期末樣卷-材料科學(xué)基礎(chǔ)

1、A、1 ；C、3；4、脫位原子擠入結(jié)點(diǎn)的間隙，形成的空位與間隙原子對合稱為（B、異類原子；D、弗蘭克耳缺陷。，與剪切力的方向-B、平行，垂直；D、垂直，平行。定成分的固相， 在某一溫度下同時(shí)分解成兩個(gè)成分與結(jié)構(gòu)不相同的固相。A、共晶反應(yīng)；C、包晶反應(yīng)；7、鐵碳相圖中，通過包晶反應(yīng)能獲得的組織為：A、珠光體；C、萊氏體；8、 下列關(guān)于成分過冷的說法，錯(cuò)誤的是：（：A、溫度梯度越小，越容易出現(xiàn)成分過冷；A、間隙原子；C、肖脫基缺陷；5、刃型位錯(cuò)的位錯(cuò)線，與柏氏矢量A、平行，平行；C、垂直，垂直；共析反應(yīng);包析反應(yīng)。（ B 奧氏體； 滲碳體。D ）6、B、2；D、4fB、鑄件的凝固速度越快，越容易造

2、成成分過冷；C、合金的凝固溫度范圍越大（液相線與固相線間隔越大），越容易出現(xiàn)成分過冷;D、溶質(zhì)濃度越小，越容易出現(xiàn)成分過冷。9、 微觀光滑的界面，在宏觀上是 _ 的，其生長機(jī)制為 _ 生長機(jī)制。（A、光滑，垂直；B、光滑，二維；C、粗糙，垂直；D、粗糙，二維。10、 物理氣相沉積與化學(xué)氣相沉積相比，具有以下特點(diǎn)：（ D）。A、反應(yīng)溫度很低；B、沉積速度快；C、會有少量化學(xué)反應(yīng)發(fā)生；D、只能實(shí)現(xiàn)單一元素沉積。、不定項(xiàng)選擇題（每題2分，共10分，多選不給分/漏選給1分）1、下列屬于高分子近程結(jié)構(gòu)范疇的有（A、結(jié)構(gòu)單元的鍵接順序；C、鏈結(jié)構(gòu)的成分；E、單個(gè)高分子的大?。?、下述關(guān)于面心立方 fee

3、的敘述正確的是A、fee 的密排面是111；B、fee 的密排方向是 ；C、fee 晶胞中的原子數(shù)為 4 個(gè)；D、 fee 結(jié)構(gòu)中原子的配位數(shù)為12；E、fee 的致密度為 0.68。3、 下列說法正確的是： （BCDE）。A、螺型位錯(cuò)具有兩種運(yùn)動方式：滑移與攀移；B、利用浸蝕技術(shù)和透射電鏡均可以觀察到晶體中的位錯(cuò)；C、位錯(cuò)的能量與柏氏矢量模的平方成正比；D、位錯(cuò)的曲率半徑越小，保持位錯(cuò)彎曲所需要的切應(yīng)力越大；E、割階對位錯(cuò)的運(yùn)動有較大的阻礙作用；F、 扭折對位錯(cuò)的運(yùn)動有較大的阻礙作用。4、 下列說法正確的是：（ BC）。A、置換固溶體中，溶質(zhì)原子與溶劑原子的尺寸相差越大，其溶解度越大；B、置

