类似，易于进入硅酸盐晶体结构中与Si4+发生同晶取代，由于鲍林规则，只能部分取代；（2）Al3+置换Si4+是部分取代，Al3+取代Si4+时，结构单元[AlSiO4][ASiO5]，失去了电中性，有过剩的负电荷，为了保持电中性，将有一些半径较大而电荷较低的阳离子如K+、Ca2+、Ba2+进入结构中。
第三章9.什么是刃位错、螺旋位错？他们的基本区别是什么？答：刃位错：在位错线附近原子失去正常有规律排列，并滑移一段距离，由此产生的缺陷即是。
螺旋位错：在位错线附近原子失去正常有规律排列，产生螺旋位移，这种缺陷即是。
基本区别：刃位错：滑移方向与位错线垂直，位错增加了半片原子面。
螺旋位错：滑移方向与位错线平行。
质点以位错线为轴做螺旋状排列。
10.什么是肖特基缺陷、弗兰克尔缺陷？他们属于何种缺陷？发生缺陷时位置数各发生何种变化？答：肖特基缺陷：晶体的结构基元，从正常的结点位置上位移到晶体的表面而正常位置上出现了空位，这种缺陷即是。
位置数增殖，体积增大。
弗兰克尔缺陷：晶体结构中的结构基元，从正常的结点位置上位移到晶体的间隙位置上，而正常位置上出现了空位，这种缺陷即是。
位置数不增殖，体积不增大。
11.说明非化学计量化合物与无限固溶体的异同答：(1)、非化学计量化合物与无限固溶体的共同点：（a）都属于晶体结构缺陷中的点缺陷；（b）相组成均为均匀单相。
(2)不同之处在于：（a）形成原因不同。
非化学计量化合物由气氛性质和压力变化引起，而无限固溶体则由掺杂溶解而引起。
（b）形成条件不同。
前者只有变价元素氧化物在氧化或还原气氛中才能形成，而后者则需满足离子半径和电负性差值较小、保持电中性、结构相同等条件才能形成。
（c）组成范围不同。
前者的组成变化范围很小，而后者可以在整个组成范围内变化。
12.TiO2-x和Fe1-x O分别为具有阴离子空位和阳离子空位的非化学计量化合物。
试说明其导电率和密度随氧分压PO2变化的规律。
（以缺陷方程帮助说明）答：（1）TiO2-x的缺陷反应方程为：根据质量守恒定律可得，故其密度随氧分压增加而增加，而电导率随氧分压的增加而减小，与氧分压的1/6次方成反比。
（2）Fe1-x O缺陷反应方程式为：根据质量守恒定律可得，故其密度随氧分压增加而下降，而电导率随氧分压的增加而增加，与氧分压的1/6次方成正比。
13.简述形成置换型固溶体的条件是什么？并举一实例。
答：形成连续置换型固溶体的条件：（1）离子尺寸因素。
相互替代的两离子尺寸应满足。
（2）晶体结构类型相同。
（3）相互替代的两个离子电价相同或复合替代离子电价总和相同。
（4）相互替代的两个离子电负性相近。
例如：，固溶式为：Mg1-x Ni x O（x=0~1）14.简述形成间隙型固溶体的条件是什么？并举一实例。
答：形成间隙型固溶体的条件：间隙型固溶体的固溶度仍然取决于离子尺寸、离子价、电负性、结构等因素。
(1)杂质质点大小。
即添加的原子愈小，易形成固溶体。
(2)晶体（基质）结构。
但离子尺寸是与晶体结构的关系密切相关的，在一定程度上来说，结构中间隙的大小起了决定性的作用。
基质晶体中空隙愈大，结构愈疏松，易形成固溶体。
(3)电价因素。
保持电价平衡。
15.说明为什么只有置换型固溶体的两个组分之间才能相互完全溶解，而间隙型固溶体则不能。
答：晶体中间隙位置是有限的，容纳杂质质点能力≤10%，而且间隙式固溶体的生成，一般都使晶格常数增大，增加到一定的程度，使晶格变得不稳定而离解；置换固溶体形成是同号离子交换位置，不会对其晶格产生此种影响，所以可形成连续固溶体。
16.试分析形成固溶体后对晶体性质的影响。
答：(1)稳定晶格，阻止晶型转变的发生。
（2）活化晶格（3）固溶强化17.判断下列系统是否能形成固溶体，如果能，则形成什么固溶体？为什么？(1)MgO-CaO (2)MgO-CoO(3)MgO-Al 2O 3 (4)PbZrO 3-PbTiO 3已知：nm r Mg 072.02=+ nm r Ca 100.02=+ nm r Co 070.02=+nm r Al 039.03=+ nm r Ti 061.04=+ nm r O 140.02=-nm r Zr 072.04=+答：对于MgO-CaO ：%28100.0072.0100.0222=-=-+++Ca M g Ca r r r ，此二氧化物结构相同，电价相同，电负性接近，但离子半径相关较大，＞15%，故只能形成有限置换型固溶体。
对于MgO-CoO ：%78.2072.0070.0072.0222=-=-+++M g Co M g r r r ，此二氧化物结构相同，电价相同，离子半径相差极小，电负性相差不大。
故能形成连续置换型固溶体。
对于MgO-Al 2O 3：%83.45072.0039.0072.0232=-=-+++M g Al M g r r r ，此二氧化物结构不相，半径相差极大，电负性相差较大，因此，该二氧化物易形成化合物。
对于PbZrO 3-PbTiO 3：%27.15072.0061.0072.0444=-=-+++Ti Zr Ti r r r ，此二氧化物结构相同，电价相同，离子半径相差刚大于15%，但由于该化合物构造相对较为复杂，晶胞较大，因而对半径的宽容度增大，故此二化合物能形成连续置换型固溶体。
18. 试比较固溶体与化合物、机械混合物的差别。
答：19. 试阐述固溶体、热缺陷和非化学计量化合物三者的异同点。
20. 试写出以下缺陷方程，每组写二个合理的方程，并判断可能成立的方程是那一种？再写出每组方程的固溶式。
（1）−−→−MgO O A 321（2）−−→−32O FeNiO （3）−→−32YF CaF答：（1）.''23123 MgOMg Mg O A O Al V O −−−→++ 固溶式为 2x 1-3x Al Mg O.''23122MgO Mg i O A O Al O O −−−→++ 固溶式为 2x 1-2x 1+x Al Mg O 前者可能。
（2）−−→−32OFe NiO 23'..222 Fe O Fe O O NiO Ni V O −−−→++ 固溶式为 2x 2-2x 3-x Ni Fe O23'..323 Fe O Fe i O NiO Ni Ni O −−−→++ 固溶式为 3x 2-2x 3 Ni Fe O前者可能。
（3）3'.22YFY F F CaF Ca V F −−→++ 固溶式为 x 1-x 3-x Ca Y F3'..2326YF Y i F CaF Ca Ca F −−→++ 固溶式为 3x 1-2x 3Ca Y F 后者可能。