材料科学基础辅导与习题-上交课件 考试题 答案（A）

第5页（共5页）南京航空航天大学第1页（共7页）二○一一～二○一二学年第二学期课程名称：《材料科学基础（上）》参考答案及评分标准命题教师：张平则试卷类型：试卷代号：A一、概念辨析题（每小题4分，总计20分）1晶体结构与空间点阵异：结构基元+空间点阵=晶体结构；同：描述晶体中的规律性。2相与组织异：相是组织的组成部分；同：都是材料的组成部分。3异：共晶转变为从液相转变,共析转变为从固相转变.同：在恒温下转变产物为两个固相.4间隙固溶体与间隙化合物异：间隙固溶体与溶剂晶体结构相同，间隙化合物与溶剂晶体结构不同；同：小原子位于间隙位置。5异：电子共用范围不同,金属键中电子属所有原子共用,共价键中属若干原子共用.同：成键方式为电子共用.二、简答题（每题5分，总计30分）1、晶体结构因素，晶体结构相同是组元间形成无限固溶体的必要条件，对有限固溶体,若溶质与溶剂的晶体结构相同,则溶解度通常较大；尺寸因素，⊿R＜15﹪时,才可能形成溶解度较大甚至无限溶解的固溶体;反之,则溶解度非常有限；电负性差因素，电负性差小，易于形成固溶体，电负性差大则易于形成化合物；电子浓度因素，有些合金,固溶度的主要因素是电子浓度,它们往往存在一极限电子浓度,此时固溶度最大,超过极限电子浓度,固溶体就不稳定,便会形成新相。2、线型；支链型；交联型。线型长链分子可以卷曲成团,也可以伸展开来，线型高聚物能在适当的溶剂中溶解,加热时也能熔融。支化高聚物能溶解在适当的溶剂中,加热时也能熔融.但支链的存在对高聚物的性能有影响.短支链使得高分子链的规整程度及分子间堆砌密度降低,因而降低高聚物的结晶能力;长支链主要影响高分子溶液和熔体的流动性.高分子链之间通过支链联结成一个三维网状体型分子,称之为交联结构.它和线型支化高分子有质的区别.它不再能溶于溶剂,加热也不熔融.3、过冷是金属凝固的必要条件。⊿G＝⊿H－T⊿S＝-Lm－T(-Lm)/Tm＝Lm(T－Tm)/Tm＝Lm⊿T/Tm⊿T＝(T－Tm)4、按[SiO4]在空间的组合情况,硅酸盐结构可以分成:岛状结构;组群状结构;链状结构;层状结构;架状结构。5、晶体的宏观对称性中，只有以下八种最基本的对称元素，即L1、L2、L3、L4、L6、i、m、Li4。6、由相平衡热力学可知,多元复相平衡的普遍条件是每个组元在各相中的化学位都必须彼此相等。f＝C－P＋2，式中f为系统的自由度数;C为系统的组元数;P为相数.在只受外界温度和压力影响的平衡系统中,它的自由度数等于系统的组元数和相数之差再加上2。三、作图简答题（总计15分）1、（5分）2、（10分）（1）（2）四、计算分析题（总计35分）1、（10分）当过冷金属熔液中晶胚出现时，一方面使体系的体积自由能降低，另一方面又增加了表面能，因此体系总自由能的变化为：⊿G＝⊿GV·V＋σ·A式中⊿GV是液、固两相单位体积自由能差，为负值；σ是晶胚单位面积表面能，为正值；V和A分别是晶胚的体积和表面积。⊿G随晶核半径的变化如下图所示临界晶核半径为r*＝－2σ/⊿GV，对应的形核功为⊿G*＝(σ·A*)/3，要使⊿G＜0，须依靠体系的能量起伏。2、（15分）（1）.默画出Fe-Fe3C相图，用相组成物填写相图；(略)（2）.分析含碳量为1.0wt%的过共析钢的平衡结晶过程，并绘出室温组织示意图。LL+γγγ+Fe3CⅡP+Fe3（3）．已知某铁碳合金室温时的相组成物为铁素体和渗碳体，铁素体占82%，试求该合