材料科学技术(试题11)

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材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学中,材料的基本组成单元是()。

A. 分子B. 原子C. 离子D. 电子答案:B2. 金属的塑性变形主要是通过()来实现的。

A. 弹性变形B. 位错运动C. 相变D. 断裂答案:B3. 在材料科学中,硬度的定义是()。

A. 材料抵抗变形的能力B. 材料抵抗磨损的能力C. 材料抵抗压缩的能力D. 材料抵抗拉伸的能力答案:B4. 材料的热处理过程中,淬火的主要目的是()。

A. 提高硬度B. 增加韧性C. 减少变形D. 提高导电性答案:A5. 以下哪种材料不属于复合材料?A. 碳纤维增强塑料B. 钢筋混凝土C. 不锈钢D. 玻璃钢答案:C二、填空题(每空1分,共20分)1. 材料的强度是指材料在受到______作用时,抵抗______的能力。

答案:外力;破坏2. 材料的断裂韧性是指材料在______条件下,抵抗______的能力。

答案:裂纹存在;断裂3. 材料的疲劳是指材料在______作用下,经过______循环后发生断裂的现象。

答案:交变应力;多次4. 材料的导热性是指材料在______条件下,抵抗______的能力。

答案:温度梯度;热量传递5. 材料的电导率是指材料在单位电场强度下,单位时间内通过单位面积的______。

答案:电荷量三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料的弹性模量和屈服强度的区别。

答案:弹性模量是指材料在弹性范围内,应力与应变的比值,反映了材料抵抗形变的能力。

屈服强度是指材料在受到外力作用下,从弹性变形过渡到塑性变形时的应力值,反映了材料抵抗塑性变形的能力。

2. 描述材料的疲劳破坏过程。

答案:材料的疲劳破坏过程通常包括三个阶段:裂纹的萌生、裂纹的扩展和最终断裂。

在交变应力作用下,材料内部的微裂纹逐渐扩展,当裂纹扩展到一定程度,材料无法承受继续增加的应力时,就会发生断裂。

3. 什么是材料的热处理?请列举几种常见的热处理方法。

材料科学基础试卷

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。

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案一、名词解释(每题5分,共25分)1. 晶体缺陷2. 扩散3. 塑性变形4. 应力5. 比热容二、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种材料属于金属材料?A. 玻璃B. 塑料C. 陶瓷D. 铜2. 下列哪种材料属于陶瓷材料?A. 铁B. 铝C. 硅酸盐D. 聚合物3. 下列哪种材料属于高分子材料?A. 玻璃B. 钢铁C. 聚乙烯D. 陶瓷4. 下列哪种材料属于半导体材料?A. 铜B. 铝C. 硅D. 铁5. 下列哪种材料属于绝缘体?A. 铜B. 铝C. 硅D. 玻璃三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述晶体结构的基本类型及其特点。

2. 请简述塑性变形与弹性变形的区别。

3. 请简述材料的热传导原理。

四、计算题(每题15分,共30分)1. 计算一个碳化硅晶体的体积。

已知碳化硅的晶胞参数:a=4.05 Å,b=4.05 Å,c=8.85 Å,α=β=γ=90°。

2. 计算在恒定温度下,将一个100 cm³的铜块加热100℃所需的热量。

已知铜的比热容为0.39J/(g·℃),铜的密度为8.96 g/cm³。

五、论述题(每题20分,共40分)1. 论述材料科学在现代科技发展中的重要性。

2. 论述材料制备方法及其对材料性能的影响。

答案:一、名词解释(每题5分,共25分)1. 晶体缺陷:晶体在生长过程中,由于外界环境的影响,导致其内部结构出现不完整或不符合理想周期性排列的现象。

2. 扩散:物质由高浓度区域向低浓度区域自发地移动的过程。

3. 塑性变形:材料在受到外力作用下,能够产生永久变形而不恢复原状的性质。

4. 应力:单位面积上作用于材料上的力。

5. 比热容:单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。

二、选择题(每题2分,共20分)1. D2. C3. C4. C5. D三、简答题(每题10分,共30分)1. 晶体结构的基本类型及其特点:晶体结构的基本类型有立方晶系、四方晶系、六方晶系和单斜晶系。

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

第一章 原子排列与晶体构造1. fcc 构造的密排方向是 ,密排面是 ,密排面的堆垛顺序是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ,把原子视为刚性球时,原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ;bcc 构造的密排方向是 ,密排面是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ,原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ;hcp 构造的密排方向是 ,密排面是 ,密排面的堆垛顺序是 ,致密度为 ,配位数是 ,,晶胞中原子数为 ,原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 。

2. Al 的点阵常数为,其构造原子体积是,每一个晶胞中八面体间隙数为 ,四面体间隙数为 。

3. 纯铁冷却时在912e 发生同素异晶转变是从 构造转变成 构造,配位数 ,致密度降低 ,晶体体积 ,原子半径发生 。

4. 在面心立方晶胞中画出)(211晶面和]211[晶向,指出﹤110﹥中位于〔111〕平面上的方向。

在hcp 晶胞的〔0001〕面上标出)(0121晶面和]0121[晶向。

5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。

6 在铅的〔100〕平面上,1mm 2有多少原子?铅为fcc 面心立方构造,其原子半径R=×10-6mm 。

第二章 合金相构造一、 填空1〕 随着溶质浓度的增大,单相固溶体合金的强度 ,塑性 ,导电性 ,形成间隙固溶体时,固溶体的点阵常数 。

2〕 阻碍置换固溶体溶解度大小的要紧因素是〔1〕 ;〔2〕 ;〔3〕 ;〔4〕 和环境因素。

3〕 置换式固溶体的不均匀性要紧表现为 和 。

4〕 依照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分,固溶体可分为 和 。

5〕 无序固溶体转变成有序固溶体时,合金性能转变的一样规律是强度和硬度 ,塑性 ,导电性 。

6〕间隙固溶体是 ,间隙化合物是 。

二、问答1、 分析氢,氮,碳,硼在-Fe 和-Fe 中形成固溶体的类型,进入点阵中的位置和固溶度大小。

元素的原子半径如下:氢:,氮:,碳:,硼:,-Fe :,-Fe :。

材料科学基础试试题库(内附部分自己整理答案)

