材料物理化学考试卷及问题详解总结材料.doc

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1、模拟试卷一一、解释下列问题（30分每题5分）1、  非均相成核：母液中存在某界面（空位、杂质、位错），成核会优先在界面上进行，这种成核系统为非均相成核。2、  非稳定扩散：扩散过程中任一点浓度随时间变化。3、  无序扩散：无化学位梯度、浓度梯度、无外场推动力，由热起伏引起的扩散。质点的扩散是无序的、随机的。4、  烧结宏观定义：粉体在一定温度作用下，发生团结，使气孔率下降，致密度提高，强度增大，晶粒增长，这种现象即为烧结。5、  互扩散推动力：化学位梯度。二、分析说明：为什么非均相成核比均相成核更易进行？（10分）因为：△G#c=

2、△Gc。f（θ）并且：f（θ）=(2+COSθ)(1-COSθ)2/4，当：θ=90度时，f（θ）=(2+COSθ)(1-COSθ)2/4=(2+0)(1-0)2/4=2/4=1/2，所以：△G#c=△Gc。f（θ）=1/2。△Gc，即：非均相成核所需能量是均相成核的一半，杂质存在有利成核。三、说明下列问题（20分）1、相变过程的推动力：相变推动力为过冷度（过热度）的函数，相平衡理论温度与系统实际温度之差即为相变过程的推动力。ΔG=ΔH-TΔH/T0=ΔHT0-T/T0=ΔH.ΔT/T0式中：T0--相变平衡温度，ΔH--相变热，

3、T---任意温度。自发反应时：ΔG<0,即ΔH.ΔT/T0<0相变放热（凝聚，结晶）：ΔH<0则须：ΔT>0，T0>T，过冷，即实际温度比理论温度要低，相变才能自发进行。相变吸热（蒸发，熔融）：ΔH>0，ΔT<0，T0

4、性、不发生原子扩散、相变速度快可达声速、相变有一定围。2、 说明影响固相反应的因素？反应物化学组成与结构的影响；颗粒度和分布影响；反应温度、压力、气氛影响；矿化剂的影响。五、说明影响扩散的因素？（20分）化学键：共价键方向性限制不利间隙扩散，空位扩散为主。金属键离子键以空位扩散为主，间隙离子较小时以间隙扩散为主。缺陷：缺陷部位会成为质点扩散的快速通道，有利扩散。温度：D=D0exp（-Q/RT）Q不变，温度升高扩散系数增大有利扩散。Q越大温度变化对扩散系数越敏感。杂质：杂质与介质形成化合物降低扩散速度；杂质与空位缔合有利扩散；杂质

5、含量大本征扩散和非本征扩散的温度转折点升高。扩散物质的性质：扩散质点和介质的性质差异大利于扩散扩散介质的结构：结构紧密不利扩散。模拟试卷二一、解释下列问题（30分每题5分）1、  非均相成核：母液中存在某界面（空位、杂质、位错），成核会优先在界面上进行，这种成核系统为非均相成核。2、  非稳定扩散：扩散过程中任一点浓度随时间变化。3、  无序扩散：无化学位梯度、浓度梯度、无外场推动力，由热起伏引起的扩散。质点的扩散是无序的、随机的。4、  烧结宏观定义：粉体在一定温度作用下，发生团结，使气孔率下降，致密度提高，强度增大，晶粒增长，

6、这种现象即为烧结。5、  互扩散推动力：化学位梯度。二、分析说明：为什么非均相成核比均相成核更易进行？（10分）因为：△G#c=△Gc。f（θ）并且：f（θ）=(2+COSθ)(1-COSθ)2/4，当：θ=90度时，f（θ）=(2+COSθ)(1-COSθ)2/4=(2+0)(1-0)2/4=2/4=1/2，所以：△G#c=△Gc。f（θ）=1/2。△Gc，即：非均相成核所需能量是均相成核的一半，杂质存在有利成核。三、说明下列问题（20分）1、相变过程的推动力：相变推动力为过冷度（过热度）的函数，相平衡理论温度与系统实际温度之差

7、即为相变过程的推动力。ΔG=ΔH-TΔH/T0=ΔHT0-T/T0=ΔH.ΔT/T0式中：T0--相变平衡温度，ΔH--相变热，T---任意温度。自发反应时：ΔG<0,即ΔH.ΔT/T0<0相变放热（凝聚，结晶）：ΔH<0则须：ΔT>0，T0>T，过冷，即实际温度比理论温度要低，相变才能自发进行。相变吸热（蒸发，熔融）：ΔH>0，ΔT<0，T0

8、C0/R02ρn.)t=1-2/3G-(1-G)2/3公式中：R0---反应物等径球颗粒半径；G---转化率；Kk---速度常数；t---时间；D---扩散系数；n---分子数；C0---初始气体浓度；μ---分子量；ρ---产物密度。由公式可见：