材料科学与工程复习思考题

第1章绪论

思考题

1．材料科学与工程的四个基本要素

解：制备与加工、组成与结构、性能与应用、材料的设计与应用

2．材料科学与工程定义

解：关于材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。

3．按材料特性，材料分为哪几类？金属通常分哪两大类？无机非金属材料分哪四大类？

高分子材料按使用性质哪几类？

解：按材料特性，材料分为：金属材料、无机非金属材料、和有机高分子材料三类。

金属材料分为：黑色金属材料和有色金属材料。

无机非金属材料分为：混泥土（水泥）、玻璃、砖及耐火材料、瓷四大类。

高分子材料按使用性能分为：塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等类。

4．金属﹑无机非金属材料﹑高分子材料的基本特性

解：①金属材料的基本特性：a.金属键；b.常温下固体，熔点较高；c.金属不透明，具有光泽；d.纯金属性大、展性、延性大；e.强度较高；f.导热性、导电性好；g.多数金属在空气中易氧化。

②无机非金属材料的基本性能：a.离子键、共价键及其混合键；b.硬而脆；c.熔点高、耐高温，抗氧化；d.导热性和导电性差；e.耐化学腐蚀性好；f.耐磨损；g.成型式：粉末制坯、烧结成型。

③高分子材料的基本特性：a.共价键，部分德华键；b.分子量大，无明显熔点，有玻璃化转变温度（Tg）和粘流温度（Tf ）；c.力学状态有三态：玻璃态、高弹态和粘流态；d.质量轻，比重小；e.绝缘性好；f.优越的化学稳定性；g.成型法较多。

第2章物质结构基础Structure of Matter

思考题

1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？

解：主量子数n、角量子数l、磁量子数m l、自旋量子数m s

2．在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？

解：泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则

3．配位数及其影响配位数的因素

解：配位数：一个原子围具有的第一邻近原子（离子）数。

影响因素：①共价键数；②原子的有效堆积（离子和金属键合）。

4．电离能及其影响电离能的因素

解：电离能：从孤立原子中，去除束缚最弱的电子所需外加的能量。

影响因素：①同一期，核电荷增大，原子半径减小,电离能增大；②同一族，原子半径增大，电离能减小；③电子构型的影响，惰性气体；非金属；过渡金属；碱金属；

5．混合键合实例

解：墨：同一层碳原子之间以共价键结合，层与层之间以德华力结合；

高分子：同一条链原子之间以共价键结合，链与链之间以德华力结合。

作业题

2-1 按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布。

解：N:1s22s22p3O:1s22s22p4Si:1s22s22p63s23p2 Fe:1s22s22p63s23p63d64s2Cu:1s22s22p63s23p63d104s1 Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5

2-2 88.83%的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的相对原子质量。

解：镁原子的质子为12

镁原子的相对原子质量M=88.83%(12+13)+11.17%(12+14)=25.11

3．在元素期表中，同一期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如递变？

解：①在同一期中，各元素的原子核外电子层数相同，且等于其期序数。在同一主族中，各元素的最外层电子数相等，且等于其主族序数。

②在同一期中，从左到右，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，电离能增大，失电子能力减弱，得电子能力增强，因此，金属性减弱，非金属性增强；而同一主族元素中，从上到下电子层数增多，原子半径增大，电离能趋于减小，失电子能力增强，得电子能力减弱，所以，元素的金属性增强，非金属性减弱。

4．比较金属材料、瓷材料、高分子材料、复合材料在结合键上的差别。

解：①金属材料：简单金属（指元素期表上主族元素）的结合键完全为金属键，过渡族金属的结合键为金属键和共价键的混合，但以金属键为主。

②瓷材料：瓷材料是一种或多种金属同一种非金属（通常为氧）相结合的化合物，其主要结合式为离子键，也有一定成分的共价键。

③高分子材料：高分子材料中，大分子的原子之间结合式为共价键，而大分子与大分子之间的结合式为分子键和氢键。

④复合材料：复合材料是由二种或者二种以上的材料组合而成的物质，因而其结合键非常复杂，不能一概而论。

5．比较键能大小，简述各种结合键的主要特点，简述结合键类型及键能大小对材料的熔点﹑密度﹑导电性﹑导热性﹑弹性模量和塑性有影响。

解：键能大小：化学键能> 物理键能

共价键≥离子键> 金属键> 氢键> 德华力

共价键中：叁键键能> 双键键能> 单键键能

结合键的主要特点：

①金属键，由金属正离子和自由电子，靠库仑引力结合，电子的共有化，无饱和性，无向性；

②离子键以离子为结合单元，无饱和性，无向性；

③共价键共用电子对，有饱和性和向性；

④德华力，原子或分子间偶极作用，无向性，无饱和性；

⑤氢键，分子间作用力，氢桥，有向性和饱和性。

结合键类型及键能大小对材料的熔点﹑密度﹑弹性模量和塑性的影响：

①结合键的键能大小决定材料的熔点高低，其中纯共价键的金刚有最高的熔点，金属的熔点相对较低，这是瓷材料比金属具有更高热稳定性的根本原因。金属中过渡金属具有较高的熔点，这可能是由于这些金属的壳层电子没有充满，是结合键中有一定比例的共价键。具有二次键结合的材料如聚合物等，熔点偏低。②密度与结合键类型有关，金属密度最高，瓷材料

次之，高分子材料密度最低。金属的高密度有两个原因：一个是由于金属原子有较高的相对原子质量，另一个原因是因为金属键的结合式没有向性，所以金属原子中趋向于密集排列，金属经常得到简单的原子密排结构。离子键和共价键结合时的情况，原子排列不可能非常致密，所以瓷材料的密度比较低。高分子中由于是通过二次键结合，分子之间堆垛不紧密，加上组成的原子质量比较小，所以其密度最低。③弹性模量是表征材料在发生弹性变形时所需要施加力的大小。结合键的键能是影响弹性模量的主要因素，键能越大，则弹性模量越大。瓷250~600GPa，金属70~350GPa，高分子0.7~3.5GPa。④塑性是一种在某种给定载荷下，材料产生永久变形的材料特性。材料的塑性也与结合键类型有关，金属键结合的材料具有良好的塑性，而离子键、共价键的材料的塑性变形困难，所以瓷材料的塑性很差，高分子材料具有一定的塑性。

思考题

1．空间点阵，配位数

解：空间点阵：一系列在三维空间按期性排列的几点称为一个空间点阵。

配位数：一原子最邻近的、等距离的原子数。

2．晶面指数，致密度

解：晶面指数：指面在3个晶轴上的截距系数的倒数比，当化为最简单的整数比后，所得到的3个整数。

致密度：晶胞中原子体积的总和与晶胞体积之比。

3．液晶及其液晶的分类（从分子排列的有序性类，按液晶的形成条件分类）解：液晶：某些结晶物质受热熔融或被溶剂溶解之后，失去固态物质的刚性，变成具有流动性的液态物质，但结构上保存一维或二维有序排列，物理性质上呈现各向异性，兼有部分晶体和液体性质的过渡中间态物质。

