陆佩文材料科学基础名词解释-课后汇总

第二章 晶体结构 2.1 名词解释 晶体晶体 由原子(或离子分子等)在空间作周期性排列所构成的固态物质 晶胞晶胞 是能够反应晶体结构特征的最小单位 , 晶体可看成晶胞的无间隙堆垛而 成。晶体结构中的平行六面体单位 点阵点阵 (空间点阵) 一系列在三维空间按周期性排列的几何点. 对称对称：物体相同部分作有规律的重复。 对称型对称型： 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,又叫点群点群. 空间群空间群：是指一个晶体结构中所有对称要素的集合 布拉菲格子布拉菲格子 把基元以相同的方式放置在每个格点上，就得到实际的晶体结构。 基元只有一个原子的晶格称为布拉菲格子。 范德华健范德华健 分子间由于色散、诱导、取向作用而产生的吸引力的总和 配位数配位数:晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数. 2.2 试从晶体结构的周期性论述晶体点阵结构不可能有 5 次和大于 6 次的旋转对 称? 2.3金属Ni具有立方最紧密堆积的结构试问: I一个晶胞中有几个Ni原子？ II 若已知 Ni 原子的半径为 0.125nm，其晶胞边长为多少？ 2.4 金属铝属立方晶系，其边长为 0.405nm，假定其质量密度为 2.7g/m3 试确定 其晶胞的布拉维格子类型 2.5 某晶体具有四方结构，其晶胞参数为 a=b,c=a/2,若一晶面在 x y z 轴上的截 距分别为 2a 3b 6c,试着给出该晶面的密勒指数。 2.6 试着画出立方晶体结构中的下列晶面 （001） （110） （111）并分别标出下列 晶向[210] [111] [101]. 2.14 氯化铯（CsCl）晶体属于简立方结构，假设 Cs+和 Cl-沿立方对角线接触， 且 Cs+的半径为 0.170nm Cl-的半径为 0.181nm，试计算氯化铯晶体结构中离子 的堆积密度，并结合紧密堆积结构的堆积密度对其堆积特点进行讨论。 2.15 氧化锂（Li2O）的晶体结构可看成由 O2-按照面心立方密堆，Li+占据其四 面体空隙中，若 Li+半径为 0.074nm，O2-半径为 0.140nm 试计算 I Li2O 的晶胞 常数 II O2-密堆积所形成的空隙能容纳阳正离子的最大半径是多少。 2.16 MgO 具有 NaCl 型晶体结构，试画出 MgO 在（111） （110）和（100）晶面上 离子的排列图案，写出其离子面密度和晶面间距的表达式。 第三章 熔体玻璃体 3.1 熔体熔体 高温下熔融形成的液态固体 玻璃体玻璃体 高温熔体快冷时，由于冷却速度快，粘度增大太快，质点没来得及做有 规则排列就已经固化，形成玻璃体 网络形成体网络形成体：正离子是网络形成离子，单键强度大于 335 kJ/mol，能单独形成 玻璃的氧化物。 网络改变体网络改变体：正离子是网络变性离子，单键强度小于250KJ/mol，不能单独形成 玻璃，但能改变玻璃网络结构和性质的氧化物。 网络中间体网络中间体 网络改变体网络改变体 向玻璃中加入某种氧化物使得玻璃的结构改变，性质改变，这种氧 化物称为“网调整氧化物” 桥氧桥氧：与两个网络形成离子相连的氧称为桥氧， 非桥氧非桥氧: 只与一个网络形成离子相连的氧称为非桥氧 晶子学说晶子学说： 玻璃性质的变化是由于石英的多晶转变引起的。 所以玻璃是高分散晶 体（晶子）的集合体。 “晶子”不同于一般微晶，是带有晶格变形的有序区域， 它们分散在无定型介质中，从“晶子”部分到无定型部分的过渡是逐渐完成的， 两者之间无明显界线. 