材料科学基础试卷及答案汇总
材料科学基础试题及答案
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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，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912e 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=×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
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。已知元素的原⼦半径如下：氢：，氮：，碳：，硼：，-Fe：，-Fe ：。
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。
材料科学基础复习题及部分答案
材料科学基础复习题及部分答案
单项选择题:
第1章原子结构与键合
1.高分子材料中得C-H化学键属于。
(Ａ)氢键(B)离子键?（C)共价键
2.属于物理键得就是。
(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得就是。
(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得金属就是。
（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得就是。(A）ｆｃｃ??(B)bcc (C)hcp
6.与过渡金属最容易形成间隙化合物得元素就是。
(A)氮??(B)碳??(C)硼
7.面心立方晶体得孪晶面就是。
（A){112} ?（B){1１０}(Ｃ)｛1１１}
8.以下属于正常价化合物得就是。
（A)Mg2Pｂ??（B)Cu5Ｓn(C)Fe3C
第3章晶体缺陷
9.在晶体中形成空位得同时又产生间隙原子，这样得缺陷称为。
(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-间隙对得点缺陷称为。
（Ａ)肖脱基缺陷(B)Fｒａnk缺陷?(C）堆垛层错
11.刃型位错得滑移方向与位错线之间得几何关系就是？
(A)垂直?(B)平行?(C)交叉
12.能进行攀移得位错必然就是。
(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、又存在相界得就是
(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得运动
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，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=×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
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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=×10-6
mm 。
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 。
材料科学基础试题及答案
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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 <1
7．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= GB
9．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
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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
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
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
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
材料科学基础试题库及答案
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》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 i
υχ=。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？（ ）
材料科学基础复习题及答案
一、填空题
1. 每个面心立方晶胞中的原子数为 4 ，其配位数为12 。
3a, 配2.晶格常数为a的体心立方晶胞, 其原子数为 2 , 原子半径为4/
位数为 8 ，致密度为 0.68 。
3. 刃型位错的柏氏矢量与位错线互相垂直 , 螺型位错的柏氏矢量与位错线互相平行。
4. 螺型位错的位错线平行于滑移方向，位错线的运动方向垂直于位错线。
5. 在过冷液体中，晶胚尺寸小于临界尺寸时不能自发长大。
6. 均匀形核既需要结构起伏，又需要能量起伏。
7. 纯金属结晶时，固液界面按微观结构分为光滑界面和粗糙界面。
8.纯金属的实际开始结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为过冷，理论结晶温度与实际开始结晶温度之差称为过冷度。
9．合金中的基本相结构，有固溶体和金属化合物两类，其中前者具有较高的综合机械性能，适宜做基体相；后者具有较高的熔点和硬度，适宜做强化相。
10. 间隙相和间隙化合物主要受组元的原子尺寸因素控制。
11.相律是分析相图的重要工具，当系统的压力为常数时，相律的表达式为
f＝c－p＋1。
12.根据相律，二元合金结晶时，最多可有 3 个相平衡共存，这时自由度
为0 。
13.根据相区接触法则可以推定，两个单相区之间必定有一个两相区，两个
两相区之间必须以单相区或三相共存水平线隔开。二元相图的三相区是一条水平线，该区必定与两相区以点接触，与单相区以线接触。
14.铸锭的宏观组织是由表层细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区三个区组
成。
15.莱氏体是共晶转变所形成的奥氏体和渗碳体组成的混合物。
16. 相变反应式L（液）→α（固）+β（固）表示共晶反应；γ（固）→α
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《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
B、Ko
C、Ke
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；
(完整版)材料科学基础试卷及答案7套
试题1
一. 图1是Na
2
O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Na
2
O结构在（001）面上的投影图。
二. 图2是高岭石(Al
2O
3
·2SiO
2
·2H
2
O)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.TiO
2掺入到Nb
2
O
3
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CaCl
2
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Al
2O
3
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Al
2O
3
起了反应，计算完全反应的时间：⑴用
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学院_______ 班级______ 姓名___________ 2000/2001学年第一学期分数__________ 《材料科学基础》期终考试试卷(A)（共三页）
一. 判断是非题，对的划（＋），错的划（－）：（10％）P-1
1在某一过冷度下，大于临界半径的晶胚都能够长大，因为这样的晶胚形成时，引起系统自由能的变化ΔG<0 。（）
2过冷液相中的相起伏都是晶胚。（）
3面心立方结构的金属加工硬化的原因是因为形成了络玛－科垂耳（Lomer-Cotlrell）位错，固定割阶,位错缠结等，因此使位错滑移遇到了较大阻力造成的。（）
4面心立方结构的金