材料科學基礎試題

1、有關晶體結構：填空：布拉菲點陣共有種，歸納為個品系。面心立方結構單個晶胞中的原子數(shù)為,密排六方結構單個晶胞中的原子數(shù)為。選擇：NaCl和金剛石的晶體結構相差很大，但它們都屬于（）點陣。（A）簡單立方（B）體心立方（C）面心立方選擇：體心立方結構最密排的晶向族為（）。（A）<110>（B）<100>（C）<111>名稱解釋：空間點陣晶胞配位數(shù)滑移系密勒指數(shù)問答：在面心立方晶胞中畫出（101）和110,并分析它們能否構成滑移系？填空：面心立方（fcc）晶體的滑移面是,滑移方向是,共有個滑移系。填空：每個體心立方晶胞中的原子數(shù)為,配位數(shù)為;每個面心立方晶胞中的原子

2、數(shù)為,配位數(shù)為。選擇：BCC的角上的原子彼此（）。（A）接觸（B）不接觸（C）無法判斷判斷：面心立方、體心立方和密排六方是金屬的三種常見晶體結構，它們都屬于空間點陣。問答：分別計算fcc晶體中100、110和111晶向上的線密度（用點陣常數(shù)a表示），并說明哪個晶向是密排方向。填空：氯化鈉（NaCl）的晶體結構屬于空間點陣。填空：面心立方（fcc）晶體的滑移面是,滑移方向是,共有個滑移系。選擇：金屬晶體的配位數(shù)主要由（）決定。（A）離子半徑比值（B）晶體結構（C）價電子數(shù)選擇：金屬的三種常見晶體結構中，不能作為一種空間點陣的是（）結構。（A）密排六方（B）面心立方（C）體心立方問答：畫出立方品系

3、的晶面和晶向：（21N）、（421）、121問答：分別計算fcc晶體中100、110和111晶向上的線密度（用點陣常數(shù)a表示），并說明哪個晶向是密排方向。因此面心立方結構問答：面心立方結構中的八面體間隙比體心立方結構中的大,的致密度比體心立方的低。有關鍵能曲線：問答：利用健能曲線可以得到材料的哪些性能指標？問答：原子間的結合鍵有哪幾種？各有什么特點？判斷：聚乙烯中的CH化學鍵屬于氫鍵。問答：應用二次鍵強度的概念，判斷Cl4H30和C5H12這兩種材料中哪種材料的熔點更高，并說明原因。問答：Ge是共價鍵結合而Cu是金屬鍵結合，在二者可比的溫度下，哪種材料的自擴散系數(shù)大？為什么？有關固溶體及固溶度

4、：判斷：鐵素體與奧氏體的根本區(qū)別在于固溶度不同，前者小而后者大。判斷：兩元素形成間隙固溶體時，只要晶格類型相同，原子直徑相近，就可以形成無限固溶體。判斷：兩組元形成無限（或連續(xù)）固溶體的必要條件是它們的晶體結構相同。判斷：因為口-Fe的致密度比XFe的小，即口-Fe品格內(nèi)的總間隙比Fe的大，所以當鐵與碳形成固溶體時，«-Fe的溶碳能力肯定比¥-Fe的大。填空：形成間隙固溶體時，溶劑的點陣常數(shù)通常會（）。（A）增大（B）減小（C）不變填空：合金相可以分為和兩大類。問答：Hume-Rothery關于固溶體溶解度所提出了以下經(jīng)驗規(guī)則主要內(nèi)容是什么。填空：根據(jù)溶質(zhì)在溶劑品格中的位置

5、，固溶體可以分為和一兩大類。有關缺陷：選擇：點缺陷包括空位、間隙原子和（）。（A）沉淀相（B）置換原子（C）晶界判斷：螺位錯只有一個滑移面。判斷：一個不含空位的完整晶體在熱力學上是穩(wěn)定的。問答：柏氏矢量不但可以判斷位錯的類型，而且可以反映由位錯引起的晶格畸變量。問答：一根位錯線具有唯一的柏氏矢量，但是當位錯線的形狀發(fā)生改變時，柏氏矢量也會改變。判斷：大角度晶界的界面能隨著相鄰晶粒位向差的增加而增大。判斷：位錯線是晶體中已滑移區(qū)域和未滑移區(qū)域的邊界線，因此不可能中斷于晶體內(nèi)部。問答：什么是交滑移?為什么只有螺位錯可以發(fā)生交滑移而刃位錯卻不能？問答：柏氏矢量的大小反應了位錯的“強度”，體現(xiàn)了位錯缺

6、陷所造成的晶格畸變的程度；同時反應滑移面兩側相對滑移量。判斷：為降低表面能，自由晶體的外表面通常是其密排面。問答：刃型位錯和螺型位錯有何異同？有關擴散：填空：在置換型固溶體中，原子擴散的方式一般為（）。（A）空位機制（B）間隙機制（C）原子互換機制選擇：在柯肯達爾效應中，標記面發(fā)生漂移的主要原因是擴散偶中（）。（A）兩組元的原子尺寸不同（B）兩組元的擴散速率不同（C）僅有一種組元在擴散判斷：影響擴散系數(shù)D的因素主要是溫度和擴散激活能。判斷：A和A-B合金焊合后發(fā)生柯肯達爾效應，測得界面向A試樣方向移動，說明B組元的擴散速率大于A組元。問答：擴散的主要機制有哪些？問答：在相同的條件下，空位形成能

