北京科技大学《材料科学基础》考研真题强化教程
北京科技大学《材料科学基础》考研真题强化教程
考点1：金属键，离子键，共价键，氢键，范德瓦耳斯力的定义。
例1（名词解释）：离子键。
例2：解释金属键。
例3：大多数实际材料键合的特点是（）。
A．几种键合形式同时存在B．以离子键的形式存在C．以金属键的形式存在考点2：金属键，离子键，共价键的特征。
例4：化学键中既有方向性又有饱和性的为（）。
A．共价键B．金属键C．离子键例5：原子的结合键有哪几种？各有什么特点？考点3：依据结合键对于材料的分类。
例6：解释高分子材料与陶瓷材料。
例7：试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。
例8：何谓陶瓷？从组织结构的角度解释其主要性能特点。
考点1：以米勒指数描述晶向和晶面1.1 晶面族例1：什么是晶面族？{111}晶面族包含哪些晶面？例2：请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。
1.2 晶面夹角和晶面间距例：面心立方结构金属的[100]和[111]晶向间的夹角是多少？{100}面间距是多少？1.3 晶带定理例1（名词解释）：晶带定理。
例4：晶面（110）和(111)所在的晶带，其晶带轴的指数为（）。
1.4 HCP的米勒指数例1：写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE面的密勒-布拉菲晶面指数，以及EF、FG、GH、HI、IJ、JE各晶向的密勒-布拉菲晶向指数。
例2：写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE晶面、EF晶向、FG晶向、CH晶向、JE晶向的密勒-布拉菲指数。
例3：六方晶系的[100]晶向指数，若改用四坐标轴的密勒指数标定，可表示为（）。
1.5 画晶向和晶面，面密度的求法例2：bcc结构的金属铁，其（112）晶面的原子面密度为9.94×1014atoms/cm3。
（1）请计算（110）晶面的原子面密度；（2）分别计算（112）和（110）晶面的晶面间距；（3）确定通常在那个晶面上最可能产生晶面滑移？为什么？（bcc结构铁的晶格常数为a=0.2866nm）1.6 晶向指数的意义例：一组数[uvw]，称为晶向指数，它是用来表示（）。
北京科技大学材料学院初试材科考研机构内部讲义
第二部分强化课程主讲内容参考书目分析书中各个章节涉及到的考研知识点侧重点不同，下面我们就通过内容讲解知识点，通过典型例题理解知识点，最后通过课后作业练习真正掌握知识点。
金属学（材料科学基础）专业课这几年的题型变化不大，主要有简述题题型，难度略有减小，侧重于对基础知识点的掌握，特别是基本概念和形成过程的考察，在复习是，对于了解的知识点，复习的时候，要进一步加深理解，因为金属学的出题范围虽然不大，但是出题形式很灵活，必须达到对重要知识点的深刻理解，才能分析各种各样的问答方式；对于熟悉的知识点，复习的时候，要进一步发散知识点和思维。
金属学的知识点都是相通的，每个章节都不孤立，因此，要通过必要的发散学习，才能掌握更多的知识点，理解也会更加深刻；对于掌握的知识点，要学会在习题中运用，知识点一定不能是孤立的死板的知识，一定要学会灵活复述，知道在什么样的问题中使用这些知识点，这样，在答题的时候，就会轻松了。
以下是教材中重点知识点的分析：本书《材料科学基础》：30%第一章概论第一章作为概述性质的章节，在历年考试中基本不涉及考题，大家作为对材料的了解，读一下即可。
其中涉及到一些概念的部分，入晶粒、晶界、组织等，要着重理解一下，为后面的章节打下基础。
第二章金属和合金的固态结构本章节包括19个知识点，其中必须掌握的知识点是9个：1．金属和合金的典型结构模型。
理解面心立方（原子所占体积74%，配位数12）、体心立方（原子所占体积68%，配位数8）和密集六方（原子所占体积74%，配位数12）三种结构模型。
概念：晶面，金属化合物等；2．空间点阵，单胞。
这一部分概念比较多，也比较复杂，是难点，但是并不是考试的重点，理解晶向、单胞、点阵参数这些概念就可以了，对于七大晶系，了解一下即可，不是考研的重点；3．晶面和晶面指数。
这个知识点是考试的重点，一定要清楚什么是晶面指数，晶面族和晶带的概念。
能找到fcc或者bcc的密排方向，fcc是[110]晶向，bcc 是[111]晶向。
北京科技大学1995-2012材料科学基础考研试题及部分答案
北京科技大学1995-2012材料科学基础考研试题及部分答案北科1995-2011材料考研，初试考卷及答案1995年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目: 金属学适用专业: 金属塑性加工说明:统考生做1～10题，单考生做1～7题和在8～13题中任选3题。
每题10分。
1、什么是固溶体？固溶体可以分为几种？并说明其各自的结晶特点。
2、计算含0.45%C的亚共析钢在共析温度时铁素体和奥氏体两相的相对数量，在这一温度下铁素体和珠光体的相对数量又是多少？3、用扩散理论来说明高温条件下钢的氧化过程。
4、画出铁碳平衡相图中的包晶反应部分的相图，并给出包晶反应表达式。
5、说明钢中非金属夹杂物的来源及其种类。
6、说明钢的完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、和低温退火的工艺特点及它们的作用。
