材料科学基础习题

材料科学基础习题Tag内容描述：<p>1、1下图为一匀晶相图，试根据相图确定： (1) wB0.40 的合金开始凝固出来的固相成分为多少？ (2)若开始凝固出来的固体成分为 wB0.60，合金的成分为多少？ (3)成分为 wB0.70 的合金最后凝固时的液体成分为多少？ (4)若合金成分为 wB0.50，凝固到某温度时液相成分 wB0.40，固相成分 为 wB0.80，此时液相和固相的相对量各为多少? 2MgNi 系的一个共晶反应为： 0.23520.546g gi M LMN 纯 （570） 设 wNi1C1为亚共晶合金，wNi2C2为过共晶合金，这两种合金中的先共晶 相的质量分数相等，但 C1合金中的总量为 C2台金中总量的 2.5 倍，试计算 C1 和 C2。</p><p>2、晶体结构1、解释下列概念晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数（晶面指数）、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应.2、（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求出该晶面的米勒指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的米勒指数。3、在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向：（001）与210，（111）与112，（110）与111，（322）与236，（257）与111，（123）与121，（102），（112。</p><p>3、第一章 原子排列与晶体结构1. 110， (111)， ABCABC， 0.74 ， 12 , 4 ， ； 111， (110) , 0.68 , 8 , 2 ， ； ， (0001) ， ABAB ， 0.74 ， 12 ， 6 ， 。2. 0.01659nm3 ， 4 ， 8 。3. FCC ， BCC ，减少 ，降低 ，膨胀 ，收缩 。4. 解答：见图115. 解答：设所决定的晶面为（hkl），晶面指数与面上的直线uvw之间有hu+kv+lw=0，故有：h+k-l=0,2h-l=0。可以求得（hkl）（112）。6 解答：Pb为fcc结构，原子半径R与点阵常数a的关系为，故可求得a0.494910-6mm。则（100）平面的面积Sa20.2449260110-12mm2，每个（100）面上的原子个数为2。。</p><p>4、LBA1. 在相距为l的两滑移面上有两个平行的异号刃位错，如图所示，问(1) 要使两位错在各自滑移面上作相向运动，需施加多大切应力?方向如何？(2) 要使两位错在各自滑移面上作反向运动，需施加多大切应力?方向如何？两平行位错间相互作用力中项为使其在滑移面上运动的力，根据，代入上式得：求出的零点和极值点（第一象限内）：=0 =0 =0 两位错间不受力，处于力的平衡状态=0 = =0 两位错间互不受力，处于力的平衡状态=1 = 最大 同号位错受最大斥力，异号位错受最大吸力，其值为=1 = 最大 同号位错受最大斥力，异号位错受最大吸力，其值为根据。</p><p>5、第十一章 扩 散11-1 名词解释（试比较其同）1无序扩散：原子或离子的无规则扩散迁移运动发生在结构无序的非晶态材料中，称为无序扩散。晶格扩散：原子或离子在晶体结构中不断地改变位置而出现由一处向另一处的无规则迁移运动，称为晶格扩散。2本征扩散：不含有任何杂质的物质中由于热起伏引起的扩散。非本征扩散：由于杂质引入引起的扩散。3自扩散：一种原子或离子通过由该种原子或离子所构成的晶体中的扩散。互扩散：两种或两种以上的原子或离子同时参与的扩散。4稳定扩散：是指扩散物质的浓度分布不随时间变化的扩散过程，使用菲克第一。</p><p>6、第六章 相平衡和相图6-1名词解释略6-2什么是吉布斯相律？它有什么实际意义？略去6-3固体硫有两种晶型，即单斜硫、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？图6-1 &#1。</p><p>7、单项选择题： 第1章 原子结构与键合1. 高分子材料中的C-H化学键属于 。（A）氢键（B）离子键（C）共价键2. 属于物理键的是 。（A）共价键（B）范德华力（C）离子键3. 化学键中通过共用电子对形成的是 。（A）共价键（B）离子键（C）金属键第2章 固体结构4. 以下不具有多晶型性的金属是 。（A）铜（B）锰（C）铁5. fcc、bcc、hcp三种单晶材料中，形变时各向异性行为最显著的是 。（A）fcc（B）bcc（C）hcp6. 与过渡金属最容易形成间隙化合物的元素是 。（A）氮（B）碳（C）硼7. 面心立方晶体的孪晶面是 。（A）112（B）110（C）1118. 以下。</p><p>8、晶体结构与缺陷第一章习题及答案1-1. 布拉维点阵的基本特点是什么？答：具有周期性和对称性，而且每个结点都是等同点。1-2. 论证为什么有且仅有14种Bravais点阵。答：第一，不少于14种点阵。对于14种点阵中的任一种，不可能找到一种连接结点的方法，形成新的晶胞而对称性不变。第二，不多于14种。如果每种晶系都包含简单、面心、体心、底心四种点阵，七种晶系共28种Bravais点阵。但这28种中有些可以连成14种点阵中的某一种而对称性不变。例如体心单斜可以连成底心单斜点阵，所以并不是新点阵类型。1-3. 以BCC、FCC和六方点阵为例说明晶胞。</p><p>9、第一章 原子排列与晶体结构1. fcc结构的密排方向是 ，密排面是 ，密排面的堆垛顺序是 ，致密度为 ，配位数是 ,晶胞中原子数为 ，把原子视为刚性球时，原子的半径r与点阵常数a的关系是 ；bcc结构的密排方向是 ，密排面是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ，原子的半径r与点阵常数a的关系是 ；hcp结构的密排方向是 ，密排面是 ，密排面的堆垛顺序是 ，致密度为 ，配位数是 ,，晶胞中原子数为 ，原子的半径r与点阵常数a的关系是 。2. Al的点阵常数为0.4049nm，其结构原子体积是 ，每个晶胞中八面体间隙数为 ，四面体间隙数为 。3. 纯铁。</p><p>10、第一章8计算下列晶体的离于键与共价键的相对比例(1)NaF(2)CaO(3)ZnS解：1、查表得：XNa=0.93,XF=3.98根据鲍林公式可得NaF中离子键比例为：共价键比例为：1-90.2%=9.8%2、同理，CaO中离子键比例为：共价键比例为：1-77.4%=22.6%3、ZnS中离子键比例为：共价键比例为：1-19.44%=80.56%10说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义说明稳态结构与亚稳态结构之间的关系。