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材料科学基础试试题库(内附部分⾃⼰整理答案)《材料科学基础》试题库⼀、选择1、在柯肯达尔效应中,标记漂移主要原因是扩散偶中 __C___。

A、两组元的原⼦尺⼨不同B、仅⼀组元的扩散C、两组元的扩散速率不同2、在⼆元系合⾦相图中,计算两相相对量的杠杆法则只能⽤于 __B___。

A、单相区中B、两相区中C、三相平衡⽔平线上3、铸铁与碳钢的区别在于有⽆ _A____。

A、莱⽒体B、珠光体C、铁素体4、原⼦扩散的驱动⼒是 _B____。

A、组元的浓度梯度B、组元的化学势梯度C、温度梯度5、在置换型固溶体中,原⼦扩散的⽅式⼀般为 __C___。

A、原⼦互换机制B、间隙机制C、空位机制6、在晶体中形成空位的同时⼜产⽣间隙原⼦,这样的缺陷称为 _B____。

A、肖脱基缺陷B、弗兰克尔缺陷C、线缺陷7、理想密排六⽅结构⾦属的c/a为 __A___。

A、1.6B、2×√(2/3)C、√(2/3)8、在三元系相图中,三相区的等温截⾯都是⼀个连接的三⾓形,其顶点触及 __A___。

A、单相区9、有效分配系数Ke表⽰液相的混合程度,其值范围是 _____。

(其中Ko是平衡分配系数)A、1B、KoC、Ke10、⾯⼼⽴⽅晶体的孪晶⾯是 _____。

A、{112}B、{110}C、{111}11、形成临界晶核时体积⾃由能的减少只能补偿表⾯能的 ___B__。

A、1/3B、2/3C、3/412、⾦属结晶过程中( C ):a、临界晶核半径越⼤,形核越易;b、临界晶核形成功越⼤,形核越易;c、过冷度越⼤,形核越易;d、均质形核⽐⾮均质形核容易。

13、三元相图中():a、垂直截⾯图上可应⽤杠杆定律;b、垂直截⾯图上三相区域为直边三⾓形;c、四相共晶反应平⾯在成份投影图上为曲边四边形;d、四相反应为等温反应。

14、三、判断正误(每⼩题1分,共10分)正确的在括号内画“√”,错误的画“×”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。

答案材料科学基础11

答案材料科学基础11

一、形变强化形变强化:随变形程度的增加,材料的强度、硬度升高,塑性、韧性下降的现象叫形变强化或加工硬化。

机理:随塑性变形的进展,位错密度不断增加,因此位错在运动时的彼此交割加重,结果即产生固定的割阶、位错缠结等障碍,使位错运动的阻力增大,引发变形抗力增加,给继续塑性变形造成困难,从而提高金属的强度。

规律:变形程度增加,材料的强度、硬度升高,塑性、韧性下降,位错密度不断增加,依照公式Δσ=αbG ρ1/2,可知强度与位错密度〔ρ〕的二分之一次方成正比,位错的柏氏矢量〔b〕越大强化成效越显著。

方式:冷变形〔挤压、滚压、喷丸等〕。

形变强化的实际意义〔利与弊〕:形变强化是强化金属的有效方式,对一些不能用热处置强化的材料能够用形变强化的方式提高材料的强度,可使强度成倍的增加;是某些工件或半成品加工成形的重要因素,使金属均匀变形,使工件或半成品的成形成为可能,如冷拔钢丝、零件的冲压成形等;形变强化还可提高零件或构件在利用进程中的平安性,零件的某些部位显现应力集中或过载现象时,使该处产生塑性变形,因加工硬化使过载部位的变形停顿从而提高了平安性。

另一方面形变强化也给材料生产和利用带来麻烦,变形使强度升高、塑性降低,给继续变形带来困难,中间需要进展再结晶退火,增加生产本钱。

二、固溶强化随溶质原子含量的增加,固溶体的强度硬度升高,塑性韧性下降的现象称为固溶强化。

强化机理:一是溶质原子的溶入,使固溶体的晶格发生畸变,对滑移面上运动的位错有阻碍作用;二是位错线上偏聚的溶质原子形成的柯氏气团对位错起钉扎作用,增加了位错运动的阻力;三是溶质原子在层错区的偏聚阻碍扩展位错的运动。

所有阻止位错运动,增加位错移动阻力的因素都可使强度提高。

固溶强化规律:①在固溶体溶解度范围内,合金元素的质量分数越大,那么强化作用越大;②溶质原子与溶剂原子的尺寸差越大,强化成效越显著;③形成间隙固溶体的溶质元素的强化作用大于形成置换固溶体的元素;④溶质原子与溶剂原子的价电子数差越大,那么强化作用越大。

材料科学技术(试题11)

