无机材料科学基础综合测试2

Li2-2xSrxO x=0.05 Li1.9Sr0.05O

则：密度＝

4．MgO 与Al2O3固相反应生成MgAl2O4是由扩散控制的加成反应。（1）反应时什么离子是扩散离子，请写出界面反应方程；（2）若用过量的Al2O3粉包围MgO球形颗粒，在实验温度不变的情况下，3小时内有30％的MgO被反应形成MgAl2O4，计算完全反应所需要的时间。（3）为加快反应进程可采取哪些有效措施？（10分）

解：（1）Mg2＋、Al3＋是扩散离子，界面反应方程为：

3Mg2＋＋4Al2O3→3MgAl2O4＋2Al3＋

2Al3＋＋4MgO→MgAl2O4＋3Mg2＋

（2）根据金斯特林格方程：

t=3h，G=0.3 得：K＝3.88×10－3

当G＝1时，t＝86h

（3）为加快反应进程可采取的有效措施：

1）使反应物粒径细小而均匀；

2）加少量矿化剂；

3）提高反应温度；

4）增加反应物活性，如采用MgCO3、Al（OH）3作为原料，低温煅烧。

5．如图为ABC三元系统相图。（1）说明化合物D与F的性质；（2）划分三角形，判断各三元无变量点P、Q、R、S的性质，并写出相平衡方程；（3）用箭头标出DABC边上及各界线上的温降方向，并判断各界线性质；（4）写出熔体M析晶过程的相平衡表达式，并计算液相组成点刚达到S点时，各相的百分含量（用线段表示）；（5）画出AB、BC二元系统相图，并注明相区；（6）若熔体组成点在DABC内任意点，最后析晶产物能否获得D及F，为什么？（12分）

解：（1）化合物D：高温稳定、低温分解二元化合物；

化合物F：低温稳定、高温分解二元不一致熔融化合物。

（2）P：对应DAFC，单转熔点；

R ：对应DAFB，低共熔点；

Q：对应直线BFC，双降点形式过渡点；

S：对应直线ADB，双升降点形式过渡点。

（3）转溶线：PQ、e2S。

（4）析晶路线如图所示，析晶过程表达式为：

液相组成点刚达到S点时，各相的百分含量为：

液相L％＝bM/bS×100％；

固相A％＝SM/bS×bD/AD×100％；

固相D％＝bM/bS×Ab/AD×100％。

（5）如图所示。

（6）若熔体组成点在DABC内任意点，最后析晶产物能得到F，不能得到D，因为没有以D为顶点的副三角形。