材料科学基础试题库
材料科学基础试题及答案
《材料科学基础》样题及答案
试题一
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。
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0023.组成 Na2O . 1/2Al2O3 . 2SiO2 的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为_________。 0024.在等大球体的最紧密堆积中,六方最紧密堆积与六方格子相对应,立方最紧密 堆积与_______ 相对应。 0025.在硅酸盐晶体中,硅氧四面体之间如果相连,只能是_________方式相连。 0026.离子晶体生成 Schttky 缺陷时,正离子空位和负离子空位是同时成对产生的,同 时伴随_________的增加。 0027.多种聚合物同时并存而不是一种独存这就是熔体结构_________的实质。在熔体 组成不变时,各级聚合物的数量还与温度有关,温度升高,低聚物浓度增加。 0028.系统中每一个能单独分离出来并_________的化学均匀物质,称为物种或组元, 即组份。例如,对于食盐的水溶液来说,NaCl 与 H2O 都是组元。而 Na+、Cl-、H+、 OH-等离子却不能算是组元,因为它们都不能作为独立的物质存在。 0029.在弯曲表面效应中,附加压力ΔP 总是指向曲面的_________,当曲面为凸面时, ΔP 为正值。 0030. 矿化剂在硅酸盐工业中使用普遍,其作用机理各异,例在硅砖中加入 1-3 % [Fe2O3+Ca2(OH)2]做矿化剂,能使大部分 a-石英不断溶解同时不断析出 a-磷石英, 从而促进 a-石英向磷石英的转化。水泥生产中 用_______作矿化剂, 可以降低熟料中液相生成温度和降低液相粘度,提高离子扩散速率,加速 CaO•SiO2 的形成。 0031. 一 级 相 变 是 指 体 系 由 一 相 变 为 另 一 相 时 , 两 相 的 化 学 势 相 等 但 化 学 势 的 ________不相等,有相变潜热,并伴随有体积改变。 0032. 在 固 体 介 质 中 , 做 无 规 则 布 朗 运 动 的 大 量 质 点 的 扩 散 系 数 取 决 于 质 点 的 _________和迁移自由程 r 平方的乘积。 0033.烧结的推动力是_________,它可凭下列方式推动物质的迁移:蒸发-凝聚传质, 扩散传质,流动传质,溶解-沉淀传质。 0034.固体质点扩散的推动力是_________。 0035.固相分解反应的特点是:(1) _________; (2)________; (3)________。 0036.在 MoO3+CaCO3→CaMoO4+CO2 反应中,当 CaCO3 : MoO3=15,时,由于 产物层_______ 和扩散阻力______,反应由____________控制,并随 ___________减小 而加速。 0037. 本征扩散是指: __________ ,其扩散系数 D = ___________, 其扩散活化能由 __________和____________组成。 0038.杂质原子在其它晶格中扩散时的推动力为_______,同种原子在自己晶格中自扩 散的推动力为_____。 0039.晶体中五种扩散机制为 ___、____、____、____和____,其中___是离子晶体中 最常见的扩散机制,其扩散活化能包括__和___。 0040.析晶过程分两个阶段,先______后______。在析晶作用曲线上_______速率曲线 在高温区。 0041.玻璃分相的两种机理是__________机理和__________机理。前者分相时质点作 ___扩散,分相速率____;后者分相后具有______结构,分相开始界面____突变。 0042.将下面四个概念的序号 a、b、c、d 分别填入各分相特点前的括号内。 a. 稳定分相 b.介稳分相 c. 成核-长大分相 d. 旋节分相 ( c) 第二相组成不随时间变化; ( a ) 分相区在液相线上; ( d ) 分相开始界 面呈弥散状,并逐渐明显; ( c ) 分相后具有液滴状孤立结构; ( c ) 分相速度慢; ( b ) 分相后的两
材料科学基础试题及答案
第一章 原子排列与晶体结构
1. fcc 结构的密排方向是 ,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 结构的密排方向是 ,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 结构的密排方向是 ,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0。4049nm ,其结构原子体积是 ,每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912ε 发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构,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?已知铅为fcc 面心立方结构,其原子半径R=0。175×10-6mm 。
第二章 合金相结构
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) 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是(1) ;(2) ;(3) ;(4) 和环境因素。
3) 置换式固溶体的不均匀性主要表现为 和 。
材料科学基础试题及答案
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一、选择题
1. 材料科学中的“四要素”是指()。
A. 组织、性能、加工、应用
B. 材料、结构、性能、加工
C. 材料、结构、性能、应用
D. 结构、性能、加工、应用
答案:C
2. 下列哪种材料属于金属材料?()。
A. 铝合金
B. 碳纤维
C. 聚氯乙烯
D. 陶瓷
答案:A
3. 材料的硬度是指()。
A. 材料抵抗变形的能力
B. 材料抵抗破坏的能力