①从分子排列的有序性分类：a.丝状相（向列相）；b. 螺旋状相（胆甾相）;c.层状相（近

晶相）

②按液晶的形成条件分类：a.热致液晶；b.溶致液晶

4．同素异构转变，并举例说明。

解：同素异构转变：改变温度或压力等条件下，固体从一种晶体结构转变成另一种晶体结构。例：铁在不同温度下晶体结构不同，

< 906℃体心立结构，α- Fe

906～1401℃面心立结构，γ－Fe

1401℃～熔点（1540 ℃）体心立结构，δ- Fe

高压下(150kPa) 密排六结构，ε－Fe

5．按键合类型，晶体分哪几类？各自的键合类型和主要特点如？

解：按键合类型，晶体分为：金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体。

①金属晶体：金属键结合；失去外层电子的金属离子与自由电子的吸引；无向性和饱和性；

低能量密堆结构。（大多数金属晶体具有面心立，体心立和密排六结构，金属晶体的原子排列比较紧密，其中面心立和密排六结构的配位数和致密度最高。）

②离子晶体：离子键结合，无向性和饱和性；正离子围配位多个负离子，离子的堆积受邻

近质点异号电荷及化学量比限制；堆积形式决定于正负离子的电荷数和正负相对大小。

（硬度高、强度大、熔点和沸点高、热膨胀系数小、脆性大、绝缘高等特点。）

③共价晶体：共价键结合，具有向性和饱和性；配位数和向受限制，晶体的配位数为（8-N）。

N表示原子最外层的电子数。（强度高、硬度高、脆性大、熔点高、沸点高、挥发

性低、导电能力较差和结构稳定等特点。配位数比金属晶体和离子晶体低）

④分子晶体：德华键合氢键结合；组元为分子，仅有德华键时，无向性和饱和性，趋于密

堆，分子对称性较低以及极性分子永久偶极相互作用，限制了堆砌式；有氢键时，有向

性和饱和性。

作业题

1．归纳总结3种典型金属结构的晶体学特点

结构特征结构类型

体心立（bcc）面心立（fcc）密排六（hcp）点阵类型体心立面心立简单六点阵常数 a a a，c，c/a=1.633 最近的原子间

距

（原子直径）

晶胞中原子数 6 配位数8 12 12

致密度0.74 2．已知916℃时，γ-Fe（面心立）的点阵常数为0.365 nm，分别求（100）,（111）,（112）的晶面间距。

解：属于立晶系，面心立j、k、l不全为奇数

或不全为偶数时

∴（100）面，

（111）面，

（112）面，2-14计算（a）面心立金属的原子致密度；（b）面心立化合物NaCl的离子致密度（离子半径r(Na+)=0.,r(Cl-)=0.）;（c）由计算结果，可以引出什么结论？

解：（a）

∴面心立金属的原子致密度为0.74。

（b）N(Na+)=3*4*1/4+1=4 N(Cl-)=6*1/2+2*4*1/8=4

a=2r(Na+)+2 r(Cl-)=0.556

（c）结论：原子大小相同时，致密度与原子的大小无关；当有不同种类的原子出现时，其原子的相对大小必然影响致密度。

2-15铁的单位晶胞为立体，晶格常数为a=0.287nm,请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。

解：

由资料可知，

∴

∴每个单位晶胞所含的原子个数为2。

2-17计算面心立、体心立和密排六晶胞的致密度。

解：面心立：，

体心立：，

密排六：，，

，

∴面心立的致密度为0.74，体心立的致密度为0.68，密排六的致密度为0.74。

2-21（a）在1mm3的固体钡中含有多少个原子？（b）其原子堆积因子是多少？（c）钡属于哪一种立结构？（原子序=56，相对原子质量137.3，原子半径=0.22nm，离子半径=0.143nm，密度=3.5mg/mm3）

解：（a）

∴

∴在1mm3的固体钡中含有个原子。

（b）原子堆积因子是金属正离子和自由电子之间的库仑力。

（c）

∴钡属于体心立结构。

2-23钻结构的晶格常数a=0.357nm,当它转变成墨时，体积变化的百分比是多少？（墨密度2.25mg?mm-3）

解：钻属于面心结构，有4个体心

∴

∴

∴

∴钻转变为墨时，体积增加55.8%。

2-26一平面与晶体两轴的截距为a=0.5，b=0.75，并且与Z轴平行，则此平面的米勒指数是什么？

解：

∴此平面的米勒指数为（320）。

2-27一平面与三轴的截距为a=1，b=-2/3，c=2/3，此平面的米勒指数是什么？

解：

∴此平面的米勒指数是。

2-30某X光波长0.058nm，用来计算铝的d200，其衍射角2θ为16.47°，求晶体常数是多少？

解：

∴a=2d200=0.404nm

∴晶体常数为0.404nm。

2-39在温度为912℃，铁从bcc转到fcc。此温度时铁的两种结构的原子半径分别为0.126nm和0.129nm，（1）求其变化时的体积变化V/O。从室温加热到铁1000℃，铁的体积变化？

解：（1）bcc N1=2 fcc N2=4

，

∴

∴

∴其变化时的体积变化为0.014。

（2）912℃时，由bcc转变为fcc，体积减小；912℃-1000℃，受热膨胀，体积增大。思考题

1．影响形成间隙型固溶体的因素

解：A．晶格结构(溶质原子半径小, 溶剂原子晶格间隙大)；B．平衡或保持电中性。2．有序合金的原子排列有特点? 这种排列和结合键有什么关系？

解：特点：各组元质点分别按照各自的布拉菲点阵排列，称为分点阵，整个固溶体由各组元的分点阵组成的复杂点阵，称为超点阵或超结构。

3．为什么只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，而间隙固溶体则不能?

