《材料科学基础》总复习题.doc

材料科学基础复习题第1章 原子结构与结合键一、选择题1、 具有明显的方向性和饱和性。A、金属键 B、共价键 C、离子键 2、以下各种结合键中，结合键能最大的是 。A、离子键、共价键 B、金属键 C、分子键 3、以下各种结合键中，结合键能最小的是 。A、离子键、共价键 B、金属键 C、分子键 4、以下关于结合键的性质与材料性能的关系中， 是不正确的。A、 具有同类型结合键的材料，结合键能越高，熔点也越高。B、 具有离子键和共价键的材料，塑性较差。C、 随着温度升高，金属中的正离子和原子本身振动的幅度加大，导电率和导热率都会增加。二、填空题1、构成陶瓷化合物的两种元素的电负性差值越大，则化合物中离子键结合的比例 。2、通常把平衡距离下的原子间的相互作用能量定义为原子的 。3、材料的结合键决定其弹性模量的高低，氧化物陶瓷材料以 键为主，结合键 故其弹性模量 ；金属材料以 键为主，结合键 故其弹性模量 ；高分子材料的分子链上是 键，分子链之间是 键，故其弹性模量 。第2章 晶体结构（原子的规则排列）一、名词解释1、点阵2、晶胞3、配位数4、同素异晶转变5、组元6、固溶体7、置换固溶体8、间隙固溶体9、金属间化合物10、间隙相二、选择题1、 体心立方晶胞中四面体间隙的rB/rA和致密度分别为 A 0.414，0.68 B 0.225，0.68 C 0.291，0.68 2、晶体中配位数和致密度之间的关系是 。A、配位数越大，致密度越大 B、配位数越小，致密度越大C、两者之间无直接关系3、面心立方晶体结构的原子最密排晶向族为 。A B、 C、4、立方晶系中，与晶面(011)垂直的晶向是 。A 011 B 100 C 1015、 立方晶体中（110）和（211）面同属于 晶带。 A 101 B100 C 1116、 金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞中原子数分别为 ：A、4；2；6 B、6；2；4 D、2；4；66、室温下，纯铁的晶体结构为 晶格。A、简单立方 B、体心立立 C、面心立方 7、组成固溶体的两组元完全互溶的必要条件是 。 A、两组元的晶体结构相同 B、两组元的原子半径相同 C、两组元电负性相同8. 若A、B两组元形成电子化合物，但是该化合物中A组元所占的质量分数超过了60%，则该相晶体结构 。 A. 与A相同 B. 与B相同 C. 与A、B都不相同9. CsCl是有序体心立方结构，它属于 。 A 体心立方点阵 B 面心立方点阵 C 简单立方点阵三、填空题1、面心立方结构的晶格常数为a，单位晶胞原子数为 、原子半径为 a ，配位数为 ，致密度为 。2、体心立方结构的晶格常数为a，原子半径为 a ，配位数为 ，致密度为 。3、下图中表示的晶向指数是 ，晶面指数是 。4、 绝大多数金属的晶体结构都属于 、 和 三种典型的紧密结构。5、面心立方晶体的一个最密排面是 ，该面上的三个最密排方向分别为 、 、 。6、合金中的基本相结构有 和 两类7、间隙相和间隙化合物主要受组元的 因素控制。8、 NaCl晶胞中Cl-离子作 最紧密堆积，Na填充 面体空隙的100%，以（001）面心的一个球（Cl-离子）为例，属于这个球的八面体空隙数为 ，所以属于这个球的四面体空隙数为 ，正负离子配位数为_，配位多面体之间共_连接，单个晶胞占有正负离子的数目为_。9、 CsCl的复式点阵是由Cs+离子构成的 点阵和Cl-离子构成的 点阵套嵌而成。10、 每个晶胞中的八面体间隙数量为：FCC 个；BCC 个；HCP 个。11、 六方紧密堆积的原子密排面是晶体中的 面，原子面密度为 ，立方紧密堆积的原子密排面是晶体中的 面，原子面密度为 。12、 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是（1） ；（2） ；（3） ；（4） 和环境因素。四、 计算题作业题 3，5，7，13第3章 晶体缺陷（原子的不规则排列）一、名词解释1、点缺陷2、线缺陷3、面缺陷4、亚晶粒5、亚晶界6、刃型位错7、柏氏矢量8、攀移9、滑移二、选择题1、下图中，2表示的点缺陷是 。A、弗兰克尔空位B、肖脱基空位C、置换原子2、下图中，5表示的点缺陷是 。A、弗兰克尔空位B、肖脱基空位C、复合空位3、位错运动方向处处垂直于位错线，在运动中是可变的，晶体做相对滑动的方向 。