傻大方摘要：【无机|无机材料科学基础习题解答1|材料科学|基础|习题|解答】杂质缺陷占优势？说明原因。 解解：(a) 由题可知，由题可知， Frankel缺陷形成能缺陷形成能 1 Al3+被视为网络形成离子被视为网络形成离子，Z=4 007.2 84.37.482 284.。 2、33.4878.18 R Y=2Z2R2(42....

1、26 (a) 在在CaF2晶体中 ， 晶体中 ， Frankel缺陷形成能为缺陷形成能为2.8eV ， Schttky缺陷的生成能为缺陷的生成能为 5.5eV ， 计算在 ， 计算在25和和1600时热缺陷的浓度？时热缺陷的浓度？ (b) 如果如果CaF2晶体中晶体中 ， 含有 ， 含有10 6的 的YF3杂质 ， 则在杂质 ， 则在1600时 ， 时 ，CaF2晶体中晶体中是热是热 缺陷占优势还是缺陷占优势还是杂质缺陷占优势？说明原因 。
杂质缺陷占优势？说明原因 。
解解：(a) 由题可知 ， 由题可知 ，Frankel缺陷形成能缺陷形成能 1 Al3+被视为网络形成离子被视为网络形成离子 ， Z=4 007.2 84.37.482 284. 。

2、33.4878.18 R Y=2Z2R2(42.007)3.986 对对2 玻璃 ，玻璃 ，Na2O/Al2O312.1/4.87 1 Al3+被视为网络形成离子被视为网络形成离子 ，Z=4 078.2 287.483.03 283.03387.412.1 R X2RZ22.07840.156 Y=ZX40.1563. 844 讨论讨论： 1 玻璃 玻璃 Y1 3.986 , 2 玻璃 玻璃 Y2 3.844 即有：即有：Y1 Y2 所以在高温下所以在高温下 1 玻璃 玻璃 粘度粘度 2 玻璃 玻璃 粘度粘度 37 SiO2 熔体的粘度在熔体的粘度在1000时为时为1015dpa.s ， 在 ， 在1 。

3、400时为时为108dpa.s ，玻璃粘滞的活化能是多少？上述数据为恒压下取得 ， 若在恒容下获得 ， 玻璃粘滞的活化能是多少？上述数据为恒压下取得 ， 若在恒容下获得 ，你认为活化能会改变吗？为什么？你认为活化能会改变吗？为什么？ 解解：(a) 对对 0exp( E/kT)取对数得：取对数得： Ln Ln 0 E/kT 令令 A Ln 0 B E/k 则则Ln A B/T 将将 、T值代入上式值代入上式 1673 10 1273 10 8 15 B ALn B ALn 解之得：解之得： A32.88 B85828 活化能活化能 EBk858281.3810 23 1.1810 18(J/个 个) 粘滞的 。

【无机|无机材料科学基础习题解答1】4、活化能粘滞的活化能=1.1810-186.021023=710.3kJ/mol (b) 上述数据是在恒压下取得 ， 在恒容下 ， 预计活化上述数据是在恒压下取得 ， 在恒容下 ， 预计活化 能会有所不同 。
因为恒容时熔体所受压力应增加 ， 能会有所不同 。
因为恒容时熔体所受压力应增加 ，这将使其这将使其粘度增大粘度增大 ， 从而改变了活化能值 。
， 从而改变了活化能值 。
42 MgO-Al2O3-SiO2系统的低共熔物放在系统的低共熔物放在Si3N4陶瓷片上 ， 在低共陶瓷片上 ， 在低共 熔温度下 ， 液相的表面张力为熔温度下 ， 液相的表面张力为900mN/m ， 液体与固体的界面能为 ， 液体与固体的界面能为 600mN/m,测得接触角为测得 。

5、接触角为70.520 。
(1) 求求Si3N4的表面张力；的表面张力； (2) 把把Si3N4 在低共熔温度下进行热处理 ， 测试其热腐蚀的槽角为在低共熔温度下进行热处理 ， 测试其热腐蚀的槽角为600 ， 求的晶界 ， 求的晶界 能？能？ 解：解： (1) cos 70.52 600mN/m 900mN/m LVSLSV 0 SLLV 已知已知 600900cos70.520 901mN/m SS 0 60)2( 求求： ， 已已知知 mmN SS /1559 2 2 2 cos 0 SV 60 cos901 2 43 氧化铝瓷件中需要被银 ， 已知氧化铝瓷件中需要被银 ， 已知1000时时 1.00mN/m , (Ag 。