解：间隙固溶体其中一个组元只能进入另一组元的空隙中，溶解度小，而置换型固溶体两组元原子大小近似，因此可以无限互溶。

作业题

简述影响置换型固溶体置换的因素

解：A．离子大小: 同晶型时，

Δr ＜15％，有可能完全互溶

Δr = 15～30%，部分互溶

Δr > 30%，难置换，不能形成固溶体

B．键性（极化）

材料科学基础习题及参考答案复习过程

材料科学基础习题及 参考答案

材料科学基础参考答案 材料科学基础第一次作业 1.举例说明各种结合键的特点。 ⑴金属键：电子共有化，无饱和性，无方向性，趋于形成低能量的密堆结构，金属受力变形时不会破坏金属键，良好的延展性，一般具有良好的导电和导热性。 ⑵离子键：大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合，以离子为结合单元，无方向性，无饱和性，正负离子静电引力强，熔点和硬度均较高。常温时良好的绝缘性，高温熔融状态时，呈现离子导电性。 ⑶共价键：有方向性和饱和性，原子共用电子对，配位数比较小，结合牢固，具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点，导电能力差。 ⑷范德瓦耳斯力：无方向性，无饱和性，包括静电力、诱导力和色散力。结合较弱。 ⑸氢键：极性分子键，存在于HF，H2O，NF3有方向性和饱和性，键能介于化学键和范德瓦尔斯力之间。 2.在立方晶体系的晶胞图中画出以下晶面和晶向：（1 0 2）、（1 1 -2）、（-2 1 -3），[1 1 0],[1 1 -1],[1 -2 0]和[-3 2 1]。

(213) (112) (102) [111] [110] [120] [321] 3. 写出六方晶系的{1 1 -20}，{1 0 -1 2}晶面族和<2 -1 -1 0>,<-1 0 1 1>晶向族中各等价晶面及等价晶向的具体指数。 {1120}的等价晶面：(1120)(2110)(1210)(1120)(2110)(1210) {1012}的等价晶面： (1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112) 2110<>的等价晶向：[2110][1210][1120][2110][1210][1120] 1011<>的等价晶向： [1011][1101][0111][0111][1101][1011][1011][1101][0111][0111][1101][1011] 4立方点阵的某一晶面（hkl ）的面间距为M /，其中M 为一正整数，为 晶格常数。该晶面的面法线与a ，b ，c 轴的夹角分别为119.0、43.3和60.9度。请据此确定晶面指数。 h:k:l=cos α:cos β:cos γ l k h d a 2 22hk l ++= 5. Cu 具有FCC 结构，其密度为8.9g/cm 3，相对原子质量为63.546，求铜的原子半径。

材料科学基础简答题(doc 12页)

简答题 第一章材料结构的基本知识 1、说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义。 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。 2、说明稳态结构与亚稳态结构之间的关系。 答：稳态结构与亚稳态结构之间的关系：两种状态都是物质存在的状态，材料得到的结构是稳态或亚稳态，取决于转交过程的推动力和阻力(即热力学条件和动力学条件)，阻力小时得到稳态结构，阻力很大时则得到亚稳态结构。稳态结构能量最低，热力学上最稳定，亚稳态结构能量高，热力学上不稳定，但向稳定结构转变速度慢，能保持相对稳定甚至长期存在。但在一定条件下，亚稳态结构向稳态结构转变。 3、说明离子键、共价键、分子键和金属键的特点。 答：离子键、共价键、分子键和金属键都是指固体中原子(离子或分子)间结合方式或作用力。离子键是由电离能很小、易失去电子的金属原子与电子亲合能大的非金属原于相互作用时，产生电子得失而形成的离子固体的结合方式。 共价键是由相邻原子共有其价电子来获得稳态电子结构的结合方式。 分子键是由分子(或原子)中电荷的极化现象所产生的弱引力结合的结合方式。 当大量金属原子的价电子脱离所属原子而形成自由电子时，由金属的正离子与自由电子间的静电引力使金属原子结合起来的方式为金属键。 第二章材料的晶体结构 1、在一个立方晶胞中确定6个表面面心位置的坐标。6个面心构成一个正八面体，指出这个八面体各个表面的晶面指数、各个棱边和对角线的晶向指数。

解八面体中的晶面和晶向指数如图所示。图中A、B、C、D、E、F为立方晶胞中6个表面的面心，由它们构成的正八面体其表面和棱边两两互相平行。 ABF面平行CDE面，其晶面指数为； ABE面平行CDF面，其晶面指数为； ADF面平行BCE面，其晶面指数为； ADE面平行BCF面，其晶面指数为(111)。 棱边，，，，， ，其晶向指数分别为[110]，，[011]，，[101]。 对角线分别为，其晶向指数分别为[100]，[010]，[001] 图八面体中的晶面和晶向指数 2、标出图中ABCD面的晶面指数，并标出AB、BC、AC、BD线的晶向指数。 解：晶面指数： ABCD面在三个坐标轴上的截距分别为3/2a,3a,a, 截距倒数比为 ABCD面的晶面指数为（213） 晶向指数： AB的晶向指数：A、B两点的坐标为 A（0，0，1），B（0，1,2/3） (以a为单位) 则，化简即得AB的晶向指数 同理：BC、AC、BD线的晶向指数分别为，，。

工程训练判断题选择题详解

工程训练 一、判断题（共217道） 1.舂实模样周围及砂箱边或狭窄部分的型砂，通常采用砂舂的平头端舂砂。× 2.造型时，分型面上通常使用的是面砂，覆盖模样的则使用背砂。× 3.加强砂型排气，可防止铸件产生缩孔。× 4.起模时要将起模针孔扎在模样的中心位置上。× 5.砂型的紧实度应控制在一定范围内，过高或过低都影响铸件的质量。√ 6.机器造型只适用于大批量生产的铸件。√ 7.型砂紧实后的压缩程度称为砂型硬度。√ 8.浇注系统是引导液体金属进入型腔的通道，简称为浇口。√ 9.浇注系统的设置，与铸件质量无关。× 10.浇注系统应具有很好的挡渣能力，能控制铸件的凝固顺序。√ 11.直浇道分池形直浇道和漏斗形直浇道两种。× 12.池形外浇口主要用于铸铁件和有色合金铸件。√ 13.外浇口的主要作用是形成充型静压力头。√ 14.内浇道是连接浇口与直浇道的水平通道，它的主要作用是挡渣。× 15.大型铸钢件的浇注系统，常采用耐火砖制成的圆孔管砌成。√ 16.内浇道应开设在横浇道的尽头或直浇道的下面。× 17.在选择内浇道的开设位置时，首先要确定铸件的凝固顺序。√ 18.一般情况下，大中型铸件采用暗冒口，中小型铸件采用明冒口。× 19.冒口应尽量开设在铸件被补缩部位的下面或侧边。× 20.冒口不能安放在铸件需要机械加工的表面上。× 21.冷铁是用来控制铸件凝固最常用的一种激冷物。√ 22.浇注系统通常由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。√ 23.厚大而容易产生热裂的铸件，应采用较高的浇注温度，对薄壁铸件应采用较低的浇注温度× 24.铸型浇注后，应按规定时间，及时去除压铁，以便收缩。√ 25.浇注温度较高时，浇注速度可以慢些。√ 26.金属型浇注温度应比砂型浇注温度高。√ 27.压力铸造不宜压铸厚壁铸件。× 28.铸件中细小而较为分散的孔眼称为缩孔，容积大而集中的孔眼称为缩松。× 29.砂眼是铸件表面黏附着一层难以清除的砂粒。× 30.铸件表面不光滑和凹凸不平的程度称为铸件表面粗糙度。√ 31.铸件的上表面容易产生夹砂结疤。√ 32.灰铸铁具有良好的铸造性能和使用性能，故它是应用最广的一种铸造合金。√ 33.与铸铁相比，铸钢的铸造性能较差。√ 34.铸造生产中用来制造砂型和砂芯的原砂（主要为石英颗粒）称为铸造用砂。√ 35.可塑性是指砂型在外力作用下变形，当外力去除后，能保持所改变形状的能力。√ 36.砂箱通常采用铸铁做成方形框架结构。√ 37.箱壁和箱带处的型砂要比模样周围紧些。√ 38.粗粒无黏土的干砂作隔离材料。× 39.在分型面上常采用修型时应先修整下表面，在修上表面。√ 40.芯头的主要作用是形成铸件的内腔、孔和凸台部分。× 41.砂芯中的通气孔应互相连通，不可中断或堵死。√

