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材料科学基础上

材料科学基础上
材料科学基础上

材料科学基础(上)期末考试

1单选(2分)

影响间隙固溶体的固溶度最主要的因素有

得分/总分

A.

电负性

B.

原子半径差

C.

组元晶体结构

D.

电子浓度

正确答案:B

2单选(2分)

面心立方、体心立方和密排六方的晶胞原子数分别为得分/总分

A.

2、4、4

B.

4、4、6

C.

4、2、6

D.

4、2、4

正确答案:C

3单选(2分)

混合位错的柏氏矢量

得分/总分

A.

与位错线正方向无关

B.

与位错线平行

C.

与位错线垂直

D.

与位错线不平行,也不垂直

正确答案:D

4单选(2分)

面心立方、体心立方和密排六方的配位数分别为得分/总分

A.

8、8、6

B.

12、6、8

C.

12、12、12

D.

12、8、12

正确答案:D

5单选(2分)

部分位错是

得分/总分

A.

柏氏矢量大于点阵矢量

B.

柏氏矢量等于点阵矢量整数倍

C.

柏氏矢量等于点阵矢量

D.

柏氏矢量小于点阵矢量

正确答案:D

6单选(2分)

堆垛层错

得分/总分

A.

无畸变能

B.

是面缺陷

C.

对晶体没有影响

D.

引起较大的畸变

正确答案:B

7单选(2分)

非立方晶系中,具有完全相同指数的晶向与晶面得分/总分

A.

有可能相互平行

B.

夹角不确定

C.

有可能相互垂直

D.

45°相交

正确答案:C

8单选(2分)

面心立方、体心立方和密排六方的致密度分别为得分/总分

A.

74%、68%、74%

B.

68%、68%、68%

C.

74%、74%、74%

D.

68%、74%、68%

正确答案:A

9单选(2分)

面心立方、体心立方、密排六方的八面体间隙和四面体间隙大小rB/rA 得分/总分

A.

都不相同

B.

面心立方与体心立方相同

C.

密排六方与体心立方相同

D.

面心立方与密排六方相同

正确答案:D

10单选(2分)

刃位错的柏氏矢量

得分/总分

A.

与位错线平行

B.

与位错线垂直

C.

与位错线正方向无关

D.

与位错线不平行,也不垂直

正确答案:B

11单选(2分)

螺位错的柏氏矢量

得分/总分

A.

与位错线正方向无关

B.

与位错线不平行,也不垂直

C.

与位错线平行

D.

与位错线垂直

正确答案:C

12单选(2分)

异号、平行位错之间相互得分/总分

A.

吸引

B.

排斥

C.

交割

D.

缠绕

正确答案:A

13单选(2分)

六方晶系包括________点阵得分/总分

A.

体心六方

B.

密排六方

简单六方

D.

底心六方

正确答案:C

14单选(2分)

点阵常数为a的面心立方晶体中,(100)晶面间距为得分/总分

A.

B.

a

C.

D.

正确答案:D

15单选(2分)

体心立方密排面的堆垛方向和次序为

得分/总分

A.

<110>, AB

B.

<110>, ABC

C.

{111}, AB

D.

[001], ABC

正确答案:A

16多选(2分)

科肯道尔效应

得分/总分

A.

揭示了宏观扩散规律与微观扩散机制间的内在联系

B.

会对扩散偶产生不利影响,应尽量避免

C.

扩散偶界面两侧原子迁移速度不相等

D.

扩散系统中每一种组元都有各自的扩散系数

正确答案:A、C、D

17多选(2分)

刃位错的滑移是

得分/总分

A.

能在任意经过位错线的原子面上运动

B.

原子面上的整体平移

C.

正、负刃位错运动方向相反

D.

依次逐排的运动

正确答案:C、D

18多选(2分)

混合位错滑移

得分/总分

A.

需要外力平行于位错线或具有平行的分量

B.

需要外力平行于柏氏矢量或具有平行的分

C.

滑移量=柏氏矢量的模

D.

位错线沿法线方向运动

正确答案:B、C、D

19多选(2分)

作用在混合位错线上的力

得分/总分

A.

垂直位错线

B.

与柏氏矢量大小有关

C.

总是与外力方向相同

D.

就是外加切应力

正确答案:A、B

20多选(2分)

螺位错滑移

得分/总分

A.

需要外力平行于柏氏矢量或具有平行的分量

B.

滑移面不唯一

C.

