簡(jiǎn)介：UNIT1一、材料根深蒂固于我們生活的程度可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過(guò)了我們的想象，交通、裝修、制衣、通信、娛樂(lè)（RECREATION）和食品生產(chǎn)，事實(shí)上（VIRTUALLY），我們生活中的方方面面或多或少受到了材料的影響。歷史上，社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步和生產(chǎn)材料的能力以及操縱材料來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的需求密切（INTIMATELY）相關(guān)，事實(shí)上，早期的文明就是通過(guò)材料發(fā)展的能力來(lái)命名的（石器時(shí)代、青銅時(shí)代、鐵器時(shí)代）。二、早期的人類(lèi)僅僅使用（ACCESS）了非常有限數(shù)量的材料，比如自然的石頭、木頭、粘土（CLAY）、獸皮等等。隨著時(shí)間的發(fā)展，通過(guò)使用技術(shù)來(lái)生產(chǎn)獲得的材料比自然的材料具有更加優(yōu)秀的性能。這些性材料包括了陶瓷（POTTERY）以及各種各樣的金屬，而且他們還發(fā)現(xiàn)通過(guò)添加其他物質(zhì)和改變加熱溫度可以改變材料的性能。此時(shí)，材料的應(yīng)用（UTILIZATION）完全就是一個(gè)選擇的過(guò)程，也就是說(shuō)，在一系列有限的材料中，根據(jù)材料的優(yōu)點(diǎn)來(lái)選擇最合適的材料，直到最近的時(shí)間內(nèi)，科學(xué)家才理解了材料的基本結(jié)構(gòu)以及它們的性能的關(guān)系。在過(guò)去的100年間對(duì)這些知識(shí)的獲得，使對(duì)材料性質(zhì)的研究變得非常時(shí)髦起來(lái)。因此，為了滿足我們現(xiàn)代而且復(fù)雜的社會(huì)，成千上萬(wàn)具有不同性質(zhì)的材料被研發(fā)出來(lái)，包括了金屬、塑料、玻璃和纖維。三、由于很多新的技術(shù)的發(fā)展，使我們獲得了合適的材料并且使得我們的存在變得更為舒適。對(duì)一種材料性質(zhì)的理解的進(jìn)步往往是技術(shù)的發(fā)展的先兆，例如如果沒(méi)有合適并且沒(méi)有不昂貴的鋼材，或者沒(méi)有其他可以替代（SUBSTITUTE）的東西，汽車(chē)就不可能被生產(chǎn)，在現(xiàn)代、復(fù)雜的（SOPHISTICATED）電子設(shè)備依賴于半導(dǎo)體（SEMICONDUCTING）材料四、有時(shí)，將材料科學(xué)與工程劃分為材料科學(xué)和材料工程這兩個(gè)副學(xué)科（SUBDISCIPLINE）是非常有用的，嚴(yán)格的來(lái)說(shuō)，材料科學(xué)是研究材料的性能以及結(jié)構(gòu)的關(guān)系，與此相反，材料工程則是基于材料結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，來(lái)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)具有預(yù)定性能的材料，基于預(yù)期的性能。材料科學(xué)家發(fā)展或者合成（SYNTHESIZE）新的材料，然而材料工程師則是生產(chǎn)新產(chǎn)品或者運(yùn)用現(xiàn)有的材料來(lái)發(fā)展生產(chǎn)材料的技術(shù)，絕大部分材料學(xué)的畢業(yè)生被同時(shí)訓(xùn)練成為材料科學(xué)家以及材料工程師。五、STRUCTURE”一詞是個(gè)模糊（NEBULOUS）的術(shù)語(yǔ)值得解釋。簡(jiǎn)單地說(shuō)，材料的結(jié)構(gòu)通常與其內(nèi)在成分的排列有關(guān)。原子（SUBATOMIC）內(nèi)的結(jié)構(gòu)包括介于單個(gè)原子間的電子和原子核的相互作用。在原子水平上，結(jié)構(gòu)包括（EMCOMPASSES）原子或分子與其他相關(guān)的原子或分子的組織。在更大的結(jié)構(gòu)領(lǐng)域（REALM）上，其包括大的原子團(tuán)，這些原子團(tuán)通常聚集（AGGLOMERATE）在一起，稱為“微觀”結(jié)構(gòu)，意思是可以使用某種顯微鏡直接觀察得到的結(jié)構(gòu)。最后，結(jié)構(gòu)單元可以通過(guò)肉眼看到的稱為宏觀結(jié)構(gòu)。六、“PROPERTY”一詞的概念值得詳細(xì)（ELABATE）闡述。在使用中，所有材料對(duì)外部的刺激（STIMULI）都表現(xiàn)（EVOKE）出某種反應(yīng)。比如，材料受到力作用會(huì)引起形變，或者拋光金屬表面會(huì)反射光。材料的特征取決于其對(duì)外部刺激的反應(yīng)程度（MAGNITUDE）。通常，材料的性質(zhì)與其形狀及大小無(wú)關(guān)。七、實(shí)際上，所有固體材料的重要性質(zhì)可以概括分為六類(lèi)機(jī)械、電學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)（OPTICAL）和腐蝕性（DETERIATIVE）。對(duì)于每一種性質(zhì)，其都有一種對(duì)特定刺激（STIMULUS）引起反應(yīng)的能力。如機(jī)械性能與施加壓力引起的形變有關(guān)，包括彈性、強(qiáng)度和韌性。對(duì)于電性能，如電導(dǎo)性（CONDUCTIVITY）和介電（DIELECTRIC）系數(shù)，特定的刺激物（STIMULUS）是電場(chǎng)。固體的熱學(xué)行為則可用熱容和熱導(dǎo)率來(lái)表示。磁學(xué)性質(zhì)表示一種材料對(duì)施加的電場(chǎng)的感應(yīng)能力。對(duì)于光學(xué)性質(zhì)（OPTICAL），刺激物（STIMULUS）是電磁或光照。用折射（REFRACTION）和反射（REFLECTIVITY）來(lái)表示光學(xué)性質(zhì)。最后，腐蝕ELEMENTSOFMATERIALSTHEIRPROPERTIES2材料工程學(xué)主要解決材料的制造問(wèn)題和材料的應(yīng)用問(wèn)題。MATERIALENGINEERINGMAINLYTOSOLVETHEPROBLEMCREATEMATERIALAPPLICATION3材料的加工過(guò)程不但決定了材料的結(jié)構(gòu)，同時(shí)決定了材料的特征和性能。MATERIALSPROCESSINGPROCESSISNOTONLYTODECIDEDSTRUCTUREDECIDEDTHATTHEMATERIALACTERISTICPERFMANCE4材料的力學(xué)性能與其所受外力或負(fù)荷而導(dǎo)致的形變有關(guān)。MATERIALMECHANICALPROPERTIESRELATEDDEFMATIONTOTHEAPPLIEDLOADFCEUNIT2材料的分類(lèi)一、固體材料可以被很容易的分成三個(gè)范疇金屬、陶瓷以及聚合物，這個(gè)分類(lèi)是基于原子結(jié)構(gòu)以及化學(xué)組成，大多數(shù)材料落入了截然不同的分組，另外的有些復(fù)合材料是由兩種或多種以上的材料結(jié)合而成，另外一類(lèi)（CATEGY）先進(jìn)材料那些用于高科技領(lǐng)域，比如半導(dǎo)體（SEMICONDUCT）材料，智能材料，以及納米工程（NANOENGINEERED）材料。二、金屬材料由一種或多種金屬元素構(gòu)成（比如鐵、鋁、銅（COPPER）、鈦、金和鎳）通常還含有一些少量的非金屬成分（例如碳、氮、氧，）金屬以及它們的合金中的原子排列非常有規(guī)律，對(duì)比陶瓷（CERAMIC）和高聚物（POLYMER）具有非常稠密的結(jié)構(gòu)，對(duì)于機(jī)械性能，這些材料非常堅(jiān)硬和強(qiáng)壯，并且具有易延展性（DUCTILE）【能夠承受強(qiáng)大的變形但不破裂】，并且有很強(qiáng)抵制破壞的能力，這解釋?zhuān)ˋCCOUNTF）了它們?yōu)楹文軌驈V泛運(yùn)用于結(jié)構(gòu)，金屬材料中含有大量游離的電子，即不屬于特定的原子，金屬和很多性質(zhì)源于這些電子，例如金屬具有優(yōu)良的電導(dǎo)和熱導(dǎo)性能，不能透射可見(jiàn)光，拋光金屬表面具有可見(jiàn)的光澤（LUSTROUS），另外，有的金屬（例如FECO和NI）具有令人滿意的磁力性能。