《材料科學(xué)基礎(chǔ)》期中考試卷參考答案

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》期中考試卷參考答案1．以下對稱要素組合不正確的選項(xiàng)是〔A〕A．L⊥L→2LB．P⊥L→PLC22244C．P+L→L3PD．L⊥L→L3LP332332ii2．以下對稱關(guān)系哪種不正確(D)A．L=L+CB．L=L+CC．LLLPD．LLC336363344iSiSi3．點(diǎn)缺陷是熱力學(xué)的A．穩(wěn)固，穩(wěn)固缺陷，而位錯(cuò)是熱力學(xué)的B．穩(wěn)固，不穩(wěn)固B〕C．不穩(wěn)固，穩(wěn)固D．不穩(wěn)固，不穩(wěn)固4．a(chǎn)≠b≠c、α＝β＝γ=90°的晶體屬于什么晶族和晶系〔C〕A．中級(jí)晶族，正交晶系B．中級(jí)晶族，四方晶系C．低級(jí)晶族，正交晶系D．低級(jí)晶族，四方晶系5．由晶面〔121〕與〔100〕所決定的晶帶軸指數(shù)為〔B〕A．(012)B．[012]C．(D．[221]二．填空題〔此題共14小題，除第3、5小題為2格外，每空1分，共40分〕1．材料科學(xué)基礎(chǔ)的研究內(nèi)容是：結(jié)構(gòu)與性的關(guān)系。復(fù)合材料。依照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稱元素有哪些：3L4L36L9PC。424．依照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)晶族和低級(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)目把晶體分成立方晶系、三方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、單任斜晶系、三斜晶系7個(gè)晶系。5．請寫出在立方晶系中置換固溶體和間隙固溶體兩種固溶體，據(jù)外來組元固溶度可分為連續(xù)型和有限型兩種固溶體。7．非晶態(tài)固體的結(jié)構(gòu)具有近程有序和遠(yuǎn)程無序特點(diǎn)。8．在玻璃NaO·AlO·2SiO中，網(wǎng)絡(luò)形成體：2SiO，網(wǎng)絡(luò)中間體：2223AlO，網(wǎng)絡(luò)變性體：NaO。網(wǎng)絡(luò)變性體增加，橋氧下降，玻璃粘度223下降。9．高分子材料相對分子質(zhì)量愈大，機(jī)械強(qiáng)度愈大，粘度增加，加工愈差一條分子鏈能夠穿過幾個(gè)晶胞。10．高聚物的結(jié)晶度越高，密度增大，熔點(diǎn)升高，硬度增大，拉伸強(qiáng)度提高，伸長率隨之降低。11．晶體中缺陷有點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷這三種類型。12．常通過淬火、輻照和塑性變形這三種方法產(chǎn)生過飽和點(diǎn)缺陷。13．兩個(gè)平行刃型位錯(cuò)相互作用時(shí)，假設(shè)只承諾滑移，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45線上?？麓苟鷼鈭F(tuán)會(huì)阻礙位0錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，需要外力作更多的功，這確實(shí)是固溶強(qiáng)化效應(yīng)。位錯(cuò)塞積會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，這是晶體受外力作用產(chǎn)生裂縫的重要機(jī)制。14．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)的柏氏矢量割階扭拆。三．簡答題〔此題共7小題，每題6分，共42分〕BCC[421]，其臨界切應(yīng)力0.4MPa，圓柱體的橫截面積為25mm2c的極射投影圖如下：[111][110]依照鏡像規(guī)那么在BCC晶體結(jié)構(gòu)中最先滑移的滑移系為：11]〔2〕Pc當(dāng)滑移系開始滑移時(shí)：coscosco11]5337[42415o2A425PA6342ccoscos25o4736206N答：高嶺石屬單網(wǎng)層結(jié)構(gòu)，上層是鋁氧羥基八面體[AlO(OH)]，下層5-24是硅氧四面體[SiO]，活性氧向上，每個(gè)活性氧連1個(gè)[SiO]和2個(gè)4-44[AlO(OH)]或連1個(gè)H和2個(gè)[AlO(OH)]，層間通過氫鍵結(jié)合。+2424aa4．假設(shè)面心立方晶體中有b的全位錯(cuò)和b的不全位錯(cuò)，26此兩位錯(cuò)相遇發(fā)生位錯(cuò)反應(yīng)，試問：（1）此反應(yīng)能否進(jìn)行？什么緣故？（2）寫出合成位錯(cuò)的柏氏矢量，并說明合成位錯(cuò)的性質(zhì)。aaa假設(shè)：2632a2a22a2反應(yīng)前能量：b2263a反應(yīng)后能量：b232b2前b后∴此兩位錯(cuò)相遇時(shí)會(huì)發(fā)生位錯(cuò)反應(yīng)。a〔2〕合成位錯(cuò)的柏氏矢量為，屬弗蘭克不全位錯(cuò)，垂直于滑移面3只能攀移，不能滑移。5．在以下圖所示的立方體形晶體中，ABCD滑移面上有一個(gè)位錯(cuò)環(huán)，其柏氏矢量b平行于體外形如何變化？B—負(fù)刃型位錯(cuò)，C—左螺旋位錯(cuò)，D—右螺旋位錯(cuò)。（2）沿BA方向與b一致。6．假定圖中的這兩個(gè)位錯(cuò)正在擴(kuò)大，試問兩個(gè)位錯(cuò)環(huán)在交互作用時(shí)，是因塞積而釘扎住依舊形成一個(gè)在的位錯(cuò)環(huán)〔請用圖示說明〕？bbABCA7．將Fe-C〔ω=0.4%〕-Si〔ω=3.8%〕焊接在一起，在1050℃下進(jìn)行長時(shí)刻擴(kuò)散退火，試說明在整個(gè)擴(kuò)散過程中C和Si的擴(kuò)散情形。分別是焊接處兩邊無Si、有Si兩點(diǎn)。〔1〕開始時(shí)，A點(diǎn)沒有Si，C活度低；B點(diǎn)有硅，C的活度高，B點(diǎn)的C向A點(diǎn)擴(kuò)散，A點(diǎn)C濃度升高，B點(diǎn)C濃度下降?！?分〕〔2〕隨時(shí)刻推移，B點(diǎn)的硅也向A點(diǎn)擴(kuò)散，同時(shí)引起A點(diǎn)C活度升高，B點(diǎn)C活度降低，過一段時(shí)刻，A點(diǎn)C濃度達(dá)最大值，B點(diǎn)C分〕〔3〕隨時(shí)刻進(jìn)一步推移，A點(diǎn)C活度大于B點(diǎn)，使C由A點(diǎn)向B點(diǎn)擴(kuò)散，最后擴(kuò)散達(dá)到平穩(wěn)，兩點(diǎn)的Si和C的濃度相等，不再隨分〕分〕20鋼在927℃進(jìn)行氣體滲碳，假定表面碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到1.10%并0.5mm處的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)0.40%927℃=1.28×10m/s。-112解：C=0.2%，C=1.10%，C(x)