滑移量=柏氏矢量的模

D.

需要外力平行于位错线或具有平行的分量正确答案:A、B、C、D

21多选(2分)

影响化合物类型的因素有

得分/总分

A.

B.

原子半径差

C.

电负性

D.

组元晶体结构

正确答案:A、B、C、D

22多选(2分)

螺位错的滑移是

得分/总分

A.

依次逐排的运动

B.

原子面上的整体平移

C.

能在任意经过位错线的原子面上运动

D.

左螺、右螺位错运动方向相反

正确答案:A、C、D

23多选(2分)

晶态的陶瓷材料的特点包括

得分/总分

A.

以离子键为主

B.

典型的非金属性质

C.

原子比例比较严格,可以用分子式表示D.

正确答案:A、B、C

24多选(2分)

硅酸盐结构包括

得分/总分

A.

岛状硅酸盐

B.

层状硅酸盐

C.

链状硅酸盐

D.

网状硅酸盐

正确答案:A、B、C、D

25多选(2分)

反应扩散

得分/总分

A.

形成新相层,并有明确界面

B.

不可能出现两相共存区

C.

扩散引起反应的扩散过程

D.

反应扩散速度受原子扩散速度和反应速度共同影响正确答案:A、B、C、D

26多选(2分)

作用在刃位错线上的力

得分/总分

A.

垂直位错线

B.

就是外加切应力

C.

总是与外力方向相同

D.

与柏氏矢量大小有关

正确答案:A、D

27多选(2分)

影响置换固溶体的固溶度的因素有得分/总分

A.

电子浓度

B.

电负性

C.

组元晶体结构

D.

原子半径差

正确答案:A、B、C、D

28多选(2分)

非稳态扩散指的是

得分/总分

A.

浓度梯度随时间变化

B.

与时间t有关

C.

与距扩散距离远近有关

D.

各处浓度梯度随位置变化

正确答案:A、B

扩散的路径包括

得分/总分

A.

外表面扩散

B.

位错扩散

C.

界面扩散

D.

体扩散

正确答案:A、B、C、D

30多选(2分)

点缺陷种类包括

得分/总分

A.

杂质原子

B.

间隙原子

C.

空位

D.

溶质原子

正确答案:A、B、C、D

31判断(2分)D

差别很大的晶体结构可以属于同一点阵

32判断(2分)C

若没有宏观扩散流,则说明没有发生扩散

33判断(2分)C

空位可以被完全消除。

小角晶界中位错密度越大,位向差越大

35判断(2分)D

影响间隙固溶体固溶度的因素主要是原子尺寸差,另外组元晶体结构、电负性和原子价也有影响

36判断(2分)C

只有螺位错才能发生攀移

37判断(2分)C

扩散通量是指扩散物质的流量

38判断(2分)D

位错塞积必然阻碍位错运动

39判断(2分)D

F-R源中位错线弯曲成半圆状态时,两端点位错必为同性质、异号位错

40判断(2分)C

扩展位错越宽,畸变能越低

41判断(2分)D

按界面两侧是否同种介质,可分为晶界和相界

42判断(2分)C

固溶体中同类原子之间结合力小,往往形成是有序固溶体

43判断(2分)D

位错塞积是位错与面缺陷间的弹性交互作用

44判断(2分)C

完整晶体中是不含空位的

45判断(2分)C

只有刃位错才能发生交滑移

46判断(2分)D

位错线张力类似与液体表明张力

47判断(2分)D

位错线张力的作用是降低体系能量

48判断(2分)D

位错增殖机制可以使晶体中的位错密度提高数个数量级

49判断(2分)C

只有密排面才能产生层错

50判断(2分)D

相界两侧是异质的(不同的固体相之间的分界面)

第一章原子结构及键合测验

1单选(2分)

离子键通过()成键

得分/总分

A.

价电子转移

B.

自由电子与阳离子

C.

静电偶极吸引力

D.

共用电子对

正确答案:A

2单选(2分)

金属键通过()成键

得分/总分

A.

静电偶极吸引力

B.

价电子转移

C.

自由电子与阳离子

D.

共用电子对

正确答案:C

3多选(2分)

分子键为主的晶体:

得分/总分

A.

固态导电

B.

熔点低

C.

塑性差

D.

硬度低

正确答案:B、D

4判断(2分)D

氢键有方向性

5判断(2分)C

金属键有方向性

第二章晶体的结构(一):测验

1多选(2分)

立方晶系包括:

得分/总分

A.

