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课程知识结构

1.晶体结构基础

空间点阵、晶体的基本性质

晶体的宏观对称要素晶体定向与晶面指数

七大晶系晶体参数特征14种布拉维格子晶胞

点群和空间群化学键

FCC/HCP密堆积、BCC准密堆积不等径球体堆积晶格能

离子晶体半径和配位数/配位多面体

离子晶体的极化电负性

同质多晶现象重建型和位移型转变

鲍林5规则

典型无机化合物晶体结构：NaCl型、闪锌矿型、（反）萤石型、钙钛矿型、纤锌矿型、金红石、刚玉、CsCl、金刚石、石墨、尖晶石等

硅酸盐晶体结构：

结构单元，分类-Si：O比、络阴离子团、典型实例特别是层状硅酸盐结构—二八面体和三八面体、单网层和复网层、层间结合力，高岭石、蒙脱石、滑石、白云母、伊利石等

2 晶体结构缺陷

点缺陷——类型-按位置及成分差异、按产生原因

热缺陷——肖、弗缺陷

点缺陷表示法Kroger-Vink符号

缺陷反应方程

热缺陷浓度计算

固溶体概念、分类（连续/有限）（置换/间隙）

置换固溶体形成连续SS条件

固溶体固溶缺陷方程、固溶化学式

固溶体研究方法密度对比法

非化学计量缺陷色心和电导性

缺陷浓度和气氛的关系

阴离子空位型、阳离子空位型、阳离子间隙型-实例线缺陷——刃位错和螺位错、几何特征

位错的运动、生成和增殖

3. 非晶态固体

玻璃的通性

玻璃结构学说——无规网络学说和晶子学说

玻璃中的氧化物——生成体、变性体、中间体

玻璃的形成动力学条件玻璃转变温度，三T曲线推算过冷度玻璃形成的化学键条件——混合键型

玻璃网络参数X、Y的计算

4.固体的表面与界面

固体表面剩余键力

固体表面自由能较高——表面能

固体表面结构——驰豫、重构、台阶

离子晶体的表面双电层结构

开尔文公式结论及应用

固-液界面润湿：分类、Young方程，润湿性的改善吸附和表面改性——双亲表面活性剂

晶界——晶界类型：小角度晶界和大角度晶界

小角度晶界主要形式：对称倾侧晶界和扭转晶界

共格、半共格、非共格

晶界构型——固固固、固固气【热腐蚀角（槽角）】和固固液【二面角】

晶界应力——本征应力（结构因素）和热应力（热膨胀系数）

晶界应力公式及结论

浆体的胶体化学原理

黏土的荷电性原因（荷负电、两性电荷）

黏土的离子和交换特性黏土中的水——吸附水和结合水，胶团结构

吸附不同阳离子的黏土结合水量排序

黏土胶体的电动性质——扩散双电层结构

热力学电位和zeta电位，电动电位公式

Zeta电位的影响因素

阳离子的压缩双电层效应，离子价和半径规律

泥浆的流动性和稳定性泥浆的胶溶-条件，絮凝

泥浆的触变性——卡片结构

泥团的可塑性

瘠性料的悬浮（pH控制法和有机表面活性剂）和塑化（天然黏土和有机塑化剂）

5. 相平衡

三元系统相图——

浓度三角形：截线规则、双线规则、等含量和定比例规则、杠杆规则、重心位/交叉位/共轭位规则、背向性规则、立体状态图和平面投影图

三元系统相图基本类型：具有一个低共熔点、生成一个一致熔融二元（三元）化合物、生成一个不一致熔融二元（三元）化合物、一个固相分解的二元化合物判读三元系统相图重要规则：化合物性质规则、连线规则、切线规则、副三角形规则、初结晶和结晶过程规则、三元不变点，不变点的判别、结晶过程分析：固相点和液相点；复杂相图连线-界线一一对应，穿晶过程；

6.扩散

扩散相关概念、基本特点、推动力

菲克第一、第二定律，第一定律的简单应用

扩散的布朗运动理论——爱因斯坦方程扩散系数

质点迁移的微观机制——空位和间隙

空位扩散系数和间隙扩散系数，扩散系数的统一表示方式，本征扩散、杂质扩散、非化学计量扩散

LnD-1/T曲线，扩散系数和气氛的关系

扩散的影响因素

7. 固相反应

固相反应特点/阶段/历程

固相反应动力学——

一般动力学关系、化学反应动力学范围、转化率G 扩散动力学范围：平板模型、抛物线速率方程和杨德方程、局限性；金斯特林格方程，模型，优点

固相反应的影响因素

8 相变

相变的分类（热力学——一级、二级相变；相变方式——连续、成核-长大；质点迁移——（无）扩散；成核特点——（非）均匀）

马氏体相变——主要特征和实例；

相变推动力（过冷度条件）

成核-长大相变：

晶核形成：均匀成核-体系能量变化、临界尺寸和临界自由焓变（位垒）；非均匀成核-降低成核位垒（润湿）；晶核形成速率I=PD，与过冷度关系；

晶体生长：u与过冷度关系

总结晶速率含义：阿弗拉米方程，克拉斯汀方程

结晶过程的综合分析：亚稳区、I、u峰值、析晶区Spinodale分解：亚稳分相和不稳分相比较、热力学判据、分相的结晶化学原因——键力的竞争

9. 烧结

定义，相关概念、烧结推动力

固相烧结和液相烧结

传质机理（流动传质、扩散传质、蒸发-凝聚传质、溶解-沉淀传质（金格尔模型和LSW模型）

晶粒生长与二次再结晶——

推动力、晶粒长大规律、差异、后者危害与防止；晶界在烧结中的作用

烧结的影响因素

以上大部分知识点已经涵盖在网络考试客观题题库中，并将随机抽题进行测试；

期末考试内容：

名词解释和简答——源于教材中重要知识点

⏹无重点可划，主要考察同学们对细节知识点的掌握

综合题：（4小题，1道论述，3道计算）

⏹文字题论述/分析：

◆可能出题点：黏土的性能；扩散的影响因素；固相反应的影响因素；对熔

体-析晶相变的详细描述；烧结的影响因素；二次再结晶现象等；

⏹计算题

1.晶体结构计算（结构－密度关系、晶格能计算）

2.玻璃结构参数X、Y计算

3.热缺陷浓度的计算（与杂质浓度比较）

非化学计量缺陷计算平衡常数K

4.固溶体研究方法密度对比法

5.表面界面（固液润湿情况、二面角、槽角的计算）

6.菲克第一定律；扩散系数的表达和计算；

7. 转化率化学及扩散控制固相反应动力学

8.临界晶核尺寸及自由能变化，临界粒子数nk/n，阿弗拉米方程，Christion方程

9.晶粒长大计算式；烧结速率常数的运用；

相图分析题（析晶过程分析<是否发生穿晶>、相图中各相含量的计算、各种规

则的应用）