7、说明轴承钢的碳化物类型及形成原因。
8、画图说明钢的高温和低温形变热处理的工艺特点。
9、从下列元素中指出哪些元素是扩大奥氏体区域的？哪些元素是缩小奥氏体区域的？C Si Ti Cr Mo Ni Cu N10、冷变形金属加热发生低温、中温和高温回复时晶体内部发生什么变化？11、绘出立方系中｛110｝晶面族所包括的晶面，以及（112）、（123）、（120）晶面。
12、说明共析钢加热时奥氏体形成的过程，并画图表示。
13、合金钢中主要的合金相有几种类型？北京科技大学1999年硕士学位研究生入学考试试题科目：金属学1、名词解释:（10分）（1）点阵畸变（2）组成过冷（3）再结晶温度（4）滑移和孪生（5）惯习现象2、说明面心立方、体心立方、密排六方（c/a≥1.633）三种晶体结构形成的最密排面，最密排方向和致密度。
（10分）3、在形变过程中，位错增殖的机理是什么？（10分）4、简述低碳钢热加工后形成带状组织的原因，以及相变时增大冷却度速度可避免带状组织产生的原因。
（10分）5、简要描述含碳量0.25%的钢从液态缓慢冷却至室温的相变过程（包括相变转换和成分转换）。
北京科技大学材料学院材科基考研章节考点分析
北京科技大学材料学院材科基考研章节考点分析结构与缺陷2002年一.名词解释（1）点阵畸变（2）柏氏矢量（5分）二.画立方（111）面、（435）面。
写出立方晶系空间点阵特征。
（10分）四.画图并简述形变过程中位错增殖的机制。
（10分）十二、简述金属晶体中缺陷的类型（单考生做）。
（10分）2003年一、名词解释（1）刃型位错和螺形位错模型（2）晶界与界面能（10分）三、点阵参数？正方和立方的空间点阵特征是？画出立方（12-3）面（12分）十一、什么是固溶体？影响固溶体的原因有哪些？固溶体与其纯溶剂组元相比，其结构、力学性能和物理性能发生了哪些变化？（12分）十五、根据缺陷相对于晶体尺寸和其影响范围的大小，缺陷可以分为哪几类？简述这几类缺的特征。
（12分）2004年一、简述 2金属键 3中间相 4布喇菲点阵 7位错（12分）二、单相金属或合金各晶粒间的界面一般称之为晶界，通常晶界又分为小角度晶界和大角度晶界两大类，试问：划分为两类晶界的依据是什么？并讨论构成小角度晶界的结构模型。
（10分）三、分别画出立方的（110）、（112）晶面和[110]、[111]晶向。
（10分）四、讨论晶体结构和空间点阵之间的关系。
（10分）五、什么是固溶体？讨论影响固溶体溶解度的主要因素。
（10分）十四、叙述常见的金属晶体中的内外界面。
(10分)2005年一、什么是晶面族？{111}晶面族包含哪些晶面？二、面心立方结构金属的[110]和[111]晶向间的夹角是多少？{100}面间距是多少？三、面心立方结构和密排六方结构金属中的原子堆垛方式和致密度是否有差异？请加以说明。
（20分）四、解释间隙固溶体和间隙相的含义，并加以比较。
五、为什么固溶体的强度比金属高？（15分）六、晶体内若有较多的线缺陷（位错）或面缺陷（晶界、孪晶界等），其强度会明显升高，这些现象称为什么？强度提高的原因是什么？上述两类缺陷是怎样进入晶体的？举例说明如何提高这些缺陷的数目？（15分）2006年一、（以面心立方晶胞为例）描述晶体结构（晶胞）特征的常用参数有哪些？二、在体心立方晶胞中画出一个最密排方向并标明晶向指数；再画出过该方向的两个不同的低指数（简单）晶面，写出对应的晶面指数。
北京科技大学材料科学基础考研真题.doc
北京科技大学2010年硕士学位研究生入学考试试题试题编号： ________________________ 试题名称：___________ （共2页）适用专业：材料科学与工程______________________________________________________________说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效.一、分析发生下列现象的原因（30分）1. 低碳钢应力-应变曲线的屈服现象（10分）2. 金属及合金凝固时形成树枝状晶（10分）3. 上坡扩散（5分）4. 二次再结晶（5分）二、在面心立方结构的金属中（111）面上运动着柏氏矢量为6=a/2［110］的位错，位错线方向也是［110］,请在单胞中画出（ill）晶面和山0］晶向，并说明该位错属于什么类型？如果该位错的运动受到阻碍后，请判断是否有可能转移到（ill）, （ill）, （ill）各晶面上继续运动？说明为什么？（15分）三、以含Al-4wt%Cu合金为例，给出其经过不同固溶时效工艺处理后的脱溶贯序；定性说明各阶段脱溶相的尺寸及分布特点、与母相的界面匹配关系及其强化效果等.（20分）四、讨论晶体结构和空间点阵之间的关系。
（15分）五、与液态结晶过程相比，固态相变有什么特点？这些特点对固态相变后形成的组织有什么影响？（15分）六、叙述离子晶体的结构规则（15分）七、分析形成下列不同铸态组织的可能原因，并说明要得到细小的等轴晶，可采取哪些办法？（20分）八、参考下面提供的示意图，画出按组织分区的Fe-Fe’C相图，写出各三相反应,并说明分别为1. Owt%C和3. Owt%C的铁碳合金经过缓慢冷却在相关三相反应完成后形成的各组织特点（20分）。
2010答案:一、1.低碳钢在一定条件下形变时，应力-应变曲线的大致规律是首先发生线性弹性变形，达到屈服时发生塑性变形直至断裂。
特殊的地方在于应力-应变曲线上常常出现上下屈服点，这与C间隙原子对位错的钉扎作用有关。
北京科技大学814材料科学基础2020考研真题试卷
