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

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（）A, B, D

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。

（）A

A. 正确；

B. 错误

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

7、对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的三种基本类型（）A, C, D

A. tension；

B. torsional deformation；

C. shear；

D. compression

8、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. tension；

B. shear；

C. Flexural deformation；

D. compression

9、对各向同性材料，应变的三种基本类型是（）A

A tension, shear and compression；

B tension, shear and torsional deformation；

C. tension, shear and flexural deformation

10、非金属态聚合物的三种力学状态是（）A

A、玻璃态、高弹态、粘流态。

B、固溶态、橡胶态、流动态。

C、玻璃态、高弹态、流动态。

11、玻璃化转变温度是橡胶使用的上限温度B

A 正确

B 错误

12、玻璃化转变温度是非晶态塑料使用的下限温度B

A 正确

B 错误

13、随着温度的降低、聚合物的应力-应变曲线发生如下变化（）A

A、应力增大、应变减小。

B、应力增大、应变增大。

C、应力减小、应变增大

第三组

1、“永久变形”是下面哪个英文单词。（）B

A Elastic deformation；

B Permanent deformation；

C plastical deformation

2、“塑性变形”是下面哪个英文单词。（）C

A Elastic deformation；

B Permanent deformation

C plastical deformation

3、“dislocation”的意义是（）A

A 位错；

B 滑移；

C 变形

4、滑移是材料在切应力作用下，沿一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）

进行切变过程。（）A

A. 正确；

B. 错误

5、孪生是发生在金属晶体内整体的一个均匀切变过程。（）B

A. 正确；

B. 错误

6、材料的永久形变有两种基本类型，以下哪种不属于该类型。（）A

A. 滞弹性变形和流动；

B. 塑性流动；

C. 粘性流动。

7、金属材料的强化（抵抗永久形变）可以通过多种途径，以下哪一种是错误的。

（）A

A. 提高结晶度强化；

B. 晶粒减小强化；

C. 固溶体强化；

D. 应变强化

8、塑料形变是材料在切应力作用下，沿一定的（滑动面）和进行切变而产生的滑移。B

A、晶向、晶面

B、晶面、晶向、

C、晶面、晶面

9、在面心立方晶体中，塑性形变的滑移面为（）B

A、（110）晶面

B、（111）晶面

C、（010）晶面

10、塑性形变的滑移面是晶体结构中原子排列最密的晶面。A

A. 正确；

B. 错误

第四组

1、“屈服强度”是下面哪个英文单词。（）B

A. Fracture Strength；

B. Yield Strength；

C. tensile strength

2、“断裂强度”是下面哪个英文单词。（）A

A. Fracture Strength；

B. Yield Strength；

C. tensile strength

3、屈服强度和断裂强度是同一种强度，对同一材料而言其数值是一致的。（）

B

A. 正确；

B. 错误

4、对同一材料进行拉伸实验时，其屈服强度与拉伸强度在数值上是一样的。

（）B

A. 正确；

B. 错误

5、抗冲强度与其它强度的量纲是一致的。（）B

A. 正确；

B. 错误

6、材料内部银纹的存在，使材料的强度降低。（）B

A. 正确；

B. 错误

7、同一种材料的拉伸强度和屈服强度在数值上相同。（）B

A. 正确；

B. 错误

8、高分子材料的拉伸强度一般在Mpa范围内。B

A、＜10

B、10-100

C、100-200

8、低密度聚乙烯比高密度聚乙烯具有更高的冲击强度（T）A

A. 正确；

B. 错误

10、高结晶度、具有球晶织构的聚合物具有更的冲击强度，更的拉伸强度，更的延伸率。B

A、高、低、低、

B、低、高、低、

C、低、低、低、

11、延性高分子材料的拉伸强度等于拉伸应力-应变曲线上材料断裂时的应力值B

A. 正确；

B. 错误

12、粘接剂对材料表面的浸润性决定其粘接强度。B

A. 正确；

B. 错误

13、一般情况下，非晶态材料比晶态材料的强度低、硬度小、导电性差。A

A. 正确；

B. 错误

.14、陶瓷样品的尺寸越小，拉伸断裂强度越高 A

A. 正确；

B. 错误

.

