材料科学试卷2
材料科学基础试卷(二)与答案
材料科学基础试卷(二)与参考答案、名词解释 (每小题 1 分，共 10 分 )1．晶胞2．间隙固溶体3．临界晶核4．枝晶偏析5．离异共晶6．反应扩散7．临界分切应力8．回复9．调幅分解10．二次硬化、判断正误 (每小题 1 分，共 10 分 )正确的在括号内画“V” ,错误的画“X”1. 金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。
( )2. 作用在位错线上的力 F 的方向永远垂直于位错线并指向滑移面上的未滑移区。
( )3. 只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，间隙固溶体则不能。
( )4. 金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，因此是一个自发过程5. 固溶体凝固形核的必要条件同样是A GB V0、结构起伏和能量起伏。
（）6. 三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。
（）7. 物质的扩散方向总是与浓度梯度的方向相反。
（）8. 塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排方向。
（）9. 和液固转变一样，固态相变也有驱动力并要克服阻力，因此两种转变的难易程度相似。
（）10. 除Co以外，几乎所有溶入奥氏体中的合金元素都能使 C曲线左移，从而增加钢的淬透性。
（）三、作图题（每小题5分，共15分）1. 在简单立方晶胞中标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a）立方晶系（421）, （123），［211］； b）六方晶系（2111），［2113］。
2. 设面心立方晶体中的（111）为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为a - ［110］。
2（1）在晶胞中画出柏氏矢量b的方向并计算出其大小。
（2）在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写出此二位错线的晶向指数3. 如下图所示，将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制。
试画出轧制后铜片经再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图四、相图分析(共20分)⑴就Fe-Fe3C相图，回答下列问题：1•默画出Fe-Fe3C相图，用相组成物填写相图；2. 分析含碳量为I.Owt%的过共析钢的平衡结晶过程，并绘出室温组织示意图。
材料科学基础习题二
材料科学基础习题二1.指出下列概念的错误之处，并更正。
1）所谓过冷是指结晶过程中平台温度与冷却曲线上熔点之间的差异。
2）金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，因此是一个自发过程。
3）在任何温度下，液态金属中最大的结构波动是晶体胚。
4）在任何温度下，液相中最大的结构波动是原子核。
5）所谓临界晶核，就是体系自由能的减少完全补偿表面自由能的增加时的晶胚大小。
6）在液态金属中，任何小于临界核半径的晶体胚都不能形核，但只要有足够的能量波动来提供形核功，它就可以形核。
7）测定某纯金属铸件结晶时的最大过冷度，其实测值与用公式0.2tm计算值，基本一致。
8）当一些铸件结晶时，由于快速冷却速度，均匀形核率N1增加，非均匀形核率N2也增加，因此总形核率为n=N1+N2。
9）若在过冷液体中，外加10000颗形核剂，则结晶后就可以形成10000颗晶粒。
10）从非均匀形核功的计算公式中可以看出，当润湿角为0度时，非均匀形核的形核功最大。
11）为了生产出一批厚度大、粒度均匀的砂型铸件，可以采用在砂型铸造过程中加入成核剂的方法。
12）非均匀形核总是比均匀形核容易，因为前者是以外加质点为结晶核心，不像后者那样形成界面，而引起自由能的增加。
13）在研究金属晶粒细化过程时，我们主要寻找熔点低、晶格常数与金属相近的成核剂，它们的成核催化效率最高。
14）纯金属生长时，无论液固界面呈粗糙型还是光滑型，其液相原子都一个一个地沿着固相面得垂直方向连接上去。
15）无论温度分布如何，普通纯金属的生长都是树枝状界面。
16）氯化铵饱和水溶液与纯金属结晶终了时的组织形态一样，前者呈树枝状，后者也成树枝晶。
一17）人们无法观察到极纯金属的树枝状生长过程，所以关于树枝状的生长形态仅仅是一种推想。
18）在液态纯金属中加入成核剂时，其生长形式总是树枝状的。
19）纯金属结晶时，若呈垂直方式生长，其界面时而光滑，时而粗糙，交替生长。
20）从宏观上观察，若液固界面是平直的，称为光滑界面结构；若是呈金属锯齿形的，称为粗糙界面结构。
材料科学基础试卷
材料科学基础试卷一、选择题1. 在以下选项中，哪个是材料科学研究的基本目标？A. 提高材料的性能和寿命B. 制定新的材料标准C. 推动材料的商业化应用D. 减少材料的生产成本2. 下列哪个属于材料科学的主要研究内容？A. 材料的机械性能B. 材料的表面处理技术C. 材料的市场价值评估D. 材料的生产工艺3. 晶体结构的表征常用的方法是什么？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 扫描电子显微镜（SEM）C. 傅里叶变换红外光谱（FTIR）D. X射线衍射（XRD）4. 以下哪项不是观察材料中晶体缺陷的常用方法？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 扫描电子显微镜（SEM）C. 热重分析仪（TGA）D. X射线衍射（XRD）5. 玻璃是一种无序非晶体，其特点是什么？A. 有定型的几何结构B. 具有较高的强度和硬度C. 没有明确的熔点D. 可通过加热重新晶化二、简答题1. 请简述材料科学的定义和研究对象。