体心立方

B.

简单立方

C.

底心立方

D.

面心立方

正确答案:A、B、D

2多选(2分)

正交晶系包括:

得分/总分

A.

体心正交

B.

面心正交

C.

底心正交

D.

简单正交

正确答案:A、B、C、D

3判断(2分)D

相似的晶体结构可属于不同点阵。

4判断(2分)D

空间点阵可以划分为七大晶系,包括14种点阵类型。

5判断(2分)C

晶胞就是点阵中最小的单元体。

第二章晶体的结构(二):测验

1单选(2分)

在简单立方晶胞中画出晶面

得分/总分

A.

B.

C.

D.

正确答案:C

2单选(2分)

在简单立方晶胞中画出晶面

得分/总分

A.

B.

C.

D.

正确答案:A

3单选(2分)

点阵常数为a的简单立方晶体中,(100)晶面间距为得分/总分

A.

B.

a

C.

D.

正确答案:B

4单选(2分)

非立方晶系中,具有完全相同指数的晶向与晶面

得分/总分

A.

有可能相互垂直

B.

45°相交

C.

有可能相互平行

D.

夹角不确定

正确答案:A

5多选(2分)

晶面指数表示

得分/总分

A.

不同晶面的指数肯定不同

B.

晶体中一个晶面

C.

晶体中所有平行的晶面

D.

晶面的指数是唯一的

正确答案:B、C

第二章晶体的结构(三):测验

1单选(2分)

体心立方八面体间隙和四面体间隙大小rB/rA分别为得分/总分

A.

0.29、0.15

B.

0.414、0.29

C.

0.414、0.15

D.

0.15、0.29

正确答案:D

2单选(2分)

面心立方、体心立方、密排六方的八面体间隙和四面体间隙大小rB/rA 得分/总分

A.

密排六方与体心立方相同

B.

都不相同

C.

面心立方与密排六方相同

D.

面心立方与体心立方相同

正确答案:C

3单选(2分)

面心立方、体心立方和密排六方的晶胞原子数分别为

得分/总分

A.

2、4、4

B.

4、2、6

C.

4、4、6

D.

4、2、4

正确答案:B

4单选(2分)

面心立方八面体间隙和四面体间隙大小rB/rA分别为得分/总分

A.

0.414、0.225

B.

0.414、0.29

C.

0.414、0.15

D.

0.29、0.15

正确答案:A

5单选(2分)

面心立方密排面的堆垛方向和次序为

得分/总分

A.

<110>, ABC

B.

[001], AB

C.

{111}, AB

D.

<111>, ABC

正确答案:D

第三章晶体缺陷(一):测验

1多选(2分)

点缺陷是

得分/总分

A.

一个方向上尺寸很小

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

材料科学基础试卷(带答案)

材料科学基础试卷(一) 一、概念辨析题(说明下列各组概念的异同。任选六题,每小题3分,共18分) 1 晶体结构与空间点阵 2 热加工与冷加工 3 上坡扩散与下坡扩散 4 间隙固溶体与间隙化合物 5 相与组织 6 交滑移与多滑移 7 金属键与共价键 8 全位错与不全位错 9 共晶转变与共析转变 二、画图题(任选两题。每题6分,共12分) 1 在一个简单立方晶胞内画出[010]、[120]、[210]晶向和(110)、(112)晶面。 2 画出成分过冷形成原理示意图(至少画出三个图)。 3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。 4 以“固溶体中溶质原子的作用”为主线,用框图法建立与其相关的各章内容之间的联系。 三、简答题(任选6题,回答要点。每题5分,共30 分) 1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些? 2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。 3 二元相图中有哪些几何规律? 4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型? 5 材料结晶的必要条件有哪些? 6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些? 7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。 8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系? 9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么? 10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷,为什么? 四、分析题(任选1题。10分) 1 计算含碳量w=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后,组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。 2 由扩散第二定律推导出第一定律,并说明它们各自的适用条件。 3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。 五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) [110].(15分) (1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量. (2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向. (3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向. (4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何? (5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力,试确定单位刃型位错和螺型位错 线受力的大小和方向。(点阵常数a=0.2nm)。 六、论述题(任选1题,15分) 1 试论材料强化的主要方法、原理及工艺实现途径。 2 试论固态相变的主要特点。 3 试论塑性变形对材料组织和性能的影响。