第五组

1、从“Brittle fracture”的特征，以下哪一种说法是错误的（）B

A 断裂前无明显的塑性变形（永久变形），吸收的能量很少；

B 有一定的永久形变

C 裂纹的扩展速度往往很快，几近音速。

D 脆性断裂无明显的征兆可寻，断裂是突然发生的

2、从“Ductile Fracture ”的特征，以下哪一种说法是正确的（）B

A 断裂前无明显的塑性变形（永久变形），吸收的能量很少；

B 明显的永久变形，并且经常有缩颈现象

C 裂纹的扩展速度往往很快，几近音速。

D 脆性断裂无明显的征兆可寻，断裂是突然发生的

3、“Brittle fracture”和“Ductile Fracture ”的含义分别是（）A

A 脆性断裂和延性断裂；

B 延性断裂和脆性断裂；

C 脆性断裂和永久变形；

D 塑性变形和永久变形

4、格列菲斯公式a c =2Eγ s / (π.σc 2 ) 中，a c 是（）B

A裂纹失稳状态的临界应力；

B临界半裂纹长度；

C 裂纹失稳状态的临界半应力

5、格列菲斯公式a c =2Eγ s / (π.σc 2 ) 中，σc 是（）A

A裂纹失稳状态的临界应力；

B临界半裂纹长度；

C 裂纹失稳状态的临界半应力

6、下列哪个不适用于表征材料的延性大小（拉伸）（）B

A. Percent elongation；

B. Stain;

C. Percent reduction in area

7、脆性材料就是脆性的与延性无法转换（）B

A. 正确；

B. 错误

8、Griffith（格列菲斯理论）可以解释理论强度与实际强度的巨大差异。（）

A

A. 正确；

B. 错误

9、材料的脆性断裂在微观上主要有两种形式，以下错误的是（）C

A. 解理断裂；

B. 晶间断裂；

C. 分解断裂

10. 材料的刚性越大，材料就越脆。B

A. 正确；

B. 错误

第六组

1、脆性-韧性转变过程中，提高加载速率起着与降低温度类似的作用。（）A

A. 正确；

B. 错误

2、不考虑裂纹形状因子，应力强度因子用公式（）计算B

A K=2Eγ s / (π.σc 2 )；

B K= σ (π. a)1/2；

C K= σ (a)1/2

3、考虑裂纹形状因子Y，应力强度因子用公式（）计算B

A K=2E Y / (π.σc 2 )；

B K= Yσ (π. a)1/2；

C K= Yσ (a)1/2

4、“Fracture toughness)”的意义是（）C

A. 断裂；

B. 强度；

C 断裂韧性

5、断裂韧性是一个既能表示强度又能表示脆性断裂的指标。（）A

A. 正确；

B. 错误

6、断裂韧性和冲击韧性的物理意义是相同的。（）B

A. 正确；

B. 错误

7、下列哪种说法是错误的（）C

A切应力促进塑性变形，对韧性有利；

B 拉应力促进断裂，不利于韧性。

C 应力与韧性无关

B应力状态及其柔度系数是相关的

8、以下哪种说法是正确的（）D

A切应力促进塑性变形，对韧性不利；

B 拉应力促进断裂，利于韧性。

C 应力与韧性无关

B应力状态及其柔度系数是相关的

9、面心立方晶格的金属具有较高的韧一脆性转变温度B

A. 正确；

B. 错误

10、随着钢中的含碳量增加，其韧一脆性转变温度明显提高，韧性增强。B

A. 正确；

B. 错误

11、名义应力是σ=F/S。A

A. 正确；

B. 错误

12、面心立方晶格金属具有优良的韧性、具有高的韧一脆性转变温度 B

A. 正确；

B. 错误

第七组

1、“hardness”是（）A

A 材料抵抗表面形变的能力，抵抗外物压入

B 与材料的抗张强度、抗压强度和弹性模量等性质无关

2、硬度与摩擦系数无关（）B

A. 正确；

B. 错误

3、高聚物的摩擦系数与其极性有关（）A

A. 正确；

B. 错误

4、高分子材料的低摩擦系数与分子结构相关（）A

A. 正确；

B. 错误

5、橡胶的摩擦系数随着温度的升高而降低（）A

A. 正确；

B. 错误

6、关于影响磨损性能的因素，下列哪一种说法是错误的（）B