材料科学是研究材料的组成、结构、性能和制备工艺等方面的学科。
它的研究对象包括金属、陶瓷、聚合物、复合材料等各种材料的性质和行为。
2. 简要介绍一下晶体和非晶体的区别。
晶体具有有序的、周期性的原子结构，其原子排列呈现规则的几何形态。
非晶体则没有明确的周期性结构，其原子排列无序。
3. 请简述材料的力学性能和热学性能分别指的是什么。
材料的力学性能指材料在外力作用下的表现，包括强度、硬度、韧性等。
热学性能指材料在温度变化下的行为，包括热膨胀系数、热导率等。
4. 请列举一种主要的材料表面处理技术，并简述其原理。
一种主要的材料表面处理技术是阳极氧化。
其原理是将金属材料作为阳极，通过在电解液中施加电流，使得金属表面产生氧化反应形成氧化膜，从而提高材料的耐腐蚀性和表面硬度。
5. 简述材料的疲劳破坏机理。
材料的疲劳破坏是在交变载荷作用下产生的、逐渐发展的、具有累积性的破坏。
其机理是在应力作用下，材料内部会逐渐形成裂纹，裂纹扩展到一定程度后导致材料断裂。
材料科学：材料科学与工程考试题及答案(最新版)_2.doc
材料科学：材料科学与工程考试题及答案（最新版） 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、判断题 MMC 具有比其基体金属或合金更高的比强度和比模量。
本题答案： 2、单项选择题 形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的（ ）。
A.1/3 B.2/3 C.3/4 D.1/2 本题答案： 3、填空题 在通常的加工条件下，聚合物形变主要由高弹形变和粘性形变所组成。
从形变性质来看包括（ ）和（ ）两种成分，只是由于加工条件不同而存在着两种成分的相对差异。
本题答案： 4、填空题 铁路旅客运输服务质量是指铁路旅客运输服务l 本题答案： 9、问答题 当锌向铜内扩散时，已知在x 点处锌的含量为2.51017个锌原子/cm3，300℃时每分钟每mm2要扩散60个锌原子，求与x 点相距2mm 处锌原子的浓度。
（已知锌在铜内的扩散体系中D0=0.3410-14m2／s ；Q=4.5kcal ／mol ） 本题答案：姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------10、填空题材料力学性能的硬度表征：布氏硬度、（）、维氏硬度等。
本题答案：11、单项选择题下列选项中，不是催化剂的原理的是（）A.吸附表面催化B.生成中间化合物（中间体）C.传递电子D.加快反应速率本题答案：12、填空题塑料的品质指标有（）、（）和（）。
本题答案：13、填空题聚合物液体在管和槽中的流动时，按照受力方式划分可以分为压力流动、收敛流动和拖拽流动按流动方向分布划分（）、（）和（）。
材料科学：材料科学与工程考试题及答案_2.doc
材料科学：材料科学与工程考试题及答案 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、单项选择题 下列拿一个不是属于影响发光强度的因素（ ）A.晶体结构 B.激活剂、敏化剂浓度 C.激发源类型 D.环境的压力 本题答案： 2、填空题 聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的（ ），（ ），（ ）和（ ）。
正是这些加工性质为聚合物材料提供了适于多种多样加工技术的可能性。
本题答案： 3、问答题 材料科学与工程四个要素之间的关系？ 本题答案： 4、填空题 单螺杆挤出机的基本结构：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ） 本题答案： 5、问答题 什么是完全抗磁性（又称迈斯纳效应）？其产生的原因是什么？ 本题答案： 6、单项选择题姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------有利于切削加工性能的材料硬度范围为（）A.160HBB.230HBC.（160～230）HBD.（60～70）HRC本题答案：7、单项选择题螺旋轴按基转角不同可分为（）种。
A.2B.3C.4D.5本题答案：8、单项选择题α-Al2O3晶体中Al离子填充在（）八面体空隙中。
A.1/2B.1/3C.2/3D.3/4本题答案：9、问答题为什么聚合物的结晶温度范围是Tg～Tm？本题答案：10、单项选择题聚合物柔性越大，缠结点越多，对聚合物流动时非流动性的影响是（）A.越强B.越弱C.不变D.先增强后减弱本题答案：11、判断题聚合物熔融的方法有很多包括：无熔体移走的传导熔融、有强制熔体移走的传导熔融、耗散混合熔融等，不包括利用电、化学或其他能源的耗散熔融方法。
材料科学与工程基础自测评2-3章
材料科学与工程基础自测评2-3章第二章（1）1. 材料是由物质构成的，因而物质就是材料。
√×2. 材料是指用来制造某些有形物体的基本物质。
√×3. 按照化学组成，可以把材料分为三种基本类型（A）金属材料、硅酸盐、有机高分子材料（B）陶瓷材料、高分子材料、钢铁（C）有机高分子材料、金属材料、无机非金属材料（D）有机材料、无机非金属材料、金属材料4．在四个量子数中，m s 是确定体系角动量在磁场方向的分量。
√×5．在四个量子数中，m l 决定电子自旋的方向。
√×6．在四个量子数中，n 是第一量子数，它决定体系的能量。
√×7．在四个量子数中，l 是第二量子数，它决定体系角动量和电子几率分布的空间对称性。
√×8．原子中每个电子必须有独自一组四个量子数。
√×9．泡利不相容原理、能量最低原则和洪特规则是电子在原子轨道中排列必须遵循的三个基本原则。