北京科技大学2020年硕士研究生入学考试试题考试科目：814 材料科学基础(注意：请在答题纸上做答，在试卷上做答无效；试后本卷必须与答案纸一同交回。
)一、简答题(每题10分，共20分)1、简要说明区域提纯的原理。
2、简要说明低碳钢的应力-应变曲线上出现上、下屈服点的原因。
二、图1是立方结构晶体点阵示意图，其中A处于顶点位置，B、C分别处于面心位置并写出AB、BC、CA的晶向指数和ABC面的晶面指数（20分）。
三、对于高层错能的面心立方结构的纯金属。
（共10分）1、分别示意画出此金属单晶在拉伸力轴为[111]和[123]方向时的应力-应变曲线，并说明这两个应力-应变曲线出现差异的原因。
2、确定上述两种情况下开动的滑移系数目3、描述高层错能金属在30%拉伸变形量下的显微组织。
四、凝固后的Cu-Zn合金内部出现枝晶偏析，在880K下退火，时间3小时可将偏析减弱到某种程度，如果退后时间要求为0.5小时，为了使偏析减弱到同样程度最低的退火温度应该是多少?（共20分）。
己知:扩散激活能为184 KJ/mol，R=8.314 J/(mol·K)五、结合图二中的Pb-Sn相图，回答下列问题（共20分）。
1、画出184C时各相的摩尔吉布斯自由能-成分曲线示意图，并标明对应的相成分。
2、画出80% Sn合金平衡冷却曲线以及平衡凝固转变过程中的组织转变示意图，计算共晶转变完成时的相组成物及组织组成物的相对含量。
3、在较慢和较快两种冷却速度条件下，试分析17.5% Sn合金凝固至室温的显微组织六、已知二元相图的局部如图所示，成分为C0=0.1的圆棒状熔体，凝固从一段开始逐渐推进到另一端，宏观界面保持平整。
假设固相中扩散系数D s→0，液相中扩散系数D L→∞。
（共20分）1、计算液相成分为共晶时，液相的体积分数。
2、画出凝固后圆棒中的组织示意图提示:Scheil方程CL= C0 f L(k0-1)七、冷变形金属在退火过程中会发生回复与再结晶，请说明（共20分）。
北京科技大学1995-2012材料科学基础考研试题及部分答案
北京科技大学1995-2012材料科学基础考研试题及部分答案北科1995-2011材料考研，初试考卷及答案1995年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目: 金属学适用专业: 金属塑性加工说明:统考生做1,10题，单考生做1,7题和在8,13题中任选3题。
每题10分。
1、什么是固溶体,固溶体可以分为几种,并说明其各自的结晶特点。
2、计算含0.45%C的亚共析钢在共析温度时铁素体和奥氏体两相的相对数量，在这一温度下铁素体和珠光体的相对数量又是多少,3、用扩散理论来说明高温条件下钢的氧化过程。
4、画出铁碳平衡相图中的包晶反应部分的相图，并给出包晶反应表达式。
5、说明钢中非金属夹杂物的来源及其种类。
6、说明钢的完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、和低温退火的工艺特点及它们的作用。
7、说明轴承钢的碳化物类型及形成原因。
8、画图说明钢的高温和低温形变热处理的工艺特点。
9、从下列元素中指出哪些元素是扩大奥氏体区域的,哪些元素是缩小奥氏体区域的,C Si Ti Cr Mo Ni Cu N10、冷变形金属加热发生低温、中温和高温回复时晶体内部发生什么变化,11、绘出立方系中,110,晶面族所包括的晶面，以及(112)、(123)、(120)晶面。
12、说明共析钢加热时奥氏体形成的过程，并画图表示。
13、合金钢中主要的合金相有几种类型,2 / 59北京科技大学1999年硕士学位研究生入学考试试题科目:金属学1、名词解释:(10分)(1)点阵畸变(2)组成过冷(3)再结晶温度(4)滑移和孪生(5)惯习现象2、说明面心立方、体心立方、密排六方(c/a?1.633)三种晶体结构形成的最密排面，最密排方向和致密度。
(10分)3、在形变过程中，位错增殖的机理是什么,(10分)4、简述低碳钢热加工后形成带状组织的原因，以及相变时增大冷却度速度可避免带状组织产生的原因。
(10分)5、简要描述含碳量0.25%的钢从液态缓慢冷却至室温的相变过程(包括相变转换和成分转换)。
北京科技大学814材料科学基础-讲义
814 材料科学基础
（强化课程内部讲义）
海文考研专业课教研中心
《 814 材料科学基础》
强化课程讲义
目录
第一部分 序言 .................................................................. 3 第二部分 初试科目各章节知识点深度剖析 ............................................. 5 第一本书《材料科学基础》 ..................................................... 5 第一章 原子的结构与键合 ...................................................... 5 1.1 本章知识点串讲 ................................................................................................................. 