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华南理工大学
2018 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：材料物理化学 适用专业：生物医学工程；材料科学与工程；材料工程(专硕)；生物医学工程(专硕)
共 9 页 一、选择题（30 分，每小题 2 分）
1、化合物 Cr2O3 和 K2O 中阳离子的配位数分别为（ A、6 和 12
B、6 和 6
C、4 和 12
） D、4 和 6
2、原子半径为 R，根据晶胞常数计算的面心立方晶胞和体心立方晶胞的体积分别为 （ ）
A、R3 和 16 R3
B、16 R3 和
R3
C、16 R3 和 R3
D、
R3 和 16
R3
3、化学式 KF·AlF3·BaO·MgO·Al2O3·5MgSiO3 的晶体具有白云母类型晶体结构，其结 构特征是（ ）
A、二八面体，Ba2+取代部分 Mg2+，镁氧八面体中 OH-被 F-取代，层间进入 K+ B、三八面体，Ba2+取代部分 Mg2+，镁氧八面体中 O2-被 F-取代，层间进入 K+ C、二八面体，镁氧八面体中 OH-被 F-取代，层间进入 K+和 Ba2+ D、三八面体，镁氧八面体中 O2-被 F-取代，层间进入 K+和 Ba2+
4、晶体缺陷分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷，以下缺陷中不属于点缺陷的是 （ ）
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A、弗伦克尔缺陷 B、肖特基缺陷 C、色心 D、固溶体 5、超疏水是指水在固体表面的接触角大于 150?，即液体在固体表面不浸润，要达到
此状态，不能采用的方法有（ ） A、除去固体表面吸附膜 C、增加固体的表面粗糙度 B、在固体表面吸附低表面能物质 D、降低固体表面能 6、在简单碱金属硅酸盐熔体 R2O-SiO2 中，正离子 R+含量对熔体黏度有影响，当 O/Si 值较低时，黏度按照 Li+>Na+>K+次序增加，这是因为（ ） A、（SiO4）连接方式已接近岛状，四面体基本靠 R-O 键力相连 B、因为 r Li+< r Na+ 8、具有面心立方晶格的晶体，其（110）、（100）和（111）面上表面密度分别为 0.785， 0.555 和 0.907，则固气表面能最高的晶面是（ A、（100） B、（110） ） C、（111） 9、在三元相图中两相界线的自由度是（ A、0 B、1 C、2 ） D、3 第 2 页 10、一定量的硫型固态物质熔融成液态时， 液态与固态相比发生（ A、体积膨胀 B、体积收缩 C、体积不变化 ）现象。 11、有物质定向迁移的扩散一定是由（ A、温度梯度 B、浓度梯度 ）引起的。 C、化学位梯度 D、电势差 12、没有液相或气相参与的纯固相反应，需要满足热力学条件（ 行。 A、?G?0 B、?H?0 C、?H<0 D、?S=0 ）反应才能进 13、在烧结过程中，只改变形状而不引起坯体致密化的传质方式有（ A、晶格扩散 B、晶界扩散 C、颗粒重排 ）。 D、表面扩散 14、液相析晶相变时，晶核与形核基体间的接触角?影响非均匀成核位垒。当?为（ 时，非均匀成核位垒下降一半。 A、 0? B、 45? C、90? ） D、180??15、相变的形式多种多样，具有不同的特点，在低温下能够高速进行的相变为（ A、玻璃分相 B、马氏体相变 C、液相析晶 D、珠光体相变 ） 二、填空题（30 分，每空 1 分） 1、电子陶瓷中的铁氧体磁性材料是以尖晶石相为基础制成的，例如 Fe3O4，其结构式 可以写成 和 （3） 。 (1) ，二价铁和三价铁占据的多面体孔隙和分数分别是 (2) 第 3 页 2、ABX3 化合物三种晶型分别为 （4） 、 （5） 和 （6） 。 ABX3 化合物究竟以哪种晶型出现，与 （7） 关系最大。 3、玻璃形成的结晶化学规律有： （8） （10） 。 、 （9） 和 4、玻璃的很多性质取决于玻璃网络参数中的 Y 值。要构成三维网络结构，硅酸盐玻 璃中，此值通常为 （11） 。 5、由于 （12） 的结果，必然会在晶体结构中产生“组分缺陷”，组分缺陷 和 （14） 。 的浓度主要取决于 （13） 6、陶瓷坯体中很容易出现毛细管凝结，请写出描述毛细管半径与蒸汽压下降之间关 系的方程式 （15） 。 7、固相反应一般包括 （16） 、 （17） 、 （18） 三个过程，在 硅酸盐工业中，最重要的固相反应处于 （19） 范围。 8、两相化学势相等，但化学势的一阶偏微商不相等的相变称为 生时有 （21） 和 、 （22） （25） 的变化，因此 （20） （23） ， 发 、 （24） 等属于此类相变。 9、 （26） 有 是大多数固相烧结的主要传质形式，液相烧结的传质方式主要 （28） 。液相烧结传质速度比固相烧结 （29） ， （27） 和 致密化程度 （30） ，是常见的陶瓷烧结方式。 第 4 页 三、问答及计算（70 分，每题 10 分） 1、请解释以下现象的原因： （1）在层状硅酸盐结构中，Al3+ 经常取代 Si4+，但 Si4+不会取代 Al3+，请问为什 么？（配位数为 6 时，Al3+ 、Si4+、 O2-的离子半径分别为 0.53、0.40 和 1.40?；配位 数为 4 时，相应的离子半径分别为 0.40、0.26 和 1.38?） （2）硅酸盐结构由硅氧四面体共顶连接成链状、环状、层状以及架状结构。在磷 酸盐（PO4）3-及硫酸盐（SO3）2-中也有相似的四面体，但常常是孤岛状结构，而 AlPO4 却具有与石英类似的结构，为什么？ 2、镁橄榄石是镁质耐火材料中的主要矿物，熔点高，硬度大，其结构如图 1 所示。 请用鲍林规则分析其结构，并说明结构与性能的关系。 图 1 第 5 页
2018年华南理工大学研究生入学考试专业课真题845_材料物理化学
