材料科学基础-1

1、材料科学基础-1（总分：90.00，做题时间：90分钟）一、论述题（总题数：9,分数：90.00）1.对于许多高分子材料，其抗拉强度"是数均相对分子质量 的函数：式中，b 0为无限大分子量时的抗拉强度；A为常数。已知两种聚甲基丙烯酸甲酯的数均相对分子质量分别为4X10 4和6X104,所对应的抗拉强度则分别为107MPa和170MPq试确定数均相对分子质量为 3X104时的抗拉强度b b。（分数：10.00 ）正确答案：（解析:2假定有一个b在晶向的刃型位错沿着（100）晶面滑动，如果有另一个伯氏矢量在010方向，沿b方向为100，着（001）晶面上运动的刃型位错，通过上述位错时该位

2、错将发生扭折还是割阶 ？如果有一个 并在（001）品面上滑动的螺型位错通过上述位错，试问它将发生扭折还是割阶？（分数：10.00 ） 正确答案：（扭折；割阶。）解析：3. 在某晶体的扩散实验中发现，在500C时，1010个原子中有1个原子具有足够的激活能，可以跳出其平衡位置而进入间隙位置；在 600C时，此比例会增加到109。求此跳跃所需要的激活能。在700C时，具有足够能量的原子所占的比例为多少？（分数：10.00 ）正确答案：（热激活过程通常可由著名的Arrhenius方程来描述。令 E为形成一个间隙原子所需的能量,因此，能量超过平均能量而具有高能量的原子数n与总原子数N之比为式中A为比例

3、常数；k为玻尔兹曼常数；T为绝对温度 上式两边取对数，则有解上述联立方程得lnA=-2.92 , E=2.14X10-10(J)故 II）解析：在700C时4. 何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数（分数：10.00）正确答案：（在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然而它们的化学性质相同，这种物质称 为同位素。由于各同位素所含的中子量不同（质子数相同），故具有不同含量同位素的元素，总的相对原子质量不为正整数。）解析：5. 铁的回复激活能为88.9kJ/mol，如果将经冷变形的铁在 400C下进行回复处理，使其残留加工硬化为 60% 需160min，问在450C下回复处理

4、至同样效果需要多少时间？（分数：10.00）正确答案：（解析：6. AI 3+和O-的离子半径分别为 0.051nm，0.132nm，试求Ag的配位数（分数：10.00）为 0.2250.414时，其CN为4。负正确答案: 离子晶体配位数CN取决于阳、阴离子半径之比，查表得知，当 离子多面体形状为四面体形。）解析：7. Cu的原子数分数为 4.6%的Al-Cu合金经550C固溶处理后，a相中含有x（Cu）=2%,将其重新加热到100C 并保温一段时间后，析出的 9相遍布整个合金体积，9相为fee结构，r=0.143nm， 9粒子的平均间距为5nm,计算：每enf合金中含有多少9相粒子？ 若析出

5、9后，a相中Cu原子可忽略不计，则每个 9粒子中含有多少个 Cu原子?（分数：10.00）正确答案:（假设每一个9相粒子体积为5nm5，则9粒子数为fee结构每单位晶胞有4个原子,由于x（Cu）=2%,故每cm3中的Cu原子数=1.213 X10 21（个/cm3），所以，每个9相粒子中含Cu原子数=151.6（个 /cm3）解析:8. 计算Ni（密度p =8.90g/cm3）的饱和磁化强度和饱和磁通密度。（分数：10.00 ）正确答案：（饱和磁化强度是单位原子玻尔磁子数（上述为0.60）、玻尔磁子大小和单位体积（m3）原子数N的乘积，即MS=0.60 ii bN而单位体积（m3）原子数取决于Ni的密度p原子质量AN和阿伏加德罗常数 Na,如下式：所以，饱和磁化强度MS=0.6 X（9.27 X10 -24） X（9.13 X 10 28）=5.1 X10 5A/m饱和磁通密度BS= ii 0MS=（4 n X107） X（5.1 X10 5）=0.64T）解析：9. Pt的