√×10．Na 原子中11 个电子的填充方式为1s22s22p53s2。
√×11．按照方框图，N 原子中5 个价电子的填充方式为2s 2p √×12．Cu 原子的价电子数是___3___个。
√×13．S 原子的价电子数是5 个。
√×第二章（2）1.晶体物质的共同特点是都具有金属键。
√×2 .金属键既无方向性，也无饱和性。
√×3. 共价键中两个成键电子的自旋方向必须相反。
√×4. 元素的电负性是指元素的原子在化合物中把电子引向自己的能力。
√×5. 两元素的电负性相等或接近，易形成离子键，不易形成共价键。
√×6. 两元素的电负性差较大，易形成离子键，不易形成共价键。
√×7. 离子键的基本特点是以离子而不是以原子为结合单元。
√×8. 范德华力既无方向性亦无饱和性，氢键有方向性但无饱和性。
材料科学基础试卷
材料科学基础试卷一一. 图1是Na2O的理想晶胞结构示意图，试回答：1．晶胞分子数是多少；2．结构中何种离子做何种密堆积；何种离子填充何种空隙，所占比例是多少；3．结构中各离子的配位数为多少，写出其配位多面体；4．计算说明O2-的电价是否饱和；5．画出Na2O结构在（001）面上的投影图。
二. 图2是高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)结构示意图，试回答：1．请以结构式写法写出高岭石的化学式；2．高岭石属于哪种硅酸盐结构类型；3．分析层的构成和层的堆积方向；4．分析结构中的作用力；5．根据其结构特点推测高岭石具有什么性质。
三. 简答题：1.晶体中的结构缺陷按几何尺寸可分为哪几类？2.什么是负扩散？3．烧结初期的特征是什么？4.硅酸盐晶体的分类原则是什么？5.烧结推动力是什么？它可凭哪些方式推动物质的迁移？6.相变的含义是什么？从热力学角度来划分，相变可以分为哪几类？四. 出下列缺陷反应式：1.NaCl形成肖特基缺陷；2.AgI形成弗仑克尔缺陷（Ag+进入间隙）；3.TiO2掺入到Nb2O3中，请写出二个合理的方程，并判断可能成立的方程是哪一种？再写出每个方程的固溶体的化学式。
4.NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体五. 表面力的存在使固体表面处于高能量状态，然而，能量愈高系统愈不稳定，那么固体是通过何种方式降低其过剩的表面能以达到热力学稳定状态的。
六.粒径为1μ的球状Al2O3由过量的MgO微粒包围，观察尖晶石的形成，在恒定温度下，第一个小时有20%的Al2O3起了反应，计算完全反应的时间：⑴用杨德方程计算；⑵用金斯特林格方程计算。
七.请分析熔体结构中负离子团的堆积方式、聚合度及对称性等与玻璃形成之关系。
八.试从结构和能量的观点解释为什么D晶界>D晶内？九.试分析二次再结晶过程对材料性能有何影响？工艺上如何防止或延缓二次再结晶的发生？十.图3是A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题：1．写出点P，R，S的成分；2．设有2kgP，问需要多少何种成分的合金Z才可混熔成6kg成分为R的合金。
武汉理工大学《材料科学基础》考试试题及答案-第二套试题
武汉理工大学《材料科学基础》考试试卷第二套试卷一、填空题（共20分，每个空1分）1、材料按其化学作用或基本组成可分为（）、（）、高分子材料、复合材料四大类。
2、晶胞是从晶体结构中取出来的反应晶体（）和（）的重复单元。
3、热缺陷形成的一般规律是：当晶体中剩余空隙比较小，如NaCl型结构，容易形成（）缺陷；当晶体中剩余空隙较大时，如萤石CaF2型结构等，容易产生（）缺陷。
4、根据外来组元在基质晶体中所处的位置不同，可分为（）固溶体和间隙型固溶体：按照外来组元在基质晶体中的固溶度，可分为（）固溶体和有限固溶体。
5、硅酸盐熔体中，随着Na2O含量的增加，熔体中聚合物的聚合度（），熔体的粘度（）。
6、当熔体冷却速度很快时，（）增加很快，质点来不及进行有规则排列，晶核形成和晶体长大难以实现，从而形成了（）。
7、粉体在制备过程中，由于反复地破碎，所以不断形成新的表面，而表面例子的极化变形和重排，使表面晶格（），有序性（）。
8、非稳态扩散的特征是空间仟意一点的（）随时间变化，（）随位置变化。
9、动力学上描述成核生长相变，通常以（）、（）、总结晶速率等来描述。
10、温度是影响固相反应的重要外部条件。
一般随温度升高，质点热运动动能（），反应能力和扩散能力（）。
二、判断题（共10分，每个题1分）1、（）位错的滑移模型解释了晶体的实际切变应力与晶体的理论切变强度相差悬殊的内在原因。
2、（）空位扩散机制适用于置换型固溶体的扩散，3、（）一般来说在均匀晶体中引入杂质，都将使扩算系数增加4、（）-般来说，扩散粒子性质与扩散成指性质间差异越大，扩散系数也越大。
5、（）成核生长相变中晶体的生长速*与界面结构和原子迁移密切相关，当析出晶体和熔体组成相同时，晶体长大由扩散控制。
6、（）对于许多物理或化学步骤综合而成的在相反应中，反应速度由反应速度最快的步骤控制。
7、（）在烧结过程中，发生的初次再结晶使大鼎粒长大而小晶粒消失，气孔进入晶粒内部不易排出，烧结速度降低甚至停止。
【材料科学基础经典习题及答案】考试试题2
13.设面心立方晶体中的 为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为 。
1)在晶胞中画出柏氏矢量b的方向并计算出其大小。
2)在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写出此二位错线的晶向指数。
14.判断下列位错反应能否进行。
1) 2)
3) 4)
2)指出位错环上各段位错线的类型，并画出位错运动出晶体后，滑移方向及滑移量。
12.设所示立方晶体中的滑移面ABCD平行于晶体的上、下底面。晶体中有一条位错线 段在滑移面上并平行AB， 段与滑移面垂直。位错的柏氏矢量b与 平行而与 垂直。