5 1.2 本章重难点总结 ................................................................................................................. 6 1.3 本章典型题库 .................................................................................................................... 6 第二章 固体结构 ............................................................. 6 2.1 本章知识点串讲 ................................................................................................................. 7 2.2 本章重难点总结 ................................................................................................................10 2.3 本章典型题库 ...................................................................................................................13 第三章 晶体缺陷 ................ 14 3.1 本章知识点串讲 ................................................................................................................14 3.2 本章重难点总结 ................................................................................................................18 3.3 本章典型题库 ...................................................................................................................20 第四章 固体中原子及分子的运动 ................................................ 21 4.1 本章知识点串讲 ................................................................................................................21 4.2 本章重难点总结 ................................................................................................................24 4.3 本章典型题库 ...................................................................................................................25 第五章 材料的形变和再结晶.................................................... 25 5.1 本章知识点串讲 ................................................................................................................26 5.2 本章重难点总结 ................................................................................................................30 5.3 本章典型题库 ...................................................................................................................32 第六章 单组元相图及纯晶体的凝固 .............................................. 34 6.1 本章知识点串讲 ................................................................................................................34 6.2 本章重难点总结 ................................................................................................................36 6.3 本章典型题库 ...................................................................................................................37 第七章 二元系相图和合金的凝固与制备原理 ....................................... 