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1、（0404）材料化学复习思考题答案一、名词解释1、无机材料化学无机材料化学是研究无机材料，主要是无机非金属材料的制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门学科。2、晶体的各向异性晶体在不同方向上具有不同的物理性质。3、晶体的自限性晶体能自发地形成规则的几何外形。4、晶体的对称性晶体在某些特定方向上的物理化学性质完全相同。5、天然晶体自然界中所形成的许多美丽的晶体，如红宝石、蓝宝石、祖母绿等，这些晶体叫做天然晶体。6、人工晶体 由人工方法生长出来的晶体叫人工晶体。到目前为止，人们已发明了几十种晶体生长方法，如提拉法、浮区法、焰熔法、坩埚下降法、助熔剂法、水热法、降温法、再结晶法等。7、非线性光学晶
2、体与光强有关的光学效应称为非线性光学效应，具有这种效应的晶体就称为非线性光学晶体。8、正压电效应当晶体受到外力作用时，晶体会发生极化，并形成表面电荷，这种现象称为正压电效应。9、逆压电效应当晶体受到外加电场作用时，晶体会产生形变，这种现象称为逆压电效应。10、居里温度居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。11、压电效应某些固体电介质受到外加应力作用而发生应变时，在它的某些对应表面会产生大小相等、符号相反的束缚电荷，这一现象称为压电效应。12、弗仑克尔缺陷在形成热缺陷时，晶体中具有足够高能量的原（离）子离开其平衡位置，挤入晶体中的间隙位置，造成微小的局部晶格畸变，成为所谓填隙原子，
3、而在其原来的位置上形成空位，这种缺陷称为弗仑克尔缺陷。13、肖特基缺陷肖特基缺陷是由于晶体表面附近的原子热运动到表面，在原来的原子位置留出空位，然后内部邻近的原子再进入这个空位，这样逐步进行而造成的缺陷。14、杂质缺陷杂质原子进入晶体时，可以置换晶格中的原子，进入正常结点位置，生成置换型杂(溶)质原子，也可能进入本来就没有原子的间隙位置，生成填隙型杂(溶)质原子。这些缺陷统称为杂质缺陷。15、固溶体固溶体是指一种组元（组分）因“溶解”了其他组元而形成的单相晶态固体。一般把固溶体中含量较高的组元称做主晶体、基质或溶剂，其他组元称为溶质或杂质。16、连续固溶体连续固溶体是指溶质和主晶体可以按任意比
4、例无限制地相互溶解。17、有限固溶体（不连续固溶体或部分互溶固溶体）如果溶质原子在主晶体中的溶解度是有限的，存在一个固溶度极限，超过这个限度就会出现第二相，这样的固溶体称为有限固溶体，也可称作不连续固溶体或部分互溶固溶体。18、置换型（取代式或置换式）固溶体溶质原子溶入主晶体中的正常结点位置，生成的固溶体称之为置换型（或称为取代式或置换式）固溶体。19、填隙型(填隙式)固溶体溶质原子进入主晶体晶格中的间隙位置，生成的固溶体称之为填隙型(或称填隙式)固溶体。20、纳米材料科学纳米材料科学是材料学、凝聚态物理、胶体化学、配位化学、化学反应动力学、表面、界面等学科的交叉学科，是现代材料科学的重要组成
5、部分。21、零维纳米材料零维纳米材料是指空间三维尺度均在纳米尺度以内的材料。 如纳米尺寸颗粒、原子团簇、人造原子等。22、一维纳米材料一维纳米材料是指在空间有两维处于纳米尺度的材料。如纳米丝、纳米棒、纳米管、纳米带等。23、二维纳米材料二维纳米材料是指在三维空间中有一维在纳米尺度的材料。如超薄膜、多层膜等。24、三维纳米材料（纳米固体材料）三维纳米材料（纳米固体材料）是纳米固体材料通常指由尺寸小于15纳米的超微颗粒在高压力下压制成型，或再经一定热处理工序后所生成的致密型固体材料。25、软化学（软化学合成）软化学是20世纪70年代初由德国固体化学家费尔提出来的。严格地讲，软化学与其说是一门新的学