三、陶瓷由金屬和非金屬成分所構(gòu)成，最常見(jiàn)的是氧、氮、和碳，例如有些普通的陶瓷材料氧化鋁，二氧化硅、碳化硅、氮化硅，那些被認(rèn)為是傳統(tǒng)陶瓷由粘土所構(gòu)成、以及玻璃、水泥（CEMENT），至于其機(jī)械性能，和金屬相比較，具有相對(duì)的硬度、強(qiáng)度、韌性，另外的陶瓷具有非常硬的性質(zhì)，但是他們卻非常易碎（BRITTLE）【低延展性（DUCTILITY）】，并且非常容易破裂，這些材料具有熱、電絕緣性（INSULATIVE）【具有低電導(dǎo)性】并且相對(duì)金屬和高聚物而言具有耐高溫和耐嚴(yán)酷環(huán)境的能力，陶瓷可能具有透明導(dǎo)熱的性質(zhì)，也有能不透明，而且有的氧化物陶瓷能夠展現(xiàn)出磁力性質(zhì)（例如四氧化三鐵）四、高聚物包含塑料以及橡膠材料，大部分由有機(jī)物所構(gòu)成，而且他們的化學(xué)成分通常為（碳、氫（HYDROGEN）以及其他非金屬成分（例如氮、氧、硅）），另，他們具有非常大的分子結(jié)構(gòu)，通常成鏈狀的碳骨架結(jié)構(gòu)，有些我們非常熟悉的高聚物PE、尼龍、PVC、PC、PS和硅樹(shù)脂（SILICONE）橡膠，這些材料通常具有低密度（DENSITY），然而它的性能與金屬和陶瓷材料截然不同，它們和其他的材料相比并不硬以及強(qiáng)壯，然而，其比強(qiáng)度和比硬度能夠和陶瓷和金屬相當(dāng)，另外，很多高聚物具有極強(qiáng)的柔軟和柔韌性，意味著，他們能夠很容易的被塑造成各種形狀，在自然環(huán)境中他們絕大多數(shù)具有化學(xué)惰性，由于高聚物由鏈狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，具有柔軟性以及在適當(dāng)?shù)臏囟认路纸?，在這些情況下，限制了他們的適用，而且他們具有低電導(dǎo)性和無(wú)磁性。六、其中之一的最為常見(jiàn)的復(fù)合材料為玻璃纖維，在小的玻璃纖維里面嵌入了聚合材料，通常是環(huán)氧樹(shù)脂或聚酯，玻璃纖維通常具有相對(duì)的強(qiáng)度和硬度，但是通常也很易碎，然而高聚物更加靈活，因此玻璃纖維先對(duì)硬、強(qiáng)壯以及靈活，另外的含有低密度。

簡(jiǎn)介：1材料科學(xué)基礎(chǔ)材料科學(xué)基礎(chǔ)樣題及答案樣題及答案試題一試題一一圖1是NA2O的理想晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，試回答1晶胞分子數(shù)是多少；2結(jié)構(gòu)中何種離子做何種密堆積；何種離子填充何種空隙，所占比例是多少；3結(jié)構(gòu)中各離子的配位數(shù)為多少，寫(xiě)出其配位多面體；4計(jì)算說(shuō)明O2的電價(jià)是否飽和；5畫(huà)出NA2O結(jié)構(gòu)在（001）面上的投影圖。二圖2是高嶺石AL2O32SIO22H2O結(jié)構(gòu)示意圖，試回答1請(qǐng)以結(jié)構(gòu)式寫(xiě)法寫(xiě)出高嶺石的化學(xué)式；2高嶺石屬于哪種硅酸鹽結(jié)構(gòu)類(lèi)型；3分析層的構(gòu)成和層的堆積方向；4分析結(jié)構(gòu)中的作用力；5根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)推測(cè)高嶺石具有什么性質(zhì)。3十一圖4是ABC三元系統(tǒng)相圖，根據(jù)相圖回答下列問(wèn)題1在圖上劃分副三角形、用箭頭表示各條線上溫度下降方向及界線的性質(zhì)；2判斷化合物D、F的性質(zhì)；3寫(xiě)出各三元無(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)及其對(duì)應(yīng)的平衡關(guān)系式；4寫(xiě)出組成點(diǎn)G在完全平衡條件下的冷卻結(jié)晶過(guò)程；5寫(xiě)出組成點(diǎn)H在完全平衡條件下的冷卻結(jié)晶過(guò)程，寫(xiě)出當(dāng)液相組成點(diǎn)剛剛到達(dá)E4點(diǎn)和結(jié)晶結(jié)束時(shí)各物質(zhì)的百分含量（用線段比表示）。試題二試題二一、1（12分）根據(jù)CATIO3晶胞圖（見(jiàn)圖1）回答下列問(wèn)題1晶面BCGF、DEG的晶面指數(shù)；晶向DF、HA的晶向指數(shù)。2結(jié)構(gòu)中各離子的配位數(shù)為多少，寫(xiě)出其配位多面體；3晶胞分子數(shù)是多少何種離子添何種空隙，空隙利用率是多少4結(jié)構(gòu)中是否存在TIO32離子，為什么2（11分）圖2是鎂橄欖石MG2SIO4結(jié)構(gòu)示意圖，試回答1鎂橄欖石屬于哪種硅酸鹽結(jié)構(gòu)類(lèi)型；2計(jì)算說(shuō)明O2的電價(jià)是否飽和；3結(jié)構(gòu)中有幾種配位多而體，各配位多面體間的連接方式怎樣4鎂橄欖石是否容易形成玻璃，為什么

簡(jiǎn)介：第二章答案第二章答案2121略。略。2222（1）一晶面在）一晶面在X、Y、Z軸上的截距分別為軸上的截距分別為2A、3B、6C，求該晶面的晶面指數(shù)；（，求該晶面的晶面指數(shù)；（2）一晶面在一晶面在X、Y、Z軸上的截距分別為軸上的截距分別為A33、B22、C，求出該晶面的晶面指數(shù)。，求出該晶面的晶面指數(shù)。答（1）HKL321∴該晶面的晶面指數(shù)為（321）；（2）HKL321，∴該晶面的晶面指數(shù)為（321）。2323在立方晶系晶胞中畫(huà)出下列晶面指數(shù)和晶向指數(shù)（在立方晶系晶胞中畫(huà)出下列晶面指數(shù)和晶向指數(shù)（001001）與）與，（，（111111）與）與，（）與）與111111，（，（）與）與236236，（，（257257）與）與，（，（123123）與）與，（，（102102），（），（），（），（），），110110，，答2424定性描述晶體結(jié)構(gòu)的參量有哪些定量描述晶體結(jié)構(gòu)的參量又有哪些定性描述晶體結(jié)構(gòu)的參量有哪些定量描述晶體結(jié)構(gòu)的參量又有哪些答定性對(duì)稱軸、對(duì)稱中心、晶系、點(diǎn)陣。定量晶胞參數(shù)。2525依據(jù)結(jié)合力的本質(zhì)不同，晶體中的鍵合作用分為哪幾類(lèi)其特點(diǎn)是什么依據(jù)結(jié)合力的本質(zhì)不同，晶體中的鍵合作用分為哪幾類(lèi)其特點(diǎn)是什么答晶體中的鍵合作用可分為離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵、范德華鍵和氫鍵。離子鍵的特點(diǎn)是沒(méi)有方向性和飽和性，結(jié)合力很大。共價(jià)鍵的特點(diǎn)是具有方向性和飽和性，結(jié)合力也很大。金屬鍵是沒(méi)有方向性和飽和性的的共價(jià)鍵，結(jié)合力是離子間的靜電庫(kù)侖力。范德華鍵是通過(guò)分子力而產(chǎn)生的鍵合，分子力很弱。氫鍵是兩個(gè)電負(fù)性較大的原子相結(jié)合形成的鍵，具有飽和性。2626等徑球最緊密堆積的空隙有哪兩種一個(gè)球的周?chē)卸嗌賯€(gè)四面體空隙、多少個(gè)八面等徑球最緊密堆積的空隙有哪兩種一個(gè)球的周?chē)卸嗌賯€(gè)四面體空隙、多少個(gè)八面體空隙體空隙答等徑球最緊密堆積有六方和面心立方緊密堆積兩種，一個(gè)球的周?chē)?個(gè)四面體空隙、6個(gè)八面體空隙。2727N個(gè)等徑球作最緊密堆積時(shí)可形成多少個(gè)四面體空隙、多少個(gè)八面體空隙不等徑球是個(gè)等徑球作最緊密堆積時(shí)可形成多少個(gè)四面體空隙、多少個(gè)八面體空隙不等徑球是如何進(jìn)行堆積的如何進(jìn)行堆積的答N個(gè)等徑球作最緊密堆積時(shí)可形成N個(gè)八面體空隙、2N個(gè)四面體空隙。不等徑球體進(jìn)行緊密堆積時(shí)，可以看成由大球按等徑球體緊密堆積后，小球按其大小分別填充到其空隙中，稍大的小球填充八面體空隙，稍小的小球填充四面體空隙，形成不等徑球體緊密堆積。2828寫(xiě)出面心立方格子的單位平行六面體上所有結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。寫(xiě)出面心立方格子的單位平行六面體上所有結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。