A 弹性体与硬物表面接触，局部产生高速大变形，导致弹性体局部韧性恶化

而被撕裂

B 与材料的硬度无关

C 与材料的抗张强度相关

D 与材料的疲劳强度相关

7、耐磨性评价及磨损试验方法包括（）A

A 失重法和尺寸法；

B失重法和DSC法

8、“Friction”和“Wear”分别是（）A

A 摩擦和磨损；

B 磨损和摩擦

9、按照粘附摩擦的机理，摩擦系数的大小取决于材料的（）。C

A. 剪切强度和拉伸强度；

B. 剪切强度和断裂强度；

C. 抗压强度和剪切强度；

D. 硬度和断裂强度

10、按照压痕硬度法原理测试材料硬度有三种主要方法，以下哪种不属于这

三种主要方法：C

A. 布氏硬度；

B. 洛氏硬度；

C. 肖氏硬度；

D. 维氏硬度。

11、决定材料硬度的三个主要影响因素是（）B

A、键能、温度、测试方法、

B、键能、密度、温度、

C、电子结构、密度、温度、

12、PTFE的摩擦系数很小，所以磨耗也小。B

A. 正确；

B. 错误

13、键能越高硬度越大，高分子是由共价键连接的，所以高分子材料硬度大。B

A. 正确；

B. 错误

第八组

1、“Fatigue”的意义是（）A

A. 疲劳；

B. 失效

2、失效是（）B

A. Fatigue；

B. Failure

3、“fatigue strength”的意义是（）A

A. 疲劳强度；

B. 断裂强度；

C 拉伸强度

4、“Creep”的意义是（）A

A. 蠕变；

B. 松弛

5、“Relaxation”的意义是（）B

A. 蠕变；

B. 松弛

6、蠕变是指在一定温度、一定压力下，材料的形变随时间的延长而增加的现象。

（）A

A. 正确；

B. 错误

7、应力松弛是指在温度、应变恒定的条件下，材料的内应力随时间的延长而增

加的现象。B

A. 正确；

B. 错误

8、工程构件在服役过程中，只有应力超过屈服强度时才会产生疲劳断裂。（）

B

A. 正确；

B. 错误

9、疲劳寿命的量纲与应力的量纲相同。（）B

A. 正确；

B. 错误

10、以下关于腐蚀的哪种说法是错误的。（）B

A. 金属材料的腐蚀主要是电化学腐蚀，有电池作用和电解作用；

B. 高分子材料的腐蚀主要是化学腐蚀；

C. 无机非金属材料不容易发生物理腐蚀；

D. 任何材料，包括金属、无机非金属和高分子材料都有可能发生化学腐蚀。

11、采用纤维进行复合，可以提高高分子材料的疲劳强度。A

A. 正确；

B. 错误

12、疲劳破坏是由于裂纹扩展引起的。A

A. 正确；

B. 错误

13、聚乙烯醇（PV A）的氧渗透系数大于聚乙烯（PE）。B

A. 正确；

B. 错误

14、聚丙烯比聚乙烯更容易老化。 A

A. 正确；

B. 错误

第九组

1.材料内热传导机制主要有传导、传导和传导等。B

a.热传导，热辐射，热对流

b.自由电子，晶格振动，分子

c.金属键，离子键，共价键

2.金属主要通过进行热传导，具有离子键和共价键的晶体主要通

过进行热传导，无定型高分子材料主要通过进行热传导。A

a.自由电子，晶格振动，分子

b.电子，晶格振动，分子

c.自由电子，晶格缺陷，沿分子主链

3.金属合金的热导率明显纯金属，结晶性聚合物的热导率随结晶度增大而，非晶聚合物的热导率随分子量增大而。B

a.大于，减小，减小

b.小于，增大，增大

c.小于，减小，增大

4.热导率λ是材料传输热量的量度，其计量单位（或量纲）为或是。B

a.能力， W·m-1·K-1， J·m-1·S·K-1

b.速率， W·m-1·K-1， J·m-1·S-1·K-1

c.速率， J·m-1·K-1， W·m-1·S·K-1

5.通常情况下，材料导热性顺序为：金属无机非金属高分子材料。

A

a.大于，大于

b.小于，小于

c.小于，大于

6.热容是在没有相变化或化学反应条件下，将材料的温度升高1℃所需的能量，单位为J·mol-1·K-1。比热容是将材料温度升高1℃所需的能量，单位为J·Kg-1·K-1。二者之间的关系为。B