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材料科学技术(试题11)⽆机材料科学基础试卷⼗⼀⼀、名词解释(20分):1. 液相独⽴析晶,切线规则2.本征扩散,不稳定扩散,3.均匀成核,⼆级相变,4.烧结,泰曼温度⼆、选择题(12分):1. 陶瓷经烧结后在宏观上的变化表述不正确的是()A.强度增加B.体积收缩C.⽓孔率降低D.致密度减少2. 在反应温度下,当固相反应的某⼀相发⽣晶型转变时,反应速度是()A. ⽆影响B. 加快C. 减慢3. 表⾯扩散系数Ds,界⾯扩散系数Dg,晶格扩散系Db的关系是()A.Ds﹥Dg﹥DbB. Ds﹥Db﹥DgC.Db﹥Ds﹥DgD. Db﹥Dg﹥Ds4. 下列属于逆扩散过程的是()A. ⼆次再结晶B.杂质的富集于晶界C.布朗运动5. A,B进⾏反应⽣成AmBn,为扩散控制的固相反应,若D B》D A,则在AmBn-A界⾯上,反应物B的浓度C B为()A.1B.0C.不确定6. 烧结中晶界移动的推动⼒是()A.表⾯能B.晶界两侧⾃由焓差C.空位浓度差7. 同⼀种物质在晶体中的扩散系数()在玻璃中的扩散系数A.⼤于 B.等于 C.⼩于 D.不确定8. ⾦斯特林格⽅程采⽤的反应截⾯模型为()A.平板B.球体C.球壳D.圆柱9. 下列过程中,哪⼀个能使烧结体的强度增加⽽不引起坯体收缩?A.蒸发-凝聚B.体积扩散C.流动传质D.溶解-沉淀10.纯固相反应,反应过程是()A.放热过程B.等温过程C.吸热过程11.在制造透明Al2O3陶瓷材料时,原料粉末的粒度为2µm,在烧结温度下保温30分钟,测得晶粒尺⼨为10µm。

若在同⼀烧结温度下保温4⼩时,晶粒尺⼨为(), 为抑制晶粒⽣长加⼊0.1%MgO,此时若保温4⼩时,晶粒尺⼨为()。

A. 16µmB. 20µmC. 24µmD. 28µm三、填空题(18分)1. 烧结的主要传质⽅式有蒸发-凝聚传质、扩散传质、流动传质和溶解-沉淀传质四种,产⽣这四种传质的原因依次为()、()、()和()。

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学主要研究的是材料的哪些方面?A. 材料的加工方法B. 材料的微观结构C. 材料的性能D. 所有以上选项答案:D2. 金属材料的强度主要取决于其什么?A. 化学成分B. 微观结构C. 宏观尺寸D. 外部环境答案:B3. 以下哪个不是材料的力学性能?A. 硬度B. 韧性C. 导热性D. 弹性答案:C4. 陶瓷材料通常具有哪些特性?A. 高熔点B. 低热导率C. 低电导率D. 所有以上选项答案:D5. 聚合物材料的哪些特性使其在许多应用中受到青睐?A. 可塑性B. 轻质C. 良好的化学稳定性D. 所有以上选项答案:D二、填空题(每空1分,共10分)6. 材料的微观结构包括_______、_______和_______。

答案:晶粒、晶界、相界7. 材料的热处理过程通常包括_______、_______和_______。

答案:加热、保温、冷却8. 金属的塑性变形主要通过_______机制进行。

答案:位错滑移9. 材料的断裂韧性是指材料在_______条件下抵抗断裂的能力。

答案:受到冲击或应力集中10. 复合材料是由两种或两种以上不同_______的材料组合而成。

答案:性质三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述金属的疲劳现象及其影响因素。

答案:金属疲劳是指金属在反复加载和卸载过程中,即使应力水平低于材料的屈服强度,也可能发生断裂的现象。

影响金属疲劳的因素包括应力幅度、加载频率、材料的微观结构、环境条件等。

12. 解释什么是相图,并说明其在材料科学中的重要性。

答案:相图是表示不同组分在特定条件下的相平衡状态的图形。

它在材料科学中的重要性体现在帮助科学家和工程师理解材料的相变行为,预测材料的性能,以及指导材料的加工和应用。

13. 描述聚合物材料的玻璃化转变温度(Tg)及其对聚合物性能的影响。

答案:玻璃化转变温度是聚合物从玻璃态转变为橡胶态的温度。

材料科学:材料科学与工程真题

材料科学:材料科学与工程真题

材料科学:材料科学与工程真题1、多选(江南博哥)高分子链的旋光异构体有():A.同规立构B.全同立构C.间同立构D.无规立构本题答案:B,C,D2、单选下列化合物中,属于高分子化合物的是()。

A.十二烷B.丙烯C.苯酚D.酚醛树脂本题答案:D3、单选 CaTiO3在高温时为()晶系。

A.三斜B.六方C.四方D.立方本题答案:D4、单选复合材料界面的作用()A、仅仅是把基体与增强体粘结起来。

B、将整体承受的载荷由基体传递到增强体。

C、总是使复合材料的性能得以改善。

D、总是降低复合材料的整体性能。

本题答案:B5、名词解释亚稳相解析:指的是热力学上不能稳定存在,但在快速冷却成加热过程中,由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。

6、填空题陶瓷的质量取决于原料的()、细度、坯料的均匀性、()、()和窑内气氛、冷却速度等。

解析:纯度;成形密度;烧结温度7、问答题为什么发光材料中一般含有的金属原子是Fe.Co.Ni等?解析:因为这些原子含有d轨道,d电子数目较多,能级丰富,能级间隙小,发光波长长。

8、名词解释尖晶石与反尖晶石解析:正尖晶石:在AB2O4尖晶石型晶体结构中,若A2+分布在四面体空隙、而B3+分布于八面体空隙,称为正尖晶石;反尖晶石:若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分布于四面体空隙另一半分布于八面体空隙,通式为B(AB)O4,称为反尖晶石。

9、名词解释表面能解析:当T,P及组成不变的条件下,增加单位表面积对系统所做的功。

10、单选下列官能度体系中,能生成体型产物的是()A.1-1B.1-3C.2-2D.2-3本题答案:D11、单选斜方晶系的晶体常数特征为:()A.a≠b≠c,α=β=γ=90°B.a=b≠c,α=β=γ=90°C.a=b=c,α=β=γ=90°D.a≠b≠c,α≠β≠γ≠90°本题答案:A12、单选氧化镁晶胞中含有()个分子。

