材料物理基础考试复习题.pdf

1 1 选择题选择题 1 Sn 晶体结构的点阵常数为 a 0 583nm c 0 318nm 90 除在晶胞顶角和体中 心有原子之外 还有四个原子在晶胞中分别位于以下位置 1 2 0 1 4 1 2 1 1 4 0 1 2 3 4 1 1 2 3 4 如下图所示 其空间点阵为 A 体心四方点阵 B 体心正交点阵 C 简单四方点阵 2 六方晶胞如下图所示 图中 AB 箭头所示的晶向指数为 A 111 2 B 3 121 C 113 2 3 在以下晶面中 属于 1 11晶带的晶面是 A 1 1 2 B 311 C 11 1 4 Sn 晶体结构的点阵常数为 a 0 583nm c 0 318nm 90 除在晶胞顶角和体中 心有原子之外 还有四个原子在晶胞中分别位于以下位置 1 2 0 1 4 1 2 1 1 4 0 1 2 3 4 1 1 2 3 4 其原子半径为 A 0 30nm B 0 15nm C 0 60nm 5 体心立方结构晶体中原子配位数为 A 12 B 6 C 8 6 某单质金属从高温冷却到室温的过程中发生同素异构转变时体积膨胀 则低温相的原子 配位数比高温相 A 低 B 高 C 相同 7 面心立方晶体中密排面的堆垛顺序为 A ABCABC B ABAB C ABCDABCD 8 形成置换固溶体的原子尺寸条件为 A BA r r r r B A 2 A 41r B 15r C 15r 9 A 和 B 两个组元形成金属化合物 中间相 其晶体结构 A 与 A 组元相同 B 与 B 组元相同 C 不同于 A 组元也不同于 B 组元 10 离子化合物中正离子的配位数取决于 A 正离子半径 B 负离子半径 C 正负离子半径之比 11 在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子 这样的缺陷称为 A 肖脱基 Schottky 缺陷 弗兰克尔 Frenkel 缺陷 间隙缺陷 12 在 TiO2晶体中 当一部分 Ti4 还原为 Ti3 为了平衡电荷 在晶体中产生 A 钛离子空位 B 氧离子空位 C 间隙氧离子 13 面心立方晶体中的肖克莱不全位错在其滑移面上 A 只能作攀移运动 B 即可作滑移又可作攀移运动 C 只能做滑移运动 14 两平行同号位错 两者之间的相互作用力 A 为零 B 斥力 C 吸引力 15 一个位错环可能各个部分都是 A 螺型位错 B 混合位错 C 刃形位错 16 面心立方晶体中 在 111 面上有一刃形位错 其柏氏矢量为0 1 1 2 a 则为错线平行于 A 111 B 2 11 C 100 17 在面心立方结构中 1 11 3 112 6 110 2 aaa 的位错反应 进行 A 不能 B 能 C 可能 18 在面心立方晶体中的扩展位错组态由 组成 A 两个单位位错和夹在这两个位错的层错区 B 两个肖克莱不全位错和夹在这两个位错之间的层错区 C 两个肖克莱不全位错 19 面心立方晶体中的肖克莱不全位错的柏氏矢量为 A 110 2 a B 112 6 a C 111 3 a 3 3 2 4 1 1 4 5 6 6 5 3 2 111 b 20 螺型位错周围的弹性应力场中 A 只有正应力分量 B 只有剪应力分量 C 有剪应力分量也有正应力分量 21 面心立方晶体中 分别在 111 和1 11 的两个螺型肖克莱不全位错的柏氏矢量分别为 11 2 6 a 和21 1 6 a 相遇时将发生位错反应 形成 A 刃型全位错 B 刃型分位错 C 螺型分位错 22 如右图所示 有两根位错线均位于 111 晶面 上 二者具有相同的柏氏矢量b并与之垂直 这两 根位错分别有两段曲折 其中 2 3 和 4 5 曲折位于 111 晶面上并与柏氏矢量平行 若在 111 晶 面施加一剪应力 使 1 2 线段的位错向 X 方向运 动 则 2 3 线段的位错的运动方向为 A Y B Y C X 23 扭转晶界是晶体的两个部分相对转动 角形成的 其转动轴 A 平行晶界法线 B 垂直于晶界法线 C 与晶界法线成一定角度 24 在晶体中 原子沿晶体缺陷的扩散速率大于晶体内部 因为 A 晶体缺陷处的扩散激活能较高 B 晶体缺陷处的扩散激活能较低 25 菲克第一定律描述了稳态扩散的特征 即在扩散过程扩散物质浓度不随 变化 A 距离 B 时间 C 温度 26 发生原子化学扩散的真正驱动力是固溶体中存在组元的 A 浓度梯度 B 化学位梯度 C 温度梯度 27 在柯肯达尔效应中 标记飘移主要原因是扩散偶中 A 两组元的原子尺寸不同 B 仅一组元的扩散 C 两组元的扩散速率不同 