38 7.1 本章知识点串讲 ................................................................................................................38 7.2 本章重难点总结 ................................................................................................................39 7.3 本章典型题库 ...................................................................................................................41 第八章 三元相图 ............................................................ 42 8.1 本章知识点串讲 ................................................................................................................42 8.2 本章重难点总结 ................................................................................................................43 第九章 材料的亚稳态 ......................................................... 43 9.1 本章知识点串讲 ................................................................................................................44 9.2 本章重难点总结 ................................................................................................................44 9.3 本章典型题库 ...................................................................................................................46 第二本书《金属学》 .......................................................... 46 第一章 金属及合金中的固态转变 ................................................ 47
材科基考研讲义(北科大)1
《材料科学基础》考点与考题精讲系列第1讲原子结构与键合主讲人：王准网学天地网学天地（ ）版权所有材料科学与工程的任务研究材料成分、组织结构、制备及加工与材料性能（四要素）之间的关系。
材料组织与结构材料组织与结构材料性能材料性能材料制备与加工材料制备与加工网学天地（ ）版权所有本章主要内容：（1）原子结构；（2）原子间键合方式；（3）原子间键合对于材料性能的影响掌握基本概念和术语理解决定键合方式的主要因素能够用结合键的特征解释材料的性能。
例如：用金属键的特征解释金属材料的性能：（1）良好的导电、导热性；（自由电子）（2）良好的延展性。
（既无饱和性又无方向性）网学天地（ ）版权所有1.1 原子结构物质是由原子组成在材料科学中，最为关心原子的电子结构原子的电子结构—原子间键合本质决定材料分类：金属陶瓷高分子复合材料材料性能：物理化学力学这部分主要是一些基础知识，没有重要考点。
网学天地（ ）版权所有原子的结构⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎨⎪×⎪⎪⎩-27-27-31（proton）（neutron）质子：正电荷m＝1.6726×10kg 原子核（nucleus)：位于原子中心、带正电中子：电中性m＝1.6748×10kg 电子（electron）：核外高速旋转，带负电，按能量高低排列，如电子云（electron cloud）m＝9.109510kg，约为质子的1/1836网学天地（ ）版权所有描述原子中一个电子的空间和能量，可用四个量子数表示。
