无机材料科学基础第九章答案

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1、无机材料科学基础第九章答案第九章答案9-2 什么叫相变？按照相变机理来划分，可分为哪些相变?解：相变是物质系统不同相之间的相互转变。按相变机理来 分，可以分为扩散型相变和非扩散型相变和半扩散型相变。依靠 原子或离子长距离扩散进行的相变叫扩散型相变。非扩散型型相 变指原子或离子发生移动，但相对位移不超过原子间距。9-3 分析发生固态相变时组分及过冷度变化相变驱动力的影 响。解：相变驱动力是在相变温度下新旧相的体自由能之差 （），而且是新相形成的必要条。当两个组元混合形成固溶体 时，混合后的体系的自由能会发生变化。可以通过自由能-成分曲 线来确定其相变驱动力的大小。过冷度是相变临界温度与实际转 变

2、温度之差，相变形核的热力学条是要有过冷度。已知驱动力与 过冷度之间的关系是：,这进一步说明了形核的热力学条。9-4 马氏体相变具有什么特征？它和成核生成相变有何差别? 解：马氏体相变是替换原子经无扩散切变位移 （均匀或不均匀） 并由此产生形状改变和表面浮凸、曾不变平面应变特征的一级形 核、长大的相变。特征：具有剪切均匀整齐性、不发生原子扩散、相变速度 快、相变有一定范围、有很大的切变型弹性应变能。成核生长过程中存在扩散相变，母相与晶相组成可相同可 不同，转变速度较慢，无明显的开始和终了温度。9-5 试分析应变能及表面能对固态相变热力学、动力学及新相 形状的影响。解：物质的表面具有表面张力。，在

3、恒温恒压下可逆地增大表 面积dA,则需功odA，因为所需的功等于物系自由能的增加，且这 一增加是由于物系的表面积增大所致，故称为表面自由能或表面 能。应变能和表面能可以影响相变驱动力的大小，和新相的形 状。9-6请分析温度对相变热力学及动力学的影响。 解：当温度降低，过冷度增大，成核势垒下降，成核速率增 大，直至达到最大值；当温度继续下降，液相粘度增加，原子或 分子扩散速率下降。温度过高或过低对成核和生长速率均不利， 只有在一定的温度下才有最大成核和生长速率。9-7 调幅分解与脱溶分解有何异同点？调幅分解所得到的显微 结构与性能有何特点？解：调幅分解通过扩散偏聚由一种固溶体分解成与母相结构 相

4、同而成分不同的两种固溶体。脱溶分解是从过饱和固溶体中析出第二相的过程。 它们的主要区别如下：(1) 调幅分解属于连续型相变。它是一种无热力学能垒、 无形核的固态相变。脱溶分解是形核长大型相变，有热力学能 垒，有形核过程。(2) 调幅分解初期，母相内的成分起伏是逐步建立起来 的，两相的成分随时间增加而连续变化并曾正弦波分布规律，最 后达到平衡相成分。脱溶分解的晶核一旦在母相中形成，其成分 就是平衡相的成分，以后变化不大。(3) 调幅分解在母相中均匀的发生；脱溶分解晶核一般在 晶体缺陷处形成。(4) 调幅分解中的增幅过程是通过上坡扩散。沉淀相晶核 的形成是通过下坡扩散。(5) 调幅分解中的两个偏聚

5、区曾不明晰共格界面。沉淀相 与母相曾明细界面。(6) 调幅分解组织结构规则，脱溶分解组织的均匀性较 差。相同点：都是通过溶质的扩散而进行。调幅分解所得到的显微结构通常曾准周期性和互连性的成分 调制结构或海绵状组织，组织均匀细密，只有在电镜下才能分 辨。9-8当一种纯液体过冷到平衡凝固温度(TO)以下时，固相与 液相间的自由焓差越来越负。试证明在温度TO附近随温度变化的 关系近似地为：，式中？HV球形的表面积则9-16铜的熔点Tm=1385k,在过冷度厶T = 0.2Tm的温度下， 通过均相成核得到晶体铜。计算该温度下的临界核胚半径及临界 核胚的原子数。(?H=1628J/cm3、Y=1.77X