簡(jiǎn)介：第1章習(xí)題解答習(xí)題解答11解釋下列基本概念金屬鍵，離子鍵，共價(jià)鍵，范德華力，氫鍵，晶體，非晶體，理想晶體，單晶體，多晶體，晶體結(jié)構(gòu)，空間點(diǎn)陣，陣點(diǎn)，晶胞，7個(gè)晶系，14種布拉菲點(diǎn)陣，晶向指數(shù)，晶面指數(shù)，晶向族，晶面族，晶帶，晶帶軸，晶帶定理，晶面間距，面心立方，體心立方，密排立方，多晶型性，同素異構(gòu)體，點(diǎn)陣常數(shù)，晶胞原子數(shù)，配位數(shù)，致密度，四面體間隙，八面體間隙，點(diǎn)缺陷，線缺陷，面缺陷，空位，間隙原子，肖脫基缺陷，弗蘭克爾缺陷，點(diǎn)缺陷的平衡濃度，熱缺陷，過(guò)飽和點(diǎn)缺陷，刃型位錯(cuò)，螺型位錯(cuò)，混合位錯(cuò)，柏氏回路，柏氏矢量，位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)，位錯(cuò)的應(yīng)變能，位錯(cuò)密度，晶界，亞晶界，小角度晶界，大角度晶界，對(duì)稱傾斜晶界，不對(duì)稱傾斜晶界，扭轉(zhuǎn)晶界，晶界能，孿晶界，相界，共格相界，半共格相界，錯(cuò)配度，非共格相界（略）12原子間的結(jié)合鍵共有幾種各自特點(diǎn)如何答原子間的鍵合方式及其特點(diǎn)見(jiàn)下表。類(lèi)型特點(diǎn)離子鍵以離子為結(jié)合單位，無(wú)方向性和飽和性共價(jià)鍵共用電子對(duì)，有方向性鍵和飽和性金屬鍵電子的共有化，無(wú)方向性鍵和飽和性分子鍵借助瞬時(shí)電偶極矩的感應(yīng)作用，無(wú)方向性和飽和性氫鍵依靠氫橋有方向性和飽和性13問(wèn)什么四方晶系中只有簡(jiǎn)單四方和體心四方兩種點(diǎn)陣類(lèi)型答如下圖所示，底心四方點(diǎn)陣可取成更簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)單四方點(diǎn)陣，面心四方點(diǎn)陣可取成更簡(jiǎn)單的體心四方點(diǎn)陣，故四方晶系中只有簡(jiǎn)單四方和體心四方兩種點(diǎn)陣類(lèi)型。14試證明在立方晶系中，具有相同指數(shù)的晶向和晶面必定相互垂直。證明根據(jù)晶面指數(shù)的確定規(guī)則并參照下圖，（HKL）晶面ABC在A、B、C坐標(biāo)軸上的截距分別為、、，，，；根據(jù)晶向指數(shù)的確定HAKBLCKHBAABLHCAACLKCABC規(guī)則，HKL晶向。CBALLKH利用立方晶系中ABC，的特點(diǎn)，有900KHLKHBACBAABL0LHLKHCACBAACL由于L與ABC面上相交的兩條直線垂直，所以L垂直于ABC面，從而在立方晶系具度為1932GCM3，原子量為1969（GMOL）。答先計(jì)算的金中含有原子位置的數(shù)量M109159196103219100236328623位位位位AUAANNM10673117310381105681EXP10915EXP324231928位位KTQNNVV第2章習(xí)題解答21解釋下列基本概念凝固，結(jié)晶，近程有序規(guī)則排列，顯微組織，晶粒度，過(guò)冷度，自由能，體積自由能，結(jié)構(gòu)起伏，能量起伏，均勻形核，非均勻形核，臨界形核半徑，臨界形核功，形核率，長(zhǎng)大速率，接觸角，活性質(zhì)點(diǎn)，變質(zhì)處理，光滑界面，粗糙界面，溫度梯度，樹(shù)枝狀結(jié)晶（枝晶），細(xì)晶粒區(qū)，柱狀晶粒區(qū)、等軸狀晶粒區(qū)，鑄錠缺陷，定向凝固，急冷凝固，準(zhǔn)晶（略）22什么是晶胚金屬結(jié)晶時(shí)晶胚轉(zhuǎn)變成晶核需滿足哪些條件答在液態(tài)金屬中，每一瞬間都會(huì)涌現(xiàn)出大量尺寸各異的結(jié)構(gòu)起伏，不同尺寸的結(jié)構(gòu)起伏就是形核的胚芽，稱作晶胚。在一定的過(guò)冷度條件下，晶胚尺寸的晶胚，才能引起RR系統(tǒng)自由能變化降低，同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部能量起伏能夠補(bǔ)償表面能升高部分的晶胚才有可能轉(zhuǎn)變成晶核。23若在液態(tài)金屬中形成一個(gè)半徑為的球形晶核，證明臨界形核功與臨界晶核RG體積之間的關(guān)系為。V12VGVG證明因?yàn)楦鶕?jù)式（210）和式（212）2VRG32163VGG而臨界晶核體積可寫(xiě)成3333434233232VVVVRGGGG所以

簡(jiǎn)介：38鐵具有鐵具有BCC晶體結(jié)構(gòu)，原子半徑為晶體結(jié)構(gòu)，原子半徑為0124NM，原子量為，原子量為5585GMOL。計(jì)算其密度并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較。。計(jì)算其密度并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較。答B(yǎng)CC結(jié)構(gòu)，其原子半徑與晶胞邊長(zhǎng)之間的關(guān)系為A4R401241732NM0286NM3VA30286NM3002334NM323341023CM3BCC結(jié)構(gòu)的晶胞含有2個(gè)原子，其質(zhì)量為M25585G6023102318551022G密度為18551022G23341023M3795GCM339計(jì)算銥原子的半徑，已知計(jì)算銥原子的半徑，已知IR具有具有FCC晶體結(jié)構(gòu)，密度為晶體結(jié)構(gòu)，密度為224GCM3，原子量為，原子量為1922GMOL。答先求出晶胞邊長(zhǎng)A，再根據(jù)FCC晶體結(jié)構(gòu)中A與原子半徑R的關(guān)系求R。FCC晶體結(jié)構(gòu)中一個(gè)晶胞中的原子數(shù)為4，41922G60231023A3CM3224GCM3，求得A03848NM由A2R求得RA4141403848NM40136NM22310計(jì)算釩原子的半徑，已知計(jì)算釩原子的半徑，已知V具有具有BCC晶體結(jié)構(gòu)，密度為晶體結(jié)構(gòu)，密度為596GCM3，原子量為，原子量為509GMOL。答先求出晶胞邊長(zhǎng)A，再根據(jù)BCC晶體結(jié)構(gòu)中A與原子半徑R的關(guān)系求R。BCC晶體結(jié)構(gòu)中一個(gè)晶胞中的原子數(shù)為2，2509G60231023A3CM3596GCM3，求得A0305NM由A4R求得RA417320305NM40132NM33晶體結(jié)構(gòu)是否為晶體結(jié)構(gòu)是否為FCC或BCC晶體結(jié)構(gòu)。晶體結(jié)構(gòu)。315下面列出的表為下面列出的表為3種假定合金的原子量，密度和原子半徑。判種假定合金的原子量，密度和原子半徑。判斷每種合金，其晶體結(jié)構(gòu)是否為斷每種合金，其晶體結(jié)構(gòu)是否為FCC，BCC，或簡(jiǎn)單立方，并證，或簡(jiǎn)單立方，并證明你的結(jié)論。簡(jiǎn)單立方晶胞示在圖明你的結(jié)論。簡(jiǎn)單立方晶胞示在圖340中。中。合金原子量原子量GMOL密度密度GCM3原子半徑原子半徑NMA7748220125B107613420133C12739230142答（答（1）單個(gè)原子質(zhì)量7746021023128571022G則則NVC8221021G128571022GNM363934NM3（2）單個(gè)原子質(zhì)量1076602102317871022G則則NVC13421021G17871022GNM375098NM3若為簡(jiǎn)單立方VCA32R3201333001882NM3則N141與簡(jiǎn)單立方晶胞存在1個(gè)原子不符，故不是簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)。若為面心立方VCA32R3214140133300532NM3√2則N3996與面心立方晶胞存在4個(gè)原子相符，因此是面心立方結(jié)構(gòu)。316錫晶胞具有四方錫晶胞具有四方TETRAGONAL對(duì)稱，晶格常數(shù)對(duì)稱，晶格常數(shù)A和B各為各為0583