核外电子的排布规律网学天地（）版权所有原子的电离能、电子亲合能和电负性网学天地（）版权所有1.2 原子间的键合网学天地（）版权所有网学天地（）版权所有网学天地（）版权所有网学天地（）版权所有网学天地（ ）版权所有1e +26+Na(3s )Na (2s 2p )Na Cl −−⎫⎯⎯→⎪⇒⎯⎯⎯⎯→⎬静电引力Ionic bonding ）NaCl晶体网学天地（）版权所有由阴、阳离子按一定规则排列在晶格结点上形成的晶体为网学天地（）版权所有Covalent bonding）网学天地（）版权所有共价键中共有电子对不能自由运动，因此共价结合形成的材网学天地（）版权所有共价键的特征网学天地（）版权所有网学天地（）版权所有网学天地（）版权所有Hydrogen bonding）网学天地（）版权所有网学天地（）版权所有网学天地（）版权所有网学天地（）版权所有键合网学天地（）版权所有材料的结合键与性能网学天地（）版权所有一、结合键与物理性能的关系——网学天地（）版权所有三、结合键与物理性能的关系——网学天地（）版权所有网学天地（）版权所有网学天地（）版权所有。
北京科技大学材料科学与基础考研真题试题2010—2012年
3
北京科技大学 2012 年硕士学位研究生入学考试试题
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九、共析转变是典型的扩散型固态转变，指出其转变的驱动力和阻力，并讨论共 析成分合金转变完成后可能出现的典型组织形态。(10 分)
十、结合下面给出的 Al-Cu 合金时效硬化曲线，讨论在不同成分和热处理条件下 可能出现的脱溶贯序，各阶段脱溶相的大小、形状和分布特点、与母相的界
五、根据下面的 Al-Zn 相图, 1. 写出其中的三相反应式（4 分）； 2. 画出 x(Zn)=0.80 合金的缓慢冷却曲线，并写出各阶段相对应的组织（8 分）； 3. 画出上述合金缓慢冷却到室温时的组织示意图，并计算各组织组成物的 相对含量 (8 分)。 （共 20 分）
2
六、根据上面的 Al-Zn 相图，将纯 Al 和 Zn 形成扩散偶，在 600K 长时间保温， 示意画出扩散层中 x(Zn)随扩散距离 d 的变化曲线及相应出现的物相。（10 分）
北京科技大学 2011 年硕士学位研究生入学考试试题
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试题编号： 814
试题名称： 材料科学基础
一、简答题 (8 分/题，共 40 分)
2020-2021北京科技大学814材料科学基础考研经验
北京科技大学814材料科学基础自我介绍一下，我本科专业是材料科学与工程专业，报考的是北科新金属材料国家重点实验室，下面为本人关于考研的一些简单看法，有不对的还请多多指教！初试考814材料科学基础（选考）参考教材如下：胡赓祥主编《材料科学基础》（第三版），上海交通大学出版社和宋维锡主编《金属学》（第1-9章内容），冶金工业出版社。
材科基考试题型一般有名词解释（30分）、简答题（40分）、计算题论述题（80分），先把考试题型和大家说说，目的很简单，就是想让大家知道考试的大概样子，这叫有的放矢。
最开始决定考研我就去把材科基和金属学都买来了，材科基课本厚重，和我以前学过的材料科学基础有很大的不同，本科老师讲的课程都是重点突出的，但是研究生都要上一个台阶，所以不仅仅再是本科的那种学习方法了。
考研专业课永远都是重点，为了取得更好的复习效果我选择了一对一辅导，在经过为期一周的考研辅导机构的刷选，最后我选择了新祥旭考研一对一辅导。
原因有三：1、在我咨询过的机构中，新祥旭的老师是最耐心，也是给我帮助最大的（这点很重要，能从侧面体现一个机构服务的好坏）。
2、新祥旭是做考研一对一起家的，到现在15年了，重心也还是放在一对一上。
3、经过多年的积累，新祥旭在一对一老师这块的资源上肯定也是多于其他机构的，一对一的服务也更加全面。
最终结果，也证明我的选择没错~，在这还是很感谢新祥旭的老师的。
（关于这点过来人想告诫一下后来人，一定要有学长学姐或者他们的学习资料带你们上路，材科基复习起来才有重点可以复习，要是有不考的直接pass掉，每当复习到需要pass的部分我就很激动，翻书都翻得很快，比如名词解释部分简单易得分，那就是去背课本上的重要的名词了，重要的概念类似于这样的名词往往是考试的重点）专业课也有好多人暑假才开始复习，我也不知道他们是如何复习的，暑假开始我的时间肯定很紧张，因此我在6月前就开始跟着学长上课并且把课本看了一遍，接着我就开始做真题，做真题我也是为了体会学长说的重点，看看是如何考察的。
北京科技大学814材料科学基础2010-2014年考研专业课历年真题汇编
北京科技大学
2014年硕士学位研究生入学考试试题=============================================================================================================试题编号：814试题名称：材料科学基础（共3页）
适用专业：材料科学与工程，材料工程（专业学位）
说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
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一.简述题（5分/小题，共30分）
1.再结晶温度
2.相平衡条件
3.上坡扩散
4.空间点阵
5.堆垛层错
6.临界分切应力
二、分别回答后述几个问题：1.指出金属液相结晶时的热力学条件，它一定
需要过冷吗？为什么？2.如何确定液相结晶时的临界晶核半径，在相同
的过冷度下，均匀形核与非均匀形核的临界晶核半径和临界晶核形成能哪
个大？为什么？3.反过来，结晶金属熔化时一定需要过热吗？为什么？
4.能否用经典形核理论讨论再结晶的形核，为什么？（20分）
三、回答以下问题：1.晶体缺陷主要有哪几种？2.其中点缺陷主要有哪两种?
有哪些方法或手段可提高其数量？3.当点缺陷扩散到刃位错周围时，会