6、科，不如说是一种新材料的制备思路。在这种思路下产生了一系列新型材料的制备技术，开辟出了具有节能、高效、经济、环境友好的工艺路线。26、软材料采用软化学（软化学合成法）方法，如溶胶-凝胶方法、水热法、前驱体法、共沉淀法、离子交换法及插入反应法等获得的材料称之为软材料。27、溶胶-凝胶技术溶胶-凝胶技术是指金属有机或无机化合物经过溶胶-凝胶化和热处理形成氧化物或其它固体化合物的方法。28、极端条件合成在极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成，并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。29、仿生合成利用生物合成将一般常规方法难于进行的非常复杂的合成
7、，变为高效、有序、自动进行的合成。30、理想合成理想合成是指从易得的起始物开始, 经过一步简单、安全、环境友好、反应快速、100%产率获得目标产物。31、多孔陶瓷多孔陶瓷是19世纪20年代发展起来的以气孔为主相的一类陶瓷材料，多孔陶瓷是由各种颗粒与结合剂组成的坯料，经过成型、烧成等工艺制得的，调节各种颗粒料之间的矿物组成颗粒级配比和坯料的烧成温度、多孔陶瓷可具有不同的物理与化学特性。32、软化学合成（软化学）方法指在较温和条件下实现的化学过程。33、连续陶瓷基复合材料连续陶瓷基复合材料指的是陶瓷增强体具有三维连通骨架结构的陶瓷基复合材料。二、简答题1、请简述无机材料化学主要研究哪方面的问题？答
8、题要点：无机材料化学主要研究：无机材料的制备原理、无机材料的成键本质和结构、无机材料的表征、无机材料的物理性质及反应性能、无机材料的设计，这五个方面的问题。2、何谓无机材料设计？答题要点：是为某种应用目的而制造无机材料，即材料设计。例如，为改善陶瓷的力学性质，设计出二氧化锆增韧陶瓷（可制作陶瓷刀具）、纳米晶粒陶瓷和梯形材料等。此外，为改善材料的电学性质，设计出有机无机复合材料。3、请简述材料设计有哪些主要途径？答题要点：材料设计的主要途径：（1）材料知识库和数据库技术； （2）材料设计中的计算机模拟：如原子尺度模拟计算、显微尺度模拟计算、宏观尺度模拟计算。（3）材料设计中的新方法与新手段：如网
9、络拓扑方法、仿生结构材料设计。4、何谓缺陷反应方程式。答题要点：如果把固体材料中的每种缺陷都当作化学物质来处理，那么材料中的缺陷反应就可以和一般的化学反应一样，用反应方程式来描述，并可以把质量作用定律之类的概念应用于缺陷的反应。5、请简述晶体结构的基本特征。答题要点：原子（或分子、离子）在三维空间呈周期性重复排列，即存在长程有序。 6、请简述晶体的共性。答题要点：由于具有周期性的空间点阵结构，晶体具有下列共同性质：均一性、各向异性、自限性、对称性、有固定熔点、内能最小。7、请简述非晶态金属材料的基本特征。答题要点：非晶态形成能力对合金的依赖性；结构的长程无序和短程有序性；热力学的亚稳性。8、何
10、谓铁电体。答题要点：晶体中存在着自发极化，并且这种极化的方向能随着外界电场而改变，这样的晶体就称为铁电体。9、何谓反铁电体。 答题要点：有些晶体虽然也有自发极化，但顺电相相邻晶胞的自发极化方向相反而且相互平行，因此晶体总的自发极化宏观上仍为零，这种晶体称为反铁电体。10、何谓正压电效应或压电效应。答题要点：当某些晶体受到机械力作用时，在一定方向的表面上产生束缚电荷，且其电荷密度大小与所加应力大小呈线性关系，这种由机械能转换成电能的现象，称为正压电效应，简称为压电效应。 11、何谓逆压电效应。答题要点：当晶体在外电场激励下，在某些方向上产生应变，且应变和场强之间存在着线性关系，这种由电效应转换为
11、机械效应的现象，则称为逆压电效应。12、请简述缺陷化学的研究对象和内容。 答题要点：缺陷化学的研究对象是点缺陷，但不包括声子和激子。其研究内容涉及点缺陷的生成、点缺陷的平衡、点缺陷之间的反应、点缺陷的存在所引起的固体中载流子即电子和空穴的变化、点缺陷对固体性质的影响以及如何控制固体中点缺陷的种类和浓度等。13、何谓团簇（微团簇）。答题要点： 原子分子团簇简称团簇或微团簇，是由几个至上千个原子、分子或离子通过物理和化学结合力组成相对稳定的聚集体，其物理和化学性质随着所含的原子数目不同而变化。 14、请简述非化学计量化合物的结构特征。答题要点：非化学计量化合物的晶格结点中带有空位，或含有处于间隙位
