材料科學(xué)基礎(chǔ)填空題

1、1、材料科學(xué)基礎(chǔ)的研究?jī)?nèi)容是：結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。2、材料根據(jù)組成通?？煞譃椋航饘俨牧稀o(wú)機(jī)非金屬材料、高分子 材料、復(fù)合材料。根據(jù)材料特性和用途常又可分為:結(jié)構(gòu)材料和功 能材料。3、立方晶體所包含的對(duì)稱元素有哪些：3L44L36L29PC。4、根據(jù)晶體中高次軸的存在及數(shù)目將晶體劃分為高級(jí)晶族、中級(jí)晶 族、低級(jí)晶族3個(gè)晶族，據(jù)旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)反伸軸的軸次和數(shù)目把晶 體分成立方（等軸）晶系、三方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶 系、單斜晶系、三斜晶系7個(gè)晶系。5、請(qǐng)寫出在立方晶系中111晶面族所包含的等價(jià)晶面：（111）、（口1）、 （111）、（111）。6、固溶體據(jù)外來(lái)組元位置不同可分為置換固溶體

2、和間隙固溶體兩種 固溶體，據(jù)外來(lái)組元固溶度可分為連續(xù)型固溶體和有限型固溶體兩 種固溶體。7、在置換固溶體中要形成連續(xù)固溶體的充分必要條件是：AY15% 及溶質(zhì)與溶劑晶體結(jié)構(gòu)相同。8、非晶態(tài)固體的結(jié)構(gòu)具有近程有序和遠(yuǎn)程無(wú)序特點(diǎn)。9、在玻璃Na2OAl2O32SiO2中，網(wǎng)絡(luò)形成體：SiO2,網(wǎng)絡(luò)中間體:A12O3,網(wǎng)絡(luò)變性體:Na2O。網(wǎng)絡(luò)變性體增加，橋氧下降，玻璃粘 度下降。10、二十面體點(diǎn)群對(duì)稱性為：6L.510 L.315 L215P。11111、高分子材料相對(duì)分子質(zhì)量愈大，機(jī)械強(qiáng)度愈大，粘度增大，加 工成型愈困難；鏈段長(zhǎng)度越大，柔順性就愈差；高聚物結(jié)晶晶胞的 特點(diǎn)是：一條分子鏈可以穿過(guò)幾

3、個(gè)晶胞。12、高聚物的結(jié)晶度越高，密度增大，熔點(diǎn)提高，硬度提高，拉伸 強(qiáng)度提苞，伸長(zhǎng)率隨之降低。13、晶體中缺陷有點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷這三種類型。14、點(diǎn)缺陷是熱力學(xué)的穩(wěn)定缺陷，而位錯(cuò)是熱力學(xué)的不穩(wěn)定缺陷。（穩(wěn)定、不穩(wěn)定、無(wú)法判斷）15、常通過(guò)淬火法、輻照法和塑性變形這三種方法產(chǎn)生過(guò)飽和點(diǎn)缺 陷。16、兩個(gè)平行刃型位錯(cuò)相互作用時(shí)，若只允許滑移，柏氏矢量同號(hào) 的將垂直于滑移面排列，異號(hào)的將束縛于竺線上?？麓苟鷼鈭F(tuán)會(huì)阻 礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，需要外力作更多的功，這就是固些化效應(yīng)。位錯(cuò)塞 積會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力是史，這是晶體受外力作用產(chǎn)生裂縫的重要機(jī)制。17、位錯(cuò)交割后，每個(gè)位錯(cuò)線上都會(huì)產(chǎn)生一小段曲折位錯(cuò)，柏氏矢 量

