&2.1以NaCl晶胞为例，试说明面心立方紧密堆积中的八面体和四面体空隙的位置和数量。以NaCl晶胞中（001）面心的一个球（Cl-离子）为例，它的正下方有1个八面体空隙（体心位置），与其对称，正上方也有1个八面体空隙；前后左右各有1个八面体空隙（棱心位置）。所以共有6个八面体空隙与其直接相邻，由于每个八面体空隙由6个球构成，所以属于这个球的八面体空隙数为6×1/6=1。在这个晶胞中，这个球还与另外2个面心、1个顶角上的球构成4个四面体空隙（即1/8小立方体的体心位置）；由于对称性，在上面的晶胞中，也有4个四面体空隙由这个参与构成。所以共有8个四面体空隙与其直接相邻，由于每个四面体空隙由4个球构成，所以属于这个球的四面体空隙数为8×1/4=2。
#2.2试解释说明为什么在硅酸盐结硅酸盐晶体结构分类依据是什么？可分为哪几类，每类的结构特点是什么？（9分）
答：硅酸盐晶体结构分类依据是：结构中硅氧四面体的连接方式。
1.岛状：硅氧四面体孤立存在；2.组群状：硅氧四面体以两个、三个、四个或六个，通过共用氧相连成硅氧四面体群体，群体之间由其它阳离子连接；3.链状：硅氧四面体通过共用氧相连，在一维方向延伸成链状，链与链之间由其它阳离子连接；4.层状：硅氧四面体通过三个共用氧在两维平面内延伸成硅氧四面体层(高岭石1:1型，蒙脱石、滑石2：1)；5.架状：每个硅氧四面体的四个顶角都与相邻的硅氧四面体共顶，形成三维空间结构。
#2.3鲍林规则：（1）配位体规则，围绕每个阳离子，形成一个阳离子配位多面体，阴、阳离子的距离决定了它们的半径之和，阳离子的配位数取决于它们的半径之比，与电价无关。（2）静电价规则，在一个稳定的离子化合物结构中，每一个阴离子的电价等于或者近似等于相邻阳离子分配给这个阴离子的静电价强度总和。3。阴离子配位数多面体的共顶，共棱和共面规则）在一个配位结构中，两个阴离子配位多面体共棱，特别是共面时，结构稳定会降低。（4）在一个含有不同阳离子的晶体结构中，电价高，配位数小的阳离子，趋向于不相互共享配位多面体要素。（5）节约规则，在同一个晶体结构中，本质上不同的结构单元的数目趋向于最小数目。 @2.4MgO具有NaCl结构。根据O2-半径为0.140nm和Mg2+半径为0.072nm，计算球状离子所占据的体积分数和计算MgO的密度。并说明为什么其体积分数小于74.05%？(10分)
Test of Fundamentals
of Materials
Science
材料科学基础试题库
郑举功 编
一、填空题
0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____，当烧结分别进行四种传质时，颈部增长x/r与时 2 间t的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。
0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ，含有平移操作的对称要素种类有_____ 、_____ 。
0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是 _____、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。
0004.晶体有两种理想形态，分别是 _____和 _____。
0005.晶体是指内部质点 排列的固体。
0006.以NaCl晶胞中（001）面心的一个球（Cl-离子）为例，属于这个球的八面体空隙数为 ，所以属于这个球的四面体空隙数为 。
0007.与非晶体比较晶体具有自限性、 、 、 、 和稳定性。
0008.一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X、Y、Z上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a，其晶面的晶面指数是 。
0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性，当真实接触角θ 时，粗糙度越大，表面接触角 ，就越容易湿润；当θ ，则粗糙度 ，越不利于湿润。
0010.硼酸盐玻璃中，随着Na2O（R2O）含量的增加，桥氧数 ，热膨胀系数逐渐下降。当Na2O含量达到15%—16%时，桥氧又开始 ，热膨胀系数重新上升，这种反常现象就是硼反常现象。
2020年硕士研究生招生考试初试 材料科学基础 科目考试大纲一、考查目标《材料科学基础》考试涵盖晶体和非晶态结构与性质，固体表面与界面，相平衡与相图以及过程动力学等知识。要求考生掌握本课程的基本原理和基本规律，理解无机材料组成、结构、性能和材料用途之间相互关系及制约规律，考查学生运用材料科学的基本原理解决实际问题的能力。二、考试形式与试卷结构 （一）试卷满分及考试时间满分：150分，考试时间：180分钟 （二）答题方式闭卷，笔试。 （三）试卷内容结构1．晶体结构 15~25%2．晶体结构缺陷 10~15%3．熔体和玻璃体 10~15%4．固体表面与界面 10~15%5．相平衡与相图 20~30%6．扩散 10~15%7．固相反应 10~15%8．相变 10~20%9．烧结 15~25% （四）试卷题型结构1．填空题 10~20分2．选择题 10~20分
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精品文档 1.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。
液相烧结：有液相参加的烧结过程。
2.金属键:自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。
3.离子键：金属原子自己最外层的价电子给予非金属原子，使自己成为带正电的正离子，而非金属得到价电子后使自己成为带负电的负离子，这样正负离子靠它们之间的静电引力结合在一起。
共价键：由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。
氢键：由氢原子同时与两个电负性相差很大而原子半径较小的原子（O，F，N等）相结合而产生的具有比一般次价键大的键力。
弗兰克缺陷：间隙空位对缺陷
肖脱基缺陷：正负离子空位对的
奥氏体：γ铁内固溶有碳和(或)其他元素的、晶体结构为面心立方的固溶体。
布拉菲点阵:除考虑晶胞外形外，还考虑阵点位置所构成的点阵。
不全位错：柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。
玻璃化转变温度：过冷液体随着温度的继续下降，过冷液体的黏度迅速增大，原子间的相互运动变得更加困难，所以当温度降至某一临界温度以下时，即固化成玻璃。这个临界温度称为玻璃化温度Tg。
表面能:表面原子处于不均匀的力场之中，所以其能量大大升高，高出的能量称为表面自由能（或表面能）。
半共格相界：若两相邻晶体在相界面处的晶面间距相差较大，则在相界面上不可能做到完全的一一对应，于是在界面上将产生一些位错，以降低界面的弹性应变能，这时界面上两相原子部分地保持匹配，这样的界面称为半共格界面或部分共格界面。
柏氏矢量:描述位错特征的一个重要矢量，它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向，也使位错扫过后晶体相对滑动的量。
柏氏矢量物理意义：
① 从位错的存在使得晶体中局部区域产生点阵畸变来说：一个反映位错性质以及由位错引起的晶格畸变大小的物理量。 精品文档
精品文档 ② 从位错运动引起晶体宏观变形来说：表示该位错运动后能够在晶体中引起的相对位移。