4、換固溶體中，溶質(zhì)原子與溶劑原子的尺寸相差越大，其溶解度越??；C、置換固溶體中，溶質(zhì)與溶劑的晶體結(jié)構(gòu)越相似，其溶解度越大；D、置換固溶體中，溶質(zhì)與溶劑的晶體結(jié)構(gòu)越相似，其溶解度越?。籈、間隙固溶體中，溶質(zhì)原子與溶劑原子的尺寸相差越小，其溶解度越大；F、 間隙固溶體中，溶質(zhì)與溶劑的晶體結(jié)構(gòu)越相似，其溶解度越大；5、 下圖示出了 ABC 三組元的成分三角形，關(guān)于S與 P 點(diǎn)成分描述正確的是（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、單個(gè)高分子的形態(tài)；D、高分子的支化與交聯(lián);F、高分子鏈的柔順性。ABCD）。CF )。F、A=70%,B=20%,C=10%。、名詞解釋（每題3分，共12分）1、官能度_2、晶體_3、空間點(diǎn)陣_4、固溶體_相；固溶強(qiáng)化；中間相；晶體缺陷；柏氏矢量；均勻形核；非均勻形核；平衡凝固；非 平衡凝固；偽共晶；離異共晶；成分過冷；平衡分配系數(shù)；枝晶偏析。四、簡要回答問題（每題3分，共18分）1、在線型高分子、支化高分子、交聯(lián)高分子、三維網(wǎng)狀高分子這四種類型的高分子中，哪些能夠在加熱過程中熔融？哪些能夠在有機(jī)溶劑中溶解？答：線型高分子與支化高分子能夠在加熱過程中熔融。線型高分子與支化高分子能

6、夠在_有機(jī)溶劑中溶解。（答對一個(gè)給 2 分，全對給 3 分）2、什么是空間點(diǎn)陣與晶胞？它們之間有什么關(guān)聯(lián)？答：_作周期性規(guī)則排列所形成的三維陣列。晶胞則是在點(diǎn)陣中選取的具有代表性的基本單元,_將晶胞在三維空間重復(fù)堆砌就構(gòu)成了空間點(diǎn)陣。3、簡述描述離子晶體配位特征的鮑林規(guī)則。答：Pauli ng 第一規(guī)則：在離子晶體中，正離子周圍形成一個(gè)負(fù)離子配位多面體，正負(fù)離子_之間的平衡距離取決于離子半徑之和，而正離子的配位數(shù)則取決于正負(fù)離子的半徑比，也稱多面體規(guī)則。 Pauli ng 第二規(guī)則 靜電價(jià)規(guī)則：在穩(wěn)定的離子晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)負(fù)離子 的電價(jià)Z-等于或接近于與之鄰接的各正離子靜電強(qiáng)度S 的總和。Pa

7、uli ng 第三規(guī)則：在晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)配位多面體以共頂方式連接，共棱連接特別是共面連接方式存在時(shí)，會使 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低。Pauli ng 第四規(guī)則：在一個(gè)含有多種陽離子的晶體中，電價(jià)高而配位數(shù) 小的那些陽離子所形成的配位多面體不傾向于相互直接連接。Pauli ng 第五規(guī)則：在一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)中，本質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)組元的種類，傾向于最少，也稱節(jié)約規(guī)則。（答對三個(gè)給 3 分）4、影響置換固溶體溶解度的因素有那些？簡要闡述其影響規(guī)律。答：影響置換固溶體溶解度的因素主要有以下四點(diǎn)：（1 ）尺寸因素，溶質(zhì)原子與溶劑原子半徑相差越小， 溶解度越大；（2）晶體結(jié)構(gòu)因素， 溶質(zhì)原子與溶劑原子的晶體結(jié)構(gòu)越相似，

8、 溶解度越大；（3）電負(fù)性差因素，兩元素的電負(fù)性差相差越大，溶解度越?。唬?）電子濃度因素，越接近極限電子濃度，溶解度越小。（答對三個(gè)給 3 分）5、如果溫度梯度足夠小的話，單一組分的純金屬在一定條件下可以產(chǎn)生成分過冷嗎？答：_單一組分的純金屬在凝固過程中沒有組分的變化，故在凝固過程不會產(chǎn)生成分過冷。6、簡述蒸發(fā)過程的幾個(gè)步驟。答：_平臺上成為被吸附原子；吸附原子在固體表面上擴(kuò)散；吸附原子離開表面進(jìn)入氣相。五、繪圖題（每題4分，共8分）1、在下列立方晶系的晶胞內(nèi)，左圖標(biāo)出（012）,右圖標(biāo)出012。x2、根據(jù)右下圖的 A-B 二元相圖，通過繪圖求出以下問題。（4分）（1） 當(dāng)最先凝固出來固相的