簡(jiǎn)介：第1章材料與人類(lèi)材料與人類(lèi)1為什么說(shuō)材料的發(fā)展是人類(lèi)文明的里程碑為什么說(shuō)材料的發(fā)展是人類(lèi)文明的里程碑材料是一切文明和科學(xué)的基礎(chǔ)，材料無(wú)處不在，無(wú)處不有，它使人類(lèi)及其賴以生存的社會(huì)、環(huán)境存在著緊密而有機(jī)的聯(lián)系。縱觀人類(lèi)利用材料的歷史，可以清楚地看到，每一種重要材料的發(fā)現(xiàn)和利用，都會(huì)把人類(lèi)支配和改造自然的能力提高到一個(gè)新的水平，給社會(huì)生產(chǎn)和人類(lèi)生活帶來(lái)巨大的變化。2什么是材料的單向循環(huán)什么是材料的雙向循環(huán)兩者的差別是什么什么是材料的單向循環(huán)什么是材料的雙向循環(huán)兩者的差別是什么物質(zhì)單向運(yùn)動(dòng)模式“資源開(kāi)采生產(chǎn)加工消費(fèi)使用廢物丟棄”雙向循環(huán)模式以仿效自然生態(tài)過(guò)程物質(zhì)循環(huán)的模式，建立起廢物能在不同生產(chǎn)過(guò)程中循環(huán)，多產(chǎn)品共生的工業(yè)模式，即所謂的雙向循環(huán)模式（或理論意義上的閉合循環(huán)模式）。差別單向循環(huán)必然帶來(lái)地球有限資源的緊缺和破壞，同時(shí)帶來(lái)能源浪費(fèi)，造成人類(lèi)生存環(huán)境的污染。無(wú)害循環(huán)流程性材料生產(chǎn)中，如果一個(gè)過(guò)程的輸出變?yōu)榱硪粋€(gè)過(guò)程的輸入，即一個(gè)過(guò)程的廢物變成另一個(gè)過(guò)程的原料，并且經(jīng)過(guò)研究真正達(dá)到多種過(guò)程相互依存、相互利用的閉合的產(chǎn)業(yè)“網(wǎng)”、“鏈”，達(dá)到了清潔生產(chǎn)。地球原材料工業(yè)原料廢料產(chǎn)品工程材料資源開(kāi)采冶金等初加工進(jìn)一步加工人類(lèi)使用后失效組合加工制造地球綜合利用變?yōu)闊o(wú)害廢物綜合利用變?yōu)闊o(wú)害廢物廢料工業(yè)用原料原材料產(chǎn)品工程材料經(jīng)過(guò)人類(lèi)處理重新利用后的無(wú)害廢物1什么是黑色金屬什么是有色金屬什么是黑色金屬什么是有色金屬黑色金屬主要是指鋼鐵和其他鐵基合金，以及鉻、錳及其合金，以其他金屬為基的合金稱為有色金屬或稱為非鐵合金。二者總稱為金屬材料。2碳鋼和合金鋼如何分類(lèi)碳鋼和合金鋼如何分類(lèi)含碳量不同W（C）055高碳鋼；用途結(jié)構(gòu)鋼制造各種金屬構(gòu)件和機(jī)械零件；工具鋼用來(lái)制造各種刃具、模具和量具；質(zhì)量等級(jí)普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼（雜質(zhì)元素或缺陷程度不同）P14各種牌號(hào)合金鋼用途分類(lèi)合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼和特種性能鋼（特殊鋼）按化學(xué)成分分類(lèi)，可分為錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼等。合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低合金鋼（合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于5）、中合金鋼（510）和高合金鋼（大于10）熱處理后顯微組織分類(lèi)珠光體鋼、貝氏體鋼、鐵素體鋼等特殊鋼主要包括各類(lèi)不銹鋼，其他還有耐熱鋼、抗氧化鋼、耐磨鋼3鑄鐵材料是怎樣分類(lèi)的應(yīng)用時(shí)怎樣選擇鑄鐵材料是怎樣分類(lèi)的應(yīng)用時(shí)怎樣選擇鑄鐵是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于211的鐵碳合金，同時(shí)含有較多的SI、MN和其他一些雜質(zhì)元素，為了提高鑄鐵的性能，加入一定量的合金元素，稱之為合金鑄鐵。同鋼相比，鑄鐵熔煉簡(jiǎn)便，成本較低，具有優(yōu)良的鑄造性能、很高的耐磨性、良好的減震性能和切削加工性能，且缺口敏感性低等特點(diǎn)。因此鑄鐵廣泛用于機(jī)械、冶金、石化、交通、建筑、國(guó)防等領(lǐng)域。白口鑄鐵室溫組織的碳全部或絕大部分以化合物滲碳體FE3C存在，斷口呈銀白色，稱白口鑄鐵。性能硬而脆，難以加工，很少應(yīng)用?；铱阼T鐵碳全部或大部分以片狀石墨形式存在，組織中沒(méi)有硬脆的萊氏體。斷口呈暗灰色。價(jià)格低廉，容易切削加工，可用于制造汽缸、泵體、支座以及機(jī)床床身等。球墨鑄鐵石墨為球狀的鑄鐵綜合力學(xué)性能好，可用于制造一些重要的機(jī)器零件，如曲軸、凸輪軸、齒輪等。可鍛鑄鐵碳以團(tuán)絮狀石墨形式存在。高強(qiáng)度鑄鐵，制造一些形狀復(fù)雜，承受沖擊載荷的薄壁小件。蠕墨鑄鐵組織為鋼基體上分布著蠕蟲(chóng)狀石墨。制造工作溫度較高或是具有較大溫度梯度的零件，如大型柴油機(jī)汽缸蓋、制動(dòng)盤(pán)、排氣管、鋼錠模、金屬型等。合金鑄鐵分為耐磨鑄鐵制造機(jī)床導(dǎo)軌、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套等零部件。耐蝕鑄鐵主要用于化工部門(mén)、造船部門(mén)使用的管道、閥門(mén)、泵類(lèi)等零件。4銅合金在工程中怎樣應(yīng)用銅合金在工程中怎樣應(yīng)用

簡(jiǎn)介：第三章晶體結(jié)構(gòu)，習(xí)題與解答31名詞解釋?zhuān)ˋ）螢石型和反螢石型（B）類(lèi)質(zhì)同晶和同質(zhì)多晶（C）二八面體型與三八面體型（D）同晶取代與陽(yáng)離子交換（E）尖晶石與反尖晶石答（A）螢石型CAF2型結(jié)構(gòu)中，CA2按面心立方緊密排列，F(xiàn)占據(jù)晶胞中全部四面體空隙。反螢石型陽(yáng)離子和陰離子的位置與CAF2型結(jié)構(gòu)完全相反，即堿金屬離子占據(jù)F的位置，O2占據(jù)CA2的位置。（B）類(lèi)質(zhì)同象物質(zhì)結(jié)晶時(shí)，其晶體結(jié)構(gòu)中部分原有的離子或原子位置被性質(zhì)相似的其它離子或原子所占有，共同組成均勻的、呈單一相的晶體，不引起鍵性和晶體結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象。同質(zhì)多晶同一化學(xué)組成在不同熱力學(xué)條件下形成結(jié)構(gòu)不同的晶體的現(xiàn)象。（C）二八面體型在層狀硅酸鹽礦物中，若有三分之二的八面體空隙被陽(yáng)離子所填充稱為二八面體型結(jié)構(gòu)三八面體型在層狀硅酸鹽礦物中，若全部的八面體空隙被陽(yáng)離子所填充稱為三八面體型結(jié)構(gòu)。（3）填滿一半八面體間隙位置；（4）填滿一半四面體間隙位置。并對(duì)每一種堆積方式舉一晶體實(shí)例說(shuō)明之。解（A）參見(jiàn)25題解答。（B）對(duì)于氧離子緊密堆積的晶體，獲得穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)所需電價(jià)離子及實(shí)例如下（1）填滿所有的八面體空隙，2價(jià)陽(yáng)離子，MGO；（2）填滿所有的四面體空隙，1價(jià)陽(yáng)離子，LI2O；（3）填滿一半的八面體空隙，4價(jià)陽(yáng)離子，TIO2；（4）填滿一半的四面體空隙，2價(jià)陽(yáng)離子，ZNO。33MGO晶體結(jié)構(gòu)，MG2半徑為0072NM，O2半徑為0140NM，計(jì)算MGO晶體中離子堆積系數(shù)（球狀離子所占據(jù)晶胞的體積分?jǐn)?shù)）；計(jì)算MGO的密度。解參見(jiàn)29題。34LI2O晶體，LI的半徑為0074NM，O2的半徑為0140NM，其密度為1646GCM3，求晶胞常數(shù)A0；晶胞中LI2O的分子數(shù)。解按照已知密度計(jì)算根據(jù)已知離子半徑計(jì)算LIO4的棱為小立方體的面對(duì)角線。從圖31所示尺寸關(guān)系知道

簡(jiǎn)介：1材料是由物質(zhì)構(gòu)成的，因而物質(zhì)就是材料?！?材料是指用來(lái)制造某些有形物體的基本物質(zhì)。√√3按照化學(xué)組成，可以把材料分為三種基本類(lèi)型（A）金屬材料、硅酸鹽、有機(jī)高分子材料（B）陶瓷材料、高分子材料、鋼鐵（C）有機(jī)高分子材料、金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料（D）有機(jī)材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、金屬材料C4在四個(gè)量子數(shù)中，MS是確定體系角動(dòng)量在磁場(chǎng)方向的分量（ML）。5在四個(gè)量子數(shù)中，ML決定電子自旋的方向（MS）。6在四個(gè)量子數(shù)中，N是第一量子數(shù)，它決定體系的能量。√7在四個(gè)量子數(shù)中，L是第二量子數(shù)，它決定體系角動(dòng)量和電子幾率分布的空間對(duì)稱性?！?原子中每個(gè)電子必須有獨(dú)自一組四個(gè)量子數(shù)。NLMLMS√9泡利不相容原理、能量最低原則和洪特規(guī)則是電子在原子軌道中排列必須遵循的三個(gè)基本原則?！?0NA原子中11個(gè)電子的填充方式為1S22S22P53S2。1S22S22P63S111按照方框圖，N原子中5個(gè)價(jià)電子的填充方式為2S2P12CU原子的價(jià)電子數(shù)是___3___個(gè)。13S原子的價(jià)電子數(shù)是5個(gè)。1晶體物質(zhì)的共同特點(diǎn)是都具有金屬鍵。2金屬鍵既無(wú)方向性，也無(wú)飽和性?！?共價(jià)鍵中兩個(gè)成鍵電子的自旋方向必須相反?！?元素的電負(fù)性是指元素的原子在化合物中把電子引向自己的能力。學(xué)鍵?！