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--------------------。

材料科学基础相图习题DOC

1.下图为一匀晶相图,试根据相图确定: (1) w B =0.40的合金开始凝固出来的固相成分为多少? (2)若开始凝固出来的固体成分为w B =0.60,合金的成分为多少? (3)成分为w B =0.70的合金最后凝固时的液体成分为多少? (4)若合金成分为w B =0.50,凝固到某温度时液相成分w B =0.40,固相成分为w B =0.80,此时液相和固相的相对量各为多少? 2.Mg —Ni 系的一个共晶反应为: 0.23520.546g g i M L M N 纯+(570℃) 设w Ni 1=C 1为亚共晶合金,w Ni 2=C 2为过共晶合金,这两种合金中的先共晶相的质量分数相等,但C 1合金中的α总量为C 2台金中α总量的2.5倍,试计算C 1和C 2的成分。 3.根据A-B 二元相图 (1) 写出图中的液相线、固相线、α和β相的溶解度曲线、所有的两相区及三相恒温转变线; (2) 平衡凝固时,计算A-25B(weight%)合金(y ’y 线)凝固后粗晶β相在铸锭中的相对含量; (3) 画出上述合金的冷却曲线及室温组织示意图。

4.根据如图所示的二元共晶相图 (1)分析合金I,II的结晶过程,并画出冷却曲线; (2)说明室温下合金I,II的相和组织是什么,并计算出相和组织组成物的相对含量? (3)如果希望得到共晶组织加上5%的 初的合金,求该合金的成分。 (4)合金I,II在快冷不平衡状态下结晶,组织有何不同? 5.指出下列相图中的错误: 6. 试述二组元固溶体相的吉布斯(Gibbs)自由能-成分曲线的特点? (a) (b) (c) (d)

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

材料科学基础知识点

材料科学基础 第零章材料概论 该课程以金属材料、陶瓷材料、高分子材料及复合材料为对象,从材料的电子、原子尺度入手,介绍了材料科学理论及纳观、微观尺度组织、细观尺度断裂机制及宏观性能。核心是介绍材料的成分、微观结构、制备工艺及性能之间的关系。 主要内容包括:材料的原子排列、晶体结构与缺陷、相结构和相图、晶体及非晶体的凝固、扩散与固态相变、塑性变形及强韧化、材料概论、复合材料及界面,并简要介绍材料科学理论新发展及高性能材料研究新成果。 材料是指:能够满足指定工作条件下使用要求的,就有一定形态和物理化学性状的物质。 按基本组成分为:金属、陶瓷、高分子、复合材料 金属材料是由金属元素或以金属元素为主,通过冶炼方法制成的一类晶体材料,如Fe、

Cu、Ni等。原子之间的键合方式是金属键。陶瓷材料是由非金属元素或金属元素与非金属元素组成的、经烧结或合成而制成的一类无机非金属材料。它可以是晶体、非晶体或混合晶体。原子之间的键合方式是离子键,共价键。 聚合物是用聚合工艺合成的、原子之间以共价键连接的、由长分子链组成的髙分子材料。它主要是非晶体或晶体与非晶体的混合物。原子的键合方式通常是共价键。 复合材料是由二种或二种以上不同的材料组成的、通过特殊加工工艺制成的一类面向应用的新材料。其原子间的键合方式是混合键。 材料选择: 密度 弹性模量:材料抵抗变形的能力 强度:是指零件承受载荷后抵抗发生破坏的能力。 韧性:表征材料阻止裂纹扩展的能力功能成本

结构(Structure) 性质(Properties) 加工(Processing) 使用性能(Performance) 在四要素中,基本的是结构和性能的关系,而“材料科学”这门课的主要任务就是研究材料的结构、性能及二者之间的关系。 宏观结构←显微镜下的结构←晶体结构←原子、电子结构 重点讨论材料中原子的排列方式(晶体结构)和显微镜下的微观结构(显微组织)的关系。以及有哪些主要因素能够影响和改变结构,实现控制结构和性能的目的。 第一章材料结构的基本知识 1.引言 材料的组成不同,性质就不同。 同种材料因制备方法不同,其性能也不同。这是与材料的内部结构有关:原子结构、原子键合、原子排列、显微组织。 原子结构 主量子数n

