材料科學(xué)基礎(chǔ)輔導(dǎo)與習(xí)題-上交課件 考試題 答案（A）

第5頁(yè)（共5頁(yè)）南京航空航天大學(xué)第1頁(yè)（共7頁(yè)）二○一一～二○一二學(xué)年第二學(xué)期課程名稱(chēng)：《材料科學(xué)基礎(chǔ)（上）》參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)命題教師：張平則試卷類(lèi)型：試卷代號(hào)：A一、概念辨析題（每小題4分，總計(jì)20分）1晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣異：結(jié)構(gòu)基元+空間點(diǎn)陣=晶體結(jié)構(gòu)；同：描述晶體中的規(guī)律性。2相與組織異：相是組織的組成部分；同：都是材料的組成部分。3異：共晶轉(zhuǎn)變?yōu)閺囊合噢D(zhuǎn)變,共析轉(zhuǎn)變?yōu)閺墓滔噢D(zhuǎn)變.同：在恒溫下轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為兩個(gè)固相.4間隙固溶體與間隙化合物異：間隙固溶體與溶劑晶體結(jié)構(gòu)相同，間隙化合物與溶劑晶體結(jié)構(gòu)不同；同：小原子位于間隙位置。5異：電子共用范圍不同,金屬鍵中電子屬所有原子共用,共價(jià)鍵中屬若干原子共用.同：成鍵方式為電子共用.二、簡(jiǎn)答題（每題5分，總計(jì)30分）1、晶體結(jié)構(gòu)因素，晶體結(jié)構(gòu)相同是組元間形成無(wú)限固溶體的必要條件，對(duì)有限固溶體,若溶質(zhì)與溶劑的晶體結(jié)構(gòu)相同,則溶解度通常較大；尺寸因素，⊿R＜15﹪時(shí),才可能形成溶解度較大甚至無(wú)限溶解的固溶體;反之,則溶解度非常有限；電負(fù)性差因素，電負(fù)性差小，易于形成固溶體，電負(fù)性差大則易于形成化合物；電子濃度因素，有些合金,固溶度的主要因素是電子濃度,它們往往存在一極限電子濃度,此時(shí)固溶度最大,超過(guò)極限電子濃度,固溶體就不穩(wěn)定,便會(huì)形成新相。2、線型；支鏈型；交聯(lián)型。線型長(zhǎng)鏈分子可以卷曲成團(tuán),也可以伸展開(kāi)來(lái)，線型高聚物能在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙?加熱時(shí)也能熔融。支化高聚物能溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?加熱時(shí)也能熔融.但支鏈的存在對(duì)高聚物的性能有影響.短支鏈?zhǔn)沟酶叻肿渔湹囊?guī)整程度及分子間堆砌密度降低,因而降低高聚物的結(jié)晶能力;長(zhǎng)支鏈主要影響高分子溶液和熔體的流動(dòng)性.高分子鏈之間通過(guò)支鏈聯(lián)結(jié)成一個(gè)三維網(wǎng)狀體型分子,稱(chēng)之為交聯(lián)結(jié)構(gòu).它和線型支化高分子有質(zhì)的區(qū)別.它不再能溶于溶劑,加熱也不熔融.3、過(guò)冷是金屬凝固的必要條件。⊿G＝⊿H－T⊿S＝-Lm－T(-Lm)/Tm＝Lm(T－Tm)/Tm＝Lm⊿T/Tm⊿T＝(T－Tm)4、按[SiO4]在空間的組合情況,硅酸鹽結(jié)構(gòu)可以分成:島狀結(jié)構(gòu);組群狀結(jié)構(gòu);鏈狀結(jié)構(gòu);層狀結(jié)構(gòu);架狀結(jié)構(gòu)。5、晶體的宏觀對(duì)稱(chēng)性中，只有以下八種最基本的對(duì)稱(chēng)元素，即L1、L2、L3、L4、L6、i、m、Li4。6、由相平衡熱力學(xué)可知,多元復(fù)相平衡的普遍條件是每個(gè)組元在各相中的化學(xué)位都必須彼此相等。f＝C－P＋2，式中f為系統(tǒng)的自由度數(shù);C為系統(tǒng)的組元數(shù);P為相數(shù).在只受外界溫度和壓力影響的平衡系統(tǒng)中,它的自由度數(shù)等于系統(tǒng)的組元數(shù)和相數(shù)之差再加上2。三、作圖簡(jiǎn)答題（總計(jì)15分）1、（5分）2、（10分）（1）（2）四、計(jì)算分析題（總計(jì)35分）1、（10分）當(dāng)過(guò)冷金屬熔液中晶胚出現(xiàn)時(shí)，一方面使體系的體積自由能降低，另一方面又增加了表面能，因此體系總自由能的變化為：⊿G＝⊿GV·V＋σ·A式中⊿GV是液、固兩相單位體積自由能差，為負(fù)值；σ是晶胚單位面積表面能，為正值；V和A分別是晶胚的體積和表面積。⊿G隨晶核半徑的變化如下圖所示臨界晶核半徑為r*＝－2σ/⊿GV，對(duì)應(yīng)的形核功為⊿G*＝(σ·A*)/3，要使⊿G＜0，須依靠體系的能量起伏。2、（15分）（1）.默畫(huà)出Fe-Fe3C相圖，用相組成物填寫(xiě)相圖；(略)（2）.分析含碳量為1.0wt%的過(guò)共析鋼的平衡結(jié)晶過(guò)程，并繪出室溫組織示意圖。LL+γγγ+Fe3CⅡP+Fe3（3）．已知某鐵碳合金室溫時(shí)的相組成物為鐵素體和滲碳體，鐵素體占82%，試求該合