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中的“三基”指的是什么?A. 基础理论、基本技能、基本方法B. 基本元素、基本结构、基本性质C. 基本元素、基本化合物、基本合金D. 基本元素、基本结构、基本性质答案:D2. 材料的硬度通常与哪种性质有关?A. 弹性B. 韧性C. 塑性D. 强度答案:D3. 以下哪个不是金属材料的特性?A. 高熔点B. 良好的导电性C. 良好的延展性D. 良好的热塑性答案:D二、简答题1. 简述材料的疲劳现象。

材料的疲劳现象是指在周期性或波动载荷作用下,材料在远低于其静载荷强度极限的情况下发生断裂。

疲劳通常发生在材料表面或内部缺陷处,由于应力集中而引发微裂纹,随着载荷的循环作用,裂纹逐渐扩展直至断裂。

2. 什么是材料的热处理,它对材料性能有何影响?热处理是一种通过加热和冷却过程来改变金属材料内部结构,从而改善其性能的方法。

热处理可以提高材料的硬度、强度、韧性等,同时也可以通过退火、正火等方法来降低硬度,提高塑性,以适应不同的使用需求。

三、计算题1. 已知某金属的杨氏模量为200 GPa,泊松比为0.3,求该金属在拉伸应力为100 MPa时的应变。

根据胡克定律,应力(σ)与应变(ε)的关系为:σ = E * ε,其中E是杨氏模量。

将已知数据代入公式得:ε = σ / E = 100 MPa / 200 GPa = 5e-4。

2. 某材料在单轴拉伸试验中,当应力达到250 MPa时,其伸长量为0.0005 m。

求该材料的杨氏模量。

杨氏模量E可以通过应力与应变的比值计算得出:E = σ/ ε。

已知应力σ = 250 MPa,伸长量ΔL = 0.0005 m,原长度L未知,但可以通过应变的定义ε = ΔL / L来推导。

由于应变ε很小,可以假设伸长量ΔL远小于原长度L,从而近似ε ≈ ΔL。

代入数据得:E = 250 MPa / 0.0005 = 500 GPa。

四、论述题1. 论述合金化对金属材料性能的影响。

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中的“四要素”是指()。

A. 组成、结构、性能、加工B. 组成、结构、性能、应用C. 材料、工艺、设备、产品D. 材料、结构、性能、应用答案:B2. 下列哪种材料属于金属材料?A. 碳纤维B. 聚氯乙烯C. 铝合金D. 陶瓷答案:C3. 材料的屈服强度与抗拉强度之间的关系是()。

A. 屈服强度大于抗拉强度B. 屈服强度等于抗拉强度C. 屈服强度小于抗拉强度D. 无固定关系答案:A4. 非晶态材料的特点之一是()。

A. 高强度B. 各向同性C. 无长程有序D. 高导热性答案:C5. 下列关于纳米材料的描述,正确的是()。

A. 纳米材料仅指尺寸在纳米级别的材料B. 纳米材料具有宏观材料的所有性质C. 纳米材料因其尺寸效应表现出特殊性能D. 纳米材料的应用受到限制答案:C二、填空题1. 材料的______和______是决定其宏观性能的基本因素。

答案:组成、结构2. 金属材料的塑性变形主要是通过______和______来实现的。

答案:滑移、孪晶3. 陶瓷材料的主要特点是______、______和______。

答案:高硬度、高强度、耐磨损4. 复合材料是由两种或两种以上不同______、______和______的材料组合而成。

答案:材料类型、性能、形态5. 形状记忆合金在______作用下能够恢复到原始形状。

答案:温度三、简答题1. 简述材料的疲劳现象及其影响因素。

答:材料的疲劳现象是指在反复的应力作用下,材料逐渐产生并扩展裂纹,最终导致断裂的现象。

影响疲劳的因素包括应力的大小和作用方式、材料的微观结构、表面状态、环境条件等。

2. 说明金属材料的冷加工硬化现象及其应用。

答:冷加工硬化是指金属材料在冷加工过程中,由于晶粒变形和位错密度的增加,导致材料的硬度和强度提高,塑性降低的现象。

该现象在制造高强度、高硬度的零件和工具中具有重要应用。

3. 描述陶瓷材料的断裂机理。

考研材料科学基础试题及答案

考研材料科学基础试题及答案

考研材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中,下列哪项不是材料的基本性能?A. 力学性能B. 热学性能C. 光学性能D. 化学性能2. 材料的微观结构对其宏观性能有重要影响,以下哪个不是微观结构的组成部分?A. 晶格缺陷B. 晶界C. 相界D. 表面张力3. 材料的塑性变形主要通过以下哪种机制进行?A. 弹性变形B. 位错运动C. 相变D. 热膨胀二、简答题1. 简述材料的相变对材料性能的影响。

2. 描述材料的疲劳现象,并解释其产生的原因。

1. 已知某材料的杨氏模量为210 GPa,泊松比为0.3,求其剪切模量。

四、论述题1. 论述材料的微观结构与宏观性能之间的关系。

参考答案一、选择题1. 答案:D2. 答案:D3. 答案:B二、简答题1. 相变是材料在不同温度和压力下,由一种相态转变为另一种相态的过程。

相变对材料性能的影响主要表现在:- 相变可以改变材料的晶体结构,从而影响其硬度、强度和塑性。

- 相变过程中体积变化可以导致材料的热膨胀或收缩。

- 某些相变如马氏体相变,可以显著提高材料的硬度,但可能降低其韧性。

2. 材料的疲劳是指在反复加载和卸载的过程中,材料逐渐产生损伤并最终导致断裂的现象。

疲劳产生的原因是:- 材料内部的应力集中,使得局部应力超过材料的疲劳极限。

- 材料的循环加载导致位错运动,产生位错堆积,形成微裂纹。

- 微裂纹在循环应力作用下逐渐扩展,最终导致材料断裂。

1. 剪切模量G可以通过杨氏模量E和泊松比ν计算得出,公式为:\[ G = \frac{E}{2(1+\nu)} \]代入已知数值:\[ G = \frac{210 \times 10^9 \text{ Pa}}{2(1+0.3)} \]\[ G = 77.5 \times 10^9 \text{ Pa} \]四、论述题1. 材料的微观结构是指材料在原子、分子或晶体尺度上的特征,包括晶格类型、晶粒尺寸、晶格缺陷、相界等。