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

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

材料科学基础知识点总结

金属学与热处理总结 一、金属的晶体结构 重点内容:面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,八面体、四面体间隙个数;晶向指数、晶面指数的标定;柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。 基本内容:密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。晶体的特征、晶体中的空间点阵。 晶胞:在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元,用来分析原子排列的规律性,这个最小的几何单元称为晶胞。 金属键:失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来,这种结合方式称为金属键。 位错:晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。 位错的柏氏矢量具有的一些特性: ①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型;②柏氏矢量的守恒性,即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关;③位错的柏氏矢量个部分均相同。 刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直;螺型平行;混合型呈任意角度。 晶界具有的一些特性: ①晶界的能量较高,具有自发长大和使界面平直化,以减少晶界总面积的趋势;②原子在晶界上的扩散速度高于晶内,熔点较低;③相变时新相优先在晶界出形核;④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚;⑤晶界易于腐蚀和氧化;⑥常温下晶界可以阻止位错的运动,提高材料的强度。 二、纯金属的结晶 重点内容:均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系;细化晶粒的方法,铸锭三晶区的形成机制。 基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质处理的概念。铸锭的缺陷;结晶的热力学条件和结构条件,非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。 相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。 变质处理:在浇铸前往液态金属中加入形核剂,促使形成大量的非均匀晶核,以细化晶粒的方法。 过冷度与液态金属结晶的关系:液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,

材料科学基础试题及答案

第一章 原子排列与晶体结构 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r 与点阵常数a 的关系是 ;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r 与点阵常数a 的关系是 ;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r 与点阵常数a 的关系是 。 2. Al 的点阵常数为0.4049nm ,其结构原子体积是 ,每个晶胞中八面体间隙数为 ,四面体间隙数为 。 3. 纯铁冷却时在912ε 发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构,配位数 ,致密度降低 ,晶体体积 ,原子半径发生 。 4. 在面心立方晶胞中画出)(211晶面和]211[晶向,指出﹤110﹥中位于(111)平 面上的方向。在hcp 晶胞的(0001)面上标出)(0121晶面和]0121[晶向。 5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。 6 在铅的(100)平面上,1mm 2有多少原子?已知铅为fcc 面心立方结构,其原子半径R=0.175×10-6mm 。 第二章 合金相结构 一、 填空 1) 随着溶质浓度的增大,单相固溶体合金的强度 ,塑性 ,导电性 ,形成间隙固溶体时,固溶体的点阵常数 。 2) 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是(1) ; (2) ;(3) ;(4) 和环境因素。 3) 置换式固溶体的不均匀性主要表现为 和 。 4) 按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分,固溶体可分为 和 。 5) 无序固溶体转变为有序固溶体时,合金性能变化的一般规律是强度和硬度 ,塑性 ,导电性 。 6)间隙固溶体是 ,间隙化合物是 。 二、 问答 1、 分析氢,氮,碳,硼在?-Fe 和?-Fe 中形成固溶体的类型,进入点阵中的位置和固溶度大小。已知元素的原子半径如下:氢:0.046nm ,氮:0.071nm ,碳:0.077nm ,硼:0.091nm ,?-Fe :0.124nm ,?-Fe :0.126nm 。 2、简述形成有序固溶体的必要条件。 第三章 纯金属的凝固 1. 填空 1. 在液态纯金属中进行均质形核时,需要 起伏和 起伏。 2 液态金属均质形核时,体系自由能的变化包括两部分,其中 自由能

材料科学基础试题库

一、单项选择题(请在每小题的4个备选答案中,选出一个最佳答案, 共10小题;每小题2分,共20分) 1、材料按照使用性能,可分为结构材料和 。 A. 高分子材料; B. 功能材料; C. 金属材料; D. 复合材料。 2、在下列结合键中,不属于一次键的是: A. 离子键; B. 金属键; C. 氢键; D. 共价键。 3、材料的许多性能均与结合键有关,如大多数金属均具有较高的密度是由于: A. 金属元素具有较高的相对原子质量; B. 金属键具有方向性; C. 金属键没有方向性; D.A 和C 。 3、下述晶面指数中,不属于同一晶面族的是: A. (110); B. (101); C. (011- );D. (100)。 4、 面心立方晶体中,一个晶胞中的原子数目为: A. 2; B. 4; C. 6; D. 14。 5、 体心立方结构晶体的配位数是: A. 8; B.12; C. 4; D. 16。 6、面心立方结构晶体的原子密排面是: A. {111}; B. {110}; C. (100); D. [111]。 7、立方晶体中(110)和(211)面同属于 晶带 A. [110]; B. [100]; C. [211]; D. [--111]。 6、体心立方结构中原子的最密排晶向族是: A. <100>; B. [111]; C. <111>; D. (111)。 6、如果某一晶体中若干晶面属于某一晶带,则: A. 这些晶面必定是同族晶面; B. 这些晶面必定相互平行; C. 这些晶面上原子排列相同; D. 这些晶面之间的交线相互平行。 7、金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种,它们的晶胞中原子数分别为:A. 4, 2, 6; B. 6, 2, 4; C. 4, 4, 6; D. 2, 4, 6 7、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. 弗兰克缺陷; C. 线缺陷; D. 面缺陷 7、两平行螺旋位错,当柏氏矢量同向时,其相互作用力:

材料科学基础最全名词解释

1.固相烧结:固态粉末在适当的温度,压力,气氛和时间条件下,通过物质与气孔之间的传质,变为坚硬、致密烧结体的过程。 液相烧结:有液相参加的烧结过程。 2.金属键:自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。 3.离子键:金属原子自己最外层的价电子给予非金属原子,使自己成为带正电的正离子,而非金属得到价电子后使自己成为带负电的负离子,这样正负离子靠它们之间的静电引力结合在一起。 共价键:由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。氢键:由氢原子同时与两个电负性相差很大而原子半径较小的原子(O,F,N等)相结合而产生的具有比一般次价键大的键力。 弗兰克缺陷:间隙空位对缺陷 肖脱基缺陷:正负离子空位对的 奥氏体:γ铁内固溶有碳和(或)其他元素的、晶体结构为面心立方的固溶体。 布拉菲点阵:除考虑晶胞外形外,还考虑阵点位置所构成的点阵。 不全位错:柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。 玻璃化转变温度:过冷液体随着温度的继续下降,过冷液体的黏度迅速增大,原子间的相互运动变得更加困难,所以当温度降至某一临界温度以下时,即固化成玻璃。这个临界温度称为玻璃化温度Tg。 表面能:表面原子处于不均匀的力场之中,所以其能量大大升高,高出的能量称为表面自由能(或表面能)。 半共格相界:若两相邻晶体在相界面处的晶面间距相差较大,则在相界面上不可能做到完全的一一对应,于是在界面上将产生一些位错,以降低界面的弹性应变能,这时界面上两相原子部分地保持匹配,这样的界面称为半共格界面或部分共格界面。 柏氏矢量:描述位错特征的一个重要矢量,它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向,也使位错扫过后晶体相对滑动的量。 柏氏矢量物理意义: ①从位错的存在使得晶体中局部区域产生点阵畸变来说:一个反映位错性质以及由位错引起的晶格畸变大小的物理量。 ②从位错运动引起晶体宏观变形来说:表示该位错运动后能够在晶体中引起的相对位移。 部分位错:柏氏矢量小于点阵矢量的位错 包晶转变:在二元相图中,包晶转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。 包析反应:由两个固相反应得到一个固相的过程为包析反应。 包析转变:两个一定成分的固相在恒温(T)下转变为一个新的固相的恒温反应。包析转变与包晶转变的相图特征类似,只是包析转变中没有液相,只有固相。 粗糙界面:界面的平衡结构约有一半的原子被固相原子占据而另一半位置空着,这时界面称为微观粗糙界面。 重合位置点阵:当两个相邻晶粒的位相差为某一值时,若设想两晶粒的点阵彼此通过晶界向对方延伸,则其中一些原子将出现有规律的相互重合。由这些原子重合位置所组成的比原来晶体点阵大的新点阵,称为重合位置点阵。 成分过冷;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。

《材料科学基础》总复习(完整版)

《材料科学基础》上半学期容重点 第一章固体材料的结构基础知识 键合类型(离子健、共价健、金属健、分子健力、混合健)及其特点;键合的本质及其与材料性能的关系,重点说明离子晶体的结合能的概念; 晶体的特性(5个); 晶体的结构特征(空间格子构造)、晶体的分类; 晶体的晶向和晶面指数(米勒指数)的确定和表示、十四种布拉维格子; 第二章晶体结构与缺陷 晶体化学基本原理:离子半径、球体最紧密堆积原理、配位数及配位多面体; 典型金属晶体结构; 离子晶体结构,鲍林规则(第一、第二);书上表2-3下的一段话;共价健晶体结构的特点;三个键的异同点(举例); 晶体结构缺陷的定义及其分类,晶体结构缺陷与材料性能之间的关系(举例); 第三章材料的相结构及相图 相的定义 相结构 合金的概念:

固溶体 置换固溶体 (1)晶体结构 无限互溶的必要条件—晶体结构相同 比较铁(体心立方,面心立方)与其它合金元素互溶情况(表3-1的说明) (2)原子尺寸:原子半径差及晶格畸变; (3)电负性定义:电负性与溶解度关系、元素的电负性及其规律;(4)原子价:电子浓度与溶解度关系、电子浓度与原子价关系;间隙固溶体 (一)间隙固溶体定义 (二)形成间隙固溶体的原子尺寸因素 (三)间隙固溶体的点阵畸变性 中间相 中间相的定义 中间相的基本类型: 正常价化合物:正常价化合物、正常价化合物表示方法 电子化合物:电子化合物、电子化合物种类 原子尺寸因素有关的化合物:间隙相、间隙化合物 二元系相图: 杠杆规则的作用和应用; 匀晶型二元系、共晶(析)型二元系的共晶(析)反应、包晶(析)

型二元系的包晶(析)反应、有晶型转变的二元系相图的特征、异同点; 三元相图: 三元相图成分表示方法; 了解三元相图中的直线法则、杠杆定律、重心定律的定义; 第四章材料的相变 相变的基本概念:相变定义、相变的分类(按结构和热力学以及相变方式分类); 按结构分类:重构型相变和位移型相变的异同点; 马氏体型相变:马氏体相变定义和类型、马氏体相变的晶体学特点,金属、瓷中常见的马氏体相变(举例)(可以用许教授提的一个非常好的问题――金属、瓷马氏体相变性能的不同――作为题目) 有序-无序相变的定义 玻璃态转变:玻璃态转变、玻璃态转变温度、玻璃态转变点及其黏度按热力学分类:一级相变定义、特点,属于一级相变的相变;二级相变定义、特点,属于二级相变的相变; 按相变方式分类:形核长大型相变、连续型相变(spinodal相变)按原子迁动特征分类:扩散型相变、无扩散型相变

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》试题大全

《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 29、 30、 二、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×√(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_____。(其中Ko是平衡分配系数) A、1

材料科学基础课后习题答案

《材料科学基础》课后习题答案 第一章材料结构的基本知识 4. 简述一次键和二次键区别 答:根据结合力的强弱可把结合键分成一次键和二次键两大类。其中一次键的结合力较强,包括离子键、共价键和金属键。一次键的三种结合方式都是依靠外壳层电子转移或共享以形成稳定的电子壳层,从而使原子间相互结合起来。二次键的结合力较弱,包括范德瓦耳斯键和氢键。二次键是一种在原子和分子之间,由诱导或永久电偶相互作用而产生的一种副键。 6. 为什么金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体为高? 答:材料的密度与结合键类型有关。一般金属键结合的固体材料的高密度有两个原因:(1)金属元素有较高的相对原子质量;(2)金属键的结合方式没有方向性,因此金属原子总是趋于密集排列。相反,对于离子键或共价键结合的材料,原子排列不可能很致密。共价键结合时,相邻原子的个数要受到共价键数目的限制;离子键结合时,则要满足正、负离子间电荷平衡的要求,它们的相邻原子数都不如金属多,因此离子键或共价键结合的材料密度较低。 9. 什么是单相组织?什么是两相组织?以它们为例说明显微组织的含义以及显微组织对性能的影响。 答:单相组织,顾名思义是具有单一相的组织。即所有晶粒的化学组成相同,晶体结构也相同。两相组织是指具有两相的组织。单相组织特征的主要有晶粒尺寸及形状。晶粒尺寸对材料性能有重要的影响,细化晶粒可以明显地提高材料的强度,改善材料的塑性和韧性。单相组织中,根据各方向生长条件的不同,会生成等轴晶和柱状晶。等轴晶的材料各方向上性能接近,而柱状晶则在各个方向上表现出性能的差异。对于两相组织,如果两个相的晶粒尺度相当,两者均匀地交替分布,此时合金的力学性能取决于两个相或者两种相或两种组织组成物的相对量及各自的性能。如果两个相的晶粒尺度相差甚远,其中尺寸较细的相以球状、点状、片状或针状等形态弥散地分布于另一相晶粒的基体内。如果弥散相的硬度明显高于基体相,则将显著提高材料的强度,同时降低材料的塑韧性。 10. 说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义,说明稳态结构和亚稳态结构之间的关系。 答:同一种材料在不同条件下可以得到不同的结构,其中能量最低的结构称为稳态结构或平衡太结构,而能量相对较高的结构则称为亚稳态结构。所谓的热力学条件是指结构形成时必须沿着能量降低的方向进行,或者说结构转变必须存在一个推动力,过程才能自发进行。热力学条件只预言了过程的可能性,至于过程是否真正实现,还需要考虑动力学条件,即反应速度。动力学条件的实质是考虑阻力。材料最终得到什么结构取决于何者起支配作用。如果热力学推动力起支配作用,则阻力并不大,材料最终得到稳态结构。从原则上讲,亚稳态结构有可能向稳态结构转变,以达到能量的最低状态,但这一转变必须在原子有足够活动能力的前提下才能够实现,而常温下的这种转变很难进行,因此亚稳态结构仍可以保持相对稳定。 第二章材料中的晶体结构 1. 回答下列问题: (1)在立方晶系的晶胞内画出具有下列密勒指数的晶面和晶向: 32)与[236] (001)与[210],(111)与[112],(110)与[111],(132)与[123],(2 (2)在立方晶系的一个晶胞中画出(111)和(112)晶面,并写出两晶面交线的晶向指数。 解:(1)

