第二章晶体结构与晶体结构中的缺陷2-1 氯化铯（CsCl）属萤石结构，如果Cs+离子半径为0.170nm，Cl-离子半径为0.181nm，计算球状离子所占据的空间分数（堆积系数）。

假设Cs+和Cl-离子沿立方对角线接触。

2-2 （a）MgO具有NaCl结构。

根据O2-半径为0.140nm和Mg2+半径为0.072nm，计算球状离子所占据的空间分数（堆积系数）。

（b）计算MgO的密度。

2-3 氧化锂（Li2O）的晶胞结构构成：O2-离子呈面心立方堆积，Li+离子占据所有四面体空隙。

计算：（a）晶胞常数；（b）Li2O的密度；（c）O2-离子密堆积的结构格子，其空隙所能容纳的最大正离子半径是多大？（d）有0.01mol%SrO溶于Li2O中的固溶体的密度。

（注：Li+离子半径：0.74? ，O2-离子半径：1.40?）2-4 ThO2 具有CaF2结构。

Th4+离子半径为0.100 nm。

O2-离子半径为0.140 nm。

（a）实际结构中的Th4+正离子配位数与预计配位数是否一致？（b）结构遵循鲍林规则否？2-5 石墨、云母和高岭石具有相似的结构。

说明他们的结构区别及由此引起的性质上的差异。

2-6（a）在氧离子立方密堆中，画出适合于阳离子位置的间隙类型和位置，八面体间隙位置数与氧离子数之比为多少？四面体间隙位置数与氧离子数之比为多少？（b）用键强度和鲍林规则来解释，对于获得稳定的结构各需要何种价离子，其中：1）所有八面体间隙位置均填满，2）所有四面体间隙位置均填满，3）填满一半八面体间隙位置，4）填满一半四面体间隙位置并对每一种举出一个结构类型名称和正负离子配位数。

2-7 很简明地说明下列名词的含义：类质同晶现象，同质多象现象，多型现象，反结构（如反萤石结构），倒反结构（如反尖晶石结构）。

2-8 Si 和Al的原子量非常接近（分别为28.09和26.98），但SiO2及Al2O3的密度相差很大（分别为2.65及3.96）。

运用晶体结构及鲍林规则说明这一差别。

2-9（a）计算三重配位时阳离子和阴离子半径比的下限。

（b）对B3+（r0=0.20?），O2-（r0=1.40?）。

试预测其配位数。

（c）通常实验中观察到的是三角配位，试做出解释。

2-10 （a）在MgO晶体中，肖特基缺陷的生成能为6eV，计算在25℃和1600℃时热缺陷的浓度。

（b）如果MgO晶体中，含有百万分之一的Al2O3杂质，则在1600℃时，MgO晶体是热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势？说明原因。

2-11? 对某晶体的缺陷测定生成能为84 kJ/mol，计算该晶体在1000K和1500K时的缺陷浓度。

2-12 ?试述晶体结构中点缺陷的类型。

以通用的表示法写出晶体中各种点缺陷的表示符号。

试举例写出CaCl2中Ca2+置换KCl中K+或进入到KCl间隙中去的两种点缺陷反应表示式。

2-13? 非化学计量缺陷的浓度与周围气氛的性质、压力大小相关，如果增大周围氧气的分压，非化学计量化合物Fe1-xO及Zn1+xO的密度将发生怎样的变化？增大？减小？为什么？2-14 对于MgO、Al2O3和Cr2O3,其正负离子半径分别为0.47、0.36和0.40。

Al2O3和Cr2O3形成连续固溶体。

（a）这个结果可能吗？为什么？（b）试预计，在MgO—Cr2O3系统中的固溶度是有限还是很大的？为什么？第三章熔体和玻璃体名词解释：晶子假说和无规则网络假说；网络形成剂和网络变形剂；单键强2试分析影响熔体粘度的因素有哪些？3简述玻璃的通性。