a. 1Kg， 1mol，热容＝原子量×比热容

b. 1mol， 1Kg，热容＝原子量×比热容

c. 1mol， 1Kg，比热容＝原子量×热容

7.材料的热失重曲线可测定材料的，和。B

a. 马丁耐热温度，热变形温度，维卡软化温度

b. 起始分解温度，半分解温度，残碳率

c. Tg， Tm， Tf

8.由于空气中含左右的氧，故氧指数在以下属易燃材料；

至为难燃材料，具有自熄性；以上为高难燃性材料。C

a.22， 22， 22， 27， 27

b.21％， 22％，22％， 27％， 27％

c.21％， 22， 22， 27， 27

9.聚合物的比热容大小顺序为玻璃态橡胶态粘流态。B

a.大于，大于

b.小于，小于

c.小于，大于

10．影响高分子材料耐热性的三个主要结构因素是（）A C D

A、结晶

B、共聚

C、刚性链

D、交联

E、分子量

11、就结构和组成而言，提高高分子材料阻燃性的主要方法有两个（）A C

A、引入卤族、磷、氮等元素

B、提高玻璃化转变温度

C、提高聚合物的热稳定性

12、添加阻燃剂和无机填料而提高高分子材料阻燃性的原理主要有三个方面：

A B C

A、隔离氧

B、降低温度

C、吸收热量

D、产生大量的水

E、降低聚合物的燃点

第十组

1. 聚合物的Tg和Tm越高，其热稳性越好。B

A. 正确；

B. 错误

2. 在德拜模型中，材料的比热容，在德拜温度以下与绝对温度T的三次方成正

比，在德拜温度以上趋于定值。A

A. 正确；

B. 错误

3. 材料的比热容越大，其导热性越好。B

A. 正确；

B. 错误

4. 材料的热膨胀系数通常随键能增大而减小，随温度升高而增大。A

A. 正确；

B. 错误

5. 化学交联可以同时提高聚合物的耐热性和热稳定性。A

A. 正确；

B. 错误

6. 芳杂环聚合物同时具有较高的耐热性和热稳定性。A

A. 正确；

B. 错误

7. 聚合物的热稳定性愈好，其耐热性也愈高。B

A. 正确；

B. 错误

8. 在足够高的温度下，只要有氧气存在，燃烧就能发生和进行。B

A. 正确；

B. 错误

9. 晶体材料中，晶粒尺寸愈小，热导率愈高。B

A. 正确；

B. 错误

10、材料的宏观热膨胀性是由于原子在平衡位置对称振动，振幅增大的结果B

A. 正确；

B. 错误

11、线膨胀系数在所有温度下都是常数。B

A. 正确；

B. 错误

12、在同样的加热条件下，材料的热容量越大，材料的温度上升得越快。B

A. 正确；

B. 错误

第十一组

1、金属的载流子是阳离子B A. 正确；

B. 错误

B. 错误

2、硅的载流子只有电子B A. 正确；

B. 错误

3、离子固体的载流子只是正负离子B A. 正确；

B. 错误

4、迁移率为载流子在单位电场中的迁移速度A A. 正确；

B. 错误

5、A A. 正确；

B. 错误

6、单质金属的载流子是自由电子，且自由电子全部参予导电。B

A. 正确；

B. 错误

7、本征半导体的载流子包括自由电子和空穴σ=n︱e︱μe+P︱e︱μh A

A. 正确；

B. 错误

8、n型半导体的载流子量空穴。B

A. 正确；

B. 错误

9、p型半导体属于电子型导电。B

A. 正确；

B. 错误

10、只有费米能级以上的自由电子，才具有导电性A

A. 正确；

B. 错误

11、载流子迁移率的量纲是（）A

A、m2/（v.s）

B、m/s

C、v/m

12、电导率σ=nqμ，其中n是，q是，μ是。

C

A、载流子的数量，电场强度，载流子的迁移率。

B、载流子的类型，载流子的电荷量，载流子的迁移速度。

C、载流子的数量，载流子的电荷量，载流子迁移速率。

D、载流子的类型，载流子的电荷量，载流子的迁移率。

13、电导率σ的量纲是 A、B、

A、Ω-1.m-1

B、s.m-1

C、Ω.m-1

第十二组

1、影响电子电导的因素包括温度、晶体结构、晶格缺陷B

A. 正确；

B. 错误

2、影响离子电导率的因素包括温度、杂质、缺陷B

A. 正确；

B. 错误

3、单质金属的电导率与温度成反比，随着温度的升高而下降。A

A. 正确；

B. 错误

4、随着温度的升高，半导体材料的电导率增大A

A. 正确；

B. 错误

5、银有良好的导电性，而且能以一定的数量与铝形成固溶体，，可用银使铝固溶

强化并提高电导率，作为高压输电线使用。B

A. 正确；

B. 错误

6、从原子的电子结构分析，铜、银和金属于下图中哪一种能带结构。A

A. B. C D

7、一般情况下，金属材料的电导率大于非金属材料的电导率。A

A. 正确；

B. 错误

8、黄铜比紫铜具有更高的电导率。B

A. 正确；

B. 错误

9、金属合金固溶体中存在大量的缺陷，其电导率高于单质金属。B

A. 正确；

B. 错误

10、影响金属导电性的三个外界因素是A、C、D、

A、温度

B、湿度

C、杂质

D、塑性形变

E、应力

11、. 金属的导电性随着金属中的杂质的增加而下降。A

A. 正确；

B. 错误

12、. 金属的介电常数比聚合物的介电常数大。B

A. 正确；

B. 错误

材料科学基础期末考试历届考试试题复习资料

四川理工学院试卷（2009至2010学年第1学期） 课程名称：材料科学基础 命题教师：罗宏 适用班级：2007级材料科学与工程及高分子材料专业 考试（考查） 年 月 日 共 页 1、 满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2、 考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否 则视为废卷。 3、 考生必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。 4、 如有答题纸，答案请全部写在答题纸上，否则不给分；考完请将试卷和答题卷 分别一同交回，否则不给分。 试题答案及评分标准 得分 评阅教师 一、判断题：（10分，每题1分，正确的记错误的记“％” 1?因为晶体的排列是长程有序的，所以其物理性质是各向同性。 （％ 2. 刃型位错线与滑移方向垂直。（话 3. 莱氏体是奥氏体和渗碳体的片层状混合物。（X ） 4?异类原子占据空位称为置换原子，不会引起晶格畸变。 （X 5. 电子化合物以金属键为主故有明显的金属特性。 （话 6. 冷拉后的钢条的硬度会增加。（话 7. 匀晶系是指二组元在液态、固态能完全互溶的系统。 （话 题号 -一- -二二 三 四 五 六 七 八 总分 评阅（统分”教师 得分 :题 * 冷 =要 密;

8.根据菲克定律，扩散驱动力是浓度梯度，因此扩散总是向浓度低的方向进行。（X

9. 细晶强化本质是晶粒越细，晶界越多，位错的塞积越严重，材料的强度也就 越高。（V ） 10. 体心立方的金属的致密度为 0.68。（V ） 、单一选择题：（10分，每空1分） (B) L+B — C+B （C ） L —A+B （D ） A+B^L 7. 对于冷变形小 的金属，再结晶核心形成的形核方式一般是（ A ） （A ） 凸出形核亚 （ B ）晶直接形核长大形核 （B ） 亚晶合并形核 （D ）其他方式 8. 用圆形钢饼加工齿轮，下述哪种方法更为理想？ （ C ） （A ）由钢板切出圆饼（B ）由合适的圆钢棒切下圆饼 （C ） 由较细的钢棒热镦成饼 （D ）铸造成形的圆饼 1. 体心立方结构每个晶胞有（B ） 个原子。 2. 3. (A) 3 ( B) 2 (C) 6 固溶体的不平衡凝固可能造成 （A ）晶内偏析 （C ）集中缩孔 属于＜100＞晶向族的晶向是（ (A) [011] (B) [110] (D) 1 (B) (D) (C) 晶间偏析 缩松 [001] (D) [101] 4.以下哪个工艺不是原子扩散理论的具体应用 （A ）渗氮 （B ）渗碳 （C ）硅晶片掺杂 （） （D ）提拉单晶5.影响铸锭性能主要晶粒区是（C ） （A ）表面细晶粒区 （B ）中心等轴（C ）柱状晶粒区 三个区影 响相同 6 ?属于包晶反应的是（A ） （ L 表示液相, A 、B 表示固相） (A) L+A — B