獭蹋ㄖ荒苁莾蓚€(gè)原子間）（只能是兩個(gè)原子間）9離子化合物的配位數(shù)取決于離子最有效的堆積?！?0在氧化物中，O2的配位數(shù)主要有4、6、12三種類(lèi)型?！?1金屬原子的配位數(shù)越大，近鄰的原子數(shù)越多，相互作用越強(qiáng)，原子半徑越小?！?2金屬原子半徑隨配位數(shù)增加而增加?！獭?3金屬半徑是原子間平衡間距的一半。（A）√，（B），（C），（D）A1當(dāng)中心原子的雜化軌道為SP3DX2時(shí)，其配位原子的空間排列為（A）四方錐形（B）三方雙錐形（C）八面體形B2原子軌道雜化形成雜化軌道后，其軌道數(shù)目、空間分布和能級(jí)狀態(tài)均發(fā)生改變?！?雜化軌道是原子不同軌道線性組合后的新原子軌道，而分子軌道則是不同原子軌道線性組合成的新軌道?！獭?Δ軌道是由兩個(gè)D軌道線性組合而成，它們是（A）DX2、DX2（B）DX2Y2、DX2Y2（C）DXY、DXYB5費(fèi)米能級(jí)是對(duì)金屬中自由電子能級(jí)填充狀態(tài)的描述?！蹋═＝0K時(shí)）6費(fèi)米能級(jí)是，在T＝0K時(shí)，金屬原子中電子被填充的最高能級(jí)，以下能級(jí)全滿，以上能級(jí)全空?！?按照費(fèi)米分布函數(shù)，T≠0時(shí)，，F(xiàn)（E）＝12（A）E＝EF（B）E＜EF（C）E＞EFA8在固體的能帶理論中，能帶中最高能級(jí)與最低能級(jí)的能量差值即帶寬，取決于聚集的原子數(shù)目。√9能帶是許多原子聚集體中，由許多原子軌道組成的近似連續(xù)的能級(jí)帶?！獭蹋ㄔ榆壍懒逊值姆肿榆壍溃ㄔ榆壍懒逊值姆肿榆壍溃?0價(jià)帶未填滿（A）絕緣體，（B）導(dǎo)體，（C）半導(dǎo)體，（D）B11滿帶與空帶重疊（A）絕緣體，（B）半導(dǎo)體，（C）導(dǎo)體，（D）C

簡(jiǎn)介：61說(shuō)明熔體中聚合物形成過(guò)程答聚合物的形成是以硅氧四面體為基礎(chǔ)單位，組成大小不同的聚合體?？煞譃槿齻€(gè)階段初期石英的分化；中期縮聚并伴隨變形；后期在一定時(shí)間和一定溫度下，聚合和解聚達(dá)到平衡。62簡(jiǎn)述影響熔體粘度的因素答影響熔體粘度的主要因素溫度和熔體的組成。堿性氧化物含量增加，劇烈降低粘度。隨溫度降低，熔體粘度按指數(shù)關(guān)系遞增。63名詞解釋?zhuān)ú⒈容^其異同）⑴晶子學(xué)說(shuō)和無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)⑵單鍵強(qiáng)⑶分化和縮聚網(wǎng)絡(luò)變性劑這類(lèi)氧化物不能形成玻璃，但能改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使玻璃性質(zhì)改變，即單鍵強(qiáng)熔點(diǎn)﹤0125KJMOLK者稱為網(wǎng)絡(luò)變形劑。64試用實(shí)驗(yàn)方法鑒別晶體SIO2、SIO2玻璃、硅膠和SIO2熔體。它們的結(jié)構(gòu)有什么不同答利用X射線檢測(cè)。晶體SIO2質(zhì)點(diǎn)在三維空間做有規(guī)律的排列，各向異性。SIO2熔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)為架狀，近程有序，遠(yuǎn)程無(wú)序。SIO2玻璃各向同性。硅膠疏松多孔。65玻璃的組成是13WTNA2O、13WT?O、74WTSIO2，計(jì)算橋氧分?jǐn)?shù)解NA2OCAOSIO2WT1374MOL021023123MOL6138736R1261387362736239∵Z4∴X2R﹣Z2392﹣4072

簡(jiǎn)介：1單項(xiàng)選擇題第1章原子結(jié)構(gòu)與鍵合1高分子材料中的CH化學(xué)鍵屬于。（A）氫鍵（B）離子鍵（C）共價(jià)鍵2屬于物理鍵的是。（A）共價(jià)鍵（B）范德華力（C）離子鍵3化學(xué)鍵中通過(guò)共用電子對(duì)形成的是。（A）共價(jià)鍵（B）離子鍵（C）金屬鍵第2章固體結(jié)構(gòu)4以下不具有多晶型性的金屬是。（A）銅（B）錳（C）鐵5FCC、BCC、HCP三種單晶材料中，形變時(shí)各向異性行為最顯著的是。（A）FCC（B）BCC（C）HCP6與過(guò)渡金屬最容易形成間隙化合物的元素是。（A）氮（B）碳（C）硼7面心立方晶體的孿晶面是。（A）112（B）110（C）1118以下屬于正常價(jià)化合物的是。（A）MG2PB（B）CU5SN（C）FE3C第3章晶體缺陷9在晶體中形成空位的同時(shí)又產(chǎn)生間隙原子，這樣的缺陷稱為。（A）肖特基缺陷（B）弗侖克爾缺陷（C）線缺陷10原子遷移到間隙中形成空位間隙對(duì)的點(diǎn)缺陷稱為。（A）肖脫基缺陷（B）FRANK缺陷（C）堆垛層錯(cuò)11刃型位錯(cuò)的滑移方向與位錯(cuò)線之間的幾何關(guān)系是（A）垂直（B）平行（C）交叉12能進(jìn)行攀移的位錯(cuò)必然是。（A）刃型位錯(cuò)（B）螺型位錯(cuò)（C）混合位錯(cuò)13以下材料中既存在晶界、又存在相界的是（A）孿晶銅（B）中碳鋼（C）亞共晶鋁硅合金14大角度晶界具有____________個(gè)自由度。（A）3（B）4（C）5第4章固體中原子及分子的運(yùn)動(dòng)15菲克第一定律描述了穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散的特征，即濃度不隨變化。（A）距離（B）時(shí)間（C）溫度16在置換型固溶體中，原子擴(kuò)散的方式一般為。（A）原子互換機(jī)制（B）間隙機(jī)制（C）空位機(jī)制17固體中原子和分子遷移運(yùn)動(dòng)的各種機(jī)制中，得到實(shí)驗(yàn)充分驗(yàn)證的是（A）間隙機(jī)制（B）空位機(jī)制（C）交換機(jī)制18原子擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力是。（42非授課內(nèi)容）（A）組元的濃度梯度（B）組元的化學(xué)勢(shì)梯度（C）溫度梯度334再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大的過(guò)程中，晶粒界面的不同曲率是造成晶界遷移的直接原因，晶界總是向著______________方向移動(dòng)（A）曲率中心（B）曲率中心相反（C）曲率中心垂直35開(kāi)始發(fā)生再結(jié)晶的標(biāo)志是（A）產(chǎn)生多變化（B）新的無(wú)畸變等軸小晶粒代替變形組織（C）晶粒尺寸顯著增大36在純銅基體中添加微細(xì)氧化鋁顆粒屬于。（A）復(fù)合強(qiáng)化（B）析出強(qiáng)化（C）固溶強(qiáng)化37在純銅基體中添加鋁或錫、鎳等微量合金元素屬于。（A）復(fù)合強(qiáng)化（B）析出強(qiáng)化（C）固溶強(qiáng)化38在純鋁的凝固過(guò)程中添加ALTIB細(xì)化劑屬于。（A）復(fù)合強(qiáng)化（B）晶粒細(xì)化（C）固溶強(qiáng)化第6章單組元相圖及純晶體的凝固39凝固時(shí)在形核階段，只有核胚半徑等于或大于臨界尺寸時(shí)才能成為結(jié)晶的核心，當(dāng)形成的核胚半徑等于臨界半徑時(shí)，體系的自由能變化。（A）大于零（B）等于零（C）小于零40以下材料中，結(jié)晶過(guò)程中以非小平面方式生長(zhǎng)的是。（A）金屬鍺（B）透明環(huán)己烷（C）氧化硅41以下材料中，結(jié)晶過(guò)程中以小平面方式生長(zhǎng)的是。（A）金屬鍺（B）銅鎳合金（C）金屬鉛42形成臨界晶核時(shí)體積自由能的減少只能補(bǔ)償表面能的。（A）13（B）23（C）1443鑄錠凝固時(shí)如大部分結(jié)晶潛熱可通過(guò)液相散失時(shí)，則固態(tài)顯微組織主要為。（A）樹(shù)枝晶（B）柱狀晶（C）胞狀晶44凝固時(shí)不能有效降低晶粒尺寸的是以下哪種方法（A）加入形核劑（B）減小液相過(guò)冷度（C）對(duì)液相實(shí)施攪拌第7章二元系相圖及其合金的凝固45對(duì)離異共晶和偽共晶的形成原因，下述說(shuō)法正確的是。（A）離異共晶只能經(jīng)非平衡凝固獲得（B）偽共晶只能經(jīng)非平衡凝固獲得（C）形成離異共晶的原始液相成分接近共晶成分46在二元系合金相圖中，計(jì)算兩相相對(duì)量的杠桿法則用于。（A）單相區(qū)中（B）兩相區(qū)中（C）三相平衡水平線上47二元系合金中兩組元部分互溶時(shí)，不可能發(fā)生。（A）共晶轉(zhuǎn)變（B）勻晶轉(zhuǎn)變（C）包晶轉(zhuǎn)變48任一合金的有序結(jié)構(gòu)形成溫度無(wú)序結(jié)構(gòu)形成溫度。（A）低于（B）高于（C）可能低于或高于49FCC、BCC、HCP三種單晶材料中，形變時(shí)各向異性行為最顯著的是。（A）FCC（B）BCC（C）HCP50與過(guò)渡金屬最容易形成間隙化合物的元素是。（A）氮（B）碳（C）硼51面心立方晶體的孿晶面是。（A）112（B）110（C）111