6、.L)=0.92mN/m;
=1.77mN/m, 问液态银能否润湿氧化铝瓷件表面？问液态银能否润湿氧化铝瓷件表面？ 可以用什么方法改善它们之间的润湿性？可以用什么方法改善它们之间的润湿性？ )./.( 32 SOAlLAg ).( 32 SOAl 解：解： 已知已知 (Ag.L)=0.92mN/m;
=1.77mN/m, 1.00mN/m ).( 32 SOAl )./.( 32 SOAlLAg 0 9 .146 837. 0 92. 0 77. 100. 1 cos VL SLSV 说明说明：液态银不能润湿氧化铝瓷件表面 。
液态银不能润湿氧化铝瓷件表面 。
改善方法改善方法：1、去除固体表面的吸 。

7、附膜 ， 提高、去除固体表面的吸附膜 ， 提高 SV 2、 降低降低 SL 3、 改变粗造度改变粗造度 6-8 已知已知A和和B两组份构成具有低共熔点的有限固溶体二元系统 。
试两组份构成具有低共熔点的有限固溶体二元系统 。
试 根据下列实验数据绘制概略相图：根据下列实验数据绘制概略相图：A的熔点为的熔点为1000 ， B的熔点为的熔点为 700 。
含 。
含B25的试样在的试样在500完全凝固 ， 其中含完全凝固 ， 其中含73 初相初相SA(B)和和 26 SA(B)+SB(A)共生体 。
含共生体 。
含B50的试样在同一温度下凝固完毕 ， 的试样在同一温度下凝固完毕 ，其中含其中含40初相初相SA(B)和和60 SA(B)+SB( 。

8、A)共生体 ， 而共生体 ， 而SA(B)相总量占晶相总量占晶 相总量的相总量的50 。
实验数据均在平衡状态时测定 。
实验数据均在平衡状态时测定 。
3 1 3 2 A B SA(B)+SB(A) SA(B) SB(A) SA(B)+L L+SB(A) a b CED x y zB% 分析分析：要绘制相图必须求出：要绘制相图必须求出C、D、 E三点 。
因而由题分析此两种组成点三点 。
因而由题分析此两种组成点 必在必在CE间 。
间 。
解：设解：设C点含点含B为为x%,E点含点含B为为y% D点含点含B为为z% 由题意得关系式：由题意得关系式： O 1 P 2 %50 50 %40 50 % 3 1 73 25 xz 。

9、 z xy y xy y 解得：解得：x=5.1 y=79.9 z=94.9 由此可确定由此可确定C、D、E三点的位置 ， 从而绘三点的位置 ， 从而绘 出其草图 。
出其草图 。
83 如果液态中形成一个边长为如果液态中形成一个边长为a的立方体晶核时 ， 其自由焓的立方体晶核时 ， 其自由焓 G 将写成什么形式？求出此时晶核的临界立方体边长将写成什么形式？求出此时晶核的临界立方体边长 aK 和临界核化和临界核化 自由焓自由焓 Ga ， 并 ， 并82题比较 ， 那一种形状的题比较 ， 那一种形状的 G大 ， 为什么？大 ， 为什么？ 解：解： V GaG .6a 32 对对 G求极值得：求极值得： 03a12a 0 2 KK V G a 。

10、 G 即即： V K G a 4 2 3 a 32 G V G 此此时时临临界界核核化化自自由由焓焓 2 3 K . 3 162 r 28 V K V G G G 可知为球形时 ， 可知为球形时 ， 由由 比较得 ， 比较得 ，Ga大 。
原因：大 。
原因：立方体成核临界半径大 ， 因而需要较高立方体成核临界半径大 ， 因而需要较高 的临界核化自由焓 。
的临界核化自由焓 。
85 由由A向向B转变的转变的相变中 ， 单位体积自由焓变化相变中 ， 单位体积自由焓变化 GV在在1000时时 为为-419kJ/mol；在；在900时为时为-2093kJ/mol ， 设 ， 设AB间界面能为间界面能为 0.5N/m求：求： (1) 在在900和和1000时的临界半径；时的临界半径； (2) 在在1000进行相变时所需的能量 。
进行相变时所需的能量 。
解：解：得：得：由由 V G 2 r K nm478 102093- 0.52 r 900 3 K 时：时： nm2387 10419- 0.52 r 1000 3 K 时：时： 得：得：由由 2 3 K . 3 16 G V G mN /102 . 1 )10(-419 0.5 . 3 16 G 1000 8 23 3 K 时：时： 。

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标题：无机|无机材料科学基础习题解答1