2012四川大学研究生入学考试材料科学基础真题与答案

1 ｛110｝《110》 2.螺型位错垂直单位位错 3 伪共晶不平衡共晶体离异共晶 4 脱溶分解调幅分解 5 直线重心 6 纯剪切断裂微孔聚集型断裂解理断裂 7 二次再结晶是在结晶完成后，晶粒的长大只是少数晶粒突发性地、迅速地粗化，使晶粒之间的尺寸差别越来越大这种不正常的晶粒长大 9γ 二简答题 1、简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点 相同点：小原子溶入。 不同点：间隙固溶体保持溶剂（大原子）点阵； 间隙相、间隙化合物改变了大原子点阵，形成新点阵。间隙相结构简单；间隙化合物结构复杂。 2、为什么晶粒细化既能提高材料的强度，也能改善塑性和韧性 晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提高强度；晶粒数量增加,塑性变形分布更为均匀,塑性提高；晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性。 3、成分过冷是指合金凝固时由于液固界面前沿溶质浓度分布不均匀，使其实际温度低于其理论熔点而造成的一种特殊过冷现象。 在正的温度梯度下，若无成分过冷，晶体以平面方式生长，界面呈平直界面。成分过冷区较小时，晶体以胞状方式生长，呈现凸凹不平的胞状界面，称为胞状组织或胞状结构。成分过冷区大时，晶体可以树枝状方式生长，形成树枝晶。在两种组织形态之间还会存在过渡形态：平面胞状晶和胞状树枝晶。当成分过冷度大于形成新晶核所需要的过冷度时，就会在固液界面前沿的液相中产生大量的新晶核，从而获得等轴晶粒。 4.简述不同温度下金属的回复机制 答：(1)低温回复：主要涉及点缺陷的运动，空位或间隙原子移动到晶界或为错处消失。空位与间隙原子的相遇复合，空位集结形成空位对或空位片，使点缺陷密度大大下降。

(2)中温回复：随温度升高，原子活动能力增强，位错可以在滑移面上滑移或交滑移，使异号位错相遇相消，位错密度下降，位错缠结内部重新排列组合，使亚晶规整化。 (3)高温回复：原子活动能力进一步增强，位错除滑移外，还可攀移，主要机制是多变化。 6.简述马氏体高强度高硬度的本质 马氏体高强度、高硬度的原因是多方面的： ①马氏体的晶体结构为体心正方，不具备位错易动的密排滑移面，因而位错不易滑移。 ②铁素体通常只含0.03%的碳原子，而马氏体中的含碳量和材料本身的含碳量相同，因此马氏体中有大量过饱和的碳原子，固溶强化是马氏体硬度高的主要机制之一。 ③不论是板条状马氏体的板条还是片状马氏体的条片都很细小，晶界强化机制也起很大作用。 ④马氏体转变时，在晶体内部造成品格缺陷密度很高的亚结构，板条状马氏体的高密度位错网、片状马氏体的微细孪晶都将阻碍位错运动，从而通过相变引起强化。 ⑤马氏体形成后，碳及合金元素的原子向位错或其他晶体缺陷处扩散偏聚或析出，钉扎位错，使位错难以运动，通过时效强化提高马氏体的硬度、强度。 7.与液相相变相比，固相相变具有哪些基本特点 （1）相变驱动力来源于两相自由能之差，差值越大，越有利于转变的进行。固态相变与固液相变相比，相变阻力更大是因为多出了一项应变能和扩散更难进行。 (2) 新相晶核与母相之间存在一定的晶体学位向关系；新相的某一晶面和晶向分别与母相的某一晶面、晶向平行。 (3) 惯习现象：新相沿特定的晶向在母相特定晶面上形成 (4) 母相晶体缺陷促进相变： (5) 易出现过渡相：过渡相是一种亚稳定相，其成分和结构介于新相和母相之间。因为固态相比阻力大，原子扩散困难，尤其是当转变温度较低，新、旧相成分相差较远时，难以形成稳定相。过渡相是为了克服相变阻力而形成的一种协调性的中间转变产物。通常是现在母相中形成与母相成分接近的过渡相，然后在一定条件下由过渡相逐渐转变为自由能最低的稳定相。 8、铸铁与碳钢的主要区别是什么，力学性能方面各有何特点 碳含量 2.11% 铸铁碳含量高，有害元素S/P含量高，强度塑性韧性低，但具有优良的耐磨性减震性，硬而脆。

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

《材料科学基础》试题库 一、名词解释 1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体 2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变 3、晶面族、晶向族 4、有限固溶体、无限固溶体 5、晶胞 6、二次渗碳体 7、回复、再结晶、二次再结晶 8、晶体结构、空间点阵 9、相、组织 10、伪共晶、离异共晶 11、临界变形度 12、淬透性、淬硬性 13、固溶体 14、均匀形核、非均匀形核 15、成分过冷 16、间隙固溶体 17、临界晶核 18、枝晶偏析 19、钢的退火，正火，淬火，回火 20、反应扩散 21、临界分切应力 22、调幅分解 23、二次硬化 24、上坡扩散 25、负温度梯度 26、正常价化合物 27、加聚反应 28、缩聚反应 四、简答 1、简述工程结构钢的强韧化方法。（20分） 2、简述Al-Cu二元合金的沉淀强化机制（20分） 3、为什么奥氏体不锈钢（18-8型不锈钢）在450℃～850℃保温时会产生晶间腐

蚀如何防止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀 4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近 5、什么是交滑移为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能 6、根据溶质原子在点阵中的位置，举例说明固溶体相可分为几类固溶体在材料中有何意义 7、固溶体合金非平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在 8、应变硬化在生产中有何意义作为一种强化方法，它有什么局限性 9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么 10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。 11、枝晶偏析是怎么产生的如何消除 12、请简述影响扩散的主要因素有哪些。 13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点 14、临界晶核的物理意义是什么形成临界晶核的充分条件是什么 15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在γ-Fe相区中进行若不在γ-Fe相区进行会有什么结果 17、一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材，再结晶退火后发现板材两端的抗拉强度不同，请解释这个现象。 18、冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理 19、位错密度有哪几种表征方式 20、淬透性与淬硬性的差别。 21、铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。 22、马氏体相变的基本特征（12分） 23、加工硬化的原因（6分） 24、柏氏矢量的意义（6分） 25、如何解释低碳钢中有上下屈服点和屈服平台这种不连续的现象（8分） 26、已知916℃时，γ-Fe的点阵常数，（011）晶面间距是多少（5分） 27、画示意图说明包晶反应种类，写出转变反应式（4分） 28、影响成分过冷的因素是什么（9分） 29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么（9分） 30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。（6分） 31、某晶体的原子位于四方点阵的节点上，点阵的a=b，c=a/2，有一晶面在x，y，z轴的截距分别为6个原子间距、2个原子间距和4个原子间距，求该晶面的