6、10 5J/cm2，设铜为面心立方 晶体，a=0.3615nm)解：由,晶核体积为，晶胞的体积为，则晶胞的个数为 将已知条代入，得：J/cm3m=1.087nm则临界核胚的原子数为个9-17图9-1为晶核的半径r与AG间的关系，现有不同温度 的三条曲线，请指出哪条温度最高？哪条温度最低？并说明理 由。图9-1Gr关系曲线解：晶核的半径相同时篇2 ：材料科学领域专利审查时有关创 造性判断的技术分析材料科学领域专利审查时有关创造性判断的技术分析 本文关 键词：材料科学，创造性，时有，审查，判断材料科学领域专利审查时有关创造性判断的技术分析 本文简 介：材料科学领域专利审查时有关创造性判断的技术分析

7、马彩霞 马彩霞，(1977-)，女，山西运城人，副研究员，四级专利审查 员，主要从事催化剂领域的专利审查工作。联系方式：ema il pro tec ted2*通讯作者，薛永兵，联系方式：email pro tect ed 薛永兵2*（1.国家知识产权局专利局材材料科学领域专利审查时有关创造性判断的技术分析 本文内 容：材料科学领域专利审查时有关创造性判断的技术分析马彩霞马彩霞，（1977-），女，山西运城人，副研究员，四级专利 审查员，主要从事催化剂领域的专利审查工作。联系方式：ema il& #160；pro tec ted2*通讯作者，薛永兵，联系方式：ema il& #160;pro

8、tect ed 薛永兵2*（1.国家知识产权局专利局材料工程发明审查部，北京，100088；2太原科技大学化学与生物工程学院，太原，030021；）摘要：在国内外的专利审查中，创造性的判断一直是实质审查工作 中的难点和争议点。本文通过材料科学领域的真实案例，从发明 与对比文1的区别点、发明实际要解决的技术问题、对比文给出 的技术启示的判断以及预料不到的技术效果等方面对创造性的判 断进行了技术分析，思考和总结了专利审查中有关创造性判断中 需要注意的问题，有助于进一步全面、客观地进行创造性判断和 审查，也为专利申请人和科技工作者撰写和申请专利提供参考和 借鉴。关键词：专利审查，创造性，技术分析，材

9、料领域 一、引言在专利审查工作中，创造性审查是一个敏感而又难以把握的 问题，创造性判断标准的把握关系到授予专利权的稳定性，因而 成为衡量审查质量的关键因素。由于创造性判断的难点和争议点最终都会落在对技术的讨论 上，因此本文以审查过程中的真实案例，从发明与对比文 1 的区 别点、实际要解决的技术问题、对比文给出的技术启示的判断以 及预料不到的技术效果等方面对创造性的判断进行了技术分析， 思考和总结了专利审查中有关创造性判断中需要注意的问题，有 助于进一步全面、客观地进行创造性判断和审查，也为专利申请 人和科技工作者撰写和申请专利提供参考和借鉴。在介绍案例之前，根据专利法和专利审查指南 2021，

10、对 专利审查工作中的一些术语进行介绍。发明的创造性：是指与现有技术相比，该发明有突出的实质 性特点和显著进步。其中突出的实质性特点是指发明相对于现有 技术是非显而易见的。如果发明是所属领域的技术人员在现有技 术的基础上仅仅通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验就可 以得到，则该发明就是显而易见的，不具备突出的实质性特点； 此外，显著的进步，是指发明与现有技术相比能够产生有益的技 术效果。例如，发明克服了现有技术中存在的缺点和不足，或者 为解决某一技术问题提供了一种不同构思的技术方案，或者代表 某种新的技术发展趋势。所属技术领域的技术人员（本领域技术人员）：是指一种假 设的“人”，假定他知晓申请

11、日或优先权日之前所属技术领域所 有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具 有应用该日期之前常规实验手段的能力，但他不具有创造能力。 如果所要解决地技术问题能够促使本领域地技术人员在其他技术 领域寻找技术手段，他也应具有从该其他技术领域中获知该申请 日或优先权日之前地相关现有技术、普通技术知识和常规实验手 段的能力。二、催化剂领域的典型案例分析案例1申请号：20xx80050752.2公开号：CN356005A该申请权利要求 1的技术方案为：一种排气净化用催化剂，其特征在于，在实质上具有钙钛矿 型晶体结构并由下述式所表示的复合氧化物上担载有至少选自 Pt、Pd和Rh的1种或2种以

