期末样卷-材料科学基础

1、A、1 ；C、3；4、脱位原子挤入结点的间隙，形成的空位与间隙原子对合称为（B、异类原子；D、弗兰克耳缺陷。，与剪切力的方向-B、平行，垂直；D、垂直，平行。定成分的固相， 在某一温度下同时分解成两个成分与结构不相同的固相。A、共晶反应；C、包晶反应；7、铁碳相图中，通过包晶反应能获得的组织为：A、珠光体；C、莱氏体；8、 下列关于成分过冷的说法，错误的是：（：A、温度梯度越小，越容易出现成分过冷；A、间隙原子；C、肖脱基缺陷；5、刃型位错的位错线，与柏氏矢量A、平行，平行；C、垂直，垂直；共析反应;包析反应。（ B 奥氏体； 渗碳体。D ）6、B、2；D、4fB、铸件的凝固速度越快，越容易造

2、成成分过冷；C、合金的凝固温度范围越大（液相线与固相线间隔越大），越容易出现成分过冷;D、溶质浓度越小，越容易出现成分过冷。9、 微观光滑的界面，在宏观上是 _ 的，其生长机制为 _ 生长机制。（A、光滑，垂直；B、光滑，二维；C、粗糙，垂直；D、粗糙，二维。10、 物理气相沉积与化学气相沉积相比，具有以下特点：（ D）。A、反应温度很低；B、沉积速度快；C、会有少量化学反应发生；D、只能实现单一元素沉积。、不定项选择题（每题2分，共10分，多选不给分/漏选给1分）1、下列属于高分子近程结构范畴的有（A、结构单元的键接顺序；C、链结构的成分；E、单个高分子的大小；2、下述关于面心立方 fee

3、的叙述正确的是A、fee 的密排面是111；B、fee 的密排方向是 ；C、fee 晶胞中的原子数为 4 个；D、 fee 结构中原子的配位数为12；E、fee 的致密度为 0.68。3、 下列说法正确的是： （BCDE）。A、螺型位错具有两种运动方式：滑移与攀移；B、利用浸蚀技术和透射电镜均可以观察到晶体中的位错；C、位错的能量与柏氏矢量模的平方成正比；D、位错的曲率半径越小，保持位错弯曲所需要的切应力越大；E、割阶对位错的运动有较大的阻碍作用；F、 扭折对位错的运动有较大的阻碍作用。4、 下列说法正确的是：（ BC）。A、置换固溶体中，溶质原子与溶剂原子的尺寸相差越大，其溶解度越大；B、置

4、换固溶体中，溶质原子与溶剂原子的尺寸相差越大，其溶解度越小；C、置换固溶体中，溶质与溶剂的晶体结构越相似，其溶解度越大；D、置换固溶体中，溶质与溶剂的晶体结构越相似，其溶解度越小；E、间隙固溶体中，溶质原子与溶剂原子的尺寸相差越小，其溶解度越大；F、 间隙固溶体中，溶质与溶剂的晶体结构越相似，其溶解度越大；5、 下图示出了 ABC 三组元的成分三角形，关于S与 P 点成分描述正确的是（A、A=10%,B=20%,C=70% ；B、A=10%,B=70%,C=20% ；C、A=20%,B=10%,C=70% ；D、A=20%,B=70%,C=10% ；E、A=70%,B=10%,C=20% ；A

5、CD ）。B、单个高分子的形态；D、高分子的支化与交联;F、高分子链的柔顺性。ABCD）。CF )。F、A=70%,B=20%,C=10%。、名词解释（每题3分，共12分）1、官能度_2、晶体_3、空间点阵_4、固溶体_相；固溶强化；中间相；晶体缺陷；柏氏矢量；均匀形核；非均匀形核；平衡凝固；非 平衡凝固；伪共晶；离异共晶；成分过冷；平衡分配系数；枝晶偏析。四、简要回答问题（每题3分，共18分）1、在线型高分子、支化高分子、交联高分子、三维网状高分子这四种类型的高分子中，哪些能够在加热过程中熔融？哪些能够在有机溶剂中溶解？答：线型高分子与支化高分子能够在加热过程中熔融。线型高分子与支化高分子能

6、够在_有机溶剂中溶解。（答对一个给 2 分，全对给 3 分）2、什么是空间点阵与晶胞？它们之间有什么关联？答：_作周期性规则排列所形成的三维阵列。晶胞则是在点阵中选取的具有代表性的基本单元,_将晶胞在三维空间重复堆砌就构成了空间点阵。3、简述描述离子晶体配位特征的鲍林规则。答：Pauli ng 第一规则：在离子晶体中，正离子周围形成一个负离子配位多面体，正负离子_之间的平衡距离取决于离子半径之和，而正离子的配位数则取决于正负离子的半径比，也称多面体规则。 Pauli ng 第二规则 静电价规则：在稳定的离子晶体结构中，每个负离子 的电价Z-等于或接近于与之邻接的各正离子静电强度S 的总和。Pa