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

四川大学材料科学基础考研考点精编(含历年真题解析)

目录 Ⅰ序言 (3) Ⅱ考前必知 (4) 一、历年报录情况 (5) 二、学费与奖学金 (5) Ⅲ复习方略 (7) Ⅳ考试分析 (10) 一、考试难度 (10) 二、考试题型 (11) 三、考点分布 (12) 四、试题分析 (15) 五、考试展望 (17) Ⅴ复习指南 (19) Ⅵ核心考点解析 (31) 《材料科学基础》 (31) 第一章原子结构与键合 (31) 第二章固体结构 (33) 第三章晶体缺陷 (54) 第四章固体中原子及分子的运动 (71) 第五章材料的形变和再结晶 (77) 第六章单组元相图及纯晶体的凝固 (92) 第七章二元合金相图和合金的凝固与制备原理 (102) 第八章三元相图 (134) 第九章材料亚稳态 (145) 第十章材料的功能特性 (145) Ⅶ往年真题试卷与答案解析 (146) 往年真题试卷 (146) 四川大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (146)

四川大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (149) 四川大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (152) 四川大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (155) 四川大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (157) 四川大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (160) 四川大学2013年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (163) 四川大学2014年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (165) 往年真题试卷答案解析 (168) 四川大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (168) 四川大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (179) 四川大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (191) 四川大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (203) 四川大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (213) 四川大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (223) 四川大学2013年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (233) 四川大学2014年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (241)

材料科学基础习题与答案

第二章思考题与例题 1. 离子键、共价键、分子键和金属键的特点，并解释金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体高的原因 2. 从结构、性能等方面描述晶体与非晶体的区别。 3. 何谓理想晶体何谓单晶、多晶、晶粒及亚晶为什么单晶体成各向异性而多晶体一般情况下不显示各向异性何谓空间点阵、晶体结构及晶胞晶胞有哪些重要的特征参数 4. 比较三种典型晶体结构的特征。（Al、α-Fe、Mg三种材料属何种晶体结构描述它们的晶体结构特征并比较它们塑性的好坏并解释。）何谓配位数何谓致密度金属中常见的三种晶体结构从原子排列紧密程度等方面比较有何异同 5. 固溶体和中间相的类型、特点和性能。何谓间隙固溶体它与间隙相、间隙化合物之间有何区别（以金属为基的）固溶体与中间相的主要差异（如结构、键性、性能）是什么 6. 已知Cu的原子直径为A，求Cu的晶格常数，并计算1mm3Cu的原子数。 7. 已知Al相对原子质量Ar（Al）=，原子半径γ=，求Al晶体的密度。 8 bcc铁的单位晶胞体积，在912℃时是；fcc铁在相同温度时其单位晶胞体积是。当铁由bcc转变为fcc时，其密度改变的百分比为多少 9. 何谓金属化合物常见金属化合物有几类影响它们形成和结构的主要因素是什么其性能如何

10. 在面心立方晶胞中画出[012]和[123]晶向。在面心立方晶胞中画出（012）和（123）晶面。 11. 设晶面（152）和（034）属六方晶系的正交坐标表述，试给出其四轴坐标的表示。反之，求（3121）及（2112）的正交坐标的表示。（练习），上题中均改为相应晶向指数，求相互转换后结果。 12.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。 13. 写出立方晶系的{110}、{100}、{111}、{112}晶面族包括的等价晶面，请分别画出。 14. 在立方晶系中的一个晶胞内画出（111）和（112）晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。 15 在六方晶系晶胞中画出[1120]，[1101]晶向和（1012）晶面，并确定（1012）晶面与六方晶胞交线的晶向指数。 16.在立方晶系的一个晶胞内同时画出位于（101），（011）和（112）晶面上的[111]晶向。 17. 在1000℃，有W C为%的碳溶于fcc铁的固溶体，求100个单位晶胞中有多少个碳原子（已知：Ar(Fe)=，Ar(C)=） 18. r-Fe在略高于912℃时点阵常数a=，α-Fe在略低于912℃时a=，求：（1）上述温度时γ-Fe和α-Fe的原子半径R；（2）γ-Fe→α-Fe转变时的体积变化率；（3）设γ-Fe→α-Fe转变时原子半径不发生变化，求此转变时的体积变