材料科学与工程基础300道选择题(答案)

第一组 材料的刚性越大，材料就越脆。F 按受力方式，材料的弹性模量分为三种类型，以下哪一种是错误的：D A. 正弹性模量（E） B. 切弹性模量（G） C. 体积弹性模量（G） D. 弯曲弹性模量（W） 滞弹性是无机固体和金属的与时间有关的弹性，它与下列哪个因素无关B A 温度； B 形状和大小； C 载荷频率 高弹性有机聚合物的弹性模量随温度的升高而A A. 上升； B. 降低； C. 不变。 金属材料的弹性模量随温度的升高而B A. 上升； B. 降低； C. 不变。 弹性模量和泊松比之间有一定的换算关系，以下换算关系中正确的是D A. K=E /[3(1+2)]； B. E=2G (1-)； C. K=E /[3(1-)]； D. E=3K (1-2)； E. E=2G (1-2)。 7.Viscoelasticity”的意义是B A 弹性；B粘弹性； C 粘性 8.均弹性摸量的表达式是A A、E=σ/ε B、G=τ/r C、K=σ。/（△V/V） 9.金属、无机非金属和高分子材料的弹性摸量一般在以下数量级范围内C GPa A.10-102、＜10，10-102 B.＜10、10-102、10-102 C.10-102、10-102、＜10 10.体心立方晶胞的金属材料比面心立方晶胞的同类金属材料具有更高的摸量。T 11.虎克弹性体的力学特点是B A、小形变、不可回复 B、小形变、可回复 C、大形变、不可回复 D、大形变、可回复 13、金属晶体、离子晶体、共价晶体等材料的变形通常表现为，高分子材料则通常表现为和。A A 普弹行、高弹性、粘弹性 B 纯弹行、高弹性、粘弹性 C 普弹行、高弹性、滞弹性 14、泊松比为拉伸应力作用下，材料横向收缩应变与纵向伸长应变的比值υ=ey/ex F 第二组 1.对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型C A. 简单拉伸； B. 简单剪切； C. 扭转； D. 均匀压缩 2.对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的基本类型ABD A. 简单拉伸； B. 简单剪切； C. 弯曲； D. 均匀压缩 3.“Tension”的意义是A A 拉伸； B 剪切； C 压缩 4.“Compress”的意义是C A 拉伸；B剪切； C 压缩 5.陶瓷、多数玻璃和结晶态聚合物的应力-应变曲线一般表现为纯弹性行为T 6.Stress”and “strain”的意义分别是A A 应力和应变；B应变和应力；C应力和变形

材料科学基础练习题

练习题 第三章 晶体结构，习题与解答 3-1 名词解释 （a ）萤石型和反萤石型 （b ）类质同晶和同质多晶 （c ）二八面体型与三八面体型 （d ）同晶取代与阳离子交换 （e ）尖晶石与反尖晶石 答：（a ）萤石型：CaF2型结构中，Ca2+按面心立方紧密排列，F-占据晶胞中全部四面体空隙。 反萤石型：阳离子和阴离子的位置与CaF2型结构完全相反，即碱金属离子占据F-的位置，O2-占据Ca2+的位置。 （b ）类质同象：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有，共同组成均匀的、呈单一相的晶体，不引起键性和晶体结构变化的现象。 同质多晶：同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。 （c ）二八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体型结构 三八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体型结构。 （d ）同晶取代：杂质离子取代晶体结构中某一结点上的离子而不改变晶体结构类型的现象。 阳离子交换：在粘土矿物中，当结构中的同晶取代主要发生在铝氧层时，一些电价低、半径大的阳离子（如K+、Na+等）将进入晶体结构来平衡多余的负电荷，它们与晶体的结合不很牢固，在一定条件下可以被其它阳离子交换。 （e ）正尖晶石：在AB2O4尖晶石型晶体结构中，若A2+分布在四面体空隙、而B3+分布于八面体空隙，称为正尖晶石； 反尖晶石：若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分布于四面体空隙另一半分布于八面体空隙，通式为B(AB)O4，称为反尖晶石。 3-2 （a ）在氧离子面心立方密堆积的晶胞中，画出适合氧离子位置的间隙类型及位置，八面体间隙位置数与氧离子数之比为若干？四面体间隙位置数与氧离子数之比又为若干？ （b ）在氧离子面心立方密堆积结构中，对于获得稳定结构各需何种价离子，其中： （1）所有八面体间隙位置均填满； （2）所有四面体间隙位置均填满； （3）填满一半八面体间隙位置； （4）填满一半四面体间隙位置。 并对每一种堆积方式举一晶体实例说明之。 解：（a ）参见2-5题解答。1:1和2:1 （b ）对于氧离子紧密堆积的晶体，获得稳定的结构所需电价离子及实例如下： （1）填满所有的八面体空隙，2价阳离子，MgO ； （2）填满所有的四面体空隙，1价阳离子，Li2O ； （3）填满一半的八面体空隙，4价阳离子，TiO2； （4）填满一半的四面体空隙，2价阳离子，ZnO 。 3-3 MgO 晶体结构，Mg2+半径为0.072nm ，O2-半径为0.140nm ，计算MgO 晶体中离子堆积系数（球状离子所占据晶胞的体积分数）；计算MgO 的密度。并说明为什么其体积分数小于74.05%？