28 对经过塑性变形和未经塑性变形的钢表层进行渗氮处理 若渗氮温度和渗氮时间相同 则 A 这两种钢的渗氮层厚度相同 B 变形钢的渗氮层厚度大于未变形钢的渗层 C 变形钢的渗氮层厚度小于未变形钢的渗层 Y X 0 4 29 假设某碳钢在 1000 C 渗碳 t 时间后的渗层厚度为 x 设想将钢的渗碳温度从 1000 C 降 低到 900 C 而将渗碳时间 t 相应增加 10 得到渗层厚度 x 已知碳的扩散激活 能 Q 140 kJ mol A x B x C x 30 在金属凝固过程形成临界晶核时的体积自由能减少只能补偿表面能的 A 1 3 B 2 3 C 4 3 31 在二元相图中 杠杆定理只能用于计算 各相的相对量 A 两相区中 B 单相区中 C 三相水平线上 32 某液态合金在凝固中发生了四相共晶恒温转变 该合金为 A 二元合金 B 三元合金 C 四元合金 33 在恒压下 二元合金中最多可能平衡共存的相数是 A 个 B 个 C 个 34 由克劳修斯 克拉贝龙方程可知 随压力的增加 Fe 转变成 Fe 的平衡温度 A 升高 B 降低 C 不变 35 以下二元系统中的恒温转变类型中 属于分解式转变 A 共析转变 B 包晶转变 C 合晶转变 36 某金属间化合物 A2B 在加热时发生转变 A2B L 该金属间化合物 A 是稳定化合物 B 是不稳定化合物 C 不能确定是哪类化合物 37 金属液相凝固时 均匀形核的临界形核功可表示为 3 1 AG 该式表明 A 形成临界晶核时系统自由能的减小等于晶核表面能的 1 3 B 形成临界晶核时系统自由能的增高等于晶核表面能的 1 3 C 液 固两相体积自由能差值能补偿形成临界晶核表面所需能量的 1 3 38 金属结晶的过冷度越大 临界晶核半径和临界形核功 A 越大 B 越小 C 不变 39 在相同凝固条件下 A 均匀形核和非均匀形核的临界晶核半径相同 B 均匀形核的临界晶核半径比非均匀形核的临界晶核半径小 5 C 均匀形核的临界晶核半径比非均匀形核的临界晶核半径大 40 某纯金属凝固时 体积自由能变化为 v G 比表面能为 各向同性 在相同过冷度时 球状临界晶核的形核功 立方形状临界晶核的形核功 A 大于 等于 C 小于 41 液相在固体表面的润湿性好 A 不利于液相的非均匀形核 B 有利于液相的非均匀形核 C 对非均匀形核无影响 42 一般凝固条件下 通过 可以有效细化材料的晶粒 A 提高浇注温度 B 增加材料纯度 C 增大过冷度 43 金属结晶时 其固 液界面为粗糙界面 固相晶核生长方式为 A 连续垂直生长方式 B 二维晶核台阶生长 C 螺位错生长方式 44 随成分过冷增大 固溶体晶体的生长方式将按 A 平面状生长 胞状生长 树枝状生长 B 树枝状生长 胞状生长 平面状生长 C 胞状生长 平面状生长 树枝状生长 45 固溶体合金非平衡结晶组织中 A 先结晶部分含高熔点组元多 B 先结晶部分含低熔点组元多 C 先后结晶部分的成分均匀 46 固溶体合金凝固时 固 液界面前沿液相中温度梯度 G 越小 A 越易形成树枝状晶 B 越不易形成树枝状晶 C 对晶粒形状影响不大 47 A 和 B 组元组成了固溶体合金 A 的熔点高于 B 在该合金平衡凝固组织中 A 晶粒内不存在明显的成分偏析 B 晶粒心部 A 组元的浓度高于晶界 C 晶粒心部 B 组元的浓度高于晶界 48 在固溶体结晶过程 随温度降低 液相的成分 A 沿着液相线变化 B 沿着固相线变化 C 保持不变 6 49 调幅分解属于 A 非匀相转变 B 匀相转变 C 马氏体相变 50 合金固溶体发生调幅分解时 溶质原子将 A 发生上坡扩散 B 发生下坡扩散 C 不扩散 判断以下叙述是否正确 在每小题前的括号中画判断以下叙述是否正确 在每小题前的括号中画 或或 如判断为正确画 如判断为正确画 如判断为不正确 如判断为不正确 画画 1 在立方晶系中 具有相同指数的晶向和晶面必定是相互垂直 2 对于置换固溶体 溶质原子与溶剂原子的半径差越小 溶解度越小 3 有序固溶体与其在高温下同成分的无序固溶体属于同一种空间点阵 4 在硅酸盐结构中 硅氧四面体只能共顶点连接 不能共棱或共面连接 5 在高分子化合物中 大分子链与链之间的结合键为共价键 6 金属晶体中平衡空位浓度与温度无关 7 一个位错环可能各个部分都是刃型位错 8 若位错线的性质保持不变 改变位错线的方向 柏氏矢量的方向不变 9 在位错滑移运动过程 晶体作相对滑移的方向也随位错线运动方向的变化而改变 10 在柯肯达尔效应中 标记界面移动的主要原因是扩散偶中两个组元的原子半径不同 11 当发生非稳态扩散时 