簡(jiǎn)介：1下圖為一勻晶相圖，試根據(jù)相圖確定1WB＝040的合金開(kāi)始凝固出來(lái)的固相成分為多少2若開(kāi)始凝固出來(lái)的固體成分為WB＝060，合金的成分為多少3成分為WB＝070的合金最后凝固時(shí)的液體成分為多少4若合金成分為WB＝050，凝固到某溫度時(shí)液相成分WB＝040，固相成分為WB＝080，此時(shí)液相和固相的相對(duì)量各為多少2MGNI系的一個(gè)共晶反應(yīng)為（570℃）023520546GGIMLMNA純＋設(shè)WNI1＝C1為亞共晶合金，WNI2＝C2為過(guò)共晶合金，這兩種合金中的先共晶相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，但C1合金中的Α總量為C2臺(tái)金中Α總量的25倍，試計(jì)算C1和C2的成分。3根據(jù)AB二元相圖1寫(xiě)出圖中的液相線、固相線、Α和Β相的溶解度曲線、所有的兩相區(qū)及三相恒溫轉(zhuǎn)變線；2平衡凝固時(shí)，計(jì)算A25BWEIGHT合金（Y’Y線）凝固后粗晶Β相在鑄錠中的相對(duì)含量；3畫(huà)出上述合金的冷卻曲線及室溫組織示意圖。1下圖為一勻晶相圖，試根據(jù)相圖確定1WB＝040的合金開(kāi)始凝固出來(lái)的固相成分為多少2若開(kāi)始凝固出來(lái)的固體成分為WB＝060，合金的成分約為多少3成分為WB＝070的合金最后凝固時(shí)的液體成分約為多少4若合金成分為WB＝050，凝固到某溫度時(shí)液相成分WB＝040，固相成分為WB＝080，此時(shí)液相和固相的相對(duì)量各為多少第1題答案2MGNI系的一個(gè)共晶反應(yīng)為（570℃）023520546GGIMLMNA純＋設(shè)WNI1＝C1為亞共晶合金，WNI2＝C2為過(guò)共晶合金，這兩種合金中的先共晶相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，但C1合金中的Α總量為C2臺(tái)金中Α總量的25倍，試計(jì)算C1和C2的成分。第2題答案

簡(jiǎn)介：第一章第一章晶體幾何基礎(chǔ)晶體幾何基礎(chǔ)11解釋概念等同點(diǎn)等同點(diǎn)晶體結(jié)構(gòu)中，在同一取向上幾何環(huán)境和物質(zhì)環(huán)境皆相同的點(diǎn)?？臻g點(diǎn)陣空間點(diǎn)陣概括地表示晶體結(jié)構(gòu)中等同點(diǎn)排列規(guī)律的幾何圖形。結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)空間點(diǎn)陣中的點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。晶體晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間呈周期性重復(fù)排列的固體。對(duì)稱對(duì)稱物體相同部分作有規(guī)律的重復(fù)。對(duì)稱型對(duì)稱型晶體結(jié)構(gòu)中所有點(diǎn)對(duì)稱要素（對(duì)稱面、對(duì)稱中心、對(duì)稱軸和旋轉(zhuǎn)反伸軸）的集合為對(duì)稱型，也稱點(diǎn)群。晶類(lèi)晶類(lèi)將對(duì)稱型相同的晶體歸為一類(lèi)，稱為晶類(lèi)。晶體定向晶體定向?yàn)榱擞脭?shù)字表示晶體中點(diǎn)、線、面的相對(duì)位置，在晶體中引入一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的過(guò)程。空間群空間群是指一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)中所有對(duì)稱要素的集合。布拉菲格子布拉菲格子是指法國(guó)學(xué)者A布拉菲根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)的最高點(diǎn)群和平移群對(duì)稱及空間格子的平行六面體原則，將所有晶體結(jié)構(gòu)的空間點(diǎn)陣劃分成14種類(lèi)型的空間格子。晶胞晶胞能夠反應(yīng)晶體結(jié)構(gòu)特征的最小單位。晶胞參數(shù)晶胞參數(shù)表示晶胞的形狀和大小的6個(gè)參數(shù)（A、B、C、Α、Β、Γ）12晶體結(jié)構(gòu)的兩個(gè)基本特征是什么哪種幾何圖形可表示晶體的基本特征解答⑴晶體結(jié)構(gòu)的基本特征①晶體是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間作周期性重復(fù)排列的固體。②晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)呈對(duì)稱分布，即晶體具有對(duì)稱性。⑵14種布拉菲格子的平行六面體單位格子可以表示晶體的基本特征。13晶體中有哪些對(duì)稱要素，用國(guó)際符號(hào)表示。解答對(duì)稱面M，對(duì)稱中心1，N次對(duì)稱軸N，N次旋轉(zhuǎn)反伸軸N螺旋軸NS，滑移面A、B、C、D15一個(gè)四方晶系的晶面，其上的截距分別為3A、4A、6C，求該晶面的晶面指數(shù)。解答在X、Y、Z軸上的截距系數(shù)3、4、6。截距系數(shù)的倒數(shù)比為131416432晶面指數(shù)為（432）補(bǔ)充晶體的基本性質(zhì)是什么與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系解答①自限性自限性晶體的多面體形態(tài)是其格子構(gòu)造在外形上的反映。②均一性和異向性均一性和異向性均一性是由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)周期性重復(fù)排列，晶體中的任何一部分在結(jié)構(gòu)上是相同的。異向性是由于同一晶體中的不同方向上，質(zhì)點(diǎn)排列一般是不同的，因而表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。③對(duì)稱性對(duì)稱性是由于晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的對(duì)稱。④最小內(nèi)能和最大穩(wěn)定性最小內(nèi)能和最大穩(wěn)定性在相同的熱力學(xué)條件下，較之同種化學(xué)成分的氣（111）面面排列密度（110）面面排列密度（100）面面排列密度23試證明等徑球體六方緊密堆積的六方晶胞的軸比CA≈1633。證明六方緊密堆積的晶胞中，A軸上兩個(gè)球直接相鄰，A02R；C軸方向上，中間的一個(gè)球分別與上、下各三個(gè)球緊密接觸，形成四面體，如圖22所示圖22六方緊密堆積晶胞中有關(guān)尺寸關(guān)系示意圖24設(shè)原子半徑為R，試計(jì)算體心立方堆積結(jié)構(gòu)的（100）、（110）、（111）面的面排列密度和晶面族的面間距。解在體心立方堆積結(jié)構(gòu)中（100）面面排列密度面間距（110）面面排列密度面間距（111）面面排列密度面間距25以NACL晶胞為例，試說(shuō)明面心立方緊密堆積中的八面體和四面體空隙的位置和數(shù)量。答以NACL晶胞中（001）面心的一個(gè)球（CL離子）為例，它的正下方有1個(gè)八面體空隙（體心位置），與其對(duì)稱，正上方也有1個(gè)八面體空隙；前后左右各有1個(gè)八面體空隙（棱心位置）。所以共有6個(gè)八面體空隙與其直接相鄰，由于每個(gè)八面體空隙由6個(gè)球構(gòu)成，所以屬于這個(gè)球的八面體空隙數(shù)為6161。在這個(gè)晶胞中，這個(gè)球還與另外2個(gè)面心、1個(gè)頂角上的球構(gòu)成4個(gè)四面體空

