最新武汉理工大学考研习题及答案--材料科学基础科目.pdf

精品文档 材料科学基础习题 1 ．固体硫有两种晶型 ( 单斜硫、斜方硫 ) ，因此硫系统可能有四个相，如果某人实验 得到这四个相平衡共存，试判断这个实验有无问题。 2 ．图（ 1 ）是具有多晶转变的某物质的相图，其中 DEF 线是熔体的蒸发曲线。KE 是 晶型 I 的升华曲线； GF 是晶型 II 的升华曲线；JG 是晶型Ⅲ的升华曲线，回答下列问 题： (1) 在图中标明各相的相区，并把图中各无变点的平衡特征用式子表示出来。 (2) 系统中哪种晶型为稳定相 ? 那种晶型为介稳相 ? (3) 各晶型之间的转变是单向转变还是双向转变 ? 3 ．在SiO2 系统相图中，找出两个可逆多晶转变和两个不可逆多晶转变的例子。 4 ．根据Al2O3—SiO2 系统相图说明： (1) 铝硅质耐火材料，硅砖 ( 含 SiO2>98 ％ ) 、粘土砖 ( 含 Al2O3 35 ～50 ％) 、高铝 砖 ( 含 Al2O3 60 ～ 90 ％ ) 、刚玉砖 ( 含 Al2O3>90 ％ ) 内，各有哪些主要的晶相。 (2) 为了保持较高的耐火度，在生产硅砖时应注意什么 ? (3) 若耐火材料出现 40 ％液相便软化不能使用，试计算含 40(mol) Al2O3 的粘土砖的最高 使用温度。 5 ．在 CaO-SiO2 系统与 Al2O3-SiO2 系统中SiO2 的液相线都很陡，为什么在硅砖中可掺 人约 2 ％的 CaO 作矿化剂而不会降低硅砖的耐火度，但在硅砖中却要严格防止原料中混 入 Al2O3 否则会使硅砖耐火度大大下降。 6 ．加热粘土矿物高岭石 (Al2O3· 2SiO2· 2H2O) 至 600 ℃时，高岭石分解为水蒸气和 Al2O3· 2SiO2，继续加热到 1595 ℃时会发生什么变化？在这温度下长时间保温达到平衡， 系统的相组成如何？当系统生成 40 ％液相时，应达到什么温度？在什么温度下该粘土完 全熔融 ? 7 ．图（２）是最简单的三元系统投影图，图中等温线从高温到低温的次序是 t 6 >t 5 >t 4 >t 3 >t 2 >t 1 根据此投影图回答： (1) 三个组分 A 、 B 、 C 熔点的高低次序是怎样排列的。 (2) 各液相面下降的陡势如何 ? 那一个最陡 ? 那一个最平坦 ? (3) 指出组成为 65 ％ A ， 15 ％ B ，20 ％ C 的系统的相组成点，此系统在什么温度 下开始结晶 ? 结晶过程怎样 ? （表明液、固相组成点的变化及结晶过程各阶段中发生的 变化过程）。 (4) 计算第一次析晶过程析出晶相的百分数是多少 ? 第二次析晶过程 结束时，系统的相组 成如何 ? 结晶结束时系统的相组成又如何 ? 8 ．图 (3) 为生成二个一致熔融二元化合物的三元系统，据图回答下列问题： (1) 可将其划分为几个简单的三元系统 ? (2) 标出图中各边界及相区界线上温度下降方向， (3) 判断各无变量点的性质，并将它们的平衡特征式子表示出来。 9 ．图 ( ４) 是生成一致熔融二元化合物 (BC) 的三元系统投影图。设有组成为： A ： 35 ％， B ：35 ％， C ：30 ％的熔体，试确定其在图中的位置。冷却时该熔体在何温 度下开始析出晶体。 10 ．如图(5) 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； 精品文档 精品文档 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）。 11 ．根据图(6) 回答下列问题： (1) 说明化合物 S1 、 S2 的性质； (2) 在图中划分分三元系统及用箭头指示出各界线的温度下降方向及性质； (3) 指出各无变点的性质并写出各点的平衡关系； (4)