12、上的元素，AaBlxBxO3式中，A表示实质上选自Ba和Sr的1种元素或2种元素的组 合，B表示实质上选自Fe和Co的1种元素或2种元素的组合， B表示实质上选自Nb、Ta和Ti的1种元素或2种以上的元素的 组合，a为0.951.05, x为0.050.3,6是为满足电荷中性 条而确定的值。美国专利局审查员给出的审查意见认为该权利要求不具备创 造性。理由如下：对比文(JP11-342336A)也公开了一种废气净 化催化剂，其中的复合氧化物是具有下式的实质上是钙钛矿型的 晶体结构，AM1-XEX03土Z，其中，A表示Ba和Sr, M表示Fe和 Co，E 表示 Nb、Ta，0 篇 3：无机材料科学

13、基础课后习题答案 10无机材料科学基础课后习题答案 10 本文关键词：材料科学，课后，无机，习题，答案 无机材料科学基础课后习题答案 10 本文简介：1.解释下列名词：凝聚系统，介稳平衡，低共熔 点，双升点，双降点，马鞍点，连线规则，切线规则，三角形规 则，重心规则。解：凝聚系统：不含气相或气相可以忽略的系 统。介稳平衡：即热力学非平衡态，能量处于较高状态，经常出 现于硅酸盐系统中。低共熔点：是一种无变量点，系统冷却时几 种晶相同时从熔液中析出，或加热时同无机材料科学基础课后习题答案 10 本文内容：1.解释下列名词：凝聚系统，介稳平衡，低共熔点，双升点， 双降点，马鞍点，连线规则，切线规则，

14、三角形规则，重心规 则。解：凝聚系统：不含气相或气相可以忽略的系统。 介稳平衡：即热力学非平衡态，能量处于较高状态，经常出 现于硅酸盐系统中。低共熔点：是一种无变量点，系统冷却时几种晶相同时从熔 液中析出，或加热时同时融化。双升点：处于交叉位的单转熔点。双降点：处于共轭位的双转熔点。 马鞍点：三元相图界线上温度最高点，同时又是二元系统温 度的最低点。连线规则：将一界线（或其延长线）与相应的连线（或其延 长线）相交，其交点是该界线上的温度最高点。切线规则：将界线上某一点所作的切线与相应的连线相交， 如交点在连线上，则表示界线上该处具有共熔性质；如交点在连 线的延长线上，则表示界线上该处具有转熔性

15、质，远离交点的晶 相被回吸。三角形规则：原始熔体组成点所在副三角形的三个顶点表示 的物质即为其结晶产物；与这三个物质相应的初初晶区所包围的 三元无变量点是其结晶结束点。重心规则：如无变点处于其相应副三角形的重心位，则该无 变点为低共熔点：如无变点处于其相应副三角形的交叉位，则该 无变点为单转熔点；如无变点处于其相应副三角形的共轭位，则 该无变点为双转熔点。2.从 SiO2 的多晶转变现象说明硅酸盐制品中为什么经常出现介 稳态晶相？解：在5731以下的低温，Si02的稳定晶型为b石英，加热至5731转变为髙温型的a石英，这种转变较快；冷却时在同一温度下以同样的速度 发生逆转变。如果加热速度过快，则 a石英过热而在16001时熔融。如果加热速度很慢，则在8701转变为a鳞石英。a鳞石英在加热较快时，过热到16701时熔融。当缓慢冷却时，在8701仍可逆地转变为a石英；当迅速冷却时，沿虚线过冷，在1631转变为介稳态的b鳞石英，在1171转变为介稳态的g鳞石英。加热时 g鳞石英仍在原转变温度以同样的速度先后转变为 b鳞石英和 a鳞石英。a鳞石英缓慢加热，在14701时转变为a方石英，继续加热到17131熔融。当缓慢冷却时，在 14701时可逆地转变为a鳞石英；当迅速冷却时，沿虚线过冷，在1802701转变为介稳状态的b方石英；当