扩散物质的扩散规律由扩散第一定律描述 12 在二元置换固溶体合金中 互扩散系数与两组元各自的本征扩散系数有关 13 合金固溶体的凝固温度范围越宽 凝固时越易出现成分过冷 14 恒压恒温下 一个成分确定的液相转变为成分确定的一个固相和另一个成分确定的液相的 过程称为二元偏晶反应 15 金属结晶过程 液相中出现时聚时散的短程有序原子集团的现象称为结构起伏 16 二元合金系中的三相平衡反应发生在一个温度范围 17 非平衡凝固导致凝固终结温度低于平衡凝固时的结束温度 18 冷却速度越快 金属结晶时的过冷度越大 19 合金在凝固过程 先结晶部分总是比后结晶部分含较多低熔点组元 20 吉布斯相律 f C P 2 仅适用于二元系平衡条件 7 21 相律给出了平衡状态下体系中相数与组元数及温度 压力间的关系 22 若 和 组元形成不稳定化合物 则该化合物有确定的熔点 23 有 A 和 B 两组元 熔点分别为 900C 和 600C 当二者形成共晶合金时 其熔点一定低 于 600C 24 金属液体凝固时 非均匀形核时临界形核功小于均匀形核时临界形核功 25 在匀晶反应过程 结晶出的固相与共存液相的成分相同 26 包晶反应是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一液相的过程 27 共晶反应是在恒温下由一定成分的液相同时结晶出两个成分不同的固相的过程 28 非平衡凝固条件下 某些非共晶成分合金得到的全部共晶组织称为伪共晶 29 当发生一级相变时 系统无热的吸收或释放也无体积的改变 但物理性质发生突变 30 在非匀相转变过程 新相形成不需要形核过程 直接通过成分起伏长大形成 3 填空填空 1 孤立原子中核外电子的空间位置和能量状态由 四个量子数确定 2 金刚石晶体结构的空间点阵类型为 3 晶 体 中 原 子 排 列 和 分 布 完 全 相 同 只 是 空 间 位 向 不 同 的 所 有 晶 面 归 为 一 个 4 面心立方晶体的密排面和密排方向分别为 和 5 合金中价电子数目与原子数目之比称为 6 溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为 7 组成硅酸盐结构的基本单元是 8 在硅酸盐结构中 连接两个 Si4 离子的氧电价已经饱和 称为 只有 一侧与 Si4 离子相连的氧称为 9 根据鲍林规则 在离子晶体中 正离子周围的负离子配位数取决于 10 所 有 平 行 于 某 一 晶 向 的 晶 面 构 成 一 个 此 晶 向 称 为 11 对于置换固溶体 溶质原子与溶剂原子的半径差越小 溶解度 12 面心立方晶体中的八面体间隙位于晶胞的 和 位 8 3 2 4 1 1 4 5 6 6 5 3 2 111 b 置 13 合金中化合物形成取决于电子浓度的化合物称为 14 溶质原子替代溶剂原子位置而形成的固溶体称为 15 密排六方晶体的密排面和密排方向为 16 在表面化学热处理中 当其它条件相同时 渗层厚度 温度和时间之间具有以下关系 17 晶体中离位原子进入点阵间隙处 形成等量空位和间隙原子 自间隙 称为 缺陷 18 面心立方晶体中柏氏矢量为112 6 a b 类型的不全位错称为 柏氏矢量为 111 3 a b 类型的不全位错称为 19 柏氏矢量为单位点阵矢量整数倍的位错称为 柏氏矢量不等于单位点阵 矢量整数倍的位错称为 20 当外加应力条件发生变化或位错运动受阻时 螺型位错可以从晶体的一个滑移面滑移运动 到另一个与此相交的滑移面上 称为 21 对铜单晶施加单轴拉伸载荷 拉伸轴方向为 001 拉伸应力为 106Pa 假设在此拉伸应 力作用下 铜晶体的滑移系 1 10 111 开动 从而导致晶体发生滑移变形 如果该滑移系的 开动是通过纯刃型单位位错的滑移运动发生的 该位 错的柏氏矢量为 位错线的方向为 单位长度位错线所受的力等于 位错 受力方向为 22 如右图所示 有两根位错线均位于 111 晶面 上 二者具有相同的柏氏矢量b并与之垂直 这两根 位错分别有两段曲折 其中和 4 5 曲折垂直于 111 晶面 称为 2 3 和 4 5 曲折位于 111 晶 面 上 并 与 柏 氏 矢 量 平 行 称 为 23 两相原子在相界面上部分保持匹配 同时在界面产生一些位错 该相界面称为 24 按结构特点 相界面可分为 和 三种类型 25 伴随有新相产生的扩散称为 9 26 由于浓度 化学位 梯度所引起的扩散称为 仅由原子热振动而产生 的扩散称为 27 在 等 温 等 压 条 件 下 单 组 元 系 统 中 多 相 平 衡 共 存 的 热