C. 材料抵抗穿透的能力
D. 材料抵抗摩擦的能力
答案:A
4. 材料的疲劳是指()。
A. 材料在高温下的性能变化
B. 材料在重复应力作用下的性能变化
C. 材料在腐蚀环境下的性能变化
D. 材料在高压下的的性能变化
答案:B
5. 材料的蠕变是指()。
A. 材料在低温下的性能变化
B. 材料在长期静载荷作用下发生的缓慢持久变形
C. 材料在高速下的的性能变化
D. 材料在潮湿环境下的性能变化
答案:B
二、填空题
1. 材料的_________是指材料在受到外力作用时,能够承受的最大应力,是材料的重要性能指标之一。
答案:强度
2. 材料的_________是指材料内部微观结构的排列方式,它直接影响材料的宏观性能。
答案:晶体结构
3. 材料的_________是指材料在一定条件下,能够进行塑性变形而不断裂的性质。
答案:韧性
4. 材料的_________是指材料在高温下保持性能不变的能力,对于高温环境下使用的材料尤为重要。
答案:热稳定性
5. 材料的_________是指材料对电磁场的响应能力,对于电子和通信领域的材料尤为重要。
答案:电磁性能
三、简答题
1. 请简述材料科学中的“相图”及其作用。
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第一章 原子排列与晶体结构
1. fcc 结构的密排方向是 ,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 结构的密排方向是 ,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 结构的密排方向是 ,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0.4049nm ,其结构原子体积是 ,每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912ε 发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构,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?已知铅为fcc 面心立方结构,其原子半径R=0.175×10-6mm 。
第二章 合金相结构
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) 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是(1) ;(2) ;(3) ;(4) 和环境因素。
3) 置换式固溶体的不均匀性主要表现为 和 。
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一、名词解释
1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体
2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变
3、晶面族、晶向族
4、有限固溶体、无限固溶体
5、晶胞
6、二次渗碳体
7、回复、再结晶、二次再结晶
8、晶体结构、空间点阵
9、相、组织
10、伪共晶、离异共晶
11、临界变形度
12、淬透性、淬硬性
13、固溶体
14、均匀形核、非均匀形核
15、成分过冷
16、间隙固溶体
17、临界晶核
18、枝晶偏析
19、钢的退火,正火,淬火,回火
20、反应扩散
21、临界分切应力
22、调幅分解
23、二次硬化
24、上坡扩散
25、负温度梯度
26、正常价化合物
27、加聚反应
28、缩聚反应
29、
30、
二、选择
1、在柯肯达尔效应中,标记漂移主要原因是扩散偶中_____。
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_____。
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、莱氏体
B、珠光体
C、铁素体
4、原子扩散的驱动力是_____。
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_____。
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_____。
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、1.6
B、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_____。
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第一章原子排列与晶体结构
1.fcc结构的密排方向是,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结构的密排方向是,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结构的密排方向是,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0.4049nm,其结构原子体积是,每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912ε发生同素异晶转变是从结构转变为结构,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晶面和晶向,指出﹤110﹥中位于(111)平面上的方向.在hcp晶
胞的(0001)面上标出晶面和晶向。
5.求和两晶向所决定的晶面。
6 在铅的(100)平面上,1mm2有多少原子?已知铅为fcc面心立方结构,其原子半径R=0。175×10—6mm.
第二章合金相结构
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) 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是(1);(2) ;(3);(4)和环境因素.
3)置换式固溶体的不均匀性主要表现为和.