12、置的填隙原（离）子，存在着缺陷，在组成和结构两方面显示出非化学计量的特征。15、何谓弗仑克尔缺陷。 答题要点：在晶格热振动时，一些能量足够大的原子离开平衡位置后，挤到晶格间隙位置，成为填隙原子，而在原来的位置上留下一个空位，这种缺陷称为弗仑克尔缺陷。 16、何谓肖特基缺陷。 答题要点：肖特基缺陷：正常结点上的原子，在能量起伏过程中获得足够的能量后，离开平衡位置迁移到晶体表面正常结点位置，在原来的位置上留下空位。 17、请简述何谓色心（F色心）。答题要点： F色心是由1个阴离子空位和1个在此位置上的电子组成的，它是个陷落的电子中心。一般来说，碱金属原子的价电子并不束缚在某个特定的原子或离子上，它
13、可以迁移穿越过点阵，并最终束缚在卤素原子空位上。F色心实际上是没有原子核的价电子，或称为类氢原子。 18、何谓非整比化合物材料。答题要点：严格按化学计量形成的化合物其实是一种很特殊的情况，大多数原子或离子晶体化合物并不符合定比定律，其正负离子的比，并不是一个简单、固定的值。它们呈现范围很宽的组成，并且组成和具体结构之间没有简单的对应关系或化学同一性，这些化合物被称为非化学计量化合物、非化学计量比化学物、非化学配比化合物或非整比化合物，或被称为偏离整比的化合物。 19、请简述何谓是纳米、纳米结构、纳米技术？答题要点：纳米是一种度量单位，1纳米为百万分之一毫米，即1毫微米，也就是十亿分之一米。纳米
14、结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构，在这种水平上对物质和材料进行研究、处理的技术称为纳米技术。纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术。 20、何谓纳米微粒。答题要点：纳米微粒是指颗粒尺寸为纳米量级的超微颗粒，它的尺寸大于原子团簇，小于通常的微粉。纳米微粒一般在1100nm之间。 21、何谓纳米固体材料。答题要点：由纳米微粒为主要构成成分，经一定工艺制备条件制得的体相材料，称纳米固体材料。包括块体材料和薄膜材料。 22、请简述团簇（微团簇）的特性。答题要点： 原子团簇不同于具有特定大小和形状的分子，也不同于以弱的结合力结合的松散分子团簇和具有周期性的晶体。它们的形状多种多
15、样，它们尚未形成规整的晶体。原子团簇有许多奇异的特性，如极大的比表面使其具有异常高的化学活性和催化活性、光的量子尺寸效应和非线性效应。 23、何谓溶胶-凝胶技术。答题要点：溶胶-凝胶技术是指金属有机或无机化合物经过溶胶-凝胶化和热处理形成氧化物或其它固体化合物的方法。其过程是用液体化学试剂（或粉状试剂溶于溶剂）或溶胶为原料而不是用传统的粉状物为反应物，在液相中均匀混合并进行反应，生成稳定且无沉淀的溶胶体系，放置一定时问后转变为凝胶经脱水处理，在溶胶或凝胶状态下成型为制品，再在略低于传统的温度下烧结。24、请简述溶胶-凝胶法有哪些特点？答题要点：工艺设备简单，无需真空条件或真空昂贵设备；工艺过程
16、温度低；可在各种不同形状、不同材料的表面上大面积制备薄膜，甚至可以在粉末材料的颗粒表面制备一层包覆膜；易制备均匀多组分氧化物膜，同时易于定量掺杂，可以有效地控制薄膜成型以及微观结构。25、请简述水热化学法（水热法）有哪些特点？答题要点：水热法又称热液法，用该方法制备出的材料具有晶粒发育完整、粒径很小且分布均匀、团聚程度较轻、易得到合适的化学计量比和晶粒形态、不需高温煅烧和球磨等特点。26、请简述水热合成与高温固态反应法相比，在制备氧化物粉末陶瓷方面具有哪些优势？答题要点： (1)明显地降低反应温度和压力(100200)； (2)能够以单一反应步骤完成（不需研磨和焙烧步骤)；(3)很好地控制产物