7、越大，則空位濃度越低；加熱溫度越高，則空位濃度越大。選擇：自擴散的激活能等于()0(A)空位的形成能(B)空位的遷移能(C)空位的形成能與遷移能的總和選擇：原子擴散的驅(qū)動力是()。(A)組元的濃度梯度(B)組元的化學位梯度(C)溫度梯度問答：Fick第一定律只適用于濃度梯度8C/£x不隨時間變化的穩(wěn)態(tài)擴散。選擇：下列三種擴散中，()的擴散激活能最小。(A)C在HCPTi(B)N在BCCTi(C)Ti在HCPTi。問答：在離子晶體中，如在局部區(qū)域形成肖脫基(Schottky)缺陷，則這個區(qū)域中陽離子空位濃度與陰離子空位濃度相等。問答：比較下列三種的擴散過程的難易程度，并說明理由：C在H

8、CPTi、N在BCCTi、Ti在HCPTi0相及相變：選擇：根據(jù)二元相圖相區(qū)接觸法則，下列說法正確的是()0(A)兩個單相區(qū)之間必定有一個三相區(qū)隔開(B)兩個兩相區(qū)必須以單相區(qū)或三相水平線隔開(C)三相水平線和四個兩相區(qū)相鄰選擇：在一定壓強和溫度下，二元合金中存在兩相平衡的條件是()。(A)值相和P相有相同的自由能(B)相和P相有相同的晶體結構(C)兩組元在京相中的化學位等于其在P相中的化學位問答：根據(jù)Fe-Fe3C相圖，分析含1.2(mass.)%C的鐵碳合金的平衡結晶過程，并計算其室溫組織組成物和相組成物的相對量。選擇：鋼中的珠光體是()。(A)鐵素體和滲碳體的混合物(B)鐵素體和奧氏體的

9、混合物(C)奧氏體和滲碳體的混合物問答：根據(jù)Ag-Cu二元相圖(見下圖)，計算Ag-Cu合金(WCu=0.60%)(y'y線)在點M對應溫度下液相和B相的相對量；畫出上述合金在平衡凝固時的冷卻曲線，標明曲線上各階段的相變或相組成，并說明其室溫組織是什么？填空：含1.2(mass.)%C的碳鋼經(jīng)平衡凝固后，其室溫組織組成物為和選擇：含1.2（mass.）%C的碳鋼經(jīng)平衡凝固后，其室溫組織組成物為（）。（A）鐵素體和滲碳體（B）珠光體和二次滲碳體（C）鐵素體和珠光體選擇：鑄鐵與碳鋼的區(qū)別在于有無（）。（A）萊氏體（B）珠光體（C）鐵素體選擇：一塊單相多晶體包含（）。（A）不同化學成分的幾部

10、分晶體（B）相同化學成分，不同結構的幾部分晶體（C）相同化學成分，相同結構，不同位相的幾部分晶體填空：在非平衡凝固條件下，某些亞共晶或過共晶成分的合金也能得到100%的共晶組織，這種共晶組織稱為。判斷：根據(jù)相律計算，在勻晶相圖中的兩相區(qū)內(nèi)，其自由度為2,即溫度與成分都可以獨立改變。選擇：含0.4（mass.）%C的碳鋼經(jīng)平衡凝固后，其室溫組織組成物為（）。（A）鐵素體和滲碳體（B）珠光體和二次滲碳體（C）鐵素體和珠光體判斷：在二元相圖中，計算兩相相對量的杠桿法則只能用于三相平衡水平線上。問答：寫出Fe-FaC相圖中共晶和共析轉(zhuǎn)變的反應式，指出轉(zhuǎn)變的溫度、各種反應物和生成物的含碳量，并計算轉(zhuǎn)變剛

11、結束時共晶組織和共析組織中各組成相的相對量。有關高分子：選擇：從側基的尺寸大小可知，下列三種材料中最易結晶的是（）。（A）聚乙烯（B）聚丙烯（C）聚苯乙烯選擇：在下列三種物質(zhì)中，其玻璃轉(zhuǎn)變溫度（Tg）最高的是（）o（A）聚乙烯（B）聚氯乙烯（C）聚苯乙烯判斷：線性聚合物和具有支鏈的聚合物都是熱塑性的。判斷：高分子材料是否具有柔順性主要決定于主鏈鏈節(jié)的運動能力。問答：影響聚合物結晶度的因素主要有哪些？選擇：伸長的聚合物鏈比卷曲的聚合物鏈（）。（A）穩(wěn)定（B）不穩(wěn)定（C）無法判斷填空：非晶態(tài)的線性高聚物在不同溫度下按力學性質(zhì)分為、高彈態(tài)和粘流態(tài)。填空：聚合物的構型分為、和三種。問答：隨著橡膠材料中硫（或氧）含量的增加，其剛度怎樣變化？為什么？判斷：橡膠的玻璃轉(zhuǎn)化溫度在室溫以上。問答：熱塑性和熱固性聚合物受熱的表現(xiàn)有何不同？并從分子鏈結構的角度加以解釋。問答：線性聚合物和具有支鏈的聚合物都是熱塑性的。判斷：非晶態(tài)的線性高聚物