材料科学基础期末试题

材料科学基础考题 I卷 一、名词解释（任选5题，每题4分，共20分） 单位位错；交滑移；滑移系；伪共晶；离异共晶；奥氏体；成分过冷答： 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为单位位错。 交滑移：两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移，称为交滑移。滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来叫做一个滑移系。 伪共晶：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全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。 离异共晶：由于非平衡共晶体数量较少，通常共晶体中的a相依附于初生a相生长，将共晶体中另一相B推到最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相相间的组织特征消失，这种两相分离的共晶体称为离异共晶。 奥氏体：碳原子溶于丫-Fe形成的固溶体。 成分过冷：在合金的凝固过程中，将界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷称为成分过冷。 二、选择题（每题2分，共20分） 1. 在体心立方结构中，柏氏矢量为a[110]的位错（A ）分解为a/2[111]+a/2[l11]. （A）不能（B）能（C）可能 2. 原子扩散的驱动力是：（B ） （A）组元的浓度梯度（B）组元的化学势梯度（C）温度梯度 3?凝固的热力学条件为：（D ） （A）形核率（B）系统自由能增加 （C）能量守衡（D）过冷度 4?在TiO2中，当一部分Ti4+还原成Ti3+，为了平衡电荷就出现（A） （A）氧离子空位（B）钛离子空位（C）阳离子空位 5?在三元系浓度三角形中，凡成分位于（ A ）上的合金，它们含有另两个顶角所代表的两 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45°的直线 6?有效分配系数k e表示液相的混合程度，其值范围是（B ） （A）1vk e

混凝土工程练习题复习课程

一判断题 （一）混凝土工程 A.钢筋工程 1.施工现场钢筋代换时，相同级别的钢筋只要代换后截面积不减少就可以满足要求。 2．钢筋冷拉后表面不应发生裂纹或局部颈缩现象，且拉伸和冷弯试验应符合规定的要求。 3．交叉钢筋网片利用点焊以代替人工绑扎是生产机械化和提高工效的有效措施。 4．钢筋和预埋件电弧焊部位外观不得有裂纹、咬边、凹陷、焊瘤、夹渣和气孔等缺陷。 5．钢筋骨架应满足设计要求的型号、直径、根数和间距正确，且钢筋的力学性能合格就达到验收合格的要求。 B.模板工程 1．拆模程序一般应是先支先拆，后支后拆，非承重先拆，承重的后拆。 2．重大结构的模板系统可以不需设计，请有经验的工人安装就可以满足强度、刚度和稳定性要求。3．承重模板只要不会损坏混凝土表面即可拆除。 4．承重模板必须待混凝土达到规定强度才可拆除。 C.混凝土工程 1.混凝土能凝结硬化获得强度是由于水泥水化反应的结果，适宜的用水量和浇水养护保持湿度是保证混凝土硬化的唯一条件。 2．混凝土结构施工缝是指先浇筑的混凝土和后浇筑的混凝土结合面，而不是指一道缝。 3．混凝土施工缝是指先浇筑的混凝土和后浇筑的混凝土在结合处的一道缝。 4．现浇混凝土框架结构若采用柱梁板同时浇注工艺时，必须在柱浇注后1～1.5h,才可浇注上面的梁板结构。 5．混凝土施工缝宜留在结构受拉力较小且便于施工的部位。 6．对混凝土拌和物运输的基本要求是混凝土不离析、保证规定的坍落度、在混凝土初凝前有充分时间进行浇注施工。 7．使用外加剂的普遍性已使它成为混凝土的第五种材料。 8. 大体积混凝土结构整体性要求较高,一般分层浇筑。 9. 钢筋混凝土框架结构整体性要求较高,一般不允许留施工缝。 （二）预应力工程 1．预应力混凝土先张法施工一般适合生产中小型预制构件。 2．预应力混凝土后张法施工，孔道灌浆是为了增加预应力钢筋与混凝土的粘结力。 3．预应力混凝土后张法施工，混凝土是通过预应力钢筋与混凝土的粘结力获得预应力。 4．预应力混凝土与普通混凝土相比可有效的利用高强钢筋，提高混凝土的抗裂性、刚度，减小构件截面尺寸等优点。 5．钢绞线强度高、柔性好、没有接头，故广泛使用于预应力混凝土结构。 二选择题 （二）混凝土工程 A.钢筋工程

四川大学材料科学与工程基础期末考 题库

选择题第一组 1.材料的刚性越大，材料就越脆。（）B A. 正确； B. 错误 2.按受力方式，材料的弹性模量分为三种类型，以下哪一种是错误的：（）D A. 正弹性模量（E）； B. 切弹性模量（G）； C. 体积弹性模量（G）； D. 弯曲弹性模量（W）。 3.滞弹性是无机固体和金属的与时间有关的弹性，它与下列哪个因素无关（） B A 温度； B 形状和大小； C 载荷频率 4.高弹性有机聚合物的弹性模量随温度的升高而（）。A A. 上升； B. 降低； C. 不变。 5.金属材料的弹性模量随温度的升高而（）。B A. 上升； B. 降低； C. 不变。 6.弹性模量和泊松比ν之间有一定的换算关系，以下换算关系中正确的是（） D A. K=E /[3(1+2ν)]； B. E=2G (1-ν)； C. K=E /[3(1-ν)]； D. E=3K (1-2ν)； E. E=2G (1-2ν)。 7.“Viscoelasticity”的意义是（）B

A 弹性； B粘弹性； C 粘性 8、均弹性摸量的表达式是（）A A、E=σ/ε B、G=τ/r C、K=σ。/（△V/V） 9、金属、无机非金属和高分子材料的弹性摸量一般在以下数量级范围内（GPa）C A、10-102、＜10，10-102 B、＜10、10-102、10-102 C、10-102、10-102、＜10 10、体心立方晶胞的金属材料比面心立方晶胞的同类金属材料具有更高的摸量。 11、虎克弹性体的力学特点是（）B A、小形变、不可回复 B、小形变、可回复 C、大形变、不可回复 D、大形变、可回复 13、金属晶体、离子晶体、共价晶体等材料的变形通常表现为，高分子材料则通常表现为和。A A 普弹行、高弹性、粘弹性 B 纯弹行、高弹性、粘弹性 C 普弹行、高弹性、滞弹性 14、泊松比为拉伸应力作用下，材料横向收缩应变与纵向伸长应变的比值υ=ey/ex （）B A. 正确； B. 错误