《材料科学基础》期末考试试卷及参考答案,2019年6月

第1页（共11页） ########2018-2019学年第二学期 ########专业####级《材料科学基础》期末考试试卷 （后附参考答案及评分标准） 考试时间：120分钟 考试日期：2019年6月 题 号 一 二 三 四 五 六 总 分 得 分 评卷人 复查人 一、单项选择题（请将正确答案填入表中相应题号处，本题13小题，每小题2分，共26分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 答案 1. 在形核-生长机制的液-固相变过程中，其形核过程有非均匀形核和均匀形核之分，其形核势垒有如下关系（ ）。 A. 非均匀形核势垒 ≤ 均匀形核势垒 B. 非均匀形核势垒 ≥ 均匀形核势垒 C. 非均匀形核势垒 = 均匀形核势垒 D. 视具体情况而定，以上都有可能 2. 按热力学方法分类，相变可以分为一级相变和二级相变，一级相变是在相变时两相自由焓相等，其一阶偏导数不相等，因此一级相变（ ）。 A. 有相变潜热改变，无体积改变 B. 有相变潜热改变，并伴随有体积改变 C. 无相变潜热改变，但伴随有体积改变 D. 无相变潜热改变，无体积改变 得分 专业 年级 姓名 学号 装订线

3. 以下不是材料变形的是（）。 A. 弹性变形 B. 塑性变形 C. 粘性变形 D. 刚性变形 4. 在固溶度限度以内，固溶体是几相？（） A. 2 B. 3 C. 1 D. 4 5. 下列不属于点缺陷的主要类型是（）。 A. 肖特基缺陷 B. 弗伦克尔缺陷 C. 螺位错 D. 色心 6. 由熔融态向玻璃态转变的过程是（）的过程。 A. 可逆与突变 B. 不可逆与渐变 C. 可逆与渐变 D. 不可逆与突变 7. 下列说法错误的是（）。 A. 晶界上原子与晶体内部的原子是不同的 B. 晶界上原子的堆积较晶体内部疏松 C. 晶界是原子、空位快速扩散的主要通道 D. 晶界易受腐蚀 8. 表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生，微裂纹同样会强烈地影响表面性质，对于脆性材料的强度这种影响尤为重要，微裂纹长度，断裂强度。（） A. 越长；越低 B. 越长；越高 C. 越短；越低 D. 越长；不变 9. 下列说法正确的是（）。 A. 再结晶期间，位错密度下降导致硬度上升 B. 再结晶期间，位错密度下降导致硬度下降 C. 再结晶期间，位错密度上升导致硬度上升 D. 再结晶期间，位错密度上升导致硬度下降 10. 下列材料中最难形成非晶态结构的是（）。 A. 陶瓷 B. 金属 C. 玻璃 D. 聚合物 第2页（共11页）

(完整版)材料科学基础考题1

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 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( )分解为a/2[111]+a/2]111[. (A) 不能(B) 能(C) 可能 2．原子扩散的驱动力是：( ) (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：（） （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) 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（）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（） （A）1

材料科学基础试题库

材料科学基础试题库 材料科学基础》试题库 一、选择 1、在柯肯达尔效应中，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、仅一组元的扩散 C、两组元的扩散速率不同 2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于________ 。 A、单相区中 B、两相区中 C、三相平衡水平线上 3、铸铁与碳钢的区别在于有无______ 。 A、莱氏体 B、珠光体 C、铁素体 4、原子扩散的驱动力是_____ 。 A、组元的浓度梯度 B、组元的化学势梯度 C、温度梯度 5、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 6、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________ 。 A、肖脱基缺陷 B、弗兰克尔缺陷 C、线缺陷 7、理想密排六方结构金属的 c/a 为_____ 。 A、1.6 B、2 XV (2/3) C、“ (2/3) 8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及 A、单相区 B、两相区 C、三相区 9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是_________ o(其中Ko是平衡分配系数)

A、 1

材料科学基础期末考试

期末总复习 一、名词解释 空间点阵：表示晶体中原子规则排列的抽象质点。 配位数：直接与中心原子连接的配体的原子数目或基团数目。 对称：物体经过一系列操作后，空间性质复原；这种操作称为对称操作。 超结构：长程有序固溶体的通称 固溶体：一种元素进入到另一种元素的晶格结构形成的结晶，其结构一般保持和母相一致。 致密度：晶体结构中原子的体积与晶胞体积的比值。 正吸附：材料表面原子处于结合键不饱和状态，以吸附介质中原子或晶体内部溶质原子达到平衡状态，当溶质原子或杂质原子在表面浓度大于在其在晶体内部的浓度时称为正吸附； 晶界能：晶界上原子从晶格中正常结点位置脱离出来，引起晶界附近区域内晶格发生畸变，与晶内相比，界面的单位面积自由能升高，升高部分的能量为晶界能； 小角度晶界：多晶体材料中，每个晶粒之间的位向不同，晶粒与晶粒之间存在界面，若相邻晶粒之间的位向差在10°～2°之间，称为小角度晶界； 晶界偏聚：溶质原子或杂质原子在晶界或相界上的富集，也称内吸附，有因为尺寸因素造成的平衡偏聚和空位造成的非平衡偏聚。 肖脱基空位：脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。 弗兰克耳空位：晶体中原子进入空隙形而形成的一对由空位和间隙原子组成的缺陷。 刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。 螺型位错：柏氏矢量与位错线平行的位错。 柏氏矢量：用来表征晶体中位错区中原子的畸变程度和畸变方向的物理量。 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错 派—纳力：位错滑动时需要克服的周围原子的阻力。 过冷：凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 均匀形核：在过冷的液态金属中，依靠金属本身的能量起伏获得成核驱动力的形核过程。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 形核功：形成临界晶核时，由外界提供的用于补偿表面自由能和体积自由能差值的能量。 马氏体转变：是一种无扩散型相变，通过切变方式由一种晶体结构转变另一种结构，转变过程中，表面有浮凸，新旧相之间保持严格的位向关系。或者：由奥氏体向马氏体转变的

