陆佩文材料科学基础 名词解释-课后

第二章 晶体结构

2.1名词解释

晶体 由原子(或离子分子等)在空间作周期性排列所构成的固态物质

晶胞 是能够反应晶体结构特征的最小单位, 晶体可看成晶胞的无间隙堆垛而成。晶体结构中的平行六面体单位

点阵 (空间点阵) 一系列在三维空间按周期性排列的几何点. 对称：物体相同部分作有规律的重复。

对称型：晶体结构中所有点对称要素（对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴）的集合,又叫点群.

空间群：是指一个晶体结构中所有对称要素的集合

布拉菲格子 把基元以相同的方式放置在每个格点上，就得到实际的晶体结构。 基元只有一个原子的晶格称为布拉菲格子。

范德华健 分子间由于色散、诱导、取向作用而产生的吸引力的总和 配位数:晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数.

2.2试从晶体结构的周期性论述晶体点阵结构不可能有5次和大于6次的旋转对称?

2.3金属Ni具有立方最紧密堆积的结构试问: I一个晶胞中有几个Ni原子？ II若已知Ni原子的半径为0.125nm，其晶胞边长为多少？

2.4金属铝属立方晶系，其边长为0.405nm，假定其质量密度为2.7g/m3试确定其晶胞的布拉维格子类型

2.5某晶体具有四方结构，其晶胞参数为a=b,c=a/2,若一晶面在x y z轴上的截距分别为2a 3b 6c,试着给出该晶面的密勒指数。

2.6试着画出立方晶体结构中的下列晶面 （001）（110）（111）并分别标出下列

晶向[210] [111] [101].

2.14氯化铯（CsCl）晶体属于简立方结构，假设Cs+和Cl-沿立方对角线接触，且Cs+的半径为0.170nm Cl-的半径为0.181nm，试计算氯化铯晶体结构中离子的堆积密度，并结合紧密堆积结构的堆积密度对其堆积特点进行讨论。

2.15氧化锂（Li2O）的晶体结构可看成由O2-按照面心立方密堆，Li+占据其四面体空隙中，若Li+半径为0.074nm，O2-半径为0.140nm试计算I Li2O的晶胞常数 II O2-密堆积所形成的空隙能容纳阳正离子的最大半径是多少。

2.16 MgO具有NaCl型晶体结构，试画出MgO在（111）（110）和（100）晶面上离子的排列图案，写出其离子面密度和晶面间距的表达式。

第三章 熔体玻璃体

3.1熔体 高温下熔融形成的液态固体

玻璃体 高温熔体快冷时，由于冷却速度快，粘度增大太快，质点没来得及做有规则排列就已经固化，形成玻璃体

网络形成体：正离子是网络形成离子，单键强度大于335 kJ/mol，能单独形成玻璃的氧化物。

网络改变体：正离子是网络变性离子，单键强度小于250KJ/mol，不能单独形成玻璃，但能改变玻璃网络结构和性质的氧化物。 网络中间体

网络改变体 向玻璃中加入某种氧化物使得玻璃的结构改变，性质改变，这种氧化物称为“网调整氧化物”

桥氧：与两个网络形成离子相连的氧称为桥氧，

非桥氧: 只与一个网络形成离子相连的氧称为非桥氧

晶子学说：玻璃性质的变化是由于石英的多晶转变引起的。所以玻璃是高分散晶体（晶子）的集合体。“晶子”不同于一般微晶，是带有晶格变形的有序区域，它们分散在无定型介质中，从“晶子”部分到无定型部分的过渡是逐渐完成的，两者之间无明显界线. 晶子学说的核心是结构的不均匀性及进程有序性。 无规则网络学说：凡是成为玻璃态的物质和相应的晶体结构一样，也是由一个三度空间网络所构成。这种网络是由离子多面体（三角体或四面体）构筑起来的。玻璃中结构多面体的重复没有规律性。多面体的结合程度取决于桥氧离子的百分数，

而网络变性离子均匀而无序的分布在四面体骨架空隙中

玻璃形成温度Tg又称脆性温度,是玻璃出现脆性的最高温度,由于在这个温度下可以消除玻璃制品因不均匀冷却产生的内应力,因此又称为退火温度上限. 软化温度Tf玻璃开始出现液体状态典型特征的温度,是玻璃可以拉成丝的最低温度.

玻璃的通性 各向同性, 热力学介稳性, 凝固的渐变性与可逆性, 熔融态向玻璃态转化时物理化学性质随温度变化的连续性

无规密堆积模型将原子看作是不可压缩的硬球，这些硬球无规则地堆垛，使其总体密度达到最大可能值。液态金属的结构是由一些基本的几何单元组成的近程有序，最小的单元是四面体，这种模型又成为密集无序堆垛模型

微晶无序模型微晶：带有晶格变形的有序区域，大小为1--10nm，几个到几十个原子间距。在微晶中心质点排列有序，离其中心越远则变形程度愈大。 拓扑无序模型拓扑无序模型认为：非晶态合金是均匀连续、致密填充、混乱无规的原子硬球的集合，不存在微晶与周围原子以晶界分开的情况。

硼反常现象在Na2O-SiO2熔体中加入B2O3粘度会先增大后减小. 最初加入B2O3

时，主要形成[SiO4]四面体进行补网作用，由于Na2O拆网使粘度很低；随着B2O3加入量的增加，[BO4]含量增加，粘度不断增加，直到补网完成[BO4]的比例最大，粘度达到最大值；此后继续加入B2O3，则形成[BO3]平面三角形的结构，使网络的连接变得疏松，又导致粘度η下降.

(其他名词解释)

类质同晶：物质结晶时，其晶体结构中原有离子或原子的配位位置被介质中部分类质类似的它种离子或原子占存，共同结晶成均匀的，单一的混合晶体，但不引起键性。

同质多晶：化学组成相同的物质，在不同的热力学条件下结晶或结构不同的晶体。 正尖晶石：二价阳离子分布在1/8四面体空隙中，三价阳离子分布在1/2八面体空隙的尖晶石。

反尖晶石：如果二价阳离子分布在八面体空隙中，而三价阳离子一半在四面体空

隙中，另一半在八面体空隙中的尖晶石。

分化过程:架状[SiO4]断裂称为熔融石英的分化过程。

缩聚过程:分化过程产生的低聚化合物相互发生作用，形成级次较高的聚合物，次过程为缩聚过程。

单键强度：化合物的分解能除以化合物的配位数得出的商数即为单键强度。

3.2影响熔体粘度的因素有哪些？分析R2O对硅酸盐熔体黏度的影响规律以及原因

3.3简述石英晶体，石英熔体，Na2O·SiO2熔体结构和性质的区别

3.4简述非晶态合金材料的主要特性以及应用

3.6 SiO2熔体粘度在1000°C时的粘度10的14次方Pa*S，在1400°C时为10的7次方Pa*S，Si2O玻璃的粘滞流动的活化能是多少？上述数据在恒压下获得，若在恒容下获得，你认为活化能会改变吗为什么？

3.8 在SiO2中应加入多少Na2O，使玻璃的O/Si=2.5 ？此时析晶能力是增强还是减弱？

3.9计算下列玻璃的结构参数以及非桥氧分数 （1） （2） （3） （4）

3.10 有一种玻璃组成为14% Na2O 13êO 73%SiO2 （Wt%）其密度为2.5g/cm3计算该玻璃的原子堆积系数和结构参数值

3.11两种不同配比的玻璃，其组成（wt%）见下表，试计算玻璃结构参数，并由