4)按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分,固溶体可分为和。
5) 无序固溶体转变为有序固溶体时,合金性能变化的一般规律是强度和硬度,塑性,导电性。
6)间隙固溶体是,间隙化合物是。
二、问答
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试题一
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。
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第一章原子排列与晶体结构
1.fcc结构的密排方向是,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结构的密排方向是,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结构的密排方向是,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0。4049nm,其结构原子体积是,每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912ε发生同素异晶转变是从结构转变为结构,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晶面和晶向,指出﹤110﹥中位于(111)平面上的方向。在hcp
晶胞的(0001)面上标出晶面和晶向。
5.求和两晶向所决定的晶面。
6 在铅的(100)平面上,1mm2有多少原子?已知铅为fcc面心立方结构,其原子半径R=0。175×10—6mm.
第二章合金相结构
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)影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是(1);(2);(3);(4)和环境因素。
3) 置换式固溶体的不均匀性主要表现为和.
4)按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分,固溶体可分为和。
5) 无序固溶体转变为有序固溶体时,合金性能变化的一般规律是强度和硬度,塑性,导电性。
6)间隙固溶体是,间隙化合物是.
二、问答
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0004. 单形、聚形。
0005.内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。
0006. 1,2
0007.自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能。
湘琪文印
3
QQ:2862922919
0008.(143) 0009. 小于 90°,越小;大于 90°,越大 0010.增大,减少
0011.间隙原子、空位、杂质原子;CaCl2
表面0006吸附9005桥氧离子8005晶界结构7005剂矿化6005非均相成核5005烧结宏观定义4005无序扩散3005半径界核0052玻璃体熔体0051硼反常现象0050压电效应0049效应铁电8004离子极化7004离子晶体的晶格能6004米勒指数5004尖晶石与反尖晶石0044同晶取代与阳离子交换0043二八面体型与三八面体型0042类质同晶和同质多晶0041萤石型和反萤石型0040配位场理论0039晶体场理论0038晶子学说和无规则网络学说0037刃型位错和螺型位错0036弗伦克尔缺陷与肖特基缺陷0035位移性转变与重建性转变0034同质多晶与多晶转变0033配位数与配位体00329192292682
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
材料科学基础十套试题含答案
“材料科学基础(下)”试题(A)
适用于金属材料工程、材料成型与控制工程专业
一、解释下列名词(每个名词2分,共10分)
1、马氏体转变
是一种固态相变,是通过母相宏观切变,原子整体有规律迁移完成的无扩散相变。
2、TTT曲线
是过冷奥氏体等温转变图,是描述过冷奥氏体等温转变形为,即等温温度、等温时间和转变产物的综合曲线。
3、反稳定化
在热稳定化上限温度M C以下,热稳定程度随温度的升高而增加;但有些钢,当温度达到某一温度后稳定化程度反而下降的现象。
4、时效硬化
时效合金随第二相的析出,强度硬度升高而塑性下降的现象称为时效硬化。
5、珠光体晶粒
在片状珠光体中,片层排列方向大致相同的区域称为珠光体团
二、说出下符号的名称和意义(6分)
1、M S
马氏体点,马氏体转变的开始温度,母相与马氏体两相的体积自由能之差达到相变所需最小驱动值时的温度。
2、S0
片状珠光体的片间距离,即一片铁素体和一片渗碳体的总厚度,或相邻两片铁素体或渗碳体之间的中心距离。
3、M C
奥氏体热稳定化的上限温度,超过此温度奥氏体将出现热稳定化现象。
三、简答下各题(每题8分,共40分)
1、何谓奥氏体的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度。钢中弥散析出的第二相对奥氏体晶粒的长大有何影响。
起始晶粒度:指临界温度以上奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚互相接触时的晶粒大小。
实际晶粒度:指在某一热处理加热条件下,所得到的晶粒尺寸。
本质晶粒度:是根据标准实验条件,在930±10℃,保温足够时间(3~8小时)后,测定的钢中奥氏体晶粒的大小。
晶粒的长大主要表现为晶界的移动,高度弥散的、难熔的非金属或金属化合物颗粒对晶粒长大起很大的抑制作用,为了获得细小的奥氏体晶粒,必须保证钢中有足够数量和足够细小难熔的第二相颗粒。
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. 下列关于材料的定义,正确的是:
A. 材料是指由天然资源或人工合成的物质,用于满足人类需求的实体。
B. 材料是指具有一定形态和组织结构的物质,能够展现出特定的性
能和功能。
C. 材料是指具有一定物理、化学特征的物质,通过特定的加工过程
得到的产品。
D. 材料是指用于制造产品的原始原料,主要包括金属、塑料和木材等。
答案:A
2. 下列关于材料分类的说法,正确的是:
A. 根据组成方式可将材料分为金属材料、非金属材料和半导体材料。
B. 根据材料的用途可将材料分为结构材料、功能材料和生物医用材料。
C. 根据材料的产生方式可将材料分为天然材料、人工合成材料和再
生材料。
D. 根据材料的电导性可将材料分为导电材料、绝缘材料和半导体材料。
答案:B
3. 下列关于材料性能的描述,正确的是:
A. 机械性能是指材料的硬度、强度、韧性等方面的性质。
B. 热性能是指材料在热环境下的稳定性和导热性等方面的性质。
C. 光学性能是指材料对光的吸收、传输和反射等方面的性质。
D. 电磁性能是指材料对电磁波的传导和屏蔽等方面的性质。
答案:A
二、填空题
1. 下列是常见材料的表征方法中,________是通过观察材料的形貌、组织结构和晶体形态等方面对材料进行表征的方法。
答案:显微镜观察