A 随位错线运动方向而改变 B 始终是柏氏矢量方向 C 垂直于柏氏矢量方向4、 能进行交滑移的位错必然是 。A 刃位错 B螺位错 C混合位错三、填空题1、晶体缺陷按照其几何特征可将其分为 、 和 三种类型。位错属于 缺陷，分为 位错、 位错、 位错三种类型。 位错运动的两种方式 和 3、对于刃型位错线，柏氏矢量 于位错线，其滑移运动方向 于柏氏矢量，其攀移运动方向 于柏氏矢量，其滑移运动方向 于柏氏矢量；对于螺旋位错线，柏氏矢量 于位错线，其滑移运动方向 于柏氏矢量，其交滑移运动方向 于柏氏矢量；对于混合位错线，柏氏矢量 于位错线，其滑移运动方向 于柏氏矢量。5、晶界分为 晶界和 晶界两类。6、螺型位错的运动方式是只可 ，不可 。四、 计算题作业题 2，3，5第4章 固体材料中的原子扩散一、名词解释1、稳态扩散2、非稳态扩散3、反应扩散4、原子扩散，5、反应扩散上坡扩散6、下坡扩散7、自扩散8、互扩散9、柯肯达尔效应二、选择题1、以下关于固体材料中的影响原子扩散的因素叙述中，不正确的是 。A、 温度是影响扩散速率的最主要因素，温度越高，扩散进行得越快B、 原子结合键能越大，扩散激活能越高，扩散越快C、 晶体点阵的致密度越高，扩散系数越小，912C时碳原子在a铁中的扩散系数比在g铁中的大。2、固态金属中原子扩散的最快路径是 。A、晶内扩散 B、晶界扩散 C、位错扩散 D、表面扩散3、铁可在某一相同的温度下渗碳或渗铬，一般来说 。A、渗碳速度比渗铬快 B、渗铬速度比渗碳快 C、不好说4、原子扩散过程的驱动力是 。A、组元的浓度梯度 B、扩散的温度 C、扩散的化学势梯度5、冷变形使金属中产生大量的空位、位错等晶体缺陷，对置换固溶体中的扩散过程而言，这些缺陷的存在将导致 。 A、阻碍原子的移动，减慢扩散过程 B、有时会加速扩散，有时会减弱扩散 C、加速原子的扩散过程6、在柯肯达尔效应实验中，标记漂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8、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为 _。A、原子互换机制 B、间隙机制 C、空位机制三、计算题作业题 3，4第5章 材料的形变和再结晶1、 名词解释1滑移2孪生3滑移系4滑移带5.加工硬化6. 交滑移7多滑移8回复9. 再结晶10. 二次再结晶二、选择题1. 在弹性极限se范围内，应变滞后于外加应力，并和时间有关的现象称为_（A）包申格效应（B）弹性后效（C）弹性滞后2. 塑性变形产生的滑移面和滑移方向是_（A）晶体中原子密度最大的面和原子间距最短方向（B）晶体中原子密度最大的面和原子间距最长方向（C）晶体中原子密度最小的面和原子间距最短方向3. bcc、fcc、hcp三种典型晶体结构中，_具有最少的滑移系，因此具有这种晶体结构的材料塑性最差。（A）bcc（B）fcc（C）hcp4、单晶体的临界分切应力值与_ 有关。A、外力相对于滑移系的取向 B、拉伸时的屈服应力 C、晶体的类型和纯度 5、面心立方晶体结构的滑移系是_ 。A、 111 B、110 C 110 6、单晶体产生塑性变形时，主要取决于滑移面上的_ 。A、正应力 B、切应力 C、正应力和切应力7、_，位错滑移的派-纳力越小。（A） 位错宽度越大（B）滑移方向上的原子间距越大（C）相邻位错的距离越大8、 面心立方的孪晶面是_。 A112 B 110 C1119、Cottrell气团理论对应变时效现象的解释是_（A） 溶质原子再扩散到位错周围 （B）位错增殖的结果 （C） 位错密度降低的结果10、已知Cu的Tm=1083C，则Cu的最低再结晶温度约为_。（A） 200C（B）270C（C）350C11、位错缠结的多边化发生在形变合金加热的_阶段。（A） 回复（B）再结晶（C）晶粒长大12、形变后的材料再升温时发生回复与再结晶现象，则点缺陷浓度下降明显发生在_ 。（A） 回复阶段（B）再结晶阶段（C）晶粒长大阶段13、形变后的材料在低温回复阶段时其内部组织发生显著变化的是 _ 。（A）点缺陷的明显下降（B）形成亚晶界（C）位错重新运动和分布14、由于晶核产生于高畸变能区域，再结晶在_部位不易形核。（A） 大角度晶界和孪晶界 （B）相界面 （C）外表面15、纯金属材料的再结晶过程中，最有可能在以下位置_首先发生再结晶形核（A） 小角度晶界（B）孪晶界（C）外表面16、对于变形程度较小的金属，其再结晶形核机制为_。