17、的理想配比及织构形态；(4)可制备纯相陶瓷（氧化物）材料； (5)可以大批量生产。27、何谓气相化学沉积（CVD）法？答题要点：是一种利用气相反应制备材料的重要合成方法之一。是挥发性原料化合物的蒸气通过化学反应合成所需要物质的方法。CVD是利用热能、等离子体放电或紫外光照射等形式的能源，使气态物质在固体表面上发生化学反应，并在该表面上沉积，形成稳定固态膜的过程。 28、请举例说明利用缺陷与价态控制方法在固体电解质合成中的应用。答题要点：我国学者在研究CeO2基固体电解质的合成中, 通过研究缺陷对固溶体离子导电性能的影响 获得Bi2O3和碱土离子双掺杂的固溶体。低价态金属离子掺杂的CeO2基固体
18、电解质在中高温区(600)具有良好的氧离子电导率。它在固体氧化物燃料电池以及氧离子泵等方面有广泛的应用前景。 29、请简述微波加热的机理。答题要点：根据物质对微波的吸收程度，可将物质材料分成导体、绝缘体和介质。微波不能进入导体内部，只能在其表面反射。绝缘体可透过微波而对微波吸收很少。介质可透过并吸收微波，介质通常为极性分子组成。介质分子在微波场中其极性分子取向将与电场方向一致，当电场发生变化时，极性分子也随之变化。一方面由于极性分子的变化滞后于电场的变化，因而产生了扭曲效应而转化为热能。另一方面介质分子在电场的作用下两极排列，电场振荡，迫使两极分子旋转、移动，当加速的离子相遇，碰撞摩擦时就转化
19、为热能。即微波加热机理是通过极化机制和离子传导机制进行加热。30、举例简述何谓极端条件合成？答题要点：在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成，并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。例如在模拟宇宙空间的高真空、无重力的情况下, 可能合成出无位错的高纯度化合物。在超高压下许多物质的禁带宽度及内外层轨道的距离均会发生变化, 从而使元素的稳定价态与通常条件下有很大差别。31、举例简述何谓仿生合成？答题要点：利用生物合成将一般常规方法难于进行的非常复杂的合成，变为高效、有序、自动进行的合成。例如生物体对血红素的合成可以从
20、最简单的酪氨酸经过一系列酶的作用很容易地合成出结构极为复杂的血红素。又如许多生物体的硬组织如羟基磷灰石是按有序排列的形式生成为特殊结构的牙齿。再如模拟生命体酶反应的条件下实现高效定向的合成反应等。32、请简述何谓等离子体。答题要点：是一种电离气体，这种电离气体是有别于普通气体的一种新的物质聚集态。按聚集态的顺序，列为物质的第四态。无论部分电离还是完全电离，电离气体中的正电荷总数和负电荷总数在数值上总是相等的，故称为等离子体。等离子体就是指电离气体。它是由电子，离子，原子，分子或自由基等粒子组成的集合体。33、何谓等离子体化学气相沉积？ 答题要点：等离子体化学气相沉积(简称PCVD)是一种新的制
21、膜技术。它是在低温等离子体中，使原料气体感应而发生等离子体化学反应，在基板上析出固相反应生成物薄膜。PCVD特别适合于功能材料薄膜和化合物膜的合成并显示出许多优点，被视为第二代薄膜制备技术。 34、请简述等离子体化学气相沉积（PCVD）技术的基本特征有哪些？ 答题要点：PCVD技术是通过反应气体放电来制备薄膜的，这就从根本上改变了反应体系的能量供给方式，从而有效地利用非平衡等离子体的反应特性。也就是说，本应在热力学平衡态下需要相当高的温度才能发生的化学反应，若利用非平衡等离子体便可在低得多的温度条件下实现。由此可见PCVD技术的基本持点是实现了薄膜沉积工艺的低温化。35、请简述光化学有哪些应用