出现什么现象？位错的运动受到怎样的影响？4.如果点缺陷扩散到一般
大角晶界上，又会出现什么现象？晶界的运动受到怎样的影响？(20分)。
1。
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考点1：金属键，离子键，共价键，氢键，范德瓦耳斯力的定义。
例1（名词解释）：离子键。
例2：解释金属键。
例3：大多数实际材料键合的特点是（）。
A．几种键合形式同时存在B．以离子键的形式存在C．以金属键的形式存在考点2：金属键，离子键，共价键的特征。
例4：化学键中既有方向性又有饱和性的为（）。
A．共价键B．金属键C．离子键例5：原子的结合键有哪几种？各有什么特点？考点3：依据结合键对于材料的分类。
例6：解释高分子材料与陶瓷材料。
例7：试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。
例8：何谓陶瓷？从组织结构的角度解释其主要性能特点。
考点1：以米勒指数描述晶向和晶面1.1 晶面族例1：什么是晶面族？{111}晶面族包含哪些晶面？例2：请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。
1.2 晶面夹角和晶面间距例：面心立方结构金属的[100]和[111]晶向间的夹角是多少？{100}面间距是多少？1.3 晶带定理例1（名词解释）：晶带定理。
例4：晶面（110）和(111)所在的晶带，其晶带轴的指数为（）。
1.4 HCP的米勒指数例1：写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE面的密勒-布拉菲晶面指数，以及EF、FG、GH、HI、IJ、JE各晶向的密勒-布拉菲晶向指数。
例2：写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE晶面、EF晶向、FG晶向、CH晶向、JE晶向的密勒-布拉菲指数。
例3：六方晶系的[100]晶向指数，若改用四坐标轴的密勒指数标定，可表示为（）。
1.5 画晶向和晶面，面密度的求法例2：bcc结构的金属铁，其（112）晶面的原子面密度为9.94×1014atoms/cm3。
（1）请计算（110）晶面的原子面密度；（2）分别计算（112）和（110）晶面的晶面间距；（3）确定通常在那个晶面上最可能产生晶面滑移？为什么？（bcc结构铁的晶格常数为a=0.2866nm）1.6 晶向指数的意义例：一组数[uvw]，称为晶向指数，它是用来表示（）。
A．所有相互垂直的晶面的方向B．所有相互垂直的晶向C．所有相互平行、方向一致的晶向1.7 晶面指数的意义例：有两个晶面（h1k1l1）和（h2k2l2），根据晶带轴的定义，要计算这两个晶面的晶带轴时，这两个晶面可以是（）。
A．任意两个晶面B．两个平行的晶面C．两个不平行的晶面考点2：固溶体和合金相的定义，分类和影响因素2.1．固溶体分类例1（名词解释）：固溶体、置换固溶体和间隙固溶体例2：什么是置换固溶体？影响置换固溶体固溶度的因素有哪些？形成无限固溶体的条件是什么？例3：影响固溶度的主要因素有（）。
A．溶质和溶剂原子的原子半径差B．溶质和溶剂原子的电负性差C．溶质元素的原子价D．电子浓度例4：在置换型固溶体中，从离子半径、晶体结构类型和离子电价三个因素考虑，生成连续型固溶体的条件是什么？2.2 合金相分类例1：以金属为基的固溶体与中间相的主要差异（如结构、键性、性能）是什么？例2：渗碳体是一种（）。
A．间隙相B．金属化合物C．间隙化合物D．固溶体2.3 间隙固溶体和间隙相的辨析例1：解释间隙固溶体和间隙相的含义，并加以比较。
2.4 中间相分类例：中间相分为________、________和________。
考点3：典型的晶体结构的各种参数3.1 晶胞参数例1：以面心立方晶胞为例，描述晶体结构（晶胞）特征的常用参数有哪些？例2（名词解释）：配位数。
3.2 原子堆垛方式例1：面心立方结构和密排六方结构金属中的原子堆垛方式和致密度是否有差异？请加以说明。
例2：密排六方和面心立方结构在下述三个方面有何异同：（1）致密度和配位数；（2）当原子尺寸相同时，间隙的类型和大小；（3）原子最密排面的堆垛方式。
考点4：空间点阵和晶体结构的辨析例1（名词解释）：空间点阵。
例2：什么是空间点阵与晶体结构？对于同一种空间点阵，晶体结构是否唯一，为什么？请指出图中Cr和CsCl的晶体结构个属于那种空间点阵，并说明理由。
例3：三斜、正交、四方晶系对应的的棱边长度关系是（）。
例4：什么是晶体的多晶型性？纯铁由室温升温至熔点时发生哪些结构变化？例5：有铀和硼两种材料，若已知铀的密度为19.05g/cm3，原子量为235.03，硼的密度为2.3g/cm3，原子量为10.81，阿伏伽德罗常数为6.02×1023，试分别计算这两种材料单位体积内的原子数。
考点5：晶胞（晶胞选取原则）例1：在点阵中选取晶胞的原则有哪些？例2. 从下面所示A和B原子排列示意图抽象出其二维空间点阵，并选取出最具有代表性的晶胞，写出其计量成分式（或分子式）（注：设A，B原子半径相等，相邻原子之间相切）ABABABABABABABABABBABABABABABABABABAABABABABABABABABABBABABABABABABABABAABABABABABABABABABBABABABABABABABABAABABABABABABABABAB考点6：间隙例4: 若面心立方晶体的晶格常数为a, 则其八面体间隙( )。