（A） 晶界合并（B）晶界迁移（C）晶界弓出17、再结晶晶粒长大的过程中，晶粒界面的不同曲率是造成晶界迁移的直接原因，晶界总是向着_方向移动（A） 曲率中心（B）曲率中心相反（C）曲率中心垂直18、开始发生再结晶的标志是_(A)产生多变化 (B)新的无畸变等轴小晶粒代替变形组织 (C)晶粒尺寸显著增大19、在纯铜基体中添加微细氧化铝颗粒属于_ 。（A） 复合强化（B）析出强化（C）固溶强化20、在纯铜基体中添加铝或锡、镍等微量合金元素属于 _ 。（A） 复合强化（B）析出强化（C）固溶强化21、金属在冷变形过程后进行机加工，一般都需要在其中增加退火，其目的是 。A. 消除网状组织 B. 消除冷变形强化 C. 消除偏析组织三、填空题1、金属塑性变形的主要方式是 ，其次是 和_ 。滑移是沿着 面和 方向进行的。2.随冷变形量的增加，金属的 提高， 降低。3. 对于冷变形度较小的金属，再结晶核心一般采用 形核方式形成。4. 晶体经过塑性变形后，出现了交叉的滑移带，则晶体中一定发生了 ，出现了波纹状的滑移带，则晶体中一定发生了 。5. 在三种典型的金属晶体结构中，金属晶体的晶格类型为 时，其塑性最好，晶格类型为 时，其塑性最差。7. 多晶体的晶粒越细，则其强度 ，塑性 。8. 对于冷变形度较大的金属，相邻亚晶的取向差较小时，再结晶核心一般采用 方式形成，相邻亚晶的取向差较大时，再结晶核心一般采用 方式形成。9. 在金属中，当分散相粒子的体积分数 ，粒子尺寸 ，金属晶粒的极限平均晶粒尺寸 。10. 冷变形金属在要求保持其较高硬度时，应采用 退火，而在要求恢复塑性以便于进一步变形时，则应采用 退火。四、 计算题作业题 4，9，11，13第6章 单组元相图及纯晶体的凝固一、选择题1.凝固时在形核阶段，只有核胚半径等于或大于临界尺寸时才能成为结晶的核心，当形成的核胚半径等于临界半径时，体系的自由能变化 。（A）大于零（B）等于零（C）小于零2.以下材料中，结晶过程中以小平面方式生长的是 。（A）金属锗（B）铜镍合金（C）金属铅3.氧化物晶须通常是以 方式结晶长大的。（A）连续长大（B）二维形核生长（C）借螺型位错生长4. 形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的 。（A）1/3（B）2/3（C）1/45.铸锭凝固时如大部分结晶潜热可通过液相散失时，则固态显微组织主要为 。（A）树枝晶（B）柱状晶（C）胞状晶6. 形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的2/3，不足的需要依靠液相的 来补充。（A）结构起伏（B）能量起伏（C）温度梯度7.金属液凝固时不能有效降低晶粒尺寸的是以下哪种方法？ （A）加入形核剂（B）减小液相过冷度（C）对液相实施搅拌8.金属液凝固时可有效降低晶粒尺寸的是以下哪种方法？ （A）加入形核剂（B）减小液相过冷度（C）增大铸件壁9、铸件在凝固时若不出现成分过冷，则铸件组织将是 。A 全部等轴晶 B. 全部柱状晶 C. 柱状晶+中心等轴晶10、在工业生产条件下金属结晶时，过冷度越大，则 。A. N越大 B. N/G提高 C. N/G降低二、填空题1. 均匀形核既需要 起伏，又需要 起伏。2.纯金属的实际开始结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为 ，理论结晶温度与实际开始结晶温度之差称为 。3. 纯金属结晶时，固液界面按微观结构分为 和 。4多数金属其晶体生长特性均属于 界面 生长。在液固界面为 的温度梯度下，晶体生长按连续生长机制，呈平面式向液相中推进。5. 铸锭与铸件的正常普通凝固组织，通常分为 区、 区和 区三个部分。6. 偏析是铸锭或铸件组织在凝固过程中所产生的 现象。总体而言，它可以有 和 两种。三、 计算题作业题 2，3第7章 二元相图一、名词解释：1、合金 2、机械混合物3、固溶强化4、弥散强化5、相组成物6、组织组成物7、共晶反应8、包晶反应9、共析反应 二、选择题 1. 对离异共晶和伪共晶的形成原因，下述说法正确的是 。（A）离异共晶只能经非平衡凝固获得（B）伪共晶只能经非平衡凝固获得（C）形成离异共晶的原始液相成分接近共晶成分2. 在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则用于 。（A）单相区中（B）两相区中（C）三相平衡水