4、與攜帶它們的位錯(cuò)相同，大小取決于與之相交的另一位錯(cuò)的柏式 矢量。當(dāng)小段位錯(cuò)不在所屬位錯(cuò)滑移面上時(shí)則形成割階，反之形成 扭折。18、結(jié)晶相變是各種相變中最常見(jiàn)的相變，通過(guò)對(duì)結(jié)晶相變的研究 可揭示相變進(jìn)行時(shí)所必須的條件、相變規(guī)律和相變后的組織與相變 條件之間的變化規(guī)律，對(duì)材料的抽取、加工成形及性能的控制均有 指導(dǎo)作用。19、均勻形核給體系能量帶來(lái)兩項(xiàng)變化，分別為晶核這部分體積由 液態(tài)轉(zhuǎn)變成晶體所釋放出的能量，使體系能量降低和晶核與液相之 間形成了相界面，使體系能量增加。20、合金形核除需要與純金屬形核相同條件（過(guò)冷、足夠尺寸的結(jié) 構(gòu)起伏和相應(yīng)的能量起伏及擴(kuò)散）外還需濃度起伏。21、固溶體合金結(jié)晶時(shí)

5、，由于在液相中的擴(kuò)散系數(shù)是固相中的103 倍多，這樣在各溫度下按（Cs）i=K0（Cl）i關(guān)系生成的固相成分在隨 后冷卻中保持不變，而相界面處液相的濃度（cl）.則取決于液相內(nèi) 溶質(zhì)混合狀況，通常情況下凝固過(guò)程中液相內(nèi)溶質(zhì)混合情況可分為 3種類型，即均勻混合、僅靠擴(kuò)散混合和靠擴(kuò)散和一定的對(duì)流部分 混合。22、純金屬晶體界面前沿液體內(nèi)實(shí)際溫度分布為正梯度時(shí)，其生長(zhǎng) 時(shí)界面為平面狀；若為負(fù)梯度時(shí)，其生長(zhǎng)時(shí)界面為樹(shù)枝狀。合金晶 體生長(zhǎng)時(shí)，若為負(fù)梯度，肯定界面是不穩(wěn)定的，晶體將以樹(shù)枝晶方 式生長(zhǎng)，在生產(chǎn)中這種情況要盡量避免和克服；正溫度梯度時(shí)，若 不形成成分過(guò)冷區(qū)，則界面為穩(wěn)定界面，若存在成分過(guò)冷區(qū)，

6、界面 又為不穩(wěn)定界面。23、共晶體核心形成后的長(zhǎng)大是兩相合作、協(xié)調(diào)、匹配生長(zhǎng)。24、共晶組織按共晶兩相本性與液固界面結(jié)構(gòu)可分為金屬金屬型、 金屬-非金屬型和非金屬-非金屬型3類。25、硅酸鹽熔體最大的特性是具有高的粘度，此特性是由熔體結(jié)構(gòu) 特性所決定，熔體中的各種結(jié)構(gòu)形成的陰離子團(tuán)傾向于聚合形成各 種網(wǎng)絡(luò)，使熔體流動(dòng)的摩擦力（阻力）增大，聚合度越高粘度也越大。26、獲得微晶玻璃的方法有兩種，其一是借助于玻璃的晶化，將玻 璃進(jìn)行兩階段的晶化處理；其二是用加催化劑的玻璃粉通過(guò)燒結(jié)而 制得。27、大分子鏈運(yùn)動(dòng)單元分為鏈節(jié)的熱運(yùn)動(dòng)、鏈段的運(yùn)動(dòng)和整鏈的運(yùn) 動(dòng)；鏈運(yùn)動(dòng)的難易程度除與內(nèi)在因素有關(guān)外，還與外界

