发布时间 : 星期四 文章材料科学与工程基础第二版考试必备宝典.更新完毕开始阅读
21. 计算（a）面心立方金属的原子致密度；（b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子 半径r(Na+)=0.097,r(Cl-)=0.181）;（c）由计算结果，可以引出什么结论？
（c）结论：原子大小相同时，致密度与原子的大小无关；当有不同种类的原子出现时，其原子的相对大小必然影响致密度。
22．有序合金的原子排列有何特点? 这种排列和结合键有什么关系？
解：特点：各组元质点分别按照各自的布拉菲点阵排列，称为分点阵，整个固溶体由各组元的分点阵组成的复杂点阵，称为超点阵或超结构。
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24.如何根据固溶体密度判断固溶体类型
ρc<ρe间隙式固溶体 ρc=ρe置换式固溶体
ρc<ρe缺位式固溶体
25.举例说明非化学计量化合物判断其正负离子空缺情况
组分偏移化学式的化合物即为非化学计量化合物 如FeO中Fe2+氧化成Fe3+则形成阳离子空位
26.书上各例题
27.铝为面心立方晶体，摩尔质量为26.97原子半径为0.143nm，求铝的密度？
ρc=N*M/Na*V
28．晶体缺陷的分类。 肖脱基缺陷(Schottky Defect) 弗仑克尔缺陷 (Frenkel Defect)： 点缺陷对晶体性质的影响
解：肖脱基缺陷：有空位，无间隙原子，原子逃逸到晶体外表面或内界面（晶界）。 弗仑克尔缺陷：同时形成等量的空位和间隙原子，空位和间隙原子对其数量远少于肖脱基（空位）缺陷。
点缺陷对晶体性质的影响： 点缺陷存在和空位运动，造成小区域的晶格畸变。 1）使材料电阻增加定向流动的电子在点缺陷处受到非平衡力，使电子在传导中的散射增加； 2）加快原子的扩散迁移空位的迁移伴随原子的反向运动； 3）使材料体积增加，密度下降 4）比热容增大附加空位生成焓 5）改变材料力学性能间隙原子和异类原子的存在，增加位错运动阻力,使强度提高，塑性下降。
29．柏氏矢量的物理意义。
解：表示晶体形成位错的滑移方向和大小。
30.体积（晶格）扩散的微观机制类型
解：体积扩散是金属原子从一个平衡位置转移到另一个平衡位置。包括3种微观扩散机制：①空位机制，其中一个原子与相邻空位交换位置。
②间隙机制，自间隙原子将一个相邻原子调换到间隙位置上。 ③直接交换机制，相邻原子成对的互相交换位置
31.比较下列各因素对扩散系数的影响，并简要说明原因。
1．温度对扩散系数的影响
2．金属键晶体的扩散系数与共价键晶体或离子键晶体的扩散系数
3．体积扩散系数（晶格或点阵）与短路扩散系数（沿位错、晶界、表面） 4．间隙固溶体的扩散系数与置换型固溶体的扩散系数。 5．铁的自扩散系数α(Fe ) 与γ( Fe )
解：1.温度越高，扩散系数越大；间隙机制和空位机制都遵循热激活规律，温度提高，超过能垒几率越大，同时晶体的平衡空位浓度也越高，扩散系数提高。 2.原子的迁移要挤开通路上的原子，引起局部点阵畸变，部分破坏原子结合键才能通过。键能越强，原子间的结合键力越强，激活能越大，扩散系数越小。 共价键晶体和离子键晶体的扩散系数<金属键晶体的扩散系数。
3.①晶体结构反映了原子在空间的排列情况，原子排列越紧密，原子间的结合力越强，扩散激活能越高，而扩散系数越小；②处于晶体表面、晶界和位错处的原子位能总高于正常晶格上的原子，他们扩散所需的活化能也较小，相应的扩散系数较大。
D表面>D晶界>D沿位错>D晶内
4.间隙型固溶体比置换型固溶体容易扩散。因为间隙扩散机制的扩散激活能小于置换型扩散。间隙型固溶体中间隙原子已位于间隙，而置换型固溶体中溶质原子通过空位机制扩散时，需要首先形成空位，因而激活能高。