材料科学基础期末试题

几种强化加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。 强化机制：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力。 细晶强化：是由于晶粒减小，晶粒数量增多，尺寸减小，增大了位错连续滑移的阻力导致的强化；同时由于滑移分散，也使塑性增大。 弥散强化：又称时效强化。是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。包括切过机制和绕过机制。（2 分） 复相强化：由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。（2 分） 固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。。包括弹性交互作用、电交互作用和化学交互作用。 几种概念 1、滑移系：一个滑移面和该面上一个滑移方向的组合。 2、交滑移：螺型位错在两个相交的滑移面上运动，螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍，会转动到另一滑移面上继续滑移，滑移方向不变。 3、屈服现象：低碳钢在上屈服点开始塑性变形，当应力达到上屈服点之后开始应力降落，在下屈服点发生连续变形而应力并不升高，即出现水平台（吕德斯带）原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成，位错的增殖。 4、应变时效：低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点，但是在变形后在室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热，在进行拉伸试验，则屈服点又重复出现，且屈服应力提高。 5、形变织构：随塑性变形量增加，变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。滑移和孪晶的区别 滑移是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。 孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。 伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织，称为伪共晶组合。 扩散驱动力：化学位梯度是扩散的根本驱动力。 一、填空题（20 分，每空格1 分） 1. 相律是在完全平衡状态下，系统的相数、组元数和温度压力之间的关系，是系统的平衡条件的数学表达式：f=C-P+2 2. 二元系相图是表示合金系中合金的相与温度、成分间关系的图解。 3?晶体的空间点阵分属于7大晶系，其中正方晶系点阵常数的特点为a=b M c,a = B =Y =90°，请列举除立方和正方晶系外其他任意三种晶系的名称三斜、单斜、六方、菱方、正交（任选三种）。 4. 合金铸锭的宏观组织包括表层细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区三部分。 5．在常温和低温下，金属的塑性变形主要是通过滑移的方式进行的。此外还有孪生和扭

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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--------------------。

材料科学基础试题库答案 (1)

Test of Fundamentals of Materials Science 材料科学基础试题库 郑举功编 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。 0011.晶体结构中的点缺陷类型共分、和三种，CaCl2中Ca2+进入到KCl间隙中而形成点缺陷的反应式为。 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。 0026.离子晶体生成Schttky缺陷时，正离子空位和负离子空位是同时成对产生的，同时伴随_________的增加。0027.多种聚合物同时并存而不是一种独存这就是熔体结构_________的实质。在熔体组成不变时，各级聚合物的数量还与温度有关，温度升高，低聚物浓度增加。 0028.系统中每一个能单独分离出来并_________的化学均匀物质，称为物种或组元，即组份。例如，对于食盐的水溶液来说，NaCl与H2O都是组元。而Na+、Cl－、H+、OH－等离子却不能算是组元，因为它们都不能作为独立的物质存在。 0029.在弯曲表面效应中，附加压力ΔP总是指向曲面的_________，当曲面为凸面时，ΔP为正值。 0030.矿化剂在硅酸盐工业中使用普遍，其作用机理各异，例在硅砖中加入1-3％[Fe2O3＋Ca2(OH)2]做矿化剂，能使大部分a-石英不断溶解同时不断析出a-磷石英，从而促进a-石英向磷石英的转化。水泥生产中

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几种强化 加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度与硬度升高,而塑性与韧性降低的现象。 强化机制:金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎与纤维化,金属内部产生了残余应力。 细晶强化:就是由于晶粒减小,晶粒数量增多,尺寸减小,增大了位错连续滑移的阻力导致的强化;同时由于滑移分散,也使塑性增大。 弥散强化:又称时效强化。就是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。包括切过机制与绕过机制。(2 分) 复相强化:由于第二相的相对含量与基体处于同数量级就是产生的强化机制。其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等,且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。(2 分) 固溶强化:固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。。包括弹性交互作用、电交互作用与化学交互作用。 几种概念 1、滑移系:一个滑移面与该面上一个滑移方向的组合。 2、交滑移:螺型位错在两个相交的滑移面上运动,螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍,会转动到另一滑移面上继续滑移,滑移方向不变。 3、屈服现象:低碳钢在上屈服点开始塑性变形,当应力达到上屈服点之后开始应力降落,在下屈服点发生连续变形而应力并不升高,即出现水平台(吕德斯带) 原因:柯氏气团的存在、破坏与重新形成,位错的增殖。 4、应变时效:低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点,但就是在变形后在室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热,在进行拉伸试验,则屈服点又重复出现,且屈服应力提高。 5、形变织构:随塑性变形量增加,变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。 滑移与孪晶的区别 滑移就是指在切应力的作用下,晶体的一部分沿一定晶面与晶向,相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。 孪生:在切应力作用下,晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面与晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。 伪共晶:在不平衡结晶条件下,成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织,这种非共晶成分的共晶组织,称为伪共晶组合。 扩散驱动力:化学位梯度就是扩散的根本驱动力。 一、填空题(20 分,每空格1 分) 1、相律就是在完全平衡状态下,系统的相数、组元数与温度压力之间的关系,就是系统的平衡条件的数学表达式: f=C-P+2 2、二元系相图就是表示合金系中合金的相与温度、成分间关系的图解。 3、晶体的空间点阵分属于7 大晶系,其中正方晶系点阵常数的特点为a=b≠c,α= β=γ=90°,请列举除立方与正方晶系外其她任意三种晶系的名称三斜、单斜、六方、菱方、正交(任选三种)。 4、合金铸锭的宏观组织包括表层细晶区、柱状晶区与中心等轴晶区三部分。