材料科学基础试卷B

1、装 订 线装 订 线 内 不 要 答 题学 号姓 名班 级东 北 大 学 秦 皇 岛 分 校课程名称： 材料现代分析方法 试卷： B 考试形式： 闭卷 授课专业： 材料科学与工程 考试日期： 2008年12月31日 试卷：共 5 页 题号一二三四五总 分得分阅卷人一、 填空题：（每空1分，共20分）1、二元系统中最大相数是 。2、水、冰和蒸汽的平衡系统，其独立组元数是 ，相数是 。3、下图为不同温度下，结晶体积分数r与结晶时间的关系，现有不同温度的五条曲线，请指出哪条温度最高? 。哪条温度最低? 。4、在单元系的p（压强）-T（温度）相图内，当高温相向低温相转变时体积膨胀，则根据克拉珀龙方程，

2、相界限的斜率 （填正、负或大于零、小于零）。5、测定某种晶体凝固时生长速度（g）与液固相界面前端动态过冷度（TK）的关系为g正比于TK，则该晶体的长大属于 方式。6、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 。7、单晶制备的基本要求是 。8、高分子从熔体冷却结晶时，通常形成 。高分子的熔点随其晶片厚度的增加而 。9、包晶转变式为 。10、调幅分解是经过 方式形成。11、在定向凝固中，希望获得最大程度的提纯，有效分配系数应该 。12、在金属-金属型共晶中有两组成相，其中一组成相的体积百分数为30.6%，则共晶组织可能呈 形态。13、高分子合金中难以形成单相组织的主要原因是

3、合金中 。14、工程高分子聚合物按性能可分为五大类型 、 、 、胶粘剂和涂料。15、纳米材料是指三维中至少有一维的尺度小于 的固体材料。（写出具体数字和单位）二、 单项选择题：（每题1分，共20分）题号12345678910111213答案题号141516171819202122232425答案1、在二氧化硅的多晶型转变中，哪个晶型是经重建型转变得到的：(A) 高温型方石英 (B) 低温型石英 (C) 中间型鳞石英 (D) 低温型鳞石英2、形成临界晶核时，体积自由能的减少只能补偿表面能的：(A) 1/2 (B) 1/3 (C) 2/3 (D) 3/43、下列关于纯晶体凝固的表述，正确的是：(A

4、) 金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，因此是个自发过程 (B) 在任何温度下，液态中出现的最大结构起伏都是晶胚(C) 在液态金属中，凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核，但是只要有足够的能量起伏提供形核功，还是可以成核的(D) 从非均匀形核功的计算公式中可以看出，当润湿角0°时，非均匀形核功最小4、晶体凝固后呈现不同的形状，下列不属于光滑界面的体系： 装 订 线装 订 线 内 不 要 答 题学 号姓 名班 级(A) 氧化铝 (B) 硅 (C) 铋 (D) 铝5、凝固时不能有效降低晶粒尺寸的是下列哪种方法：(A) 加入形核剂 (B) 减小液相的过冷度

5、(C) 对液相实施搅拌 (D) 超声振动6、以下关于纯晶体凝固的生长形态的表述，不正确的是： (A)金属在正的温度梯度下，多呈平面状结晶(B) 光滑界面的物质凝固，即使在负的温度梯度下，也可能保持小平面特征(C) 通常金属在负的温度梯度下，呈树枝状结晶(D) 在正的温度梯度下，由于生长前端液体的高温，纯晶体凝固生长形态呈平面状7、最难以形成非晶态结构的是：(A) 二氧化硅 (B) 铝 (C) 塑料 (D) 准晶8、结构单元相同的高分子链，其结晶能力最高的异构体为：(A) 全同立构 (B) 间同立构 (C) 无规立构 (D) 无序立构9、下列关于高分子结晶性的表述，不正确的是：(A) 高分子结晶

6、能力的差异主要取决于大分子链结构的特征(B) 相同类型共聚单元形成的共聚物也能结晶 (C) 无规的链结构导致失去结晶能力(E) 链的柔顺性越差，结晶能力越强10、从高分子的重复结构单元的对称性可知，最易结晶的：(A) 聚丙烯 (B) 聚乙烯 (C) 聚氯乙烯 (D) 聚四氟乙烯11、A和B组成的二元系中出现和两相平衡时，两组的成分（x）-自由能（G）的关系为：(A) GG (B) GAGB (C) dG/dxdG/dx (D) GAGB12、在MgO离子化合物中，最可能取代Mg2的阳离子是（已知各离子的半径分别为Mg2:0.066nm，Ca2:0.099nm，Li:0.066nm，Fe2:0.