答：结构转变的热力学条件决定转变是否可行，是结构转变的推动力，是转变的必要条件；动力学条件决定转变速度的大小，反映转变过程中阻力的大小。稳态结构与亚稳态结构之。</p><p>11、1 材料科学基础材料科学基础 A A 习题习题 第五章第五章 材料的变形与再结晶材料的变形与再结晶 1、某金属轴类零件在使用过程中发生了过量的弹性变形，为减小该零件的弹性变形，拟采取 以下措施： （1）增加该零件的轴径。 （2）通过热处理提高其屈服强度。 （3）用弹性模量更大的金属制作该零件。 问哪一种措施可解决该问题，为什么？ 答：增加该零件的轴径，或用弹性模量更大的金属制作该零件。产生过量的弹性变形是 因为该金属轴的刚度太低，增加该零件的轴径可减小其承受的应力，故可减小其弹性变形； 用弹性模量更大的金属制作该零件。</p><p>12、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。</p><p>13、第5章 材料的形变和再结晶1. 有一70MPa应力作用在fcc晶体的001方向上，求作用在（111）和（111）滑移系上的分切应力。 答案:矢量数性积ab=ab = ab ab 滑移系：（负号不影响切应力大小，故取正号）滑移系：2. Zn单晶在拉伸之前的滑移方向与拉伸轴的夹角为45，拉伸后滑移方向与拉伸轴的夹角为30，求拉伸后的延伸率。答案 :如图所示，AC和AC分别为拉伸前后晶体中两相邻滑移面之间的距离。因为拉伸前后滑移面间距不变，即AC=AC故3. 已知平均晶粒直径为1mm和0.0625。</p><p>14、材料科学基础A习题第五章 材料的变形与再结晶1、某金属轴类零件在使用过程中发生了过量的弹性变形，为减小该零件的弹性变形，拟采取以下措施：（1）增加该零件的轴径。（2）通过热处理提高其屈服强度。（3）用弹性模量更大的金属制作该零件。问哪一种措施可解决该问题，为什么？答：增加该零件的轴径，或用弹性模量更大的金属制作该零件。产生过量的弹性变形是因为该金属轴的刚度太低，增加该零件的轴径可减小其承受的应力，故可减小其弹性变形；用弹性模量更大的金属制作该零件可增加其抵抗弹性变形的能力，也可减小其弹性变形。2、有铜。</p><p>15、Following parts of ordinary bolt connection: wall-beams, purlins, knee. Design of drainage, electrical, heating, ventilation, air conditioning, power should be subject to safety requirements for steel structures of other professions, it is forbidden to weld hanging load and increased roof and columns. Construction prepared and the construction layout first section material prepared and the processing production prepared according to Zhejiang more Palace steel limited and Wuhan intelligent eleva。</p><p>16、第 14 页 共 14 页第一章 材料的结构一、解释以下基本概念 空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离子键、金属键、组元、合金、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第二相强化。二、填空题1、材料的键合方式有四类，分别是（ ），（ ），（ ），（ ）。2、金属原子的特点是最外层电子数（ ），且与原子核引力（ ），因此这些电子极容易脱离原子核的束缚而变成（ ）。3、我们把原子在物质内部呈（ ）排列的固体物质称为晶体，晶体物质具有以下三个特点，分别是（。</p><p>17、材料科学基础课后习题答案第一章 材料结构的基本知识4. 简述一次键和二次键区别答：根据结合力的强弱可把结合键分成一次键和二次键两大类。其中一次键的结合力较强，包括离子键、共价键和金属键。一次键的三种结合方式都是依靠外壳层电子转移或共享以形成稳定的电子壳层，从而使原子间相互结合起来。二次键的结合力较弱，包括范德瓦耳斯键和氢键。二次键是一种在原子和分子之间，由诱导或永久电偶相互作用而产生的一种副键。6. 为什么金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体为高？答：材料的密度与结合键类型有关。一般金属键结。</p><p>18、材料科学基础 习题课,第1章,1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和-1 0 2、-2 1 1、3 4 6 等晶向,3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=bc，c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。 解：X、Y、Z方向的基矢量为a，b，c 则X轴的截距为5，Y轴的截距为2，Z轴截距为3，取截距的倒数，分别为 1/5，1/2，1/3 化为最小简单整数分别为6,15,10 故该晶面的晶面指数为（6 15 10）,4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0。</p><p>19、单项选择题：（每一道题1分）第1章 原子结构与键合1. 高分子材料中的C-H化学键属于 c 。（A）氢键（B）离子键（C）共价键2. 属于物理键的是 b 。（A）共价键（B）范德华力（C）氢键3. 化学键中通过共用电子对形成的是 a 。（A）共价键（B）离子键（C）金属键第2章 固体结构4. 面心立方晶体的致密度为 C 。（A）100%（B）68%（C）74%5. 体心立方晶体的致密度为 B 。（A）100%（B）68%（C）74%6. 密排六方晶体的致密度为 C 。（A）100%（B）68%（C）74%7. 以下不具有多晶型性的金属是 a 。（A）铜（B）锰（C）铁8. 面心立方晶体的孪晶面是 c。</p>