材料科学基础复习试题(卷)和部分答案解析

材料科学基础复习试题(卷)和部分答案解析

材料科学基础复习试题(卷)和部分答案解析单项选择题:第1章原⼦结构与键合1.⾼分⼦材料中的C-H化学键属于。

(A)氢键(B)离⼦键(C)共价键2.属于物理键的是。

(A)共价键(B)范德华⼒(C)离⼦键3.化学键中通过共⽤电⼦对形成的是。

(A)共价键(B)离⼦键(C)⾦属键第2章固体结构4.以下不具有多晶型性的⾦属是。

(A)铜(B)锰(C)铁5.fcc、bcc、hcp三种单晶材料中,形变时各向异性⾏为最显著的是。

(A)fcc (B)bcc (C)hcp6.与过渡⾦属最容易形成间隙化合物的元素是。

(A)氮(B)碳(C)硼7.⾯⼼⽴⽅晶体的孪晶⾯是。

(A){112} (B){110} (C){111}8.以下属于正常价化合物的是。

(A)Mg2Pb (B)Cu5Sn (C)Fe3C第3章晶体缺陷9.在晶体中形成空位的同时⼜产⽣间隙原⼦,这样的缺陷称为。

(A)肖特基缺陷(B)弗仑克尔缺陷(C)线缺陷10.原⼦迁移到间隙中形成空位-间隙对的点缺陷称为。

(A)肖脱基缺陷(B)Frank缺陷(C)堆垛层错11.刃型位错的滑移⽅向与位错线之间的⼏何关系是?(A)垂直(B)平⾏(C)交叉12.能进⾏攀移的位错必然是。

(A)刃型位错(B)螺型位错(C)混合位错13.以下材料中既存在晶界、⼜存在相界的是(A)孪晶铜(B)中碳钢(C)亚共晶铝硅合⾦14.⼤⾓度晶界具有____________个⾃由度。

(A)3 (B)4 (C)5第4章固体中原⼦及分⼦的运动15.菲克第⼀定律描述了稳态扩散的特征,即浓度不随变化。

(A)距离(B)时间(C)温度16.在置换型固溶体中,原⼦扩散的⽅式⼀般为。

(A)原⼦互换机制(B)间隙机制(C)空位机制17.固体中原⼦和分⼦迁移运动的各种机制中,得到实验充分验证的是(A)间隙机制(B)空位机制(C)交换机制18.原⼦扩散的驱动⼒是。

(4.2⾮授课内容)(A)组元的浓度梯度(B)组元的化学势梯度(C)温度梯度19.A和A-B合⾦焊合后发⽣柯肯达尔效应,测得界⾯向A试样⽅向移动,则。

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题及答案材料科学基础试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1.在体心立方结构中,柏氏矢量为a[110]的位错( A )分解为a/2[111]+a/2[111].(A) 不能(B) 能(C) 可能2.原子扩散的驱动力是: ( B )(A) 组元的浓度梯度 (B) 组元的化学势梯度 (C) 温度梯度3.凝固的热力学条件为:( D )(A)形核率(B)系统自由能增加(C)能量守衡(D)过冷度4.在TiO2中,当一部分Ti4+还原成Ti3+,为了平衡电荷就出现( A)(A) 氧离子空位 (B) 钛离子空位 (C)阳离子空位5.在三元系浓度三角形中,凡成分位于( A )上的合金,它们含有另两个顶角所代表的两组元含量相等。

(A)通过三角形顶角的中垂线(B)通过三角形顶角的任一直线(C)通过三角形顶角与对边成45°的直线6.有效分配系数ke表示液相的混合程度,其值范围是( B )(A)1<ke<k0 (B)k0<ke<1 (C)ke< k0 <17.A和A-B合金焊合后发生柯肯达尔效应,测得界面向A试样方向移动,则( A )(A)A 组元的扩散速率大于B 组元(B)与(A)相反(C)A、B两组元的扩散速率相同8.A和B组成的二元系中出现α和β两相平衡时,两相的成分(x)-自由能(G)的关系为( B )(A)Gα= Gβ (B)dGα= dGβ(C)GA= GB9.凝固时不能有效降低晶粒尺寸的是以下那种方法?( B )(A)加入形核剂(B)减小液相的过冷度(C)对液相进行搅拌10.菲克第一定律表述了稳态扩散的特征,即浓度不随( B )变化。

(A)距离(B)时间(C)温度二、名词解释(20分,每题4分)全位错:伯什矢量等于点阵矢量的位错。

再结晶:经受形变的`材料在加热时发生的以无畸变晶粒取代变形晶粒的过程珠光体:铁碳合金共析转变的产物,是共析铁素体和共析渗碳体的层片状混合物。

材料科学试题及答案

材料科学试题及答案

材料科学试题及答案一、选择题1. 以下哪种金属是具有良好导电性的材料?A. 非金属材料B. 有机材料C. 金属材料D. 聚合材料2. 下列哪种材料不属于聚合材料?A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚苯乙烯D. 聚碳酸酯3. 以下哪种材料是典型的金属陶瓷复合材料?A. 耐火砖B. 钢筋混凝土C. 碳纤维复合材料D. 碳化硅陶瓷4. 下列哪种材料具备良好的热传导性?A. 木材B. 陶瓷C. 聚合材料D. 金属材料5. 在材料科学中,SMA代表什么?A. 铝合金材料B. 形状记忆合金C. 高分子材料D. 新型纳米材料二、问答题1. 请简要解释材料的晶体结构。

