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二 O 一四年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目代码及科目名称： 811 无机材料科学基础 可使用的常用工具： 计算器，直尺或三角板 除作图部分直接在原图上绘制，其它答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律 无效，考完后试题随答题纸交回。 考试时间 3 小时，总分值 150 分。 一、填空题（30×1 分=30 分） 1. β-Ca2[SiO4]、 Na[AlSi3O8]、 CaMg[Si2O6]、Mg3[Si4O10](OH)2、Mg3Al3[AlSi5O18]分属（1） 、 （2） 、 （3） 、 （4） 、 （5）硅酸盐晶体。 2. 粘土荷电的主要原因有： （6） 、 （7）和（8） 。 3. 当液体与固体相接触，固相不被液体所润湿，则两相的表面张力的关系应是（9） 。 4. 离子晶体通常借助表面离子的极化变形和重排来降低其表面能，对于下列离子晶体 CaF2、 PbF2、PbI2、BaSO4 、SrSO4 的表面能，最小的是（10） 。 5. 粘土泥浆胶溶必须使介质呈 （11） ，还必须有(12)价阳离子交换粘土原来吸附的阳离子。 6. 在玻璃性质随温度变化的曲线上有二个特征温度(13)和(14)，与这二个特征温度相对应的 粘度分别为(15)和(16)。 7. 当温度不变时，硅酸盐熔体中的聚合物种类、数量与熔体组成（O/Si 比）有关。O/Si 比 值大，表示碱性氧化物含量高，这时熔体中的(17)。 8. 按照在形成氧化物玻璃中的作用，下列氧化物网络变性体 Na2O、BaO 、P2O5、Al2O3、 CaO、K2O、SiO2、B2O3 有 (18) ，中间体有(19)，网络形成体有：(20)。 9. 在三元系统中，无变量点有三种，分别是：(21)、(22)和(23) 。 10. 析晶过程包含(24)和 (25)两 个过程。 11. 晶体中质点的扩散迁移方式有（26） 、 （27） 、 （28） 、 （29）和（30） 。 二、名词解释(4×5 分=20 分） 1. 2. 3. 4. 1. 姓名： 准考证号码： 报考专业： 密 封 线 内 不 要 写 题 矿化剂 位移型相变和重建性相变 小角度晶界和大角度晶界 网络形成体和网络变性体 三、简答（3×10 分=30 分） 表面力的存在使固体表面处于高能量状态，然而，能量愈高系统愈不稳定，那么固体是通 过何种方式降低其过剩的表面能以达到热力学稳定状态的。 2. 3. 烧结推动力是什么？它可凭哪些方式推动物质的迁移？ 纯固相反应具有何特点，为什么固相反应有气体或液体参与时，范特霍夫规则就不适用 了？ 第 1 页 共 3 页

四、分析计算题(70 分） 1. （15 分）镁铝尖晶石 MgAl2O4 晶体结构中，氧离子作面心立方堆积，结构中 A 块和 B 块的质点配置见图 1。 （1）A 块、B 块主要反应的是哪种离子的配位情况？写出其配位多面体和配位数； （2）指出结构中氧离子的配位数和配位多面体，并判断其电价是否平衡； （3）若尖晶石的晶胞分子数为 8，且 A 块、B 块在空间交替出现，请写出尖晶石的化学式； （4）分析该结构是正尖晶石还是反尖晶石。 图 1 镁铝尖晶石结构示意图 2. （15 分）为了观察镁铝尖晶石的形成，实验设计由过量的 MgO 微粒包裹粒径为 1µm 的 球状 Al2O3，实验中观察到在恒定温度下，第一个小时有 20%的 Al2O3 起了反应，试计算 完全反应的时间： （1）用杨德尔方程计算； （2）用金斯特林格方程计算； （3）请比较计算结果差别的原因。 （10 分）已知： 4Al(l)+3C(s)=Al4C3(s) △Go1=-265000+95.06T (J/mol) 2Al(l)+1.5O2(g) = Al2O3(s) △Go2=-1574100+275.01T (J/mol) C(s)+0.5O2(g)=CO(g) △Go3= -114400-85.77T (J/mol) 试问在 2100℃电熔温度下，能否用碳电极来生产电熔刚玉？ （30 分）相图分析 3. 4. 有一三元相图如图 2 所示： 1． 划分副三角形，标明初晶区； 2． 标出图中各条界线上温度下降方向； 3． 判断各无变点的性质，并写出相平衡方程； 4． 指出化合物 S 的性质； 5． 分析图中点 D 的析晶路线，并在图中作图进行标明。 第 2 页 共 3 页

图2 第 3 页 共 3 页