2019年湖北武汉科技大学材料物理与化学考研真题及答案

2019 年湖北武汉科技大学材料物理与化学考研真题及答案一、填空题(共 15 空，每空 2 分，共 30 分)1、晶体的线位错包括（） 、（） 和（） 等三种，其与博格斯矢量之间的关系分别是（） 、（） 和（） 。2、烧结过程的主要传质机理有：（）、（）、（） 和（） 。3、根据外来组元在基质晶体中所处位置的区别，固溶体可分为（） 和（） 等两大类，其固溶度的主要影响因素包括（） 、（） 、（） 和电价。二、名词解释(共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分)1、晶系2、自由度3、二级相变4、压电效应5、异常晶粒长大三、简答题( 共 3 小题，共 35 分)1、（10 分）比较杨德方程、金斯特林格方程优缺点及适应条件。2、（10 分）为什么要抑制二次再结晶过程？3、（15 分）液体冷却时形成晶体或非晶玻璃体的内部原因和外部条件是什么？解释为什么金属材料凝固时倾向形成晶体，而陶瓷材料易于形成非晶玻璃体？四、计算题( 共 2 小题，共 35 分)1、（15 分）根据结晶学观点，氯化铯晶体属于体心立方结构。已知：Cs+的离子半径为 0.128 nm，Cl-的离子半径为 0.155 nm； Cs 的原子量为 132.91 g/mol，Cl 的原子量为 35.45 g/mol。请计算球状离子所占据的体积占晶胞体积的比例(堆积系数)及 CsCl 晶体的理论密度。假设 Cs+和 Cl-通过立方体对角线连接。(阿伏伽德罗常数值取6.023×1023)2、（20 分）晶体结构缺陷计算：（1）CaO 形成肖特基缺陷，写出其缺陷反应方程式，并计算单位晶胞 CaO 的肖特基缺陷数（已知 CaO 的密度是 3.0 g/cm3, 其晶格参数是 0.481 nm）;（2）CsCl 溶入 MgCl2中形成空位型固溶体，并写出固溶体的化学式；Al2O3掺入到 MgO 中，请写出二个合理的方程，并判断可能成立的方程是哪一种？写出其固溶体的化学式。（3）根据（2）和（3）总结杂质缺陷形成规律。五、相图分析(共 20 分)如图为 ABC 三元系统相图。1、（5 分）说明化合物 S 的熔融性质，并分析像图中各界线上温度变化的方向以及界线和无变量点的性质；2、（8 分）确定初始状态点为 1、2、3 和 4 的过冷熔体的冷却结晶过程；3、（3 分）在答题纸上用箭头标出△ABC 边上及各界线上的温降方向，并判断各界线性质；4、（4 分）分别将初始状态点为 5 和 6 的熔体，在平衡态条件下加热至完全熔融，说明其固液相组成的变化路径。答案一、填空题(共 15 空，每空 2 分，共 30 分)1、晶体的线位错包括刃位错、螺位错和混合位错等三种，其与博格斯矢量之间的关系分别是垂直、平行和既不平行也不垂直。2、烧结过程的主要传质机理有：扩散传质 、流动传质、 蒸发－凝聚传质 和 溶解 - 沉淀 。3、根据外来组元在基质晶体中所处位置的区别，固溶体可分为 置换型固溶体 和 填隙型固 溶体 等两大类，其固溶度的主要影响因素包括 原子或离子的尺寸 、 晶体结构类型 、 离 子类型和键性 和电价。二、名词解释(共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分)1、晶系晶系：晶体学中，根据晶胞棱边长度之间的关系和晶轴之间的夹角情况对晶体进行分类，可以将晶体分为七大晶系。2、自由度自由度：在既无新相生成也无旧相消失的条件下，平衡体系中独立自由变量的数目。3、二级相变二级相变：相变时新旧两相的化学势相等，化学势的一次偏导数也相等，但二阶偏导数不相等的相变。4、压电效应压电效应：包括正压电效应和逆压电效应。其中正压电效应是指晶体在机械力的作用下发生变形，使晶体内正负电荷中心相对位移而极化，致使晶体两端表面出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与应力成比例的现象；逆压电效应是指具有压电效应的晶体置于外电场中，电场使晶体内部正负电荷中心位移，导致晶体产生形变的现象。5、异常晶粒长大异常晶粒长大：当正常的晶粒长大过程停止后，具有多边界的大晶粒以自身为核心不断吞并近邻的小晶粒而快速长大的过程称为异常晶粒长大。三、简答题( 共 3 小题，共 35 分)1、（10 分）比较杨德方程、金斯特林格方程优缺点及适应条件。答：1）杨德尔方程优点：方程简单，易于计算转化率和反应时间在反应...