晶子学说的核心是结构的不均匀性及进程有序性。 无规则网络学说无规则网络学说： 凡是成为玻璃态的物质和相应的晶体结构一样， 也是由一个三 度空间网络所构成。这种网络是由离子多面体（三角体或四面体）构筑起来的。 玻璃中结构多面体的重复没有规律性。多面体的结合程度取决于桥氧离子的百分数， 而网络变性离子均匀而无序的分布在四面体骨架空隙中 玻璃形成温度玻璃形成温度 T Tg 又称脆性温度,是玻璃出现脆性的最高温度,由于在这个温度下 可以消除玻璃制品因不均匀冷却产生的内应力,因此又称为退火温度上限. 软化温度软化温度 T Tf 玻璃开始出现液体状态典型特征的温度,是玻璃可以拉成丝的最低 温度. 玻璃的通性玻璃的通性 各向同性, 热力学介稳性, 凝固的渐变性与可逆性, 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 无规密堆积模型无规密堆积模型将原子看作是不可压缩的硬球， 这些硬球无规则地堆垛， 使其总 体密度达到最大可能值。 液态金属的结构是由一些基本的几何单元组成的近程有 序，最小的单元是四面体，这种模型又成为密集无序堆垛模型 微晶无序模型微晶无序模型微晶：带有晶格变形的有序区域，大小为1--10nm，几个到几十个 原子间距。在微晶中心质点排列有序，离其中心越远则变形程度愈大。 拓扑无序模型拓扑无序模型拓扑无序模型认为：非晶态合金是均匀连续、致密填充、混乱无规 的原子硬球的集合，不存在微晶与周围原子以晶界分开的情况。 硼反常现象硼反常现象在 Na2O-SiO2 熔体中加入 B2O3 粘度会先增大后减小. 最初加入 B2O3 时，主要形成[SiO4]四面体进行补网作用，由于Na2O 拆网使粘度很低；随着 B2O3 加入量 的增加，[BO4]含量增加，粘度不断增加，直到补网完成[BO4]的比例最大，粘度达到最大 值；此后继续加入 B2O3，则形成[BO3]平面三角形的结构，使网络的连接变得疏松，又导 致粘度η下降. (其他名词解释) 类质同晶类质同晶： 物质结晶时， 其晶体结构中原有离子或原子的配位位置被介质中部分 类质类似的它种离子或原子占存，共同结晶成均匀的，单一的混合晶体，但不引 起键性。 同质多晶同质多晶： 化学组成相同的物质， 在不同的热力学条件下结晶或结构不同的晶体。 正尖晶石正尖晶石： 二价阳离子分布在 1/8 四面体空隙中， 三价阳离子分布在 1/2 八面体 空隙的尖晶石。 反尖晶石反尖晶石： 如果二价阳离子分布在八面体空隙中， 而三价阳离子一半在四面体空 隙中，另一半在八面体空隙中的尖晶石。 分化过程分化过程:架状[SiO4]断裂称为熔融石英的分化过程。 缩聚过程缩聚过程:分化过程产生的低聚化合物相互发生作用，形成级次较高的聚合物， 次过程为缩聚过程。 单键强度单键强度：化合物的分解能除以化合物的配位数得出的商数即为单键强度。 3.2影响熔体粘度的因素有哪些？分析 R2O 对硅酸盐熔体黏度的影响规律以及原 因 3.3 简述石英晶体，石英熔体，Na2O·SiO2 熔体结构和性质的区别 3.4 简述非晶态合金材料的主要特性以及应用 3.6 SiO2 熔体粘度在 1000°C 时的粘度 10 的 14 次方 Pa*S，在 1400°C 时为 10 的 7 次方 Pa*S， Si2O 玻璃的粘滞流动的活化能是多少？上述数据在恒压下获得， 若在恒容下获得，你认为活化能会改变吗为什么？ 3.8 在 SiO2 中应加入多少 Na2O，使玻璃的 O/Si=2.5 ？此时析晶能力是增强还 是减弱？ 3.9 计算下列玻璃的结构参数以及非桥氧分数 （1） （2） （3） （4） 3.10 有一种玻璃组成