《材料科学基础》期中考试卷参考答案

《材料科学基础》期中考试卷参考答案1．以下对称要素组合不正确的选项是〔A〕A．L⊥L→2LB．P⊥L→PLC22244C．P+L→L3PD．L⊥L→L3LP332332ii2．以下对称关系哪种不正确(D)A．L=L+CB．L=L+CC．LLLPD．LLC336363344iSiSi3．点缺陷是热力学的A．稳固，稳固缺陷，而位错是热力学的B．稳固，不稳固B〕C．不稳固，稳固D．不稳固，不稳固4．a≠b≠c、α＝β＝γ=90°的晶体属于什么晶族和晶系〔C〕A．中级晶族，正交晶系B．中级晶族，四方晶系C．低级晶族，正交晶系D．低级晶族，四方晶系5．由晶面〔121〕与〔100〕所决定的晶带轴指数为〔B〕A．(012)B．[012]C．(D．[221]二．填空题〔此题共14小题，除第3、5小题为2格外，每空1分，共40分〕1．材料科学基础的研究内容是：结构与性的关系。复合材料。依照材料特性和用途常又可分为：结构材料和功能材料。3．立方晶体所包含的对称元素有哪些：3L4L36L9PC。424．依照晶体中高次轴的存在及数目将晶体划分为高级晶族、中级晶族和低级晶族3个晶族，据旋转轴和旋转反伸轴的轴次和数目把晶体分成立方晶系、三方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单任斜晶系、三斜晶系7个晶系。5．请写出在立方晶系中置换固溶体和间隙固溶体两种固溶体，据外来组元固溶度可分为连续型和有限型两种固溶体。7．非晶态固体的结构具有近程有序和远程无序特点。8．在玻璃NaO·AlO·2SiO中，网络形成体：2SiO，网络中间体：2223AlO，网络变性体：NaO。网络变性体增加，桥氧下降，玻璃粘度223下降。9．高分子材料相对分子质量愈大，机械强度愈大，粘度增加，加工愈差一条分子链能够穿过几个晶胞。10．高聚物的结晶度越高，密度增大，熔点升高，硬度增大，拉伸强度提高，伸长率随之降低。11．晶体中缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷这三种类型。12．常通过淬火、辐照和塑性变形这三种方法产生过饱和点缺陷。13．两个平行刃型位错相互作用时，假设只承诺滑移，柏氏矢量同号的将垂直于滑移面排列，异号的将束缚于45线上。柯垂耳气团会阻碍位0错运动，需要外力作更多的功，这确实是固溶强化效应。位错塞积会产生应力集中，这是晶体受外力作用产生裂缝的重要机制。14．位错交割后，每个位错线上都会产生一小段曲折位错，柏氏矢量与携带它们的位错相同，大小取决于与之相交的另一位错的柏氏矢量割阶扭拆。三．简答题〔此题共7小题，每题6分，共42分〕BCC[421]，其临界切应力0.4MPa，圆柱体的横截面积为25mm2c的极射投影图如下：[111][110]依照镜像规那么在BCC晶体结构中最先滑移的滑移系为：11]〔2〕Pc当滑移系开始滑移时：coscosco11]5337[42415o2A425PA6342ccoscos25o4736206N答：高岭石属单网层结构，上层是铝氧羟基八面体[AlO(OH)]，下层5-24是硅氧四面体[SiO]，活性氧向上，每个活性氧连1个[SiO]和2个4-44[AlO(OH)]或连1个H和2个[AlO(OH)]，层间通过氢键结合。+2424aa4．假设面心立方晶体中有b的全位错和b的不全位错，26此两位错相遇发生位错反应，试问：（1）此反应能否进行？什么缘故？（2）写出合成位错的柏氏矢量，并说明合成位错的性质。aaa假设：2632a2a22a2反应前能量：b2263a反应后能量：b232b2前b后∴此两位错相遇时会发生位错反应。a〔2〕合成位错的柏氏矢量为，属弗兰克不全位错，垂直于滑移面3只能攀移，不能滑移。5．在以下图所示的立方体形晶体中，ABCD滑移面上有一个位错环，其柏氏矢量b平行于体外形如何变化？B—负刃型位错，C—左螺旋位错，D—右螺旋位错。（2）沿BA方向与b一致。6．假定图中的这两个位错正在扩大，试问两个位错环在交互作用时，是因塞积而钉扎住依旧形成一个在的位错环〔请用图示说明〕？bbABCA7．将Fe-C〔ω=0.4%〕-Si〔ω=3.8%〕焊接在一起，在1050℃下进行长时刻扩散退火，试说明在整个扩散过程中C和Si的扩散情形。分别是焊接处两边无Si、有Si两点。〔1〕开始时，A点没有Si，C活度低；B点有硅，C的活度高，B点的C向A点扩散，A点C浓度升高，B点C浓度下降。〔2分〕〔2〕随时刻推移，B点的硅也向A点扩散，同时引起A点C活度升高，B点C活度降低，过一段时刻，A点C浓度达最大值，B点C分〕〔3〕随时刻进一步推移，A点C活度大于B点，使C由A点向B点扩散，最后扩散达到平稳，两点的Si和C的浓度相等，不再随分〕分〕20钢在927℃进行气体渗碳，假定表面碳质量分数增加到1.10%并0.5mm处的碳质量分数达0.40%927℃=1.28×10m/s。-112解：C=0.2%，C=1.10%，C(x)