2. __________是材料用于测量、感知、存储、处理等方面的性能和
功能。
答案:功能材料
3. __________是制备金属材料的常用加工方法之一,通过热处理和
机械加工使材料形成所需形状和性能。
答案:冶金加工
三、简答题
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《材料科学基础》样题及答案
试题一
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。
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:B
2. 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:C
3. 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:A
4. 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:C
5. 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
材料科学基础试题库(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、1.6
B、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
B、两相区
C、三相区
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、1<Ke<K0
B、Ko<Ke<1
C、Ke<K0<1
10、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、1/3
B、2/3
C、3/4
12、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;
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)hcp
6.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。
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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________ 。
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________ 。
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、莱氏体
B、珠光体
C、铁素体
4、原子扩散的驱动力是_____ 。
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_______ 。
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________ 。
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、1.6
B、2 XV (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、单相区
B、两相区
C、三相区
9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度,其值范围是_________ o(其中Ko是平衡分配系数)
A、 1 B、 Ko C、 Ke 10、面心立方晶体的孪晶面是______ o 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_______ o A、 1/3 B、 2/3 C、 3/4 12、金属结晶过程中( ): 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。 三、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△GB V 0、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。( ) 四、简答 2、简述 Al-Cu 二元合金的沉淀强化机制( 20分) 3、为什么奥氏体不锈钢(18-8型不锈钢)在450C〜850C保温时会产生晶间腐 蚀?如何防止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀? 4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近? 5、什么是交滑移 ?为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能? 6、根据溶质原子在点阵中的位置,举例说明固溶体相可分为几类?固溶体在材料中有何意义? 7、固溶体合金非平衡凝固时,有时会形成微观偏析,有时会形成宏观偏析,原因何在? 8、应变硬化在生产中有何意义?作为一种强化方法,它有什么局限性? 9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么? 11.枝晶偏析是怎么产生的?如何消除? 12.请简述影响扩散的主要因素有哪些。 14、临界晶核的物理意义是什么?形成临界晶核的充分条件是什么? 16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在丫 -Fe相区中进行?若不在丫 -Fe相区进 行会有什么结果? 17、一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材,再结晶退火后发现板材两端 的抗拉强度不同,请解释这个现象。 19、位错密度有哪几种表征方式? 21、铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。 26、已知916C时,〒Fe的点阵常数0.365nm, (011)晶面间距是多少? ( 5分) 27、画示意图说明包晶反应种类,写出转变反应式? ( 4分) 28、影响成分过冷的因素是什么?( 9分) 29、立方晶系的(111) , (110) , (123)晶面族各包含多少晶面,写出它们的密勒指数。 30、简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。 31、提高钢材耐蚀性的主要方法有哪些?为什么说Cr是不锈钢中最重要的合金元素? 39、何为位错反应?如何判断一个位错反应能否进行? 五、计算、作图 1、已知碳在 r — Fe中的扩散常数D0二2.0 x 10-5m7s,扩散激活能Q= 1.4X105J/mol (R= 8.31J/(molK))。碳势均为 1.1 % C 的条件下对 20#钢在880E进行渗碳,为达到927E渗碳5h同样的效果,渗碳时间应为多少? (12 分) 2、对fee结构的晶体(点阵常数为a) (1)分别计算原子在[100],[110]和[111]晶向上的原子密度,并说明哪个晶向是密排方向: