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1、(北京工業(yè)大學(xué))材料科學(xué)基礎(chǔ)真題 2002 年(總分:100.00,做題時(shí)間:90 分鐘)一、名詞解釋(總題數(shù):6,分?jǐn)?shù):12.00)1.肖特基缺陷(分?jǐn)?shù):2.00)正確答案:(熱平衡狀態(tài)下,離位原子遷移到外表面而形成的空位缺陷。) 解析:2.上坡擴(kuò)散(分?jǐn)?shù):2.00)正確答案:(在化學(xué)位梯度的推動(dòng)下,溶質(zhì)由濃度低的地方向濃度高的地方擴(kuò)散。) 解析:3.同質(zhì)異構(gòu)體(分?jǐn)?shù):2.00)正確答案:(化學(xué)組成相同由于熱力學(xué)條件不同而形成的不同晶體結(jié)構(gòu)。) 解析:4.重心法則(分?jǐn)?shù):2.00)正確答案:(處于三相平衡的合金,其成分點(diǎn)必位于共軛三角形的重心位置。) 解析:5.慣習(xí)面(分?jǐn)?shù):2.00)正確答
2、案:(固態(tài)相變時(shí),新相往往在母相的一定晶面開(kāi)始形成,這個(gè)晶面稱(chēng)為慣習(xí)面。) 解析:6.重合位置點(diǎn)陣)2.00(分?jǐn)?shù):正確答案:(設(shè)想兩個(gè)全同而且彼此重合的點(diǎn)陣 L 和 L,令 L 相對(duì)于 L 作旋轉(zhuǎn)或平移操作后,兩點(diǎn)陣處于 1212 重合位置的點(diǎn)陣構(gòu)成新的周期性超點(diǎn)陣。)解析:二、填空(總題數(shù):9,分?jǐn)?shù):10.00)7.最緊密堆積的晶體結(jié)構(gòu)有兩種:一種 1,每個(gè)晶胞中有 2 個(gè)原子;另一種是 3,每個(gè)晶胞中有 4 個(gè)原子。(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng) 1:(正確答案:ABC) 填空項(xiàng) 1:(正確答案:4) 填空項(xiàng) 1:(正確答案:AB)填空項(xiàng) 1:(正確答案:2(或 6)) 解析:8.金剛石結(jié)構(gòu)中
3、,碳是 1 鏈連接,配位數(shù)為 2。(分?jǐn)?shù):1.00)填空項(xiàng) 1:(正確答案:共價(jià)) 填空項(xiàng) 1:(正確答案:4)解析:9.螺位錯(cuò)線與柏氏矢量的位置關(guān)系是 1,刃位錯(cuò)線與柏氏矢量的位置關(guān)系是 2,位錯(cuò)線與柏氏矢量斜交的位錯(cuò)為 3。(分?jǐn)?shù):1.50)填空項(xiàng) 1:(正確答案:平行) 填空項(xiàng) 1:(正確答案:垂直)填空項(xiàng) 1:(正確答案:混合位錯(cuò)) 解析:10.固態(tài)相變的驅(qū)動(dòng)力是 1,而阻力是 2 和 3。(分?jǐn)?shù):1.50)填空項(xiàng) 1:(正確答案:新舊相自由能差) 填空項(xiàng) 1:(正確答案:界面能)填空項(xiàng) 1:(正確答案:應(yīng)變能) 解析:11.在 A-B-C 三元系的成分三角形中,成分點(diǎn)位于平行于 AB
4、 邊的直線上的所有合金其 1 組元的含量為定值。(分?jǐn)?shù):0.50)填空項(xiàng) 1:(正確答案:C) 解析:12.在拉伸單晶時(shí),滑移面轉(zhuǎn)向與外力軸成 1 角度時(shí)最易滑移。(分?jǐn)?shù):0.50)填空項(xiàng) 1:(正確答案:45)解析:13.在二元系中,在一定的溫度下所發(fā)生的轉(zhuǎn)變 L=L+ 叫做 1 轉(zhuǎn)變。 21(分?jǐn)?shù):0.50)填空項(xiàng) 1:(正確答案:偏晶轉(zhuǎn)變) 解析:14.區(qū)域提純依據(jù)的原理是 1。(分?jǐn)?shù):0.50)填空項(xiàng) 1:(正確答案:固溶體定向凝固時(shí)溶質(zhì)再分布(選分結(jié)晶);) 解析:15.金屬材料常用的強(qiáng)化手段有 1、 2、 3 和 4。(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng) 1:(正確答案:固溶強(qiáng)化) 填空項(xiàng) 1
5、:(正確答案:細(xì)晶強(qiáng)化) 填空項(xiàng) 1:(正確答案:第二相強(qiáng)化) 填空項(xiàng) 1:(正確答案:加工硬化) 解析:三、判斷正誤(總題數(shù):8,分?jǐn)?shù):8.00)16.兩側(cè)晶粒位相差小于 20 的稱(chēng)為大角度晶界。(分?jǐn)?shù):1.00)A 正 確 B錯(cuò)誤 解析:17.刃位錯(cuò)和螺位錯(cuò)都有攀移和滑移運(yùn)動(dòng)。(分?jǐn)?shù):1.00)A 正 確 B錯(cuò)誤 解析:18.擴(kuò)散溫度愈高,愈有利于擴(kuò)散進(jìn)行。(分?jǐn)?shù):1.00) 正確 A錯(cuò)誤 B 解析: 熱塑性塑料和熱固性塑料都可以重復(fù)使用。19.)(分?jǐn)?shù):1.00 正確 A B錯(cuò)誤 解析: 20.由擴(kuò)散考慮,與大角度晶界遷移率相比,小角度晶界的遷移率較低。1.00)(分?jǐn)?shù): A正確 B錯(cuò)誤
6、解析: 1/3。21.形成臨界晶核時(shí)體積自由能的減小只能補(bǔ)償新增表面能的)(分?jǐn)?shù):1.00 正確 A B錯(cuò)誤解析: 脆性相以顆粒狀彌散分布于另一相基體上是對(duì)材料的強(qiáng)韌性較為有利的組織狀態(tài)。22.)(分?jǐn)?shù):1.00 正確 A B錯(cuò)誤解析: 23.如果合金在母相態(tài)原子的排列是有序的,則經(jīng)過(guò)馬氏體相變后,馬氏體中原子的排列變?yōu)闊o(wú)序。1.00)(分?jǐn)?shù): 正確 A B錯(cuò)誤解析:70.00)6,分?jǐn)?shù):(四、論述題總題數(shù):具有纖鋅礦六方結(jié)構(gòu),請(qǐng)問(wèn)鋅和氧的配位數(shù)各是多少?鋅填充的是負(fù)離子堆積的禁帶半導(dǎo)體材料(ZnO)24. 哪種空隙?晶胞中這種空隙有多少個(gè)?鋅占據(jù)了多少?)(分?jǐn)?shù):12.00 (ZnO 結(jié)構(gòu)如
7、圖所示。正確答案:鋅填充的是負(fù)離子堆積的四面體間隙。晶胞中有 2 個(gè) ZnO“分子”,有 4 個(gè)四面體空隙,鋅占據(jù)了其中的)一半。解析: 25.下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行?并說(shuō)明理由 +bb=b312 其中:)(分?jǐn)?shù):10.00 (幾何條件:反應(yīng)后正確答案: 反應(yīng)前 幾何條件滿(mǎn)足 能量條件:反應(yīng)后反應(yīng)前 能量條件滿(mǎn)足) 位錯(cuò)反應(yīng)可以進(jìn)行。 解析:小時(shí),該人的的滲層,計(jì)劃用 26.1%的碳鋼在 6930滲碳,某人欲獲得 3 小時(shí)滲層厚度為 0.4mm0.8mm 計(jì)劃是否正確?為什么?)(分?jǐn)?shù):12.00 正確答案:(c(x,t)=c(x,t)c,c 為定值 據(jù)題意 1s1212 所以所以故該人的計(jì)劃不
8、正確。)解析:27.什么是調(diào)幅分解?說(shuō)明發(fā)生調(diào)幅分解的條件。調(diào)幅分解的組織有何特點(diǎn)?(分?jǐn)?shù):12.00)正確答案:(調(diào)幅分解是固溶體的一種特殊形式,通過(guò)擴(kuò)散偏聚機(jī)制由一種固溶體分解成結(jié)構(gòu)與母相相同而成分不同的兩種固溶體。溫度足夠高,的范圍,成分自由能曲線有二元合金相圖有固溶度間隙的合金,發(fā)生調(diào)幅分解的條件:)。溶質(zhì)原子可以進(jìn)行擴(kuò)散。(自由能下降足夠克服梯度能和應(yīng)變能。) 調(diào)幅組織呈有周期性的圖案狀,彌散度大,分布均勻,有較高的連通性。 解析: 簡(jiǎn)要說(shuō)明晶界遷移的驅(qū)動(dòng)力和影響晶界遷移的主要因素。28.)(分?jǐn)?shù):10.00 變形儲(chǔ)藏能和晶界曲率造成的晶界兩側(cè)的化學(xué)勢(shì)差。影響晶界遷移率的主晶界遷移驅(qū)動(dòng)力為:正確答案:() 要因素:溶質(zhì)原子;第二相顆粒;溫度;晶界兩側(cè)晶粒位向。 解析: 29.根據(jù)下圖的 A-B-C 三元共晶投影圖: 1分析合金 n 的結(jié)晶過(guò)程。 2畫(huà)出不同階段的組織示意圖,求出結(jié)晶完成后組織組成物和相組成物的相對(duì)量。 Bb 變溫截面。3畫(huà)出)(分?jǐn)?shù):14.00 隨溫度下降,B 增多,(ta,合金 n 冷卻到與液相面相交溫度)開(kāi)始結(jié)晶出初晶 B,后(1 正確答案:結(jié)合圖 1L 時(shí)點(diǎn)(t),開(kāi)始發(fā)生 LB+C。溫度再降低,
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