材料的晶体结构是指材料中原子或离子的排列方式。

根据晶体结构的不同,材料可以分为晶体态、非晶态和多晶态。

其中,晶体态材料中的原子或离子按照规则的几何排列形成晶体结构,而非晶态材料则没有明确的晶体结构,多晶态材料则是由多个晶粒组成。

2. 简述金属材料的特点。

金属材料具有良好的导电性、导热性和延展性。

同时,金属材料还具备较高的韧性和强度,能够在应力作用下发生可逆塑性变形,即具有塑性。

此外,金属材料还具备良好的强度-韧性平衡,适合用于工程结构中。

三、解答题1. 请列举至少三种常见的材料测试方法。

常见的材料测试方法包括:拉伸测试、硬度测试和扫描电子显微镜(SEM)观察。

拉伸测试用于评估材料的抗拉强度、屈服强度和延伸性等力学性能。

硬度测试则用于测量材料的硬度,常见的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

扫描电子显微镜观察可以用于观察材料表面形貌和微观结构,以及分析材料的成分和晶体结构等。

2. 简述纳米材料的应用领域。

纳米材料由纳米级尺寸的颗粒或结构组成,具有特殊的物理、化学和生物学特性。

因此,纳米材料在许多领域具有广泛的应用潜力。

例如,在材料科学领域,纳米材料可用于增强材料的力学性能、改善材料的导电性和热传导性等。

在生物医学领域,纳米材料可应用于药物传递、诊断和治疗等方面。

材料科学基础试题库及答案

材料科学基础试题库及答案
KCl • ′ + 2ClCl 0016. CaCl2 ⎯⎯→ CaK + VK
0017.玻璃形成温度 高 小 大 0018.(2)>(3)>(1) 0019.时间-温度-相转变 0020.大(小) 大(小) 结构参数 Y 0021.降低 0022.降低 0023.1/3 0024.立方面心格子。 0025.共顶方式。 0026.晶体体积。 0027.远程无序。 0028.独立存在。 0029.曲率中心。 0030.萤石。 0031.一级偏微商。 0032.有效跃迁频率。 0033.表面能的降低。 0034.化学位梯度 0035.(1)属非均相反应,参与反应的固相相互接触是反应发生化学作用和物质输送 的先决条件。 (2)固相反应开始温度远低于反应物的熔点或系统低共熔点温度。 (泰 曼温度)。(3)存在多晶转变时,此转变也常是反应开始变得明显的温度。(海德华温度) 0036.变薄 ,减少,MoO3 的升化过程,MoO3 粒径 0036.由晶体内本身的热缺陷引起质点迁移的扩散,D=D0exp(-Q/RT),空位形成能, 空 位迁移能 0038.缺陷浓度, 0 0039.易位 ,环形扩散 , 空位扩散 ,间隙扩散 ,准间隙扩散 ,空位扩散,空位 形成能 ,空位迁移能 0040.成核,生长,生长 0041.成长—成核,调幅分解,正,慢,连续非球形,不稳定 0042.略 0043. ,减少,∆GK*=1/2∆GK
2
相均为热力学介稳相; ∂ 2 ∆G (c) ( d ) 分相时质点作负扩散; 有分相势垒; ( )T , P < 0 ( d ) ∂C 2 ( b ) 分相区在液相线下; 0043.液-固相变中的非均匀成核是指_____________形成晶核的过程。它的成核位垒 随接触角θ的_______而降低,当由 0~900 时,成核位垒∆GK* 与均匀成核位垒∆GK 的关系为___。 0044. MgO 具有______型结构,其对称型______,空间群______,属于______晶族和 ______晶系,正负离子配位数为______,单个晶胞占有正负离子的数目为______。 0045.KCl,AgCl 和 Cu2S 极化程度的大小顺序是 ___,极化结果改变配位数的是 ___, 不极化结果改变配位数的是___。 0046. 下 列 化 合 物 属 于 什 么 结 构 ( 1 ) 蓝 维 矿 BaTi[Si3O9] ______ , (2)透辉石 CaMg[Si2O6] ______ , ( 3 )滑石 Mg3[Si4O10](OH)2______ , ( 4 )石英 SiO2______ , (5)镁橄榄石 Mg2[SiO4]______ 0047.液相烧结与固相烧结相同的是其过程都由 ____,____,____等三个阶段组成, 不同点是____,_____,_____。 0048.烧结有______,______,______,______等四种传质方式,产生的原因分别是 ______,______,______,______。 0049.在烧结初期,若 x/r 与 t1/3 成正比,其属于 ______传质过程,这种烧结的推动力 是______,收缩率为______。 0050. 一种扩散过程:lnD 与 1/T 的变化关系如图所示,该扩散属于______扩散过程, 图中各部分线段的斜率分别是( 1)______(2)______(3)______,各部分线段所 表示的扩散类型是(1)______(2)______(3)______。