试问：
1)欲使 段位错在ABCD滑移面上运动而 不动，应对晶体施加怎样的应力？
15.若面心立方晶体中有b= 的单位位错及b= 的不全位错，此二位错相遇产生位错反应。
1)问此反应能否进行？为什么？
2)写出合成位错的柏氏矢量，并说明合成位错的类型。
16.若已知某晶体中位错密度 。1)由实验测得F-R位错源的平均长度为 ，求位错网络中F-R位错源的数目。2)计算具有这种F-R位错源的镍晶体发生滑移时所需要的切应力。已知Ni的 Pa， 。
7．1.6l×l013个原子/mm2；1.14X1013个原子/mm2；1.86×1013个原子/mm2。
8．(1) 5.29×1028个矽原子/m3；(2) 0.33。
9．9. 0.4×10-18/个原子。
10．1.06×1014倍。
11．(1)这种看法不正确。在位错环运动移出晶体后，滑移面上、下两部分晶体相对移动的距离是由其柏氏矢量决定的。位错环的柏氏矢量为b，故其相对滑移了一个b的距离。(2) A'B'为右螺型位错，C'D'为左螺型位错；B'C'为正刃型位错，D'A'为负刃型位错。位错运动移出晶体后滑移方向及滑移量如附图2.3所示。
材料科学基础2复习题及答案
材料科学基础2复习题及答案材料科学基础2复习题及部分参考答案一、名词解释1、再结晶：指经冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过新晶粒的形核及长大，以无畸变的等轴晶粒取代变形晶粒的过程。
2、交滑移：在晶体中，出现两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移。
3、冷拉：在常温条件下，以超过原来屈服点强度的拉应力，强行拉伸聚合物，使其产生塑性变形以达到提高其屈服点强度和节约材料为目的。
（《笔记》聚合物拉伸时出现的细颈伸展过程。
）4、位错：指晶体材料的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列（晶体学缺陷）。
（《书》晶体中某处一列或者若干列原子发生了有规律的错排现象）5、柯氏气团：金属内部存在的大量位错线，在刃型位错线附近经常会吸附大量的异类溶质原子（大小不同吸附的位置有差别）,形成所谓的“柯氏气团”。
（《书》溶质原子与位错弹性交互作用的结果，使溶质原子趋于聚集在位错周围，以减小畸变，降低体系的能量，使体系更加稳定。
）6、位错密度：单位体积晶体中所含的位错线的总长度或晶体中穿过单位截面面积的位错线数目。
7、二次再结晶：晶粒的不均匀长大就好像在再结晶后均匀、细小的等轴晶粒中又重新发生了再结晶。
8、滑移的临界分切应力：滑移系开动所需要的最小分切应力。
（《书》晶体开始滑移时，滑移方向上的分切应力。
） 9、加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象，又称冷作硬化。
（《书》随塑性变形的增大，塑性变形抗力不断增加的现象。
）10、热加工：金属铸造、热扎、锻造、焊接和金属热处理等工艺的总称。
（《书》使金属在再结晶温度以上发生加工变形的工艺。
）11、柏氏矢量：是描述位错实质的重要物理量。
反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总积累。
（《书》揭示位错本质并描述位错行为的矢量。
）反映由位错引起的点阵畸变大小的物理量。
12、多滑移：晶体的滑移在两组或者更多的滑移面（系）上同时进行或者交替进行。
材料分析方法试题(2)精选全文
可编辑修改精选全文完整版《材料科学研究方法》考试试卷（第一套）一、 1、基态 2、俄歇电子 3、物相分析 4、 色散 5、振动耦合 6、热重分析一．填空题（每空1分，选做20空，共20分，多答不加分）1. 对于X 射线管而言，在各种管电压下的连续X 射线谱都存在着一个最短的波长长值，称为 ，当管电压增大时，此值 。
2. 由点阵常数测量精确度与θ角的关系可知，在相同条件下，θ角越大，测量的精确度 。
3. 对称取代的S=S 、C ≡N 、C=S 等基团在红外光谱中只能产生很弱的吸收带（甚至无吸收带），而在 光谱中往往产生很强的吸收带。
4. 根据底片圆孔位置和开口位置的不同，德拜照相法的底片安装方法可以分为： 、 、 。
5. 两组相邻的不同基团上的H 核相互影响，使它们的共振峰产生了裂分，这种现象叫 。
6. 德拜法测定点阵常数，系统误差主要来源于相机的半径误差、底片的伸缩误差、样品的偏心误差和 。
7. 激发电压是指产生特征X 射线的最 电压。
8. 凡是与反射球面相交的倒易结点都满足衍射条件而产生衍射，这句话是对是错？ 。
9. 对于电子探针，检测特征X 射线的波长和强度是由X 射线谱仪来完成的。
常用的X 射线谱仪有两种：一种 ，另一种是 。
10. 对于红外吸收光谱，可将中红外区光谱大致分为两个区： 和 。
区域的谱带有比较明确的基团和频率对应关系。
11. 衍射仪的测量方法分哪两种： 和 。
12. DTA 曲线描述了样品与参比物之间的 随温度或时间的变化关系。
13. 在几大透镜中，透射电子显微镜分辨本领的高低主要取决于 。
14. 紫外吸收光谱是由分子中 跃迁引起的。
红外吸收光谱是由分子中跃迁引起的。
15. 有机化合物的价电子主要有三种，即 、 和 。
16. 核磁共振氢谱规定，标准样品四甲基硅δ TMS ＝ 。
17. 红外吸收光谱又称振-转光谱，可以分析晶体的结构，对非晶体却无能为力。
此种说法正确与否？0λ18.透射电子显微镜以 为成像信号，扫描电子显微镜主要以 为成像信号。
无机材料科学基础综合测试2
测试二一、名词解释（每小题3分，共15分）1．结构弛豫2．阳离子交换容量3．本征扩散4．非均态成核5．二次再结晶二、填空（每小题2分，共20分）1．常用的相平衡实验研究方法有__________、_________和__________三种。