22、？ 答题要点：光化学的应用领域非常广，包括半导体材料的制造和材料加工、以及在生物化学、医学、核聚变等方面的应用。光化学最早用于摄影技术，而光化学反应在材料领域中的应用及其迅速发展是由于50年代出现了激光。激光是单色光，能量密度比一般光要大得多，因此激光的出现为利用光化学反应合成新树料，或者把光化学反应用于材料加工开辟了一条道路。 36、何谓高温自蔓燃合成技术？答题要点：高温自蔓燃合成技术就是利用反应物之间的化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术。37、请简述高温自蔓燃合成技术有哪些特点？ 答题要点： 生产工艺简单，反应迅速，生产过程时间短； 最大限度利用材料人工合成中的化学能，节约
23、能源； 合成反应温度高，可以使大多数杂质挥发而得到高纯产品； 合成过程经历了极大的温度梯度，生成物中可能出现缺陷集中和非平衡相,使产品活性高,可获得复杂相和亚稳相； 集材料合成和烧结于一体，可广泛应用于合成金属、陶瓷和复合材料。38、请简述特殊凝聚态化合物合成的意义何在？答题要点：在无机合成与制备化学的研究中, 特殊凝聚态化合物的合成是一个重要前沿方向。例如, 无机膜、非晶态、微孔与胶团簇、单晶等等。由于物质凝聚态的不同往往导致新性质与功能的出现, 因而对目前的科学与材料的发展均具有非常重要的意义。这类特殊凝聚态化合物之所以受到重视, 除了化合物本身的特殊性质外, 也是由于材料应用上的需要所致
24、。 39、请简述特种功能材料的分子设计有何意义。答题要点：开展特定结构无机化合物或功能无机材料的分子设计、裁剪与分子工程学的研究是无机合成化学的一个沿领域。它应用传统的化学研究方法寻找与开发具有特定结构及优异性能的化合物。由于依靠的是从成千上万种化合物中去筛选，因而，发展重心必将放在制备和发现新化合物上。40、请简要说明为什么纳米陶瓷碗摔不破，打不烂？答题要点：一般认为陶瓷具有超塑性应该具备两个条件：一是较小的粒径，二是快速的扩散途径（增强的晶格、晶界扩散能力）。纳米陶瓷具有较小的晶粒及快速的扩散途径，所以具有室温超塑性能，这就是纳米陶瓷碗摔不破，打不烂的原因。41、请简述何谓多孔陶瓷？有哪些
25、种类？答题要点：多孔陶瓷是19世纪20年代发展起来的以气孔为主相的一类陶瓷材料，多孔陶瓷是由各种颗粒与结合剂组成的坯料，经过成型、烧成等工艺制得的，调节各种颗粒料之间的矿物组成颗粒级配比和坯料的烧成温度、多孔陶瓷可具有不同的物理与化学特性。多孔陶瓷的种类繁多，根据多孔陶瓷材料的孔径尺寸大小可分为：微孔陶瓷、介孔陶瓷、宏孔陶瓷；根据孔的结构特征可分为网孔型和泡沫型两大类。根据其多面体在空间排列方式不同，可分为蜂窝状多孔陶瓷和泡沫状多孔陶瓷。另外，还可以根据孔之间关系分类，可分为闭气孔和开气孔两种等。42、请简述何谓连续陶瓷基复合材料？有哪些特性？ 答题要点：连续陶瓷基复合材料指的是陶瓷增强体具有
26、三维连通骨架结构的陶瓷基复合材料。据报道，陶瓷 /金属连续陶瓷复合材料的密度是钢材密度的一半，却比钢坚硬，强度相当于铸造铝合金，断裂韧性相当于铸铁，热膨胀系数比钢低30%，还具有非常高的耐磨性和高的热导率。三、论述题1、请论述为什么“小尺寸效应”为纳米材料的应用开拓了广阔的领域？答题要点： 只要举例5项来说明小尺寸效应导致纳米材料具有特殊的热学性质、特殊的磁学性质、特殊的力学性质、超导电性、介电性能、声学特性以及化学性能等，从而为纳米材料的应用开拓了广阔的领域。2、请论述利用纳米微粒的“表面效应”，可将其制得具有高催化活性和高产物选择性的催化剂？答题要点：（1）、对于大块物体，其内部原子与表面
27、原子所处的环境完全不同。（2）、纳米微粒的单位质量的表面积比原来的块状固体要大得多，它与原块状固体的根本差别就在于此。此外纳米颗粒不可能是理想的球形，表面原子的影响就会更大，这就是表面效应。（3）、随着纳米微粒比表面积的增大，表面原子百分数也迅速增加。由于表面原子所处环境与内部原子不同，它周围缺少相邻的原子，有许多悬空键，具有不饱和性，易与其它原子相结合而稳定下来。（4）、纳米晶粒减小的结果就是导致其表面积、表面能及表面结合能都迅速增大，致使其表现出很高的化学活性。（5）、利用这一特性可制得具有高催化活性和高产物选择性的催化剂。3、请论述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷之间的差别何在？答题要点：（1）