材料科学考试试题

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!。

材料科学基础试题

材料科学基础试题

材料科学基础试题⼀. 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;1:4;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;(O2-离⼦做⾯⼼⽴⽅密堆积,Na+填全部四⾯体空隙);3.结构中各离⼦的配位数为多少,写出其配位多⾯体;CN Na+=4;CN O2-=8 [NaO4][ONa8]4.计算说明O2-的电价是否饱和;O2-电价饱和,因为O2-的电价=(Na+的电价/Na+的配位数)×O2的配位数;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;Al4[Si4O10](OH)82.⾼岭⽯属于哪种硅酸盐结构类型;单⽹层状结构3.分析层的构成和层的堆积⽅向;⼀层硅氧层⼀层⽔铝⽯层且沿C轴⽅向堆积4.分析结构中的作⽤⼒;层内是共价键,层间是氢键5.根据其结构特点推测⾼岭⽯具有什么性质。

⽚状微晶解理三. 简答题:1.晶体中的结构缺陷按⼏何尺⼨可分为哪⼏类?点缺陷,线缺陷,⾯缺陷2.什么是负扩散?由低浓度向⾼浓度的扩散3.烧结初期的特征是什么?坯体间颗粒重排,接触处产⽣键合,⼤⽓孔消失,但固-⽓总表⾯积变化不⼤4.硅酸盐晶体的分类原则是什么?按硅氧⽐值分类或按硅氧聚和体的⼤⼩分类5.烧结推动⼒是什么?表⾯能的降低它可凭哪些⽅式推动物质的迁移?流动传质、扩散传质、⽓相传质和溶解-沉淀传质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?随⾃由能的变化⽽发⽣的相的结构的变化,分为⼀级相变、⼆级相变和三级相变。

四. 出下列缺陷反应式:1.NaCl形成肖特基缺陷;O←→VNa ′+VCl˙2.AgI形成弗仑克尔缺陷(Ag+进⼊间隙);AgAg→Agi˙+VAg′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。

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无机材料科学基础试卷十一一、名词解释(20分):1. 液相独立析晶,切线规则2.本征扩散,不稳定扩散,3.均匀成核,二级相变,4.烧结,泰曼温度二、选择题(12分):1. 陶瓷经烧结后在宏观上的变化表述不正确的是()A.强度增加B.体积收缩C.气孔率降低D.致密度减少2. 在反应温度下,当固相反应的某一相发生晶型转变时,反应速度是()A. 无影响B. 加快C. 减慢3. 表面扩散系数Ds,界面扩散系数Dg,晶格扩散系Db的关系是()A.Ds﹥Dg﹥DbB. Ds﹥Db﹥DgC.Db﹥Ds﹥DgD. Db﹥Dg﹥Ds4. 下列属于逆扩散过程的是()A. 二次再结晶B.杂质的富集于晶界C.布朗运动5. A,B进行反应生成AmBn,为扩散控制的固相反应,若D B》D A,则在AmBn-A界面上,反应物B的浓度C B为()A.1B.0C.不确定6. 烧结中晶界移动的推动力是()A.表面能B.晶界两侧自由焓差C.空位浓度差7. 同一种物质在晶体中的扩散系数()在玻璃中的扩散系数A.大于 B.等于 C.小于 D.不确定8. 金斯特林格方程采用的反应截面模型为()A.平板B.球体C.球壳D.圆柱9. 下列过程中,哪一个能使烧结体的强度增加而不引起坯体收缩?A.蒸发-凝聚B.体积扩散C.流动传质D.溶解-沉淀10.纯固相反应,反应过程是()A.放热过程B.等温过程C.吸热过程11.在制造透明Al2O3陶瓷材料时,原料粉末的粒度为2μm,在烧结温度下保温30分钟,测得晶粒尺寸为10μm。

若在同一烧结温度下保温4小时,晶粒尺寸为(), 为抑制晶粒生长加入0.1%MgO,此时若保温4小时,晶粒尺寸为()。

A. 16μmB. 20μmC. 24μmD. 28μm三、填空题(18分)1. 烧结的主要传质方式有蒸发-凝聚传质、扩散传质、流动传质和溶解-沉淀传质四种,产生这四种传质的原因依次为()、()、()和()。

2. 均匀成核的成核速率Iv由()和()因子所决定的。

3. 菲克第一定律的应用条件是(),菲克第二定律的应用条件是()4. 液-固相变过程的推动力为()、()和()。

5. 固体内粒子的主要迁移方式有()、()。

6. 如杂质的量增加,扩散系数与温度关系曲线中本征与非本征扩散的转折点()。

7. 合成镁铝尖晶石,可选择的原料为MgCO3 , MgO, γ-Al2O3, α-Al2O3, 从提高反应速率的角度出发选择(),()原料较好。

8. 在均匀成核时,临界成核位垒ΔGk=(),其值相当于()具有临界半径r k的粒子数n k/N= ()。

9. 液-固相变时,非均匀成核位垒与接触角θ有关,当θ为()时,非均匀成核位垒为零。

10. 成核生长机理的相变过程需要有一定的过冷或过热,相变才能发生,在()情况下需要过冷。

11. 在制硅砖时,加入氧化铁和氧化钙的原因(),能否加入氧化铝()。

12. 在液相线以下的分相区的亚稳区内,其分解机理为(),新相成()状,不稳定区的分解机理为(),新相成()状。

四、简答题(32分)1.MoO3和CaCO3反应时,反应机理受到CaCO3颗粒大小的影响,当MoO3:CaCO3=1:1,r MoO3=0.036㎜, r CaCO3=0.13㎜时, 反应是扩散控制的。

当MoO3:CaCO3=1:15,r ﹤0.03㎜时,反应由升华控制,试解释这种现象。

(8分)CaCO32.试用图例说明过冷度对核化、晶化速率和晶粒尺寸等的影响,如无析晶区又要使其析晶应采取什么措施?(8分)3.简述晶粒生长与二次再结晶的特点,以及造成二次再结晶的原因和控制二次再结晶的方法。