7、074nm，Al3:0.074nm）：(A) Ca2 (B) Li (C) Fe2 (D) Al313、下列对于共晶合金的非平衡凝固时的表述，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过程获得(C) 形成离异共晶的原始液相成分接近共晶成分(E) 伪共晶和离异共晶导致的偏析均可通过扩散退火消除14、二元合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于：(A) 单相区 (B) 两相区 (C) 三相平衡线上 (D) 两相相界线上15、下列关于二元合金与工艺性能的表述，正确的是：(A) 固溶体的强度高于共晶合金的强度(B) 铸造合金宜选择共晶成分的合金(C) 单相固溶体

8、的压力加工性能较差(D) 具有固态转变的合金只能进行扩散退火来消除枝晶偏析16、下列关于区域熔融的表述正确的是：(A) 对于K0<1的合金，溶质富集于末端，始端得到提纯；对于K0>1的合金，溶质富集于始端，末端得到提纯(B) 对于K0<1的合金，溶质富集于始端，末端得到提纯；对于K0>1的合金，溶质富集于末端，始端得到提纯(C) 不论K0<1或K0>1的溶质富集于始端(D) 不论K0<1或K0>1的溶质富集于末端17、铸铁与碳钢的区别在于有无（ ）(A) 莱氏体 (B) 珠光体(C) 铁素体 (D) 渗碳体18、铸锭中的 属于微观偏析(A) 枝晶

9、偏析 (B) 正偏析 (C) 反偏析 (D) 比重偏析19、形状记忆合金构件在 态进行塑性变形，在 后，恢复原来的形状。(A) 马氏体 加热转变成母相 (B) 母相 冷却转变成马氏体(C) 马氏体 停留若干天 (D) 母相 加热转变新的母相20、尼龙6和丁苯橡胶的区别在于，前者属于：(A) 共聚物 (B) 均缩聚物 (C) 均聚物 (D) 共缩聚物21、在三元系浓度三角形中，凡成分位于 上的合金，它们含有另两个顶角所代表的组元含量相等。(A) 通过三角形顶角的中垂线 (B) 通过三角形顶角的任一直线(C) 通过三角形顶角与对边成450的直线 (D) 平行于两组元边的直线22、由A-B-C组元形

10、成的三元相图，其等边成分三角形（ABC）内平行于AB的直线上任意一点表示：(A) C组元的浓度为定值 (B) A与B组元的浓度比为定值(C) A、B与C组元的浓度比为定值 (D) 只能表示一点的成分23、网络型高分子不可能出现：装 订 线装 订 线 内 不 要 答 题学 号姓 名班 级(A) 玻璃态 (B) 高弹态 (C) 黏流态 (D) 松弛态24、作为塑料使用的高分子，在室温使用应处于：(A) 玻璃态 (B) 高弹态 (C) 黏流态 (D) 松弛态25、高分子的玻璃化温度取决于高分子的：(A) 链段运动 (B) 链节长度 (C) 主链侧基 (D) 分子量三：简答题（4小题，共25分）1、（

11、本题6分）铸锭组织通常包含哪三个晶区，简述其形成原因。2、（本题5分）简述结晶高分子的熔融升温现象。3、（本题8分）Al-Cu合金经脱溶转变后呈现时效硬化现象。以含4%Cu的铝合金为例， 试述人工时效处理的工艺过程。 试述在此时效过程中，脱溶演变和时效强化的变化关系。装 订 线装 订 线 内 不 要 答 题学 号姓 名班 级4、（本题6分）画出线型非晶态高分子形变-温度曲线，从分子运动的观点简述其三种力学状态产生的起因。四、计算题（5小题，共25分）1、（本题8分）考虑在一个大气压下液态铝的凝固，对于不同程度的过冷度，即：T=1，10，100和200，计算：(a)  

12、60; 临界晶核尺寸；(b)    半径为r*的晶核个数；(c)    从液态转变到固态时，单位体积的自由能变化G*（形核功）；(d)    从液态转变到固态时，临界尺寸r*处的自由能的变化 Gv。铝的熔点Tm=993K，单位体积熔化热Lm=1.836×109J/m3，固液界面比表面能=93mJ/m2，书中表6-4是121mJ/m2，原子体积V0=1.66×10-29m3。2、（本题8分）从所示NiO-MgO二元相图， 确定某成分范围的材料，在2600完全熔化，而使它们在2300不熔化； 计算NiO-20mol%MgO陶瓷在2200时NiO的相对量。装 订 线装 订 线 内 不 要 答 题学 号姓 名班 级3、（本题8分）图为某三元固态互不溶解共晶系的投影图，当成分为F的材料从高温液相冷却到室温的过程中， 画出冷却曲线及标明可能的反应； 列出计算初晶A相相对含量的公式； 指出二元共晶线和三元共晶点。3、（本题9分）碳钢和铸铁是最为广泛使用的金属材料，铁碳相图是研究钢