2．化合物TiO2－X由于在组成上偏离化学计量而产生的晶格缺陷是________________，缺陷形成反应式为_____________________________，属于_________型非化学计量化合物，应在_________气氛下形成。
3．一种玻动的摩尔组成为24mol％Na2O，12mol％Al2O3，64mol％SiO2，其四个基本结构参数为Z＝__________，R＝___________, X＝___________, Y＝_________，非桥氧百分数X％＝____________。
4．三种典型离子化合物PbI2、PbF2、CaF2的比表面能分别为130尔格/cm2、900尔格/cm2、2500尔格/cm2，由此可以预计这三种化合物的表面双电层厚度的大小次序为_________________________________。
5．粘土粒子破键引起的荷电与介质的PH值有关，高岭土在酸性介质中边棱带______电荷；在碱性介质中边棱带____电荷。
6．某物质在800°C时扩散系数为10－10cm2/s，在1200°C时为10－4cm2/s，则该物质的扩散活化能为__________________kJ/mol。
7．固液相变时，非均态成核势垒与接触角q有关。
当q角分别为__________、_________和_________时，（1）非均态成核势垒与均态成核势垒相等；（2）不存在非均态成核势垒；（3）非均态成核势垒为均态成核势垒的一半。
8．归纳起来，固相反应中相界面上的化学反应通常包括以下三个过程：____________________________、___________________________和____________________________。
《材料科学基础》试卷及参考答案
《材料科学基础》试卷及参考答案一. 选择题：（共15小题，每小题2分，共30分）。
1. 在下列材料中，哪一类材料结晶时，液-固界面为粗糙界面？（ ）A. 金属材料B. 无机材料C. 高分子材料D. 半导体材料 2. 在三元系中有右图的两种三相平衡区，它们的反应类型分别为（ ）。
A. （a ）是包晶型，（b ）是共晶型B. （a ）是共晶型，（b ）是包晶型C. （a ）、（b ）均为包晶型D. （a ）、（b ）均为共晶型3. 高分子材料随温度的变化，通常有玻璃态、高弹态和粘流态三个物理状态。
则橡胶的工作状态是（ ）。
A. 玻璃态B. 高弹态C. 粘流态D. 高弹态 、粘流态和玻璃态 4. 4p 原子轨道径向分布图中峰数为多少？其钻穿能力比4d （ ）？ A. 3，强 B. 2，强 C. 3，弱 D. 2，弱 5. 在硅酸盐玻璃中减少变性体的量，会使（ ）。
A. 桥氧含量下降，粘度增大B. 桥氧含量增多，粘度减小C. 桥氧含量下降，粘度减小D. 桥氧含量增多，粘度增大6. 在晶体中形成空位时，离位原子迁移到晶体表面，这样的缺陷称为（ ）。
A. 面缺陷 B. 线缺陷 C. 肖脱基缺陷 D. 弗兰克尔缺陷7. 在由扩散控制的反应扩散，相宽度变化关系式为t B L j =∆；由相界面反应速度控制时，新相厚度与时间呈线性关系dt C K d iυχ=。
在实际反应扩散过程中，反应扩散后期受（ ）控制。
A. 界面反应速度 B. 扩散 C. 界面反应速度和扩散 D. 无法确定8. 关于刃型位错应力场，下列说法哪种是不正确的？（ ）A. 各种应力分量的大小与r 成反比B. 应力场对称于多余的半原子面C. 滑移面上只有正应力，无切应力D. 应力场是轴对称的 9. 下列说法正确的是（ ）。
A. 点缺陷是热力学不稳定缺陷B. 两位错交割必形成割阶C. 线缺陷是热力学不稳定缺陷D. 空位形成能大于间隙形成能10. 面心立方的配位数，四面体空隙数及晶胞原子数分别为（ ）。
材料科学与基础作业(2)
第2章固体结构1. 标出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标，并判断是否位于(111)面上，然后计算方向上的线密度。
2. 标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a) 立方晶系,,,,；b) 六方晶系，，，，3. 在立方晶系中画出晶面族的所有晶面，并写出{123}晶面族和﹤221﹥晶向族中的全部等价晶面和晶向的密勒指数。
4. 在立方晶系中画出以为晶带轴的所有晶面。
5. 试证明在立方晶系中，具有相同指数的晶向和晶面必定相互垂直。
6. 已知纯钛有两种同素异构体，低温稳定的密排六方结构和高温稳定的体心立方结构，其同素异构转变温度为882.5℃，计算纯钛在室温（20℃）和900℃时晶体中（112）和（001）的晶面间距（已知a a20℃=0.2951nm, c a20℃=0.4679nm, aβ900℃=0.3307nm）。
7. 试计算面心立方晶体的（100），（110），（111）等晶面的面间距和面致密度，并指出面间距最大的面。
8. 图2-2为α-Fe的x射线衍射谱，所用x光波长λ=0.1542nm，试计算每个峰线所对应晶面间距，并确定其晶格常数。
图2-29. 采用Cu kα (λ=0.1542nm)测得Cr的x射线衍射谱为首的三条2 =44.4°，64.6°和81.8°，若(bcc)Cr的晶格常数a=0.2885nm，试求对应这些谱线的密勒指数。
10. 归纳总结三种典型的晶体结构的晶体学特征。
11. 试证明理想密排六方结构的轴比c/a=1.633。
12. Ni的晶体结构为面心立方结构，其原子半径为r=0.1243nm，试求Ni的晶格常数和密度。
13. Mo的晶体结构为体心立方结构，其晶格常数a=0.3147nm，试求Mo的原子半径r。
14. Cr的晶格常数a=0.2884nm，密度为ρ=7.19g/cm3，试确定此时Cr 的晶体结构。