(10分)4.说明影响扩散的因素?(6分)五、相图分析(18分)右图为生成一个三元化合物的三元相图,1.判断三元化合物D的性质,说明理由?2.标出边界曲线的温降方向(转熔界限用双箭头);3.指出无变量点的性质(E、F、G);4.分析点M1,M2的结晶路程;5.计算M2点液相刚到结晶结束点和结晶结束后各相的含量。

无机材料科学基础试卷十一标准答案与评分标准一、名词解释(15分):1.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。

2.答:本征扩散:空位来源于晶体结构中本征热缺陷,由此而引起的质点迁移。

(2.5)不稳定扩散:扩散物质在扩散层dx内的浓度随时间而变化,即dc/dt≠0。

这种扩散称为不稳定扩散。

(2.5分)3.答:均匀成核是晶核从均匀的单相熔体中产生的过程。

(2.5分)相变时两相化学势相等,其一级偏微商也相等,但二级偏微商不等的相变。

(2.5分)4.答:烧结:由于固态中分子(或原子)的相互吸引,通过加热,使粉末体产生颗粒粘结,经过物质迁移使粉末体产生强度并导致致密化和再结晶的过程。

(2.5)泰曼温度:反应物开始呈现显著扩散作用的温度。

(2.5)二、选择题(12分):每题1分1. D2.B3. A4.B5.B6.B7.C8.B9.A 10.A 11.D, B三、填空题(18分)(每空0.7分)1. 压力差、空位浓度差、应力-应变和溶解度;2. 受核化位垒影响的成核率因子、受原子扩散影响的成核率因子3. 稳定扩散、不稳定扩散4. 过冷度、过饱和浓度、过饱和蒸汽压5. 空位机构、间隙机构6. 向左7. MgCO3、α-Al2O38. 1/3A kγ、新相界面能的1/3、exp(-ΔG k/RT)9. 0º10. 相变过程放热11. 作为矿化剂,产生不同晶型石英溶解度不同的液相,不能12. 成核-生长机理、孤立的球形颗粒、旋节分解区(Spinodale)、高度连续性的非球形颗粒。

五、简答题(32分)1(8分).答:当MoO3的粒径r1为0.036mm,CaCO3的粒径r2为0.13mm时, CaCO3颗粒较大且大于MoO3,生成的产物层较厚,扩散阻力较大,所以反应由扩散控制,反应速率随着CaCO3颗粒度减小而加速,(4分)当r2<r1时存在过量CaCO3,由于产物层变薄,扩散阻力减小,反应由MoO3粒径升华控制,并随着MoO3粒径减小而加剧。

(4分)2.(8分)答:过冷度过大或过小对成核与生长速率均不利,只有在一定过冷度下才能有最大成核和生长速率。

(2分)若ΔT大,控制在成核率较大处析晶,易得晶粒多而尺寸小的细晶;(1分)若ΔT小,控制在生长速率较大处析晶则容易获得晶粒少而尺寸大的粗晶;(1分)如果成核与生长两曲线完全分开而不重叠,则无析晶区,该熔体易形成玻璃而不易析晶;若要使其在一定过冷度下析晶,一般采用移动成核曲线的位置,使它向生长曲线靠拢。

可以用加人适当的核化剂,使成核位垒降低,用非均匀成核代替均匀成核。

使两曲线重叠而容易析晶。

(2分)要使自发析晶能力大的熔体形成玻璃,采取增加冷却速度以迅速越过析晶区的方法,使熔体来不及析晶而玻璃化。

(2分)3.(10分)答:晶粒生长:坯体内晶粒尺寸均匀地生长,服从Dl∝d/f公式;平均尺寸增长,不存在晶核,界面处于平衡状态,界面上无应力;晶粒生长时气孔都维持在晶界上或晶界交汇处。

(3分)二次再结晶是个别晶粒异常生长,不服从上式;二次再结晶的大晶粒的面上有应力存在,晶界数大于10的大晶粒,成为二次再结晶的晶核;二次再结晶时气孔被包裹到晶粒内部。

(3分)从工艺控制考虑,造成二次再结晶的原因主要是原始粒度不均匀、烧结温度偏高。

(2分)防止二次再结晶的最好方法是引入适当的添加剂,它能抑制晶界迁移,有效地加速气孔的排除;控制烧结温度;选择原始粒度的均匀原材料。

(2分)4.(6分)答:化学键:共价键方向性限制不利间隙扩散,空位扩散为主。

金属键离子键以空位扩散为主,间隙离子较小时以间隙扩散为主。

(1分)缺陷:缺陷部位会成为质点扩散的快速通道,有利扩散。

(1分)温度:D=D0exp(-Q/RT)Q不变,温度升高扩散系数增大有利扩散。

Q越大温度变化对扩散系数越敏感。

(1分)杂质:杂质与介质形成化合物降低扩散速度;杂质与空位缔合有利扩散;杂质含量大本征扩散和非本征扩散的温度转折点升高。

(1分)扩散物质的性质:扩散质点和介质的性质差异大利于扩散。

(1分)扩散介质的结构:结构紧密不利扩散。

(1分)六、相图分析(18分)右图为生成一个三元化合物的三元相图,6.判断三元化合物D的性质,说明理由?不一致熔融三元化合物,因其组成点不在其初晶区内。

(1分)7.标出边界曲线的温降方向(转熔界限用双箭头);见图(3分)8.指出无变量点的性质(E、F、G);(3分)E :单转熔点F :低共溶点G :单转熔点9.分析点M1,M2的结晶路程;(6分)10.计算M2点液相刚到结晶结束点和结晶结束后各相的含量。

M2点液相刚到结晶结束点时存在C、D、液相LL%= fM2/Ff C%=(FM2/Ff)(Df/DC) D%=(FM2/Ff)(Cf/DC)(3分)结晶结束后存在A、D、C,各相的含量过M2点作平行线或用双线法求得,C%=Ag A%=Ch D%=gh (2分)。

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