7、條件有關(guān)； 溫度低于Tg時(shí)，只有分子鏈內(nèi)單鍵的微弱運(yùn)動(dòng)，升高到Tg以上，鏈段運(yùn)動(dòng)開(kāi)始啟動(dòng)，大分子在外力作用下發(fā)生相應(yīng)的蜷曲或伸展， 鏈的柔性增大，聚合物呈現(xiàn)出高彈態(tài)的橡膠態(tài)，溫度繼續(xù)升高到Tf 或Tm以上時(shí)，此時(shí)分子鏈的各運(yùn)動(dòng)單元都開(kāi)動(dòng)，特別是整鏈運(yùn)動(dòng)， 使聚合物具有流動(dòng)性。28、粘流溫度和大分子鏈分解溫度是聚合物加工成型的下限和上限 溫度。29、高彈態(tài)的橡膠態(tài)是聚合物所獨(dú)有，在此區(qū)間整鏈運(yùn)動(dòng)已被凍結(jié)， 只有鏈段運(yùn)動(dòng)，在這種狀態(tài)下聚合物的特性是：彈性變形量高達(dá) 100% 1000%;彈性的回復(fù)要滯后一段時(shí)間；彈性模量只有 10100N/cm2;變形時(shí)有熱效應(yīng)。高彈態(tài)是橡膠的使用狀態(tài)，玻 璃態(tài)是

8、塑料的使用狀態(tài)。30、聚合物是由非晶結(jié)構(gòu)、折疊鏈片晶和伸直鏈晶體3種結(jié)構(gòu)單元 以不同配比組成。31、聚合物內(nèi)結(jié)晶區(qū)的特點(diǎn)是不具有正常晶體的規(guī)則形狀；它 們的尺寸小得多；含有多得多的缺陷；一個(gè)分子鏈可以貫穿許 多晶區(qū)和非晶區(qū)，致使體系內(nèi)晶區(qū)與非晶區(qū)之間無(wú)明顯分界，在物 理性質(zhì)上結(jié)晶聚合物的特點(diǎn)是有較高的熔點(diǎn)、較大的密度和剛性模 量、不易溶解和溶脹、不滲透小分子等特性。32、Avrami方程中指數(shù)n與形核機(jī)理和生長(zhǎng)方式有關(guān)，若某聚合物 結(jié)晶時(shí)為異相形核，生成的為球晶，則其Avrami方程指數(shù)n為3。33、多晶的晶體材料中的界面可分為兩類，一類是同相晶界，包括 晶粒界、攣晶界、疇界和堆垛層錯(cuò)等；另一

9、類是異相晶界，如同素 異構(gòu)體間的界面等，簡(jiǎn)稱相界。34、表面偶電層的形成使晶體表面極易吸附其他物質(zhì)，表面吸附可 分為物理吸附和化學(xué)吸附兩種，前者是反應(yīng)分子靠范德華力吸附在 固體表面上，后者是吸附劑和吸附物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以化學(xué)鍵的形 式結(jié)合在一起。35、設(shè)形成一個(gè)表面原子所需要拆開(kāi)的鍵數(shù)為Z0，則Z0越大的表 面，越具有較高的比表面能，最密排表面具有最低的表面能。44、晶界的性質(zhì)取決于它的結(jié)構(gòu)，而晶界的結(jié)構(gòu)在很大程度上取決 于與毗鄰的兩個(gè)晶粒的相對(duì)取向和晶界相對(duì)于其中一個(gè)晶體的相對(duì) 位向，所以要描述界面的位向，需要與5個(gè)自由度。45、重合位置點(diǎn)陣模型(CSL)中的4個(gè)基本參數(shù)是：繞其旋轉(zhuǎn)的 軸h

10、kl、繞該軸的旋轉(zhuǎn)角8、在重合位置網(wǎng)上的一個(gè)重合位置在(hkl) 面上的坐標(biāo)和。46、晶界遷移速度取決于晶界兩側(cè)的化學(xué)位差和跨越晶界的原子的的遷移率。晶界運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力主要有變形儲(chǔ)藏能和晶界曲率兩種。47、界面凹側(cè)的化學(xué)位總是較高，使原子移向凸側(cè)，使蛀移向凹 側(cè)，也就是說(shuō)，曲率誘致晶界移動(dòng)總是使晶界向著晶界的曲率中心 移動(dòng)，這種晶界移動(dòng)的結(jié)果使小晶粒變得更小，而大晶粒變得更大。48、據(jù)1223:48、據(jù)1223:31 sin a3sin aisin c 2的平衡條件，單相多晶體平衡時(shí)，在與晶棱垂直的面上的晶界應(yīng)交成3叉結(jié)點(diǎn)，線與線間夾角接近120， 為實(shí)現(xiàn)此要求晶粒的邊線不同，晶界的曲率不同，其

