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二 O 一二年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目及代码： 无机材料科学基础 适用专业： 材料科学与工程 可使用的常用工具：计算器。 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。 准考证号码： 811 密 封 线 内 不 要 写 题 一、名词解释（40 分） 1. 液相独立析晶 2. 本征扩散与非本征扩散 3. 组份数与独立组份数 4. 类质同晶与同质多晶 5. 热压烧结与活化烧结 二、试述差热分析 DTA 的基本原理及其主要作用（20 分） 三、试推导开尔文（Kelvin）公式： ln( P Mγ 1 1 )= ( + ) ，并说明它的物理意义。 （15 分） P0 ρRT r1 r2 报考学科、专业： 四、在浇铸锰钢时，如果使用熔融石英陶瓷浸入式水口，其 SiO2 以纯粹状态存在，[Si]和[Mn] 钢液中浓度分别为 0.3%和 1.5%，锰钢中 Mn 与水口耐火材料的反应可以写为： 2[Mn]+SiO2（s）=2(MnO)+[Si]。相关的热力学数据为： Si(l)+O2=SiO2(s) △G0=-946770+198.6T(J) (a) 0 2Mn(l)+O2=2MnO(s) △G =-802978+171.4T(J) (b) 0 2Mn(l)=2[Mn]1% △G =-76.2T(J) (c) 0 Si(l)→[Si]1% △G =-119130-24.5T(J) (d) 0 2MnO(s) →2(MnO) △G =108680-52.8T(J) (e) 假定在此条件下组分（MnO）的活度为 a（MnO）＝0.1。 试判断在 1550℃下能否使用熔融石英浸入式水口冶炼锰钢（20 分）？ 五、Si 和 Al 原子的相对质量非常接近（分别为 28.09 和 26.98） ，但 SiO2 和 Al2O3 的密度 相差很大（分别为 2.65g/cm3 和 3.96g/cm3） 。试计算 SiO2 和 Al2O3 的堆积密度，并用晶体结构 姓名： 及鲍林规则说明密度相差大的原因。另已知： R RAl3+ ＝0.053nm Si 4+ ＝0.026nm， R O 2− ＝0.138nm（四配位） ； （20 分） RO2− ＝0.14nm（六配位） 第 1 页 共 2 页

六、凝聚系统相图测定方法有静态法和动态法两种，说明这两种方法的基本原理，并扼要阐 述相图中等温线的获得方法。 （20 分） 七、试述铝矾土（主要成分为：高岭石 Al2O3·2SiO2·2H2O 和水铝石 Al2O3·H2O）从室温 加热到 1600℃ 烧结过程中的所有物理化学变化，并写出有关的反应方程式。 （15 分） 第 2 页 共 2 页