簡(jiǎn)介：第二章答案第二章答案2121略。略。2222（1）一晶面在）一晶面在X、Y、Z軸上的截距分別為軸上的截距分別為2A、3B、6C，求該晶面的晶面指數(shù)；（，求該晶面的晶面指數(shù)；（2）一晶面在一晶面在X、Y、Z軸上的截距分別為軸上的截距分別為A33、B22、C，求出該晶面的晶面指數(shù)。，求出該晶面的晶面指數(shù)。答（1）HKL321∴該晶面的晶面指數(shù)為（321）；（2）HKL321，∴該晶面的晶面指數(shù)為（321）。2323在立方晶系晶胞中畫(huà)出下列晶面指數(shù)和晶向指數(shù)（在立方晶系晶胞中畫(huà)出下列晶面指數(shù)和晶向指數(shù)（001001）與）與，（，（111111）與）與，（）與）與111111，（，（）與）與236236，（，（257257）與）與，（，（123123）與）與，（，（102102），），（），（），（），），110110，，答2424定性描述晶體結(jié)構(gòu)的參量有哪些定量描述晶體結(jié)構(gòu)的參量又有哪些定性描述晶體結(jié)構(gòu)的參量有哪些定量描述晶體結(jié)構(gòu)的參量又有哪些答定性對(duì)稱軸、對(duì)稱中心、晶系、點(diǎn)陣。定量晶胞參數(shù)。2525依據(jù)結(jié)合力的本質(zhì)不同，晶體中的鍵合作用分為哪幾類(lèi)其特點(diǎn)是什么依據(jù)結(jié)合力的本質(zhì)不同，晶體中的鍵合作用分為哪幾類(lèi)其特點(diǎn)是什么答晶體中的鍵合作用可分為離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵、范德華鍵和氫鍵。離子鍵的特點(diǎn)是沒(méi)有方向性和飽和性，結(jié)合力很大。共價(jià)鍵的特點(diǎn)是具有方向性和飽和性，結(jié)合力也很大。金屬鍵是沒(méi)有方向性和飽和性的的共價(jià)鍵，結(jié)合力是離子間的靜電庫(kù)侖力。范德華鍵是通過(guò)分子力而產(chǎn)生的鍵合，分子力很弱。氫鍵是兩個(gè)電負(fù)性較大的原子相結(jié)合形成的鍵，具有飽和性。26等徑球最緊密堆積的空隙有哪兩種一個(gè)球的周?chē)卸嗌賯€(gè)四面體空隙、多少個(gè)八面等徑球最緊密堆積的空隙有哪兩種一個(gè)球的周?chē)卸嗌賯€(gè)四面體空隙、多少個(gè)八面體空隙體空隙答等徑球最緊密堆積有六方和面心立方緊密堆積兩種，一個(gè)球的周?chē)?個(gè)四面體空隙、6個(gè)八面體空隙。2727N個(gè)等徑球作最緊密堆積時(shí)可形成多少個(gè)四面體空隙、多少個(gè)八面體空隙不等徑球是個(gè)等徑球作最緊密堆積時(shí)可形成多少個(gè)四面體空隙、多少個(gè)八面體空隙不等徑球是如何進(jìn)行堆積的如何進(jìn)行堆積的答N個(gè)等徑球作最緊密堆積時(shí)可形成N個(gè)八面體空隙、2N個(gè)四面體空隙。不等徑球體進(jìn)行緊密堆積時(shí)，可以看成由大球按等徑球體緊密堆積后，小球按其大小分別填充到其空隙中，稍大的小球填充八面體空隙，稍小的小球填充四面體空隙，形成不等徑球體緊密堆積。2828寫(xiě)出面心立方格子的單位平行六面體上所有結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。寫(xiě)出面心立方格子的單位平行六面體上所有結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。

簡(jiǎn)介：第一章第一章晶體幾何基礎(chǔ)晶體幾何基礎(chǔ)11解釋概念等同點(diǎn)等同點(diǎn)晶體結(jié)構(gòu)中，在同一取向上幾何環(huán)境和物質(zhì)環(huán)境皆相同的點(diǎn)?？臻g點(diǎn)陣空間點(diǎn)陣概括地表示晶體結(jié)構(gòu)中等同點(diǎn)排列規(guī)律的幾何圖形。結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)空間點(diǎn)陣中的點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)。晶體晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間呈周期性重復(fù)排列的固體。對(duì)稱對(duì)稱物體相同部分作有規(guī)律的重復(fù)。對(duì)稱型對(duì)稱型晶體結(jié)構(gòu)中所有點(diǎn)對(duì)稱要素（對(duì)稱面、對(duì)稱中心、對(duì)稱軸和旋轉(zhuǎn)反伸軸）的集合為對(duì)稱型，也稱點(diǎn)群。晶類(lèi)晶類(lèi)將對(duì)稱型相同的晶體歸為一類(lèi)，稱為晶類(lèi)。晶體定向晶體定向?yàn)榱擞脭?shù)字表示晶體中點(diǎn)、線、面的相對(duì)位置，在晶體中引入一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)的過(guò)程?？臻g群空間群是指一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)中所有對(duì)稱要素的集合。布拉菲格子布拉菲格子是指法國(guó)學(xué)者A布拉菲根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)的最高點(diǎn)群和平移群對(duì)稱及空間格子的平行六面體原則，將所有晶體結(jié)構(gòu)的空間點(diǎn)陣劃分成14種類(lèi)型的空間格子。晶胞晶胞能夠反應(yīng)晶體結(jié)構(gòu)特征的最小單位。晶胞參數(shù)晶胞參數(shù)表示晶胞的形狀和大小的6個(gè)參數(shù)（A、B、C、Α、Β、Γ）12晶體結(jié)構(gòu)的兩個(gè)基本特征是什么哪種幾何圖形可表示晶體的基本特征解答⑴晶體結(jié)構(gòu)的基本特征①晶體是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間作周期性重復(fù)排列的固體。②晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)呈對(duì)稱分布，即晶體具有對(duì)稱性。⑵14種布拉菲格子的平行六面體單位格子可以表示晶體的基本特征。13晶體中有哪些對(duì)稱要素，用國(guó)際符號(hào)表示。解答對(duì)稱面M，對(duì)稱中心1，N次對(duì)稱軸N，N次旋轉(zhuǎn)反伸軸N螺旋軸NS，滑移面A、B、C、D15一個(gè)四方晶系的晶面，其上的截距分別為3A、4A、6C，求該晶面的晶面指數(shù)。解答在X、Y、Z軸上的截距系數(shù)3、4、6。截距系數(shù)的倒數(shù)比為131416432晶面指數(shù)為（432）補(bǔ)充晶體的基本性質(zhì)是什么與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系解答①自限性自限性晶體的多面體形態(tài)是其格子構(gòu)造在外形上的反映。②均一性和異向性均一性和異向性均一性是由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)周期性重復(fù)排列，晶體中的任何一部分在結(jié)構(gòu)上是相同的。異向性是由于同一晶體中的不同方向上，質(zhì)點(diǎn)排列一般是不同的，因而表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。③對(duì)稱性對(duì)稱性是由于晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的對(duì)稱。④最小內(nèi)能和最大穩(wěn)定性最小內(nèi)能和最大穩(wěn)定性在相同的熱力學(xué)條件下，較之同種化學(xué)成分的氣體、液體及非晶質(zhì)體，晶體的內(nèi)能最小。這是規(guī)則排列質(zhì)點(diǎn)間的引力和斥力達(dá)到平衡的原因。晶體的穩(wěn)定性是指對(duì)于化學(xué)組成相同，但處于不同物態(tài)下的物體而言，晶體最為穩(wěn)定。自然界的非晶質(zhì)體自發(fā)向晶體轉(zhuǎn)變，但晶體不可能自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌飸B(tài)。23試證明等徑球體六方緊密堆積的六方晶胞的軸比CA≈1633。證明六方緊密堆積的晶胞中，A軸上兩個(gè)球直接相鄰，A02R；C軸方向上，中間的一個(gè)球分別與上、下各三個(gè)球緊密接觸，形成四面體，如圖22所示圖22六方緊密堆積晶胞中有關(guān)尺寸關(guān)系示意圖24設(shè)原子半徑為R，試計(jì)算體心立方堆積結(jié)構(gòu)的（100）、（110）、（111）面的面排列密度和晶面族的面間距。解在體心立方堆積結(jié)構(gòu)中（100）面面排列密度面間距（110）面面排列密度面間距（111）面面排列密度面間距25以NACL晶胞為例，試說(shuō)明面心立方緊密堆積中的八面體和四面體空隙的位置和數(shù)量。答以NACL晶胞中（001）面心的一個(gè)球（CL離子）為例，它的正下方有1個(gè)八面體空隙（體心位置），與其對(duì)稱，正上方也有1個(gè)八面體空隙；前后左右各有1個(gè)八面體空隙（棱心位置）。所以共有6個(gè)八面體空隙與其直接相鄰，由于每個(gè)八面體空隙由6個(gè)球構(gòu)成，所以屬于這個(gè)球的八面體空隙數(shù)為6161。在這個(gè)晶胞中，這個(gè)球還與另外2個(gè)面心、1個(gè)頂角上的球構(gòu)成4個(gè)四面體空隙（即18小立方體的體心位置）；由于對(duì)稱性，在上面的晶胞中，也有4個(gè)四面體空隙由這個(gè)參與構(gòu)成。所以共有8個(gè)四面體空隙與其直接相鄰，由于每個(gè)四面體空隙由4個(gè)球構(gòu)成，所以屬于這個(gè)球的四面體空隙數(shù)為8142。26臨界半徑比的定義是緊密堆積的陰離子恰好互相接觸，并與中心的陽(yáng)離子也恰好接觸的條件下，陽(yáng)離子半徑與陰離子半徑之比。即每種配位體的陽(yáng)、陰離子半徑比的下限。計(jì)算下列配位的臨界半徑比（A）立方體配位；（B）八面體配位；（C）四面體配位；（D）三角形配位。解（1）立方體配位