最新材料科学基础-综合复习题

材料科学基础复习题 一、选择题 1. 原子结合键包括物理键和化学键, 下述结合键中属于化学键的是. (A) 金属键(B) 离子键(C) 分子键(D) 共价键 2. 原子结合键包括物理键和化学键, 下述结合键中属于物理键的是. (A) 氢键(B) 离子键(C) 分子键(D) 共价键 3. 工业用硅酸盐属于. (A) 金属材料(B) 陶瓷材料(C) 复合材料(D) 高分子材料 4. 布拉菲点阵共有中. (A) 8 (B) 10 (C) 12 (D) 14 5. BCC、FCC和HCP等三种典型晶体结构中, 单位晶胞的原子数分别为. (A) 2, 4, 6 (B) 4, 2, 6 (C) 3, 4, 5 (D) 6, 2, 4 6. 晶面间距表示相邻两个平行晶面之间的垂直距离, 其大小反映了晶面上原子排列的紧密程度, 一般规律是. (A) 在简单立方点阵中, 低指数的晶面间距较大 (B) 在简单立方点阵中, 高指数的晶面间距较大 (C) 晶面间距越大, 该晶面上原子排列越紧密 (D) 晶面间距越大, 该晶面上原子排列越稀疏 7. BCC、FCC和HCP等三种典型晶体结构中, 原子配位数依次为. (A) 8, 12, 8 (B) 8, 12, 10 (C) 12, 8, 6 (D) 8, 12, 12 8. 密堆积结构的致密度为. (A) 0.68 (B) 0.74 (C) 0.82 (D) 1.0 9. MgO陶瓷晶体具有NaCl型结构, 单位晶胞的离子数为. (A) 4 (B) 6 (C) 8 (D) 10 10. SiC陶瓷晶体具有金刚石型结构, 该结构一般特征是. (A) 原子结合键为共价键 (B) 原子配位数为4 (C) 单位晶胞包含8个原子 (D) 属于面心立方点阵, 为密堆积结构 11. 下述晶体缺陷中属于点缺陷的是. (A) 空位(B) 位错(C) 相界面(D) 间隙原子 12. 下述晶体缺陷中属于线缺陷的是. (A) 空位(B) 位错(C) 晶界(D) 间隙原子 13. 下述晶体缺陷中属于面缺陷的是. (A) 表面(B) 位错(C) 相界面(D) 空位 14. 下述界面中界面能最小的是. (A) 完全共格界面(B) 共格界面(C) 非共格界面(D) 半共格界面 15. 下述界面中界面能最大的是. (A) 完全共格界面(B) 共格界面(C) 非共格界面(D) 半共格界面 16. 理想密排六方金属的c/a为. (A) 1.6 (B)(C) (D) 1

材料科学基础试题

第一章原子排列 本章需掌握的内容： 材料的结合方式：共价键，离子键，金属键，范德瓦尔键，氢键；各种结合键的比较及工程材料结合键的特性； 晶体学基础：晶体的概念，晶体特性（晶体的棱角，均匀性，各向异性，对称性），晶体的应用 空间点阵：等同点，空间点阵，点阵平移矢量，初基胞，复杂晶胞，点阵参数。 晶系与布拉菲点阵：种晶系，14种布拉菲点阵的特点； 晶面、晶向指数：晶面指数的确定及晶面族，晶向指数的确定及晶向族，晶带及晶带定律六方晶系的四轴座标系的晶面、晶向指数确定。 典型纯金属的晶体结构：三种典型的金属晶体结构：fcc、bcc、hcp； 晶胞中原子数、原子半径，配位数与致密度，晶面间距、晶向夹角 晶体中原子堆垛方式，晶体结构中间隙。 了解其它金属的晶体结构：亚金属的晶体结构，镧系金属的晶体结构，同素异构性 了解其它类型的晶体结构：离子键晶体结构：MgO陶瓷及NaCl，共价键晶体结构：SiC陶瓷，As、Sb 非晶态结构：非晶体与晶体的区别，非晶态结构 分子相结构 1. 填空 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 ___________，原子的半径是____________。 2. bcc点阵晶面指数h+k+l=奇数时，其晶面间距公式是________________。 3. Al的点阵常数为0.4049nm，其结构原子体积是________________。 4. 在体心立方晶胞中，体心原子的坐标是_________________。 5. 在fcc晶胞中，八面体间隙中心的坐标是____________。 6. 空间点阵只可能有___________种，铝晶体属于_____________点阵。Al的晶体结构是__________________， -Fe的晶体结构是____________。Cu的晶体结构是_______________， 7点阵常数是指__________________________________________。 8图1是fcc结构的(-1,1,0 )面，其中AB和AC的晶向指数是__________，CD的晶向指数分别 是___________，AC所在晶面指数是--------------------。

判断题专项训练

判断题专项训练 1. 电阻元件的伏安特性曲线是过原点的直线时，称为线性电阻。（） 2 .色环电阻识读时，从左向右或从右向左读，结果都是一样的。（） 3. 电路图是根据电器元件的实际位置和实际接线连接起来的。 ( ) 4.蓄电池在电路中必定是电源，总是把化学能转化为电能。（） 5.我们常说的“负载大”是指用电设备的电阻大。（） 6.在线性电路中，电流通过电阻所做的功与它产生的热量是相等的。（） 7.电路中选择的参考点改变了，各点的电位也将改变。（） 8.测量电流时应把电流表串联在被测电路里，测量电压时应把电压表和被测部分并联（） 9.电压是绝对的，电位是相对的。（） 10.直流电路中，有电压的元件一定有电流。（） 11.串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。（） 12.导体的长度和横截面积都增大一倍，其电阻不变。（） 13.电阻值大的导体，电阻率一定也大。（） 14.电路分析中一个电流得负值，说明它小于零。（） 15.通过电阻上的电流增大到原来的3倍时，电阻消耗的功率为原来的3倍。（） 16.电路中选择的参考点改变了，两点间的电压也将改变。（） 17.电压是电路中产生电流的根本原因，数值上等于电路中两点电位的差值。（） 18.在直流电路中电流和电压的大小和方向都不随时间变化。（） 19.单位时间内电流所做的功称为电功率，其单位有瓦特和千瓦。（） 20.日常使用的白炽灯灯丝烧断后，重新搭上使用白炽灯将变得更亮。（） 21.电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。（） 22.电功率大的用电器，电功也一定大。（） 23.电路分析中一个电流得负值，说明它小于零。（） 24.单位时间内电流所做的功称为电功率，其单位有瓦特和千瓦（） 25.一条马路上路灯总是同时亮，同时灭，因此这些灯都是串联接入电网的。（） 26.通常照明电路中灯开得越多总的负载电阻就越小。（） 27.短路状态下，电源内阻为零压降。（） 28.当外电路开路时，电源的端电压等于零。（）

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案 第二章 2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。 2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。 2-3.试计算N壳层内的最大电子数。若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？ 2-4.计算O壳层内的最大电子数。并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。 2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。 2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式： （1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合 （3）乙烯C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合 （5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合 2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？ 2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？ 2-9.0℃时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3，如何解释这一现象？ 2-10.当CN=6时，K+离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？ 2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(r Au=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？ 2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？ 2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？ 2-14.计算（a）面心立方金属的原子致密度；（b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子半径r Na+=0.097，r Cl-=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？