15. In具有四方结构，其相对原子质量Ar=114.82，原子半径r=0.1625nm，晶格常数a=0.3252nm，c=0.4946nm，密度ρ=7.286g/cm3，试问In的单位晶胞内有多少个原子? In致密度为多少？16. Mn的同素异构体有一为立方结构，其晶格常数为0.632nm，ρ为7.26g/cm3，r为0.112nm，问Mn晶胞中有几个原子，其致密度为多少？17. a)按晶体的钢球模型，若球的直径不变，当Fe从fcc转变为bcc 时，计算其体积膨胀多少？b)经x射线衍射测定在912℃时，α-Fe的a=0.2892nm，γ-Fe的a=0.3633nm, 计算从γ-Fe转变为α-Fe时，其体积膨胀为多少？与a)相比，说明其差别原因。
无机材料科学基础试卷
1. 不一致熔融化合物，连线规则答：不一致熔化合物是一种不稳定的化合物，加热到一定温度会发生分解，分解产物是一种液相和一种固相，液相和固相的组成与化合物组成都不相同。
（2.5分）连线规则：将一界线（或其延长线）与相应的连线（或其延长线）相交，其交点是该界线上的温度最高点。
（2.5分）2. 非本征扩散，稳定扩散非本征扩散：受固溶引入的杂质离子的电价和浓度等外界因素所控制的扩散。
或由不等价杂质离子取代造成晶格空位，由此而引起的质点迁移。
（2.5）稳定扩散：若扩散物质在扩散层dx内各处的浓度不随时间而变化，即dc/dt=0。
这种扩散称稳定扩散。
（2.5分）3. 非均匀成核, 一级相变非均匀成核：是指借助于表面、界面、微粒裂纹器壁以及各种催化位置等而形成晶核的过程一级相变：体系由一相变为另一相时，如两相的化学势相等但化学势的一级偏微商(一级导数)不相等的称为一级相变。
（2.5）4. 晶粒生长，二次再结晶晶粒生长：平衡晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。
（2.5分）二次再结晶：是少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大的过程。
（2.5分）5. 一致熔融化合物，三角形规则答：一致熔融化合物是一种稳定的化合物，与正常的纯物质一样具有固定的熔点，熔化时，产生的液相与化合物组成相同。
（2.5分）三角形规则：原始熔体组成点所在副三角形的三个顶点表示的物质即为其结晶产物；与这三个物质相应的初初晶区所包围的三元无变量点是其结晶结束点。
（2.5分）6. 晶粒生长，二次再结晶晶粒生长：平衡晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。
（2.5分）二次再结晶：是少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大的过程。
（2.5分）7.液相独立析晶，切线规则答：液相独立析晶：是在转熔过程中发生的，由于冷却速度较快，被回收的晶相有可能会被新析出的固相包裹起来，使转熔过程不能继续进行，从而使液相进行另一个单独的析晶过程，就是液相独立析晶。
（2.5）切线规则：将界线上某一点所作的切线与相应的连线相交，如交点在连线上，则表示界线上该处具有共熔性质；如交点在连线的延长线上，则表示界线上该处具有转熔性质，远离交点的晶相被回吸。
材料科学考试题库及答案
材料科学考试题库及答案一、选择题1. 以下哪种材料属于金属材料？（A）A. 钢铁B. 塑料C. 陶瓷D. 木材2. 以下哪种材料具有最高的强度？（B）A. 钢铁B. 碳纤维C. 玻璃D. 橡胶3. 以下哪种材料具有良好的电绝缘性能？（C）A. 铜线B. 铝线C. 环氧树脂D. 石墨4. 以下哪种材料具有最高的熔点？（D）A. 铝B. 铁C. 铅D. 钨二、填空题1. 材料的力学性能主要包括____、____、____、____等。
答案：强度、韧性、塑性、硬度2. 金属材料的晶体结构主要有____、____、____三种。
答案：体心立方、面心立方、六方最密堆积3. 以下四种材料中，____具有最高的热稳定性，____具有最好的化学稳定性。
答案：陶瓷、塑料三、判断题1. 金属材料的疲劳破坏是由于材料内部应力集中造成的。
（×）2. 塑料的强度低于金属材料。
（√）3. 碳纤维是一种新型复合材料，具有高强度、低密度和优良的耐腐蚀性能。
（√）四、简答题1. 简述材料科学的基本任务。
答案：材料科学的基本任务是研究材料的制备、结构、性能、应用及其之间的关系，为人类提供更好的材料。
2. 简述金属材料的腐蚀机理。
答案：金属材料的腐蚀机理主要有化学腐蚀、电化学腐蚀和应力腐蚀三种。
化学腐蚀是指金属与气体、液体等介质直接发生化学反应；电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中，由于电极反应而引起的腐蚀；应力腐蚀是指金属在应力作用下，由于腐蚀介质的作用而引起的腐蚀。
五、论述题1. 论述材料科学与工程在现代社会发展中的作用。
答案：材料科学与工程在现代社会发展中具有重要作用，主要表现在以下几个方面：（1）提高生产效率：新型材料的研发和应用，可以提高生产设备的性能，从而提高生产效率。
（2）节约能源：新型材料具有优良的节能性能，可以降低能源消耗。
（3）保护环境：新型材料具有优良的环保性能，可以减少环境污染。
（4）促进科技创新：新型材料的研发和应用，可以推动相关领域的科技创新。
材料科学：材料科学与工程模拟考试练习_2.doc
材料科学：材料科学与工程模拟考试练习 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、问答题 非晶晶化法制备纳米材料有哪些优点？ 本题答案： 2、填空题 合格的生物材料应是（ ）应是机体可接受的水平；（ ）不会导致材料本身失效。
这种独特性能用生物相容性来表征。