簡(jiǎn)介：21名詞解釋?zhuān)ˋ）弗倫克爾缺陷與肖特基缺陷弗倫克爾缺陷與肖特基缺陷；（B）刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)（C）類(lèi)質(zhì)同象與同質(zhì)多晶類(lèi)質(zhì)同象與同質(zhì)多晶解（A）當(dāng)晶體熱振動(dòng)時(shí)，一些能量足夠大的原子離開(kāi)平衡位置而擠到晶格點(diǎn)的間隙中，形成間隙原子，而原來(lái)位置上形成空位，這種缺陷稱為弗倫克爾缺陷。如果正常格點(diǎn)上原子，熱起伏后獲得能量離開(kāi)平衡位置，躍遷到晶體的表面，在原正常格點(diǎn)上留下空位，這種缺陷稱為肖特基缺陷。（B）滑移方向與位錯(cuò)線垂直的位錯(cuò)稱為刃型位錯(cuò)。位錯(cuò)線與滑移方向相互平行的位錯(cuò)稱為螺型位錯(cuò)。（C）類(lèi)質(zhì)同象物質(zhì)結(jié)晶時(shí)，其晶體結(jié)構(gòu)中部分原有的離子或原子位置被性質(zhì)相似的其它離子或原子所占有，共同組成均勻的、呈單一相的晶體，不引起鍵性和晶體結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象。同質(zhì)多晶同一化學(xué)組成在不同熱力學(xué)條件下形成結(jié)構(gòu)不同的晶體的現(xiàn)象。26（1）在）在CAFCAF2晶體中，弗侖克爾缺陷形成能為晶體中，弗侖克爾缺陷形成能為28EV28EV，肖特基缺陷的生成能為，肖特基缺陷的生成能為55EV55EV，計(jì)算在，計(jì)算在25℃25℃和1600℃1600℃時(shí)熱缺陷的濃度（熱缺陷的濃度（K＝1381013810－2323JKJK）（2）如果）如果CAFCAF2晶體中，含有百萬(wàn)分之一的晶體中，含有百萬(wàn)分之一的YFYF3雜質(zhì)，則在雜質(zhì)，則在1600℃1600℃時(shí)，時(shí)，CAFCAF2晶體中時(shí)熱缺陷占優(yōu)勢(shì)還是雜質(zhì)缺陷晶體中時(shí)熱缺陷占優(yōu)勢(shì)還是雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢(shì)說(shuō)明原因。占優(yōu)勢(shì)說(shuō)明原因。解解（1）弗侖克爾缺陷形成能為28EV，小于肖特基缺陷形成能55EV，所以CAF2晶體中主要是弗侖克爾缺陷，肖特基缺陷可忽略不計(jì)。1分當(dāng)T＝25℃＝298K時(shí)，熱缺陷濃度為2分2423192981006229810381210602182EXP2EXPKTGNNF當(dāng)T＝1600℃＝1873K時(shí)，熱缺陷濃度為2分4231918731071187310381210602182EXP2EXPKTGNNF（2）CAF2中含百萬(wàn)分之一（10－6）的YF3時(shí)的雜質(zhì)缺陷反應(yīng)為CAFCACAFVFYYF62223由此可知YF32，所以當(dāng)加入10－6YF3時(shí)，雜質(zhì)缺陷的濃度為CAV1分7310521YFVCA雜此時(shí)，在1600℃下的熱缺陷計(jì)算為CAICAVCACAXX＋510－7則824108921071EXPKTGKCAVCAFCACAI即，X≈8110－487108921105XX熱缺陷濃度1分41018XVCA熱⑶分化過(guò)程架狀SIO4斷裂稱為熔融石英的分化過(guò)程。縮聚過(guò)程分化過(guò)程產(chǎn)生的低聚化合物相互發(fā)生作用，形成級(jí)次較高的聚合物，次過(guò)程為縮聚過(guò)程。⑷網(wǎng)絡(luò)形成劑正離子是網(wǎng)絡(luò)形成離子，對(duì)應(yīng)氧化物能單獨(dú)形成玻璃。即凡氧化物的單鍵能熔點(diǎn)﹥074KJMOLK者稱為網(wǎng)絡(luò)形成劑。網(wǎng)絡(luò)變性劑這類(lèi)氧化物不能形成玻璃，但能改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使玻璃性質(zhì)改變，即單鍵強(qiáng)熔點(diǎn)﹤0125KJMOLK者稱為網(wǎng)絡(luò)變形劑。34玻璃的組成是13WTNA2O、13WT?O、74WTSIO2，計(jì)算非橋氧分?jǐn)?shù)解NA2OCAOSIO2WT1374MOL021023123MOL6138736R1261387362736236∵Z4∴X2R﹣Z2392﹣4072YZ﹣X4﹣072328非氧橋072（32805072）305Y2＋XX35試用實(shí)驗(yàn)方法鑒別晶體試用實(shí)驗(yàn)方法鑒別晶體SIO2、SIO2玻璃、硅膠和玻璃、硅膠和SIO2熔體。它們的結(jié)構(gòu)有什么不同熔體。它們的結(jié)構(gòu)有什么不同答利用X射線檢測(cè)。晶體SIO2質(zhì)點(diǎn)在三維空間做有規(guī)律的排列，各向異性。SIO2熔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)為架狀，近程有序，遠(yuǎn)程無(wú)序。SIO2玻璃各向同性。硅膠疏松多孔。39在SIO2中應(yīng)加入多少中應(yīng)加入多少NA2O，使玻璃的，使玻璃的OSI25，此時(shí)析晶能力是增強(qiáng)還是削弱，此時(shí)析晶能力是增強(qiáng)還是削弱解設(shè)加入XMOL的NA2O，而SIO2的量為YMOL。則OSI（X2Y）Y25∴XY2即二者的物質(zhì)量比為12時(shí)，OSI25。因?yàn)镺SI增加了，粘度下降，析晶能力增強(qiáng)了311有一組二元硅酸鹽熔體，其R值變化規(guī)律如下，寫(xiě)出熔體一系列性質(zhì)的變化規(guī)律用箭頭表示R＝2；25；33541游離堿含量游離堿含量2OSI3低聚合物數(shù)量低聚合物數(shù)量4熔體粘度熔體粘度5形成玻璃能力形成玻璃能力6析晶能力析晶能力45試解釋粘土結(jié)構(gòu)水和結(jié)合水（牢固結(jié)合水、松結(jié)合水）、自由水的區(qū)別，分析后兩種水在膠團(tuán)中的作用范圍及其對(duì)工藝性能的影響。解粘土結(jié)構(gòu)水是粘土結(jié)構(gòu)中的水；由于粘土顆粒一般帶負(fù)電，又因水是極性分子，當(dāng)粘土顆粒分散于水中時(shí)，在粘土表面負(fù)電場(chǎng)的作用下，水分子以一定取向分布在粘土顆粒周?chē)詺滏I與其表面上的氧和氫氧基結(jié)合，負(fù)電端向外。在第一層水分子的外圍形成一個(gè)負(fù)電表面，因而又吸引第二層水分子。負(fù)電場(chǎng)對(duì)水分子的引力作用，隨著離開(kāi)粘土表面距離的增加而減弱，因此水分子的排列也有定向逐漸過(guò)渡到混亂。靠近內(nèi)層形成的定向排列的水分子層稱為牢固結(jié)合水，圍繞在粘土顆粒周?chē)?，與粘土顆粒形成一個(gè)整體，一起在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，其厚度約為3－10個(gè)水分子厚。在牢固結(jié)合水的外圍吸引著一部分定向程度較差的水分子層稱為松結(jié)合水，由于離開(kāi)粘土顆粒表面較遠(yuǎn)，他們之間的結(jié)合力較小。在松結(jié)合水以外的水叫自由水。結(jié)合水的密度大，熱容小，界電常數(shù)小，冰點(diǎn)低等，在物理性質(zhì)上與自由水不同。粘土和水結(jié)合的數(shù)量可以用測(cè)量潤(rùn)飾熱來(lái)判斷。粘土與這三種水結(jié)合的狀態(tài)與數(shù)量將會(huì)影響粘土－水系統(tǒng)的工藝性能。在粘土含水量一定的情況下，若結(jié)合水減少，則自由水就多，此時(shí)粘土膠的體積減小，容易移動(dòng)，因而泥漿粘度小，流動(dòng)性好；當(dāng)結(jié)合水量多時(shí)，水膜厚，利于粘土膠粒間的滑動(dòng)，則可塑性好。47黏土膠粒分散在水中時(shí)，因吸附層與擴(kuò)散層各帶有相反的電荷，所以相對(duì)移動(dòng)時(shí)兩者之間就存在著電位差，這個(gè)電位差稱電動(dòng)電位或Ζ電位。其數(shù)值對(duì)黏土泥漿的穩(wěn)定性有重要的作用。83大小（1）離子置換能力（2）黏土的Ζ電位（3）泥漿的流動(dòng)性