4简述随着Na2O加入量的增加，SiO2熔体的粘度将如何变化？并根据熔体结构理论解释其原因。

（6分）5试比较硅酸盐玻璃与硼酸盐玻璃在结构与性能上的差异。

6玻璃的组成是13 mol%Na2O、13 mol%CaO、74 mol%SiO2，计算结构参数。

7试计算Na2O·SiO2玻璃的结构参数。

8有两种不同配比的玻璃器组成如下：序号Na2O(wt%) Al2O3(wt%) SiO2(wt%)1 8 12 802 12 8 80试用玻璃结构参数说明两种玻璃高温下粘度的大小？9一种熔体在1300℃的粘度是3100dPa·s，在800℃是108 dPa·s，在1050℃其粘度为多少？在此温度下急冷能否形成玻璃？10某熔体粘度在727℃时是108dPa·s，在1156℃时是104dPa·s，在什么温度下它是107dPa·s？求该熔体的粘性流动活化能？11有一组二元硅酸盐熔体，其R值变化规律如下，写出熔体一系列性质的变化规律（用箭头表示：R=2；2.5；3；3.5；4增大∙游离碱含量；∙O/Si比；∙低聚物数量；∙熔体粘度；∙形成玻璃能力；∙析晶能力。

第四章表面与界面1何谓表面张力和表面能？在固态和液态二者有何差别？2解释泥浆的稳定性与触变性。

3粘土的很多性能与吸附阳离子种类有关，指出粘土吸附下列不同阳离子后的性能变化规律（以箭头表示：大小）H┾ Al3┾ Ba2┾ Sr2┾ Ca2┾ Mg2┾ NH4┾ K┾ Na┾ Li┾（1）阳离子置换能力；（2）粘土的δ电位；（3）粘土的结合水；（4）泥浆的流动性；（5）泥浆的稳定性；（6）泥浆的触变性；（7）泥团的可塑性；4.试比较用Na2CO3和Na2SiO3分别稀释同一种粘土泥浆，当电解质加入量相同时，两种泥浆的稳定性和流动性有何差别？5. 在真空中条件下Al2O3的表面张力为0.9N/m，液态铁的表面张力为1.72N/m，同样条件下液体铁与固体氧化铝的界面张力为2.3N/m，问液态铁能否润湿氧化铝表面？如何提高润湿性能？6. 具有面心立方晶格的晶体，其（110）、（100）、（111）面上表面原子密度分别为0.55，0.785，0.907，试回答哪一个晶面上固-气表面能将是最低的，为什么？7. MgO-Al2O3-SiO2系统的低共熔物放在Si3N4陶瓷片上，在低共熔温度下，液相的表面张力为0.9N/m，液体与固体的界面能为0.6N/m，测得接触角为70.52o。

8. 求Si3N4的表面张力。

9. 把Si3N4在低共熔温度下进行热处理，测试其热腐蚀的槽角为60o，求Si3N4的晶界能？10. 氧化铝瓷件需要被银，已知1000oC时，，，问液态银能否润湿氧化铝瓷件表面？可以用什么方法改善它们之间的润湿性？11. 试解释粘土结构水、结合水（牢固结合水、松结合水）和自由水的区别，分析后两种水在胶团中的作用范围及其对工艺性能的影响？12. 影响粘土可塑性的因素有哪些？生产上可以采用什么措施来提高或降低粘土的可塑性以满足成型工艺的需要？第六章相平衡6-1简述SiO2的多晶转变现象，说明为什么在硅酸盐产品中SiO2经常以介稳状态存在。

