《华南农业大学期末考试试卷》

华南农业大学期末考试试卷（A 卷）

2013-2014学年第2学期 考试科目： 材料科学与工程基础 考试类型： 闭卷考试 考试时间： 90 分钟

学号 姓名 年级专业

注意：答案请写在答题纸上。

一、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30

分）

1. 氯化铯（CsCl ）为有序体心立方结构，它属于 。

A. 体心立方点阵

B. 面心立方点阵

C. 简单立方点阵 2. 立方晶体中（111），（112），（110）晶面间距最大的是 。

A. （111）

B. （112）

C.（

110）

3. 面心立方（fcc ）结构的铝晶体中，每个铝原子在本层（111）上的原子配位数为 。

A. 12

B. 6

C. 4

4. 理想密排六方（hcp ）结构金属的c/a 为 。

A. 23

B. 5. 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 B 。

A. 肖脱基缺陷

B. 弗兰克尔缺陷

C. 线缺陷

6. 菲克第一定律描述了稳态扩散的特征，即浓度不随 C 变化。

A. 距离

B. 温度

C. 时间

7. 置换型固溶体合金中溶质原子的扩散是通过 C 实现。

A. 原子互换机制

B. 间隙机制

C. 空位机制

8. 在柯肯道尔效应中，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. 两组元的扩散速率不同

C. 仅一组元的扩散

9. 在TiO 2中，当一部分Ti 4+还原为Ti 3+，为了平衡电荷就出现 A 。

A. 氧离子空位

B. 钛离子空位

C. 无法判断

10. 形成临界晶核时体系自由能的减少只能补偿表面能的 。

A. 1/3

B. 2/3

C. 3/4

11. ，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

12. 高分子材料是否具有柔顺性主要决定于 的运动能力。

A. 主链链节

B. 侧基

C. 侧基内的官能团或原子

13. 包辛格效应属于 。

A. 塑性形变现象

B. 弹性的不完整现象

C. 黏弹性现象

14. 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. 对液相实施搅拌

C. 减小液相的过冷度

15. 测定某种晶体凝固时生长速度（νg ）与液固相界面前端动态过冷度（?T k ）的关系为νg 正比于?T k 2，则该晶体的生长属于 方式。

A. 连续长大

B. 藉螺型位错生长

C. 二维形核

二、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）

1. 固体材料从性能角度大体可分成 结构 材料和 功能 材料两类。

2. 单晶体塑性变形的两个基本方式为 滑移 和 孪生 。

3. 点缺陷属于零维缺陷，主要包括 肖脱基缺陷 、 弗兰克缺陷 、 杂质或溶质原子 等。

4. 位错按几何特征分为 线型 位错和 刃型 位错两大类。

5. 在金属晶体中，最常见的有 立方体心堆积 、 立方面心堆积 和 六方堆积 三种典型晶体结构。

6. 物理键为次价键，也称范德华力，它主要包括 、 和 。

7. 根据溶质在固溶体点阵中的位置可分为 置换 固溶体和 间隙 固溶体。

8. 弹性模量 是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量，是组织结构不敏感参数。在工程上，它是材料刚度的度量。

9. 基于电行为，半导体可分为 元素半导体 和 化合物半导体 两种。 三、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分。对的打“ ”，错的打“×”）

1. 在多电子原子中，电子的能量只由主量子数n 决定。 （ ）

2. 点缺陷理论可用来解释材料的屈服现象、加工硬化和弥散强化机制。 （ ）

3. 电子运动没有固定的轨道，但可根据其能量高低，用统计方法判断其在核外空间某一区域内出现的几率的大小。 （ ）

4. 扩散的热力学分析表明：扩散的驱动力是浓度梯度，物质从低浓度向高浓度扩散是不可能发生的。 （ ）

5. 晶体由液相变为固相，或者由高温固相变为低温固相时，都是放热和收缩的，因此相界线的斜率为正。 （ ）

6. 滑移和孪生都是切应变，而且只有当外加切应力分量大于晶体的临界分切应力时才能发生。 （ ）

7. 非晶态物质内原子排列在三维空间中不具有长程有序和周期性，因此非晶态物质在性质上是各向同性的。 （ ）

8. 菲克第一定律表明扩散通量与浓度梯度成正比，并且扩散方向与浓度梯度方

向相同。 （ ）

9. 纳米材料是一种典型的平衡态结构。 （ ）

10. 实验表明：原子扩散的距离与时间的平方根成正比，由此推断原子的扩散是一种无规则行走。 （ ）

四、名词解释（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

1. 肖脱基缺陷 ——当某些原子获得足够高的能量时，就可以克服周围的束缚，离开原

来的平衡位置，肖脱基缺陷（肖脱基空位）即晶体结构中的一种因原子或离子离开原来所

2. 置换固溶体 ——溶质取代了溶剂中原子或离子所形成的固溶体称之为置换固溶体。 固溶体——所谓固溶体(solid solution)是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂类

型的合金相。

这种相称为固溶体，这种组元称为溶剂，其它的组元即为溶质。工业上所使用的金属材料，绝大部分是以固溶体为基体的，有的甚至完全由固溶体所组成。例如，广泛用的碳钢和合金钢，均以固溶体为基体相，其含量占组织中的绝大部分。因此，对固溶体的研究有很重要的实际意义。 当一种组元A 加到另一种组元B 中形成的固体其结构仍保留为组元B 的结构时，这种固体称为固溶体

.B 组元称为溶剂，A 组元称为溶质.组元A 、B 可以是元素，可以是化合物.

固溶上，即置换了溶剂原子，如α黄铜中，锌置换了铜原子；间隙式固溶体是溶质原子处于溶剂

3. 扩散通量——表示单位时间内通过垂直于扩散方向x 的单位面积的扩散物质质量。

4. 5. 临界晶核——由于新相形核时单位体积的自由能减少，而新相表面的表面自由能增加，所以新相的晶核必须具有或超过一定临界尺寸r*才能成为稳定的晶核，半径为r*的晶核称为临界晶核。

五、问答题（本大题共3小题，共20分）

1. （6分）试简述多电子原子中核外电子的排布应遵循哪些原则？

2. （6分）在NiO中引入高价的W6+：

（1）将产生什么离子的空位？

（2）每个W6+将产生多少个空位？

（3）比较NiO和掺W的NiO（即NiO-WO 3）的抗氧化性哪个好，为什么？

3.（8分）In具有四方结构，其相对原子质量A r=11

4.82，原子半径r=0.1625 nm，晶格常数a=0.3252 nm，c=0.4946 nm，密度ρ=7.286 g/cm3，试问：（1）In的单位晶胞内有多少个原子？（4分）

（2）In的致密度为多少？（4分）