28、、在形成热缺陷时，晶体中具有足够高能量的原（离）子离开其平衡位置，挤入晶体中的间隙位置，造成微小的局部晶格畸变，成为所谓填隙原子，而在其原来的位置上形成空位，这种缺陷称为弗仑克尔缺陷。（2）、弗仑克尔缺陷的特点是填隙原子或离子与晶格结点空位成对出现，晶体内局部晶格畸变，但总体积不发生可观察到的改变。（3）、肖特基缺陷是由于晶体表面附近的原子热运动到表面，在原来的原子位置留出空位，然后内部邻近的原子再进入这个空位，这样逐步进行而造成的，看来就好像是晶体内部原子跑到晶体表面来了。（4）、除了表面外，肖特基缺陷也可在位错或晶界上产生。这种缺陷在晶体内也能运动，也存在着产生和复合的动态平衡。（5）、肖
29、特基缺陷的生成需要一个像晶界、位错或表面之类的晶格混乱区域，使得内部的质点能够逐步移到这些区域，并在原来的位置上留下空位。但弗氏缺陷的产生并无此限制。4、请论述缺陷化学的理论意义和实用价值。答题要点：（1）缺陷化学具有重要的理论意义和实用价值。（2）固体中的化学反应，只有依靠缺陷的运动。（3）陶瓷材料在高温时能正常烧结的基本条件是：材料中要有一定的缺陷机构与缺陷浓度，以使许多传质过程能顺利进行。（4）点缺陷对材料的性质也有重要的影响，例如，固体材料的导电性与缺陷关系极大。可以说，缺陷化学及其相关的能带理论，是无机材料化学中最重要的内容。5、溶胶-凝胶法在材料制备中有哪些应用？为什么？答题要点：
30、（1）、由于溶胶-凝胶技术在控制产品的成分及均匀性方面具有独特的优越性，近年来己用该技术制成各种电子陶瓷材料。特别是制备出形状各异的超导薄膜、高温超导纤维等。（2）、在光学方面该技术己被用于制备各种光学膜，如高反射膜、减反射膜等和光导纤维、折射率梯度材料、有机染料掺杂型非线性光学材料等以及波导光栅、稀土发光材料等。（3）、在热学方面用该技术制备的SiO2-TiO2玻璃非常均匀，热膨胀系数很小，化学稳定性也很好。（4）、在化学材料方面用该技术制备的下列产品都具有独特的优点：a、超微细多孔滤膜具有耐温耐压耐腐蚀等特点，而且孔径可以调节；b、超细氧化物已被广泛应用在金属、玻璃、塑料等表面作为氧化物保
31、护膜，其抗磨损和抗腐蚀能力大为增强；c、催化剂具有高比表面、大孔容和孔径均匀以及低的表观堆密度等特点；d、氧化物气敏材料具有良好的透气性、较大的比表面和均匀分布的微孔。6、溶胶-凝胶法制备的材料在光学及热学方面有何应用？答题要点：（1）在光学方面该技术己被用于制备各种光学膜；（2）举例说明。如高反射膜、减反射膜等和光导纤维、折射率梯度材料、有机染料掺杂型非线性光学材料等以及波导光栅、稀土发光材料等。（3）在热学方面用该技术制备的SiO2-TiO2玻璃非常均匀，热膨胀系数很小，化学稳定性也很好；（4）举例说明。已制成的InO3-SnO2(ITO)大面积透明导电薄膜，具有很好的热镜性能；制成的Si
32、O2气凝胶具有超绝热性能等特点。7、理想合成应用于制备物质（材料）的意义何在？答题要点：（1）、理想合成是指从易得的起始物开始, 经过一步简单、安全、环境友好、反应快速、100%产率获得目标产物。（2）、理想合成虽然不易实现, 但为合成化学家提出了挑战, 激发了合成化学家的巨大创造力。（3）、趋近理想合成策略之一是开发一步合成反应。如富勒烯及相关高级结构的合成, 从易得的石墨出发, 只需一步反应即得到目标产物, 产率达 44%。产物富勒烯和碳纳米管以其新颖的结构, 方便的合成及潜在应用开拓了新的研究领域。（4）、趋近理想合成策略之二为单元操作。相对复杂的分子, 如药物、天然产物的合成，需要多步