6-2 如图6-1，绘出在低共熔点以上有多晶转变的二元系统的不同组成试样的冷却曲线，并在冷却曲线的不同阶段标明系统中所存在的平衡相。

图6-1 图6-2 图6-36-3 如图6-2，具有不一致熔融化合物的二元系统，在低共熔点E发生如下析晶过程：L ? A＋AmBn? E点B 含量为20％。

化合物AmBn含B量为64％。

今有C1和C2两种配料，C1中B含量是C2中B含量的1.5倍，且高温熔融冷却析晶时，从该二配料中析出的初晶相含量相等。

试计算C1和C2的组成。

6-4如图6-3，用蓝线标出熔体2冷却结晶过程液相状态点的变化途径，用红线标出固相状态点的变化途径。

说明结晶过程各阶段系统所发生的相变化。

6-5 在三元系统的浓度三角形上画出下列配料的组成点，并分析其变化规律。

①A=10% B=70% C=20%；②A=10% B=20% C=70%；③A=70% B=20% C=10%。

今有配料①3Kg，配料②2Kg配料①5Kg，若将此三配料混合加热至完全熔融，试依据杠杆规则用作图方法求熔体的组成点。

6-6凝聚系统三元相图中液相面、分界曲线其自由度是多少？哪些变量可以改变？6-7纯物质在任意指定温度下，固、液、气三相可以平衡共存，请用相律说明这个结论是否正确？请举例说明。

6-8试完成图6-4料点1、2、3的结晶路程(表明液、固相组成点的变化及结晶过程各阶段系统中发生的相变化)。

图6-4 图6-56-9 图6-5为生成一个三元化合物的三元相图1、判断三元化合物N的性质。

2、标出边界曲线的温降方向（转熔界线用双箭头）。

3、指出无变量点K、L、M的性质。

4、分析点1、2的结晶路程。

6-10在图6-6所示的相图中完成下面各个问题。

（1）画出此相图的副三角形并说明根据什么？（2）画出各个界线的温度下降方向并说明根据什么？（3）找出一致分界曲线和不一致分界曲线？说明根据什么？（4）判断最低共熔点，双升点（单转熔点），双降点（双转熔点）？并说明根据什么？（5）写出P点的析晶路线？（6）P点的最后析晶产物是什么？根据什么判断？图6-6 图6-76-11图6-7是A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题：（1）在图上划分副三角形、用箭头表示各条界线上温度下降方向及界线的性质；（2）判断化合物D、M的性质；（3）写出各三元无变量点的性质及其对应的平衡关系式；（4）写出组成点G在完全平衡条件下的冷却结晶过程；（5）写出组成点H在完全平衡条件下进行加热时，开始出现液相的温度和完全熔融的温度；写出完全平衡条件下进行冷却，结晶结束时各物质的百分含量（用线段比表示）。

6-12图6-8是A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题：（1）在图上划分副三角形、用箭头表示各条界线上温度下降方向及界线的性质；（2）判断化合物S1、S2、S3的性质；（3）写出各三元无变量点的性质及其对应的平衡关系式；（4）写出组成点G在完全平衡条件下的冷却结晶过程；（5）写出组成为H的混合物在完全平衡条件下进行加热时，开始出现液相的温度和完全熔融的温度；写出组成H的混合物在完全平衡条件下进行冷却，结晶结束时各物质的百分含量（用线段比表示）。

6-13如图6-9为A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题：（1）在图上划分副三角形、用箭头表示各条界线上温度下降方向及界线的性质；（2）判断化合物F、G、H 的性质；（3）写出各三元无变量点的性质及其对应的平衡关系式；（4）写出组成点M1在完全平衡条件下的冷却结晶过程；（5）写出组成点M2在完全平衡条件下进行加热时，开始出现液相的温度和完全熔融的温度；写出完全平衡条件下进行冷却，结晶结束时各物质的百分含量（用线段比表示）。

图6-8 图6-96-14 A-B-C三元相图如图6-10所示，试分析：（1）划分付三角形；（2）标出界线的性质（共熔界线用单箭头，转熔界线用双箭头）；（3）指出三元化合物S的性质；（4）说明M、L、K点的性质，并列出相变式；（5）分析点1和点2的析晶路程（表明液、固相组成点的变化，并在液相变化的路径中注明各阶段的相变化和自由度数）。