9、成分點(diǎn)WB為 90%時(shí)，請通過繪圖找出合金的成分點(diǎn)。（2 分）（2）成分點(diǎn)為 WB=40%的合金開始凝固 時(shí)，通過繪圖找出最先結(jié)晶出來的 固相成分點(diǎn)。（2 分）六、計(jì)算題（每題5分，共20分）1、Mn 的同素異構(gòu)體有一為立方結(jié)構(gòu)，其晶格常數(shù)計(jì)算：Mn 晶胞中有幾個(gè)原子，其致密度為多少?a=0.632nm ,p7.26g/cm3, r=0.122nm，請 ( 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(個(gè))(3 分)K =

10、nv/V= 20(4/3)n3/a3= 0.602(2 分)2、CsBr 的晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，rcs+=0.167nm , rBr-=0.203nm，請計(jì)算 CsBr 晶體的點(diǎn)陣常數(shù)a 為多少 nm?它的密度是多少g/cm3?（ Cs 的原子量為 132.9, Br 的原子量為 79.90,阿佛伽德羅常數(shù)為 6.02 /023）解：根據(jù) CsBr 晶體的結(jié)構(gòu)，其對角線方向密排，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、通過計(jì)算說明下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行:幾何條件：反應(yīng)前：a1102a aa-110-121-211266(1 分)1、在下列立方晶系的晶胞內(nèi)，左圖標(biāo)出（012）,右圖標(biāo)出012。2由于幾何條件滿足，能量條件也滿足，故反應(yīng)可以進(jìn)行。4、固溶體合金的相圖如下圖所示，試根據(jù)相圖確定：若首先凝固出來的固相成分含360%，通過繪圖標(biāo)出合金的成分（繪圖）；合金成分為3（B） = 50%，凝固到某溫度時(shí)液相含3（B）為 32%,固相含有3（B） = 72%，此時(shí)液體和固相各占多少（計(jì)算）？溫度二7a(1 )過 60%的固相線做橫

12、線，交液相線于 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、綜合題（二題，共22分）1、立方晶系中，有一個(gè)柏氏矢量在010晶向的刃型位錯(cuò) b1沿著/ 100）晶面滑動。/1）另有一個(gè)伯氏矢量在010方向，沿著/ 001 ）晶面上運(yùn)動的刃型位錯(cuò)b2；當(dāng)位錯(cuò) b2通過 b1時(shí)將發(fā)生扭折還是割階？繪出b2在交割后的位錯(cuò)線形狀。/ 2）另有一個(gè)伯氏矢量為100,并在/ 001 ）晶面上滑動的螺型位錯(cuò)b3；如果和位錯(cuò) b3交割后，b1將發(fā)生扭折

13、還是割階？2、Pt-Ag 二元合金相圖如圖所示。根據(jù)相圖回答下列問題:反應(yīng)后:a1216-211- 330 - 11066 2(1 分)能量條件：反應(yīng)前:b22a2(1 分)反應(yīng)后:b2(1 分)繪出 b1在交割后的位錯(cuò)線形狀。/ 8 分）(1 分)(B)=(14 分)（1）Ag 含量為 42.4%的合金在 1186C發(fā)生何種轉(zhuǎn)變？寫出其轉(zhuǎn)變方程式。（2 分）（2）Ag 含量為 20%的合金，從高溫緩 慢冷卻到低溫；在 1186C時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn) 變發(fā)生前，分別存在哪些相？計(jì)算 各相所占總物相的比例。（4 分）（3）Ag 含量為 20%的合金，從高溫緩慢冷卻到低溫；在在哪些相？計(jì)算各相所占總物相的比例。（4 分）（4）Ag 含量為 60%的合金，從高溫緩慢冷卻到低溫；在在哪些相？計(jì)算各相所占總物相的比例。（4 分）答：（1）包晶轉(zhuǎn)變（1 分）。轉(zhuǎn)變方程式：a+LT3（1 分）。（2）存在a與 L 兩相（2 分），各自比例:66.3 2066.3 10.582.97%