7、uli ng 第三规则：在晶体结构中，每个配位多面体以共顶方式连接，共棱连接特别是共面连接方式存在时，会使 结构的稳定性降低。Pauli ng 第四规则：在一个含有多种阳离子的晶体中，电价高而配位数 小的那些阳离子所形成的配位多面体不倾向于相互直接连接。Pauli ng 第五规则：在一个晶体结构中，本质不同的结构组元的种类，倾向于最少，也称节约规则。（答对三个给 3 分）4、影响置换固溶体溶解度的因素有那些？简要阐述其影响规律。答：影响置换固溶体溶解度的因素主要有以下四点：（1 ）尺寸因素，溶质原子与溶剂原子半径相差越小， 溶解度越大；（2）晶体结构因素， 溶质原子与溶剂原子的晶体结构越相似，

8、 溶解度越大；（3）电负性差因素，两元素的电负性差相差越大，溶解度越小；（4）电子浓度因素，越接近极限电子浓度，溶解度越小。（答对三个给 3 分）5、如果温度梯度足够小的话，单一组分的纯金属在一定条件下可以产生成分过冷吗？答：_单一组分的纯金属在凝固过程中没有组分的变化，故在凝固过程不会产生成分过冷。6、简述蒸发过程的几个步骤。答：_平台上成为被吸附原子；吸附原子在固体表面上扩散；吸附原子离开表面进入气相。五、绘图题（每题4分，共8分）1、在下列立方晶系的晶胞内，左图标出（012）,右图标出012。x2、根据右下图的 A-B 二元相图，通过绘图求出以下问题。（4分）（1） 当最先凝固出来固相的

9、成分点WB为 90%时，请通过绘图找出合金的成分点。（2 分）（2）成分点为 WB=40%的合金开始凝固 时，通过绘图找出最先结晶出来的 固相成分点。（2 分）六、计算题（每题5分，共20分）1、Mn 的同素异构体有一为立方结构，其晶格常数计算：Mn 晶胞中有几个原子，其致密度为多少?a=0.632nm ,p7.26g/cm3, r=0.122nm，请 ( Mn的原子量 54.94, NA=6.023 氷 023)解：由p3= n(MMn/NA)，可得：n =p3NA/ MMn，即有：n = 7.26(0632 10-7)3汕 6.023 1023) 54.94 =20(个)(3 分)K =

10、nv/V= 20(4/3)n3/a3= 0.602(2 分)2、CsBr 的晶体结构如下图所示，rcs+=0.167nm , rBr-=0.203nm，请计算 CsBr 晶体的点阵常数a 为多少 nm?它的密度是多少g/cm3?（ Cs 的原子量为 132.9, Br 的原子量为 79.90,阿佛伽德罗常数为 6.02 /023）解：根据 CsBr 晶体的结构，其对角线方向密排，所以有:2 (rCs+ + rBr-) =6a，故 a=2(0167+0203)nm=0.427nmV3（2 分） ；m =血卜+口。$+) _ (MB+MCS+)_(79.90+132.9)P-_3_3_7 323V

11、a3a3NA(0.427 107)36.02 10=4.54g/cm3（3 分）3、通过计算说明下列位错反应能否进行:几何条件：反应前：a1102a aa-110-121-211266(1 分)1、在下列立方晶系的晶胞内，左图标出（012）,右图标出012。2由于几何条件满足，能量条件也满足，故反应可以进行。4、固溶体合金的相图如下图所示，试根据相图确定：若首先凝固出来的固相成分含360%，通过绘图标出合金的成分（绘图）；合金成分为3（B） = 50%，凝固到某温度时液相含3（B）为 32%,固相含有3（B） = 72%，此时液体和固相各占多少（计算）？温度二7a(1 )过 60%的固相线做横

12、线，交液相线于 18-19% ; (3 分)(2) 液相占(72-50)/( 72-32 )=22/40=55% ,固相占(50-32)/(72-32)=18/40=45%(2 分)A 20406080 BW(B) %七、综合题（二题，共22分）1、立方晶系中，有一个柏氏矢量在010晶向的刃型位错 b1沿着/ 100）晶面滑动。/1）另有一个伯氏矢量在010方向，沿着/ 001 ）晶面上运动的刃型位错b2；当位错 b2通过 b1时将发生扭折还是割阶？绘出b2在交割后的位错线形状。/ 2）另有一个伯氏矢量为100,并在/ 001 ）晶面上滑动的螺型位错b3；如果和位错 b3交割后，b1将发生扭折

13、还是割阶？2、Pt-Ag 二元合金相图如图所示。根据相图回答下列问题:反应后:a1216-211- 330 - 11066 2(1 分)能量条件：反应前:b22a2(1 分)反应后:b2(1 分)绘出 b1在交割后的位错线形状。/ 8 分）(1 分)(B)=(14 分)（1）Ag 含量为 42.4%的合金在 1186C发生何种转变？写出其转变方程式。（2 分）（2）Ag 含量为 20%的合金，从高温缓 慢冷却到低温；在 1186C时，当转 变发生前，分别存在哪些相？计算 各相所占总物相的比例。（4 分）（3）Ag 含量为 20%的合金，从高温缓慢冷却到低温；在在哪些相？计算各相所占总物相的比例。（4 分）（4）Ag 含量为 60%的合金，从高温缓慢冷却到低温；在在哪些相？计算各相所占总物相的比例。（4 分）答：（1）包晶转变（1 分）。转变方程式：a+LT3（1 分）。（2）存在a与 L 两相（2 分），各自比例:66.3 2066.3 10.582.97%