33、反应完成。在自然界里, 生物采取多级合成的策略, 在众多酶的作用下, 用前一步催化反应的产物作为后续反应的起始物, 直至目的产物的生成。（5）、这个策略的成功依赖于反应物、产物、催化剂的相容性。这种相容性已在实验室中模拟进行单元操作, 在一个单元操作中经由多个步骤合成目标产物, 如-香树素就是利用了阳离子多级联和反应单元操作合成的。8、举例论述微波加热法制备高纯超细粉体有哪些优势？答题要点：（1）、盐类的水解是制备均匀分散体系最常用的方法。（2）、与传统的加热法不同，微波加热能在很短的时间内均匀加热，大大消除了温度梯度，使沉淀相瞬间成核，从而获得均匀的超细粉体。（3）、实验表明：微波辐射能加快
34、FeCl3的水解，制备出尺寸、均匀性等均优于常规水浴加热制备的粉体。（4）、例如有报道利用微波加热制备出的ZnO纳米粉体结晶性能良好，粒径大小均匀，晶体形貌由原来的棒状变为准球形，粒径为纳米级。又如利用微波加热制备YSZ纳米粉体，其粒子分散性好，晶体形貌为椭球形，平均粒径为37nm。在480-980e范围内呈现良好的电导率，并有较高的稳定性。（5）、又如以微波辅助制备纳米级氧化铜，平均粒径在17-24nm左右。杨升红等用微波法成功合成出锐钛矿型纳米TiO2粉末，颗粒分散性好，粒径分布均匀，平均粒径70nm，粉末呈球形，成本低、工艺简单。9、举例论述微波烧结有哪些优势？答题要点：（1）、微波烧结
35、具有突出的优势：a、节能省时无污染;b、烧结温度低;c、物料受热均匀;d、致密度高;e、大大改善了材料性能，产生具有新的微观结构的优良性能的材料。（2）、陶瓷是一种广泛应用的无机材料，其合成通常采用燃烧合成法，近年国外已采用超微粉末制备技术、高致密成型技术、特种烧结技术及热处理技术。（3）、微波烧结能大大提高合成速度，并能在较低的温度下进行，从而使材料的密度得到改善。10、等离子体化学气相沉积（PCVD）技术有哪些应用？答题要点：（1）、等离子体化学气相沉积技术几乎适用于所有材料领域，特别是：a、电子材料;b、光学材料;c、能源材料;d、机械材料。（2）、等离子体化学气相沉积技术应用于各种无机
36、新材料及高分子材料的薄膜制备和表面改性，显示出独特的功能和巨大的应用潜力，在许多领域己被作为主要的生产技术。（3）、PCVD技术已广泛用于制作非晶态薄膜，如非晶态硅、非晶态锗、非晶态碳膜等。（4）、尤其是非晶态硅膜，因其在太阳能电池方面的成功应用而特别引人注目。（5）、PCVD技术还进一步为化合物半导体薄膜的研制开辟了广阔途径，如GaN，AIN，GaAs，SnO2，TiO2等许多在电子器件或光电子器件中有重要应用价值的功能材料薄膜正被越来越多地开发应用。（6）、PCVD技术另一个十分活跃的应用领域是机械加工业。例如，出于表面硬化或装饰目的常常需要在刀具、量具、模具、表壳等工件表面上沉积超硬耐磨
37、涂层，可以大大提高零部件使用寿命。11、举例说明碳纳米管有哪些应用（至少举5例）？ 答题要点： （1）、碳纳米管用作增强剂和导电剂，可制造性能优良的汽车防护件；（2）、碳纳米管用作催化剂载体，可显著提高催化剂的活性和选择性；（3）、碳纳米管较强的微波吸收性能，用作吸收剂，制备隐形材料、电磁屏蔽材料或暗室吸波材料等。（4）、碳纳米管高强度(大约是钢的100倍，质量只有钢的1/6)的特性，使它可作为超细高强度纤维，也可作为其它纤维、金属、陶瓷等的增强材料。碳纳米管被认为是复合材料强化相的终极形式，在复合材料的制造领域中有十分广阔的应用前景。（5）、碳纳米管独特的导电性(约1/3数量的单层碳纳米管可看成一维金属；另一类为半导体，2/3数量的碳管则可看成一维半导体)，可用于大规模集成电路、超导线材，也可用于电池电极和半导体器件。（6）、若能将药物储存在碳纳米管中，并通过一定的机制来激发药剂的释放，则可控药剂释放有可能变为现实。（7）、碳纳米管是很好的储氢材料，可用作氢燃料汽车的燃料“储存箱”。10