本题答案： 3、单项选择题 晶体学中，3L4表示：（ ）A.三个四次轴 B.四个三次轴 C.三个反映面 D.三个对称轴 本题答案： 4、判断题 热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程，来改变材料的组织组成的情况，达到改变材料性能的方法。
本题答案： 5、填空题 流体质点的运动速度仅沿着与流动方向垂直的方向发生变化称为（ ）. 本题答案： 6、名词解释姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------稳定扩散与不稳定扩散本题答案：7、名词解释非晶合金本题答案：8、判断题塑料成型加工中的螺杆可分为加料段、均化段和压缩段，其中均化段是螺杆的最后一段，也成为计量段、挤出段。
本题答案：9、多项选择题对于易吸湿性塑料品种而言（如PA类等），环境湿度对其性能有较大影响，吸湿后会使（）下降。
A.力学强度B.电性能C.尺寸稳定性D.密度本题答案：10、单项选择题根据相变过程的温度条件，若相变过程是放热过程，则该过程必须（）。
A.过热B.过冷却C.吸热D.平衡本题答案：11、单项选择题抗皱性能最好的纤维是（）A.棉B.麻C.涤纶D.蚕丝本题答案：12、判断题聚合物的成型收缩率随着分子量的增加而增大。
材料科学考试试题
材料科学考试试题
1. 问答题
1.1 介绍金属晶体的晶体系和点阵结构。
1.2 什么是晶体缺陷？列举并简要描述几种常见的晶体缺陷。
1.3 什么是金属材料的弹性变形？它的原理是什么？
2. 简答题
2.1 请解释热处理对金属的影响以及其应用。
2.2 介绍金属材料的断裂方式及其相关理论。
2.3 什么是塑性变形？请说明金属材料的塑性变形机制。
3. 计算题
3.1 某一种金属的密度为7.87 g/cm³，原子量为63.55。
计算该金属的晶格常数。
3.2 一个长度为2 cm，宽度为1 cm，高度为0.5 cm的金属样品，
质量为10 g。
以该金属的密度和弹性模量，计算其Young氏弹性模量。
3.3 一个拉伸试验样品的长度为200 mm，直径为10 mm，抗拉强
度为400 MPa。
计算其屈服强度。
4. 综合题
4.1 请以金属焊接为例，说明材料科学在工程应用中的重要性。
4.2 分析金属材料的导热性能和导电性能与其晶体结构的关系。
4.3 以金属腐蚀为例，探讨材料科学在延长金属材料使用寿命中的应用。
以上为材料科学考试试题，希望能够全面展示学生对材料科学基础知识的掌握和应用能力。
祝考生取得优异的成绩！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(1 分) (1 分)
各组织组成物占整个合金的量为：（2 分） W Fe3CII =[（1.2－0.77）/（6.69－0.77）]*100%=7% Wp=1－7%=93%
本试卷答案共 3 页，此页为第 3 页
10、（ ）固态相变非均匀形核时，体系自由能变化由四部分组成，既包括动力又包
括阻力，其中
为阻力。
A．弹性应变能和界面能 C．界面能和体积自由能
B．体积自由能和缺陷处体系自由能降低的部分 D．缺陷处体系自由能降低的部分和应变能
四、名词解释（每题 3 分，共 15 分）
1、多晶型性转变：
2、固溶强化： 3、枝晶偏析：
（3）：（3 分）相图中三个三相平衡转变
HJB 水平线：包晶转变，L0.53+δ 0.09 1→495℃γ 0.17 或 LB+δ H →γ J 奥氏体（1 分）
1148℃
ECF 水平线：共晶转变，L4.3 → γ 2.11+Fe3C 或 LC→γ E+Fe3C
727℃
PSK 水平线: 共析转变，γ0.77 → α0.0218+ Fe3C 或γ S→α P+Fe3C
同，也称为枝晶偏析。
4、反应扩散----通过扩散使固溶体的溶质组元的浓度超过固溶度极限而形成新相
的过程,新相可以是固溶体或化合物。
六、简答题（每题 5 分,共 25 分） 1、简述空间点阵和晶体结构的区别。（5 分） 答案要点：
空间点阵是晶体中质点排列的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性 和对称性，由于各阵点的周围环境相同，只有 14 种类型。（2.5 分）
10、（ ）树枝状偏析与宏观偏析均可采用扩散退火的方法来消除。 __，成分三角形
三、选择题（每题１分，共 10 分）
的三个边代表___________ _ _ ，成分三角形内任一点代表_____ ___ _____。
5、Al-wCu4%合金在 130～150℃人工时效发生的相变顺序为：
α 相→α 相+
结构上：间隙固溶体和间隙化合物都是原子半径比较小的非金属原子处于过渡 族金属原子晶格的间隙中形成的。（1 分）间隙固溶体保持溶剂的结构类型，而间隙 化合物与其组成组元的结构类型均不相同。（2 分）
本试卷答案共 3 页，此页为第 1 页
性能上：间隙固溶体强度低，塑性、韧性好；而间隙化合物熔点高、硬度高，脆性
一、填空题（每空 1 分，共 20 分）
1、面心立方结构、体心立方结构和密排六方结构（或 fcc、bcc、hcp），面心立方
结构，体心立方结构
2、离子键和共价键
3、√2a/2
4、纯组元、二元系合金、三元系合金
5、GP 区、θ''相、θ 相
6、比重偏析、反偏析
7、晶体结构、原子结合力、合金成分
8、多滑移、交滑移
二、判断正误（正确的打“√ ”，错误的打“× ”，每题 1 分，共 10 分）
1、× 2、× 3、√
4、× 5、×
6、×； 7、×； 8、×； 9、√； 10、×。
三、选择题 （每题 1 分，共 10 分）
1、 B 6、 C
2、C 7、C
3、B 8、B
4、C 9、C
四、名词解释（每题 3 分，共 15 分）
主要有单滑移、
和
三种情况。
1、（ 2、（
3、（ 4、（
）能进行交滑移的位错必然是
。
A．刃型位错
B．螺型位错
C．混合型位错
）金属中通常存在着溶质原子或杂质原子，它们的存在