A．是不对称的B．是对称的C．位于面心和棱边中点D．位于体心和棱边中点例5：在fcc、bcc和hcp晶胞中分别画出任一个四面体间隙；并指出其中心的坐标：（1）fcc______；（2）bcc ______；（3）hcp______；每个晶胞中的八面体间隙数量为：（4）fcc______个；（5）bcc______个；（6）hcp_____个。
考点1：晶体缺陷的分类例1：什么是晶体缺陷？按照晶体缺陷的几何组态，晶体缺陷可分为哪几类？例2：缺陷的特征是（ ）。
A ．不随外界条件的改变而变动，也不会合并和消失B ．随着各种条件的改变而不断变动，它们运动，发展以及会产生交互作用、合并和消失。
C ．随着各种条件的改变而不断变动，但不产生交互作用，不会合并和消失考点2：空位浓度的计算（1）已知温度T ，求形成能。
例：由600℃降温到300℃时，锗晶体中的空位平衡浓度降低了6个数量级。
试计算锗晶体中的空位形成能（玻尔兹曼常数k =1.38×10-23J/K ）。
（2）已知形成能，求温度T 。
例：计算某金属的空位浓度比室温（300K ）空位浓度大1000倍时的温度。
已知Cu 的空位形成能力为1.7×1019J/mol 。
（3）求点缺陷数目例1：已知空位形成能是1.08eV/atom ，铁的原子量是55.85，铁的密度是7.65g/cm 3，阿伏加德罗常数N A =6.023×1023，玻尔兹曼常数k =8.62×10-5eV/atom-K ，请计算1立方米的铁在850℃下的平衡数目。
例2：铝的密度是2.69g/cm 3，假设其中只有肖脱基空位，求空位浓度。
（阿伏加德罗常数6.02×1023，铝的原子量是26.96，铝的点阵常数0.4049nm ）考点3：点缺陷的分类和形成例1：下面关于Schottky 和Frenkel 缺陷的表述中，错误的为（ ）。
A ．Schottky 缺陷同时包含空位和间隙原子B ．Frenkel 缺陷的形成能通常较Schottky 缺陷大C ．同温度下，通常Schottky 缺陷的浓度大于Frenkel 缺陷例2：弗伦克缺陷是（ ）。
A ．原子移到表面外新的位置，原来位置则形成空位B ．原子离开平衡位置后，形成间隙原子，而原来位置上形成空位，成对产生C ．正、负离子的二元体系，原子移到表面新的位置，原来位置空位成对出现例3：纯金属中主要的点缺陷有哪些，简述其可能的产生原因。
例4：过饱和点缺陷产生的原因有________、________、________。
例5：什么是空位平衡浓度？为什么说空位是一种热力学上平衡的缺陷？考点4：点缺陷对于材料性能的影响例1：纯金属中溶入另一组元后（假设不会产生新相）会带来哪些微观结构上的变化？这些变化如何引起性能上的变化？例2：为什么固溶体的强度常比纯金属高？例3：冷变形使金属中产生大量的空位、位错等晶体缺陷，对置换固溶体中的扩散过程而言，这些缺陷的存在将导致（ ）。
A ．阻碍原子的移动，减慢扩散过程B ．对扩散过程无影响C ．有时会加速扩散，有时会减弱扩散D ．加速原子的扩散过程考点4：位错的一些基础知识：位错分类，柏氏矢量，滑移方式 例1：简述位错、位错线和柏氏矢量（b v ）的概念，并论述柏氏矢量和位错线的相对关系。
例2：名词解释：刃型位错。
例3：判断题：位错属于线缺陷，因为它的晶格畸变区为一条几何线。
例4：判断题：位错属于线缺陷，但它实际上是一个晶格畸变的管道区域。
例5：名词解释：晶格摩擦力。
例6：一根位错环能否各部分都是螺型位错或都是刃型位错？请说明之。
例7：名词解释：交滑移。
例8：在位错发生滑移时，请分析刃位错、螺位错和混合位错的位错线l 与柏氏适量b v 、外加切应力τ与柏氏矢量b v 、外加切应力τ与位错线l 之间的夹角关系，及位错线运动方向。
考点5：位错的运动与增殖例1：位错在晶体中运动的方式有________和________，金属晶体塑性变形方式有________和________。
例2：名词解释：多滑移。
例3：名词解释：攀移。
例4：能产生交滑移的位错必然是________位错。
例5：位错滑移应满足（ ）。
A ．有切应力作用在位错滑移面上，且垂直于其B 矢量方向，位错才会运动或者趋于运动B ．有压应力作用在位错滑移面上，且垂直于其B 矢量方向，位错才会运动或者趋于运动C ．有切应力作用在位错滑移面上，且平行于其B 矢量方向，位错才会运动或者趋于运动例6：论述位错的运动方式、条件及其对材料变形的影响。
例7：如图所示，四方形单晶体中有一矩形位错环ABCD ，其各段分别平行于x 轴和y 轴，其柏氏矢量平行于x 轴。
（1）写出各位错段的位错类型；（2）写出AD 段与BC 段单位长度位错线间的相互作用力的大小及方向；（3）写出AB 段与DC 段单位长度位错线间的相互作用力的大小及方向；（4）τ所造成的一对切应力-σyx ，该切应力作用在各位错段单位长度上力的大小及方向为：AB 上无作用力；BC 为τb ，-z 方向；CD 上无作用力；DA 为τb ，z 方向。
分析在切应力τ持续作用下该位错环在运动中的形状变化及晶体形状的变化。
例8：某铜单晶体在外加拉伸应力作用下，首先开动的滑移系为(111)[101]。
（1）写出引起滑移的单位位错的柏氏矢量，并说明原因；（2）如果滑移是由纯螺型单位位错引起的，试指出位错线的方向以及滑移时位错线运动的方向；（3）假定拉伸轴方向为[001]，外加拉伸应力610Pa σ=，求在上述滑移面上该螺型位错所受力的大小和方向。