材料科学基础选择题版

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1、极化会对晶体结构产生显着影响,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)。

材料科学基础试卷答案

中南大学考试试卷答案 2001 —— 2002 学年第二学期时间 110 分钟 材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式:闭卷 专业年级材料 1999 级总分 100 分,占总评成绩 70% 一、名词解释(5分×8) 1、金属玻璃 2、金属间化合物 3、离异共晶 4、晶界偏聚 5、科垂尔气团(Cottrell Atmosphere) 6、孪生 7、反应扩散 8、变形织构 参考答案: 1.金属玻璃:指金属从液态凝固后其结构与液态金属相同的固体; 2.金属间化合物:金属与金属、金属与某些非金属之间形成的化合物,结构与组成金属间化合物的纯金属不同,一一般具有熔点高、硬度高、脆性大的特点。 3.离异共晶:有共晶反应的合金中,如果成分离共晶点较远,由于初晶数量多,共晶数量很少,共晶中与初晶相同的相依附初晶长大,共晶中另外一个相呈现单独分布,使得共晶组织失去其特有组织特征的现象; 4.晶界偏聚:由于晶内与晶界上的畸变能差别或由于空位的存在使得溶质原子或杂质原子在晶界上的富集现象; 5.科垂尔气团:溶质原子在刃型位错周围的聚集的现象,这种气团可以阻碍位错运动,产生固溶强化效应等结果; 6.孪生:是晶体塑性变形的一种重要方式,晶体在切应力作用下,晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向相对于另一部分晶体作均匀切变,使得相邻部分晶体取向不同,并以切变晶面(挛晶面)成镜面对称; 7.反应扩散:伴随有化学反应而形成新相的扩散称为反应扩散,如从金属表面向内部渗入金属时,渗入元素浓度超过溶解度出现新相; 8.变形织构:经过塑性变形后原来多晶体中位向不同的晶粒变成取向基本一致,形成晶粒的择优取向,择优取向后的晶体结构为织构,若织构是在塑性变形中产生的,称为变形织构。 二、问答题 1、(10分)标出hcp晶胞中晶面ABCDEF面、ABO面的晶面指数,OC方向、OC方向的晶向指数。这些晶面与晶向中,那些可构成滑移系?指出最容易产生滑移的滑移系。

材料科学基础选择题版

1、极化会对晶体结构产生显着影响,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,其由大到小的顺序为(A)。(A)沸石>萤石>MgO (B)沸石>MgO>萤石(C)萤石>沸石>MgO (D)萤石>MgO>沸石 15、根据鲍林(Pauling)规则,离子晶体MX2中二价阳离子的配位数为8时,一价阴离子的配位数为(B)。 (A)2 (B)4 (C)6 (D)8 16、构成硅酸盐晶体的基本结构单元[SiO4]四面体,两个相邻的[SiO4]四面体之间只能(A)连接。 (A)共顶(B)共面(C)共棱(D)A+B+C 17、点缺陷与材料的电学性质、光学性质、材料的高温动力学过程等有关,以下点缺陷中属于本征缺陷的是(D)。

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