A 总是使晶格常数增大
B 总是使晶格常数减小
C 可能使晶格常数增大，也可能使其减小
）面心立方金属中，下列位错属于肖克莱不全位错的是
A．b= a/2〈110〉 B．b= a/6〈112〉 C．b= a/3〈111〉
Ａ磷
Ｂ硫
Ｃ氢
___ Ｄ硅
姓名
班级
2、（ ）一个位错环不可能处处都是螺位错，也不可能都是刃位错。 本试卷共 4 页，此页为 A 卷第 1 页
（ 注：参加重修考试者请在重修标识框内打钩）
„„„„„„„„„„„„„„„装„„„„„„„„„„„订„„„„„„„„„„„线„„„„„„„„„„„„„„„
学号
6、（ ）滑移变形是一种常见的变形方式，对于不同的晶体结构，其滑移系的数目 4、反应扩散： 是不同的，可能有 3 个滑移系的晶体结构是____ ___。
莱氏体（1 分） 珠光体（1 分）
（4）：（6 分） 1.2%的铁碳合金平衡冷却过程如下（文字叙述也可）（2 分） 组织转变：L → L＋γ → γ → γ → γ ＋Fe3CII → P＋Fe3CII
该合金室温时：相组成物为：铁素体和渗碳体 或 F、Fe3C 组织组成物为：珠光体和二次渗碳体 或 P、Fe3CⅡ
大。（2 分） 3、简述影响成分过冷的因素及成分过冷对固溶体合金晶体生长形态的影响。
答案要点：
影响成分过冷最主要的有三个因素：(1)钢锭或铸件中的温度梯度，当温度梯度
变得平缓时，有利于成分过冷区的形成。 (2)铸件的凝固速度越快，临界温度梯度
越大，有利于成分过冷区的形成。扩散系数基本不影响成分过冷。(3)合金的凝固范
„„„„„„„„„„„„„„„装„„„„„„„„„„„订„„„„„„„„„„„线„„„„„„„„„„„„„„„
学号
中原工学院
2009～2010 学年 第 2 学期
重修标识
3、（ ）在面心立方晶体中，下面的位错反应能够进行： a/2[ 1 10] → a/6[1 21 ]+ a/6[2 11]。
材科、材控专业 材料科学基础 课程期末试卷
五、 画图题（共 5 分）
在立方晶系的单位晶胞中，画出下列晶向和晶面：[112]、[101]、[123]、（112）、 A．表层细晶区 B．柱状晶生长区 C．中心等轴晶区 D．细小的中心等轴晶区
9、（ ）间隙原子或空位在晶体内部点阵中的扩散，通常称为
（101）。 或点阵扩散。
A．间隙扩散 B．互扩散 C．体扩散 D．自扩散
（1 分）
③能量：界面能γ 半共格＝γ 化学+γ 结构，通常在 200-500mJ/m2 范围内，应变能（共格）
的影响小于界面能。
（1 分）
度梯度下平面状生长。
（2 分）
4、分别画出固态相变经典形核长大与调幅分解长大示意图，并简单分析调幅分解
长大。
（2 分）
七、综合题（15 分） 解：（1）见图（3 分）特性点能标出全部给满分，否则每少两个扣 1 分。
本试卷共 4 页，此页为 A 卷第 4 页
姓名
班级
中原工学院
5、再结晶-------冷变形金属被加热到适当温度时，在变形组织内部新的无畸变的
2009～2010 学年 第 2 学期
等轴晶粒逐渐取代变形晶粒，而使形变强化效应完全消除的过程。
A卷
五、 画图题（共 5 分）
材科、材科专业 材料科学基础 课程期末试卷标准答案（即评分标准）
六、简答题（每题 5 分，共 25 分） 1、简述空间点阵和晶体结构的区别。（5 分）
姓名
班级
本试卷共 4 页，此页为 A 卷第 2 页
„„„„„„„„„„„„„„„装„„„„„„„„„„„订„„„„„„„„„„„线„„„„„„„„„„„„„„„
2、试比较间隙固溶体与间隙化合物在结构上和性能上有何异同点。（5 分）
4、分别画出固态相变经典形核长大与调幅分解长大示意图，并简单分析调幅分解长 大。（5 分）
3、简述影响成分过冷的因素，以及成分过冷对固溶体合金晶体生长形态的影响？ （5 分）
5、从定义、能量、结构角度，简述半共格界面，并画出简图。（5 分）
学号
姓名
班级
本试卷共 4 页，此页为 A 卷第 3 页
„„„„„„„„„„„„„„„装„„„„„„„„„„„订„„„„„„„„„„„线„„„„„„„„„„„„„„„
）三元匀晶相图的垂直截面图的特征是
A．两条在纵轴上闭合的曲线 B.一对共轭曲线
C. 两条在纵轴上不能完全闭合的曲线。
二、判断正误（正确的打“√”， 错误的打“×”， 每题 1 分， 共 10 分） 1、（ ）在高分子材料中，分子内部主要靠范德华键和氢键结合，分子链之间靠共 价键结合。
5、（ ）下列元素中引起钢的热脆性的是：____
产生很大的应力集中，可以用格雷菲斯理论解释，它适用于所有材料。
一、填空题（每空 1 分，共 20 分）
7、（ ）纯材料凝固时晶体的生长机制取决于材料的本性以及成分过冷。
1、金属常见的晶体结构为
、
和
； 8、（ ）孪晶变形是一种常见的变形方式，首先在密排六方金属中发现，在其它晶
奥氏体属于
结构，铁素体属于
晶体结构则是晶体中原子（离子或分子）在三维空间的具体排列方式。由于组 成晶体的物质质点及其排列方式不同，晶体结构是无限的，但总能按其原子（分子 或离子）排列的同期性和对称性，归属于 14 种空间点阵中的一种。（2.5 分） 2、试比较间隙固溶体与间隙化合物在结构上和性能上有何异同点。（5 分） 答案要点：
围越大，越易成分过冷。
（3 分）
成分过冷比较大时，树枝状生长；较小时，胞状生长；无成分过冷时，在正温
5、从定义、能量、结构角度，简述半共格界面，并画出简图。
答案要点：
①错配(不匹配)度 0.05＜δ ＜0.25 时，形成半共格界面，新相与母相在界面上大部
分区域原子都可以匹配得很好。
（1 分）
② 结 构 ：界 面上 部 分区 域 原子 不 匹配 ，可 由 刃型 位 错周 期 地调 整 补偿 。
A卷
题Hale Waihona Puke 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分