(完整版)材料科学基础练习题

练习题 第三章晶体结构，习题与解答 3-1 名词解释 （a）萤石型和反萤石型 （b）类质同晶和同质多晶 （c）二八面体型与三八面体型 （d）同晶取代与阳离子交换 （e）尖晶石与反尖晶石 答：（a）萤石型：CaF2型结构中，Ca2+按面心立方紧密排列，F-占据晶胞中全部四面体空隙。 反萤石型：阳离子和阴离子的位置与CaF2型结构完全相反，即碱金属离子占据F-的位置，O2-占据Ca2+的位置。 （b）类质同象：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有，共同组成均匀的、呈单一相的晶体，不引起键性和晶体结构变化的现象。 同质多晶：同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。 （c）二八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体型结构三八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体型结构。 （d）同晶取代：杂质离子取代晶体结构中某一结点上的离子而不改变晶体结构类型的现象。 阳离子交换：在粘土矿物中，当结构中的同晶取代主要发生在铝氧层时，一些电价低、半径大的阳离子（如K+、Na+等）将进入晶体结构来平衡多余的负电荷，它们与晶体的结合不很牢固，在一定条件下可以被其它阳离子交换。 （e）正尖晶石：在AB2O4尖晶石型晶体结构中，若A2+分布在四 面体空隙、而B3+分布于八面体空隙，称为正尖晶石； 反尖晶石：若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分布于四面体空 隙另一半分布于八面体空隙，通式为B(AB)O4，称为反尖晶石。 3-2 （a）在氧离子面心立方密堆积的晶胞中，画出适合氧离子位置 的间隙类型及位置，八面体间隙位置数与氧离子数之比为若干？四 面体间隙位置数与氧离子数之比又为若干？ （b）在氧离子面心立方密堆积结构中，对于获得稳定结构各需何 种价离子，其中： （1）所有八面体间隙位置均填满； （2）所有四面体间隙位置均填满； （3）填满一半八面体间隙位置； （4）填满一半四面体间隙位置。 并对每一种堆积方式举一晶体实例说明之。 解：（a）参见2-5题解答。1:1和2:1 （b）对于氧离子紧密堆积的晶体，获得稳定的结构所需电价离子 及实例如下： （1）填满所有的八面体空隙，2价阳离子，MgO； （2）填满所有的四面体空隙，1价阳离子，Li2O； （3）填满一半的八面体空隙，4价阳离子，TiO2； （4）填满一半的四面体空隙，2价阳离子，ZnO。 3-3 MgO晶体结构，Mg2+半径为0.072nm，O2-半径为0.140nm，计算MgO晶体中离子堆积系数（球状离子所占据晶胞的体积分数）；计算MgO的密度。并说明为什么其体积分数小于74.05%？

材料科学基础试题库答案

Test of Fundamentals of Materials Science 材料科学基础试题库 郑举功编

东华理工大学材料科学与工程系 一、填空题 0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____，当烧结分别进行四种传质时，颈部增长x/r 与时 间t 的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。 0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ，含有平移操作的对称要素种类有_____ 、 _____ 。 0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是_____、_____ 、_____ 、 _____ 、_____ 、_____ 。 0004.晶体有两种理想形态，分别是_____和_____。 0005.晶体是指内部质点排列的固体。 0006.以NaCl 晶胞中（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。 0007.与非晶体比较晶体具有自限性、、、、和稳定性。 0008. 一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X 、Y 、Z 上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a，其晶面的晶面指数是。 0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性，当真实接触角θ时，粗糙度越大，表面接触角，就越容易湿润；当θ，则粗糙度，越不利于湿润。 0010.硼酸盐玻璃中，随着Na2O（R2O）含量的增加，桥氧数，热膨胀系数逐渐下降。当Na2O 含量达到15%—16%时，桥氧又开始，热膨胀系数重新上升，这种反常现象就是硼反常现象。 2+进入到KCl 间隙中而形成0011.晶体结构中的点缺陷类型共分、和三种，CaCl2中Ca 点缺陷的反应式为。 0012.固体质点扩散的推动力是________。 0013.本征扩散是指__________，其扩散系数D＝_________,其扩散活化能由________和_________ 组成。 0014.析晶过程分两个阶段，先______后______。 0015.晶体产生Frankel 缺陷时，晶体体积_________，晶体密度_________；而有Schtty 缺陷时，晶体体积_________, 晶体密度_________。一般说离子晶体中正、负离子半径相差不大时，_________是主要的；两种离子半径相差大 时，_________是主要的。 0016.少量CaCl2 在KCl 中形成固溶体后，实测密度值随Ca2+离子数/K＋离子数比值增加而减少，由此可判断其 缺陷反应式为_________。 0017.Tg 是_________,它与玻璃形成过程的冷却速率有关，同组分熔体快冷时Tg 比慢冷时_________ ,淬冷玻璃比 慢冷玻璃的密度_________,热膨胀系数_________。 0018.同温度下，组成分别为：(1) 0.2Na2O－0.8SiO2 ；(2) 0.1Na2O－0.1CaO－0.8SiO2 ;(3) 0.2CaO－0.8SiO2 的 三种熔体，其粘度大小的顺序为_________。 0019.三T 图中三个T 代表_________, _________,和_________。 0020.粘滞活化能越_________ ,粘度越_________ 。硅酸盐熔体或玻璃的电导主要决定于_________ 。 0021.0.2Na2O-0.8SiO2 组成的熔体，若保持Na2O 含量不变，用CaO 置换部分SiO2 后，电导_________。 0022.在Na2O－SiO2 熔体中加入Al2O3(Na2O/Al2O3<1), 熔体粘度_________。 0023.组成Na2O . 1/2Al2O3 . 2SiO2 的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为_________。 0024.在等大球体的最紧密堆积中，六方最紧密堆积与六方格子相对应，立方最紧密堆积与_______ 相对应。0025.在硅酸盐晶体中，硅氧四面体之间如果相连，只能是_________方式相连。 2

工程数学练习题(附答案版)

（一） 一、单项选择题（每小题2分，共12分） 1. 设四阶行列式 b c c a d c d b b c a d d c b a D = ，则=+++41312111A A A A （ ）. A.abcd B.0 C.2 )(abcd D.4 )(abcd 2. 设(),0ij m n A a Ax ?==仅有零解，则 （ ） (A) A 的行向量组线性无关; (B) A 的行向量组线性相关; (C) A 的列向量组线性无关; (D) A 的列向量组线性相关; 3. 设8.0) (=A P ，8.0)|(=B A P ，7.0)(=B P ，则下列结论正确的是（ ）. A.事件A 与B 互不相容； B.B A ?； C.事件A 与B 互相独立； D.)()()(B P A P B A P += Y 4. 从一副52张的扑克牌中任意抽5张，其中没有K 字牌的概率为（ ）. A.5525 48C C B.52 48 C.5 54855C D.555548 5. 复数)5sin 5(cos 5π πi z --=的三角表示式为（ ） A ．)54sin 54(cos 5ππi +- B ．)54sin 54(cos 5π πi - C ．)54sin 54(cos 5ππi + D ．)5 4sin 54(cos 5π πi -- 6. 设C 为正向圆周｜z+1|=2,n 为正整数，则积分 ?+-c n i z dz 1)(等于（ ） A ．1； B ．2πi ； C ．0； D ．i π21 二、填空题（每空3分，共18分） 1. 设A 、B 均为n 阶方阵，且3||,2|| ==B A ，则=-|2|1BA . 2. 设向量组()()() 1231,1,1,1,2,1,2,3,T T T t α=α=α=则当t = 时, 123,,ααα线性相关. 3. 甲、乙向同一目标射击，甲、乙分别击中目标概率为0.8， 0.4，则目标被击中的概率为 4. 已知()1,()3E X D X =-=，则2 3(2)E X ??-=??______.