11、規(guī)律是大晶粒 的邊數(shù)多，小晶粒的邊數(shù)少，曲率中心在小晶粒一側(cè)，由晶界曲率 驅(qū)動(dòng)晶界移動(dòng)規(guī)律可知，界面將向小晶琶一側(cè)移動(dòng)，最后大晶粒把 小晶粒吞并。49、固態(tài)相變按相變過(guò)程中原子遷移情況可將固態(tài)相變分為擴(kuò)散性 相變和非擴(kuò)散性相變。50、絕大多數(shù)固態(tài)相變是通過(guò)形核-長(zhǎng)大方式進(jìn)行的，晶核的形成可 分為均勻形核和非均勻形核。均勻形核的驅(qū)動(dòng)力是新相與母相間的 自由焓之差，阻力是界面能和應(yīng)變能。51、過(guò)飽和固溶體脫溶沉淀過(guò)程中，沉淀方式有連續(xù)沉淀和不連續(xù) 沉淀兩種。52、調(diào)幅分解中調(diào)幅結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)久一般約100nm范圍內(nèi)，過(guò)冷度越大， 人越小，由于調(diào)幅結(jié)構(gòu)的彌散度非常大，且不發(fā)生位錯(cuò)堆積，一般 均有較好的強(qiáng)韌

12、性。53、在連續(xù)冷卻條件下，冷卻速度越快，則過(guò)冷度越大，片間距越 小。54、據(jù)滲碳體的形狀，鋼中珠光體可分為片狀珠光體和粒狀珠光體 兩種。55、透射電鏡觀察表明，板條狀馬氏體亞結(jié)構(gòu)為位錯(cuò)，片狀馬氏體 為孿晶，薄片狀馬氏體為層位錯(cuò)。56、馬氏體轉(zhuǎn)變的晶體學(xué)唯象理論，其著眼點(diǎn)不在于解釋原子如何 移動(dòng)導(dǎo)致轉(zhuǎn)變，而只是據(jù)轉(zhuǎn)變起始和最終的晶體狀態(tài)，預(yù)測(cè)馬氏體 轉(zhuǎn)變的晶體學(xué)參量，其基本假設(shè)是在宏觀尺度上生成相和母相間的 界面是無(wú)畸變的。57、形狀記憶合金形狀記憶效應(yīng)實(shí)質(zhì)是指將完全或部分馬氏體轉(zhuǎn)變 的工件形變后加熱到Af點(diǎn)以上時(shí)，將恢復(fù)到原來(lái)母相狀態(tài)下所給予 的形狀，被記憶的是母相的形狀，形狀恢復(fù)的原因是由于形變所引 起的組織上的變化因逆轉(zhuǎn)而消除。58、鋼中典型上貝氏體由成簇分布的平行條狀鐵素體和條間的斷續(xù) 條狀滲碳體所組成，呈羽毛特征。典型下貝氏體是針狀或片狀貝氏 體鐵素體內(nèi)分布呈一定角度排列的碳化物，亞結(jié)構(gòu)也是位錯(cuò)，但 位錯(cuò)密度比上貝氏體鐵素體高，未發(fā)現(xiàn)攣晶亞結(jié)構(gòu)。59、貝氏體轉(zhuǎn)變是在中溫區(qū)發(fā)生，轉(zhuǎn)變依賴于碳原子的擴(kuò)散，上貝 氏體的長(zhǎng)大速度受碳在奧氏體中擴(kuò)散控制，而下貝氏體受碳在鐵素 體中擴(kuò)散控制。60、貝氏體形成溫度愈低，貝