材料科学基础试题

1、有关晶体结构：填空：布拉菲点阵共有 种，归纳为 个晶系。面心立方结构单个晶胞中的原子数为 ，密排六方结构单个晶胞中的原子数为 。选择：NaCl和金刚石的晶体结构相差专门大，但它们都属于（ ）点阵。（A）简单立方 （B）体心立方 （C）面心立方选择：体心立方结构最密排的晶向族为（ ）。（A）<110> （B）<100> （C）<111>名称解释：空间点阵 晶胞 配位数 滑移系 密勒指数问答：在面心立方晶胞中画出(101)和110，并分析它们能否构成滑移系？填空：面心立方（fcc）晶体的滑移面是 ，滑移方向是 ，共有 个滑移系。填空：每个体心立方晶胞中的原子数为

2、 ，配位数为 ；每个面心立方晶胞中的原子数为 ，配位数为 。选择：BCC的角上的原子彼此（ ）。（A）接触 （B）不接触 （C）无法推断推断：面心立方、体心立方和密排六方是金属的三种常见晶体结构，它们都属于空间点阵。问答：分不计算fcc晶体中100、110和111晶向上的线密度（用点阵常数a表示），并讲明哪个晶向是密排方向。填空：氯化钠（NaCl）的晶体结构属于 空间点阵。填空：面心立方（fcc）晶体的滑移面是 ，滑移方向是 ，共有 个滑移系。选择：金属晶体的配位数要紧由（ ）决定。（A）离子半径比值 （B）晶体结构 （C）价电子数选择：金属的三种常见晶体结构中，不能作为一种空间点阵的是（ ）

3、结构。（A）密排六方 （B）面心立方 （C）体心立方问答：画出立方晶系的晶面和晶向：(21)、(421)、121问答：分不计算fcc晶体中100、110和111晶向上的线密度（用点阵常数a表示），并讲明哪个晶向是密排方向。问答：面心立方结构中的八面体间隙比体心立方结构中的大，因此面心立方结构的致密度比体心立方的低。有关键能曲线：问答：利用健能曲线能够得到材料的哪些性能指标？问答：原子间的结合键有哪几种？各有什么特点？推断：聚乙烯中的CH化学键属于氢键。问答：应用二次键强度的概念，推断C14H30和C5H12这两种材料中哪种材料的熔点更高，并讲明缘故。问答：Ge是共价键结合而Cu是金属键结合，在

4、二者可比的温度下，哪种材料的自扩散系数大？什么缘故？有关固溶体及固溶度：推断：铁素体与奥氏体的全然区不在于固溶度不同，前者小而后者大。推断：两元素形成间隙固溶体时，只要晶格类型相同，原子直径相近，就能够形成无限固溶体。推断：两组元形成无限(或连续)固溶体的必要条件是它们的晶体结构相同。推断：因为a-Fe的致密度比g-Fe的小，即a-Fe晶格内的总间隙比g-Fe的大，因此当铁与碳形成固溶体时，a-Fe的溶碳能力确信比g-Fe的大。填空：形成间隙固溶体时，溶剂的点阵常数通常会（ ）。（A）增大 （B）减小 （C）不变填空：合金相能够分为 和 两大类。问答：Hume-Rothery关于固溶体溶解度所

5、提出了以下经验规则要紧内容是什么。填空：依照溶质在溶剂晶格中的位置，固溶体能够分为 和 两大类。有关缺陷：选择：点缺陷包括空位、间隙原子和（ ）。（A）沉淀相 （B）置换原子 （C）晶界推断：螺位错只有一个滑移面。推断：一个不含空位的完整晶体在热力学上是稳定的。问答：柏氏矢量不但能够推断位错的类型，而且能够反映由位错引起的晶格畸变量。问答：一根位错线具有唯一的柏氏矢量，然而当位错线的形状发生改变时，柏氏矢量也会改变。推断：大角度晶界的界面能随着相邻晶粒位向差的增加而增大。推断：位错线是晶体中已滑移区域和未滑移区域的边界线，因此不可能中断于晶体内部。问答：什么是交滑移?什么缘故只有螺位错能够发生

6、交滑移而刃位错却不能？问答：柏氏矢量的大小反应了位错的“强度”，体现了位错缺陷所造成的晶格畸变的程度；同时反应滑移面两侧相对滑移量。推断：为降低表面能，自由晶体的外表面通常是其密排面。问答：刃型位错和螺型位错有何异同？有关扩散：填空：在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为（ ）。（A）空位机制 （B）间隙机制 （C）原子互换机制选择：在柯肯达尔效应中，标记面发生漂移的要紧缘故是扩散偶中（ ）。（A）两组元的原子尺寸不同 （B）两组元的扩散速率不同 （C）仅有一种组元在扩散推断：阻碍扩散系数D的因素要紧是温度和扩散激活能。推断：A和A-B合金焊合后发生柯肯达尔效应，测得界面向A试样方向移动，讲明

