武科大考研辅导班：2019年武汉科技大学815材料物理与化学（B卷）考研真题

一、填空题(共15空，每空2分，共30分)

1、晶体的线位错包括     、     和     等三种，其与博格斯矢量之间的关系分别是     、     和     。

2、烧结过程的主要传质机理有：    、    、     和      。

3、根据外来组元在基质晶体中所处位置的区别，固溶体可分为     

和      等两大类，其固溶度的主要影响因素包括     、     、     

和电价。

二、名词解释(共 5小题，每小题6分，共 30分)

1、晶系

2、自由度

3、二级相变

4、压电效应

5、异常晶粒长大

三、简答题( 共3小题，共35 分)

1、（10分）比较杨德方程、金斯特林格方程优缺点及适应条件。

2、（10分）为什么要抑制二次再结晶过程？

3、（15分）液体冷却时形成晶体或非晶玻璃体的内部原因和外部条件是什么？解释为什么金属材料凝固时倾向形成晶体，而陶瓷材料易于形成非晶玻璃体？

四、计算题( 共2小题，共35分)

1、（15分）根据结晶学观点，氯化铯晶体属于体心立方结构。

已知：Cs⁺的离子半径为0.128 nm，Cl^-的离子半径为0.155 nm； Cs的原子量为132.91 g/mol，Cl的原子量为35.45 g/mol。请计算球状离子所占据的体积占晶胞体积的比例(堆积系数)及CsCl晶体的理论密度。假设Cs⁺和Cl^-通过立方体对角线连接。(阿伏伽德罗常数值取6.023×10²³)

2、（20分）晶体结构缺陷计算：

（1） CaO形成肖特基缺陷，写出其缺陷反应方程式，并计算单位晶胞CaO的肖特基缺陷数（已知CaO的密度是 3.0 g/cm³, 其晶格参数是0.481 nm）;

（2） CsCl溶入MgCl₂中形成空位型固溶体，并写出固溶体的化学式；

（3） Al₂O₃掺入到MgO中，请写出二个合理的方程，并判断可能成立的方程是哪一种？写出其固溶体的化学式。

（4） 根据（2）和（3）总结杂质缺陷形成规律。

五、相图分析(共20分)

如图为ABC三元系统相图。

1、（5分）说明化合物S的熔融性质，并分析像图中各界线上温度变化的方向以及界线和无变量点的性质；

2、（8分）确定初始状态点为1、2、3和4 的过冷熔体的冷却结晶过程；

3、（3分）在答题纸上用箭头标出△ABC边上及各界线上的温降方向，并判断各界线性质；

4、（4分）分别将初始状态点为5和6的熔体，在平衡态条件下加热至完全熔融，说明其固液相组成的变化路径。