材料化学专业2009答案

一。填空

1.晶体的点对称要素有 4 种，对称型有 32 种，空间群的数目是 230 种。 2.晶体中有 14 种不拉维格子， 7 种晶系， 3 种晶族。 3.CaF2萤石结构中有 8 个四面体间隙， 1 个八面体间隙。 4.作出（120），（010），（321）晶面。

5.影响置换型固溶体的因素有 质点尺寸因素 ， 电价因素 ， 离子的类型和键性 ， 晶体结构类型 ， 电负性因素 ， 温度 ， 场强 等。 6.基片是制作薄膜时的机械支撑物，基片材料有 玻璃 ， 陶瓷 ， 塑料 ， 金属 。

7.体心格子的8个顶点位置处的结点可以统一写成 000 。 8.三种点缺陷是 空位 ， 间隙原子 ， 置换原子 。 二。证明和计算

1.证明立方最紧密堆积结构的空间利用率为74%。

2.金属钨（W）的晶体具有体心立方结构，通过实验测得钨晶体的密度为19.30g/cm3，而钨的原子量是183.9。根据这些信息计算钨原子的金属半径。（0.137nm）

3.四个等大的圆球（半径为R）构成一个正四面体，在这个四面体中填入一个小球，如果小球恰好与四个大球都相切，且四个大球本身仍保持相切状态，试确定小球的半径r。（r=0.225R）

三。问答题

1.根据埃灵罕姆图，解释为什么在高温时碳可以还原金属氧化物。

2.二元匀晶相图的相关计算，杠杆原理。

3.半导体的分类，用能带理论解释半导体导电的原理。

按成分分：元素半导体、化合物半导体、固溶半导体 按掺杂原子的价电子数分：n-型半导体和p-型半导体 按晶态分：结晶半导体、微晶半导体、非晶半导体

在半导体中，0K下能带的填充情况与绝缘体是相同的，差别仅在于禁带的宽度。由于禁带宽度比较小，半导体可以依靠热激发，把满带上的电子激发到本来是空的能带，从而具备了导电能力。在半导体中，少数电子受热或光的激发从满带跃迁到空带中，原来的满带就变成了近满带，出现了空穴。在外电场作用下，空穴也会发生定向迁移，从而导电。

4.什么是纳米材料？纳米材料一般分为几类？说出3种以上纳米材料的制备方法，并简述各种方法的特点。

广义地讲，是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度调制的各种固体超细材料，或由它们作为基本单元构成的材料。

纳米粒子合成的物理方法——物理粉碎法（自上而下）、物理气相沉积法 纳米粒子合成的化学方法——化学气相沉积法、化学气相冷凝法、液相沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法。。。

5.结合自己学习《材料化学》的情况自己评价课程。

材料是科学技术的先导自古以来,人类文化的进步都是以材料的发展水平为标志的。一种新材料的出现可以引起人类的文化和生活以新的变化。石器、陶器、瓷器、铁器、铜器、玻璃、钢、水泥、有机高分子、单晶材料等的发明为人类的生活带来幸福。科学是人类对自然的认识,技术是这种认识基础上的再创造。而材料的发展则是保证了科学技术的实现。没有新材料的发展不可能使新的科学技术成为现实。因此,从这个意义上说,材料是科学反术的先导。当然,材料的发展依从于其它科学技术的发展,这是相辅相成的关系。而材料作为一门独立的学科除了必须要遵循其它基础学科的原理和规律外,还有其个性和综合性。但是材料科学相对来说毕竟还是比较年轻的,因此具有极大的发展潜力。