7、B组元的扩散速率大于A组元。问答：扩散的要紧机制有哪些？问答：在相同的条件下，空位形成能越大，则空位浓度越低；加热温度越高，则空位浓度越大。选择：自扩散的激活能等于（ ）。（A）空位的形成能 （B）空位的迁移能（C）空位的形成能与迁移能的总和选择：原子扩散的驱动力是（ ）。（A）组元的浓度梯度 （B）组元的化学位梯度 （C）温度梯度问答：Fick第一定律只适用于浓度梯度¶C/¶x不随时刻变化的稳态扩散。选择：下列三种扩散中，（ ）的扩散激活能最小。（A）C在HCPTi （B）N在BCCTi （C）Ti在HCPTi。问答：在离子晶体中，如在局部区域形成肖脱基（Schottky

8、）缺陷，则那个区域中阳离子空位浓度与阴离子空位浓度相等。问答：比较下列三种的扩散过程的难易程度，并讲明理由：C在HCPTi、N在BCCTi、Ti在HCPTi。相及相变：选择：依照二元相图相区接触法则，下列讲法正确的是（ ）。（A）两个单相区之间必定有一个三相区隔开（B）两个两相区必须以单相区或三相水平线隔开（C）三相水平线和四个两相区相邻选择：在一定压强和温度下，二元合金中存在两相平衡的条件是（ ）。（A）a相和b相有相同的自由能 （B）a相和b相有相同的晶体结构（C）两组元在a相中的化学位等于其在b相中的化学位问答：依照Fe-Fe3C相图，分析含1.2(mass.)%C的铁碳合金的平衡结晶过

9、程，并计算其室温组织组成物和相组成物的相对量。选择：钢中的珠光体是（ ）。（A）铁素体和渗碳体的混合物 （B）铁素体和奥氏体的混合物（C）奥氏体和渗碳体的混合物问答：依照Ag-Cu二元相图（见下图）， 计算Ag-Cu合金(WCu0.60%)(y¢y线)在点M对应温度下液相和相的相对量； 画出上述合金在平衡凝固时的冷却曲线，标明曲线上各时期的相变或相组成，并讲明其室温组织是什么？填空：含1.2(mass.)%C的碳钢经平衡凝固后，其室温组织组成物为 和 。选择：含1.2(mass.)%C的碳钢经平衡凝固后，其室温组织组成物为（ ）。（A）铁素体和渗碳体 （B）珠光体和二次渗碳体 （C）

10、铁素体和珠光体选择：铸铁与碳钢的区不在于有无（ ）。（A）莱氏体 （B）珠光体 （C）铁素体选择：一块单相多晶体包含（ ）。（A）不同化学成分的几部分晶体 （B）相同化学成分，不同结构的几部分晶体（C）相同化学成分，相同结构，不同位相的几部分晶体填空：在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到100的共晶组织，这种共晶组织称为 。推断：依照相律计算，在匀晶相图中的两相区内，其自由度为2，即温度与成分都能够独立改变。选择：含0.4(mass.)%C的碳钢经平衡凝固后，其室温组织组成物为（ ）。（A）铁素体和渗碳体 （B）珠光体和二次渗碳体 （C）铁素体和珠光体推断：在二元相图中，计

11、算两相相对量的杠杆法则只能用于三相平衡水平线上。问答：写出Fe-Fe3C相图中共晶和共析转变的反应式，指出转变的温度、各种反应物和生成物的含碳量，并计算转变刚结束时共晶组织和共析组织中各组成相的相对量。有关高分子：选择：从侧基的尺寸大小可知，下列三种材料中最易结晶的是（ ）。（A）聚乙烯 （B）聚丙烯 （C）聚苯乙烯选择：在下列三种物质中，其玻璃转变温度（Tg）最高的是（ ）。（A）聚乙烯 （B）聚氯乙烯 （C）聚苯乙烯推断：线性聚合物和具有支链的聚合物差不多上热塑性的。推断：高分子材料是否具有柔顺性要紧决定于主链链节的运动能力。问答：阻碍聚合物结晶度的因素要紧有哪些？选择：伸长的聚合物链比卷曲的聚合物链（ ）。（A）稳定 （B）不稳定 （C）无法推断填空：非晶态的线性高聚物在不同温度下按力学性质分为 、高弹态和粘流态。填空：聚合物的构型分为 、 和 三种。问答：随着橡胶材料中硫（或氧）含量的增加，其刚度如何样变化？什么缘故？推断：橡胶的玻璃转化温度在室温以上。问答：热塑性和热固性聚合物受热的表现有何不同？并从分子链结构的角度加以解释。问答：线性聚合物和具有支链的聚合物差不多上热塑性的。推断：非晶态的线性高聚物在不同