5.α(Fe )属于体心结构，γ( Fe )属于面心结构，面心结构点阵比体心结构点阵紧密，铁在面心立方点阵中的自扩散系数Dγ-Fe与在体心立方点阵的Dα-(Fe)相比， 在912℃时，Dα-(Fe)≈280Dγ-Fe
32.书上例题
33.无规网络模型的结构特点 34 2-66
35．结构弛豫，非晶态的晶化和熔体结晶有何异同？
解： ② 结构驰豫刚制备的不稳定态非晶材料，常温或加热保温退火，许多性质将随时间发生变 化，达到另一种亚稳态。
③ 非晶态的晶化与熔体冷凝结晶的异同点： 都是由亚稳态向晶态的相变，受成核和晶体生长控制。
非晶态晶化: T ＜Tg，相变驱动力大，成核功小，利于成核和 晶体生长； 粘度大，固相内扩散，扩散慢，不利于成核和 晶体生长，更有利于保持非晶状态。 熔体冷凝结晶：Tg＜T＜Tm，液体内的扩散
36．分别求W(Sn)=61.9%和W(Sn)=50%时，在183℃转变时，各相的相对含量?
解： ②W(Sn)=50% w α =（ 61.9?50）/（61.9?19） ×100%=27.74%，w β =1?w α =72.26%
37.固体表面结构的主要特点?
解：固体表面结构的主要特点是存在着不饱和键和范德华力。 晶体不同晶面的表面能数值不同，密排面的表面能最低，故晶体力图以密排面作为晶体的外表面；
38.分析讨论影响材料表面能的因素?
解：表面能是增加单位面积的表面，需要做的功.扩张表面时。要克服原有原子、分子或离子之间的相互作用。作用力弱，做功小，表面能低。
1）键性：表面能反映质点间的引力作用，强键力的金属和无机材料表面能较高。 低表面能物质：水0.059，石蜡 0.03， PE 0.035，PTFE 0.023，PA66 0.047 2）温度：温度升高，表面能一般减小。热运动削弱了质点间的吸引力。
3）杂质：含少量表面能较小的组分，可富集于表面，显著降低表面能；含少量表面能较大的组分，倾向于体内富集，对表面能影响小
39.三种润湿的数学表达式?
解：①沾湿：WA = －ΔG = γSg+ γLg－γSL ② 润湿：Wi= －ΔG = γsg - γsL ③ 铺展：S = －ΔG = γsg - γLg - γsL
三种润湿的共同点: 液体将气体从固体表面排开，使原有的固/气(或液/气)界面消失，被固/液界面取代 三种润湿的规律：
沾湿粘附功Wa = A+ γLgWa =γSg+ γLg－γSL 浸湿Wi = A =γsg - γsL 铺展S = A －γLg
γSg越大，γSL越小，粘附张力A越大，越有利于各种润湿； 沾湿：γLg大，有利沾湿； 浸湿：γLg，无影响;
铺展：γLg小，有利铺展。 改变润湿性主要取决于γSg，γLg，γSL的相对大小，改变
γSg较难，实际上更多的是考虑改变γLg和γSL。
40.润湿的本质是
解：润湿的本质是异相接触后体系的表面能下降。
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41.硅烷偶联剂？
硅烷偶联剂是一类在分子中同时含有两种不同化学性质基团的有机硅化合物，其经典产物可用通式YSiX3表示。式中，Y为非水解基团，包括链烯基（主要为乙烯基），以及末端带有Cl、NH2、SH、环氧、N3、（甲基）丙烯酰氧基、异氰酸酯基等官能团的烃基，即碳官能基；X为可水解基团，包括Cl,OMe, OEt, OC2H4OCH3, OSiMe3, 及OAc等。由于这一特殊结构，在其分子中同时具有能和无机质材料（如玻璃、硅砂、金属等）化学结合的反应基团及与有机质材料（合成树脂等）化学结合的反应基团，可以用于表面处理