材料科学基础选择题汇总

1、极化会对晶体结构产生显著影响，可使键性由（ B ）过渡，最终使晶体结构类型发生变化。 A: 共价键向离子键B: 离子键向共价键 C: 金属键向共价键D: 键金属向离子键 2、离子晶体中，由于离子的极化作用，通常使正负离子间的距离（ B ），离子配位数（）。 A: 增大，降低B: 减小，降低 C: 减小，增大D: 增大，增大 3、氯化钠具有面心立方结构，其晶胞分子数是（C ）。 A: 5 B: 6 C: 4 D: 3 4、NaCl单位晶胞中的“分子数”为4，Na+填充在Cl-所构成的（ B ）空隙中。 A: 全部四面体B: 全部八面体 C: 1/2四面体D: 1/2八面体 5、CsCl单位晶胞中的“分子数”为1，Cs+填充在Cl-所构成的（ C ）空隙中。 A: 全部四面体B: 全部八面体 C: 全部立方体D: 1/2八面体 6、MgO晶体属NaCl型结构，由一套Mg的面心立方格子和一套O的面心立方格子组成，其一个单位晶胞中有（ B ）个MgO分子。 A: 2 B: 4 C: 6 D: 8 7、萤石晶体可以看作是Ca2+作面心立方堆积，F-填充了（ D ）。 A: 八面体空隙的半数B: 四面体空隙的半数 C: 全部八面体空隙D: 全部四面体空隙 8、萤石晶体中Ca2+的配位数为8，F-配位数为（ B ）。 A: 2 B: 4 C: 6 D: 8 9、CsCl晶体中Cs+的配位数为8，Cl-的配位数为（ D ）。 A: 2 B: 4 C: 6 D: 8 10、硅酸盐晶体的分类原则是（B ）。 A: 正负离子的个数B: 结构中的硅氧比 C:化学组成D:离子半径 11、锆英石Zr[SiO4]是（ A ）。 A: 岛状结构B: 层状结构 C: 链状结构D: 架状结构 12、硅酸盐晶体中常有少量Si4+被Al3+取代，这种现象称为（ C ）。 A: 同质多晶B: 有序—无序转变 C: 同晶置换D: 马氏体转变 13. 镁橄榄石Mg2[SiO4]是（ A ）。 A: 岛状结构B: 层状结构 C: 链状结构D: 架状结构 14、对沸石、萤石、MgO三类晶体具有的空隙体积相比较，其由大到小的顺序

上大材料科学基础简答题

A1（fcc）密排面：（100）密排方向：【110】h+k+l全基或全偶衍射 A2（bcc）密排面：（110）密排方向：【111】h+k+l为偶数衍射 A3（hcp）密牌面：（001）密排方向：【100】 2dsinθ=λ 性质、结构成分（研究对象）、合成/制备=效用 1.如何理解点缺陷是一种热力学平衡缺陷？ 随着点缺陷数量增加，熵增加导致自由能下降，但是同时内能增加导致自由能增加，所以有一个平衡浓度，此时有最低的自由能值。 2.何谓位错的应变能。何谓位错的线张力，其估算值为多少。 位错在晶体中引起畸变，使晶体产生畸变能，称之为位错的应变能或位错的能量。

线张力的定义为：位错线增加一个单位长度时，引起晶体能量的增加。 通常用Gb2/2作为位错线张力的估算值。 请问影响合金相结构的因素主要有哪几个。 原子尺寸、晶体结构、电负性、电子浓度。 3.请简要说明：（1）刃型位错周围的原子处于怎样的应力状态（为切应力还是正应力，为拉应力还是压应力）;(2)若有间隙原子存在，则间隙原子更容易存在于位错周围的哪些位置（可以以图示的方式说明）。 (1)刃型位错不仅有正应力同时还有切应力。所有的应力与沿位错线的方向无关，应力场与半原子面左右对称，包含半原子面的晶体受压应力，不包含半原子面的晶体受拉应力。 (2)对正刃型位错，滑移面上方的晶胞体积小于正常晶胞，吸引比基体原子小的置换式溶质原子或空位；滑移面下方的晶胞体积大于正常晶胞，吸引间隙原子和比基体原子大的置换式溶质原子。 4.铁素体钢在拉伸过程中很易出现屈服现象，请问：（1）产生屈服的原因？（2）如何可以消除屈服平台？ 由于碳氮间隙原子钉扎位错，在塑性变形开始阶段需使位错脱离钉扎，从而产生屈服延伸现象；当有足够多的可动位错存在时，或者使间隙原子极少，或者经过预变形后在一段时间内再拉伸。 5.如何提高（或降低）材料的弹性？举例说明，并解释。 选择弹性模量小的材料、或者减小材料的截面积、或者提高材料的屈服强度都可以提高弹性。 6.何谓加工硬化、固溶强化、第二相强化、细晶强化，说明它们与位错的关系 加工硬化：晶体经过变形后，强度、硬度上升，塑性、韧性下降的现象称为加工硬化。随着变形的进行，晶体内位错数目增加，位错产生交互作用，使位错可动性下降，强度上升。 固溶强化：由于溶质原子的存在，导致晶体强度、硬度增加，塑性、韧性下降的现象叫固溶强化。由于溶质原子的存在阻碍或定扎了位错的运动，导致强度的升高。 第二相强化：由于第二相的存在，导致晶体强度、硬度上升，塑性、韧性下降的现象叫第二相强化。由于第二相的存在，导致位错移动困难，从而使强度上升。 细晶强化：由于晶粒细化导致晶体强度、硬度上升，塑性、韧性不下降的现象叫细晶强化。 由于晶粒细化，使晶界数目增加，导致位错开动或运动容易受阻，使强度上升；又由于晶粒细化，使变形更均匀，使应力集中更小，所以，细晶强化在提高强度的同时，并不降低塑性和韧性。 7.说明金属在塑性变形后，其组织和性能将发生怎样的变化 金属塑性变形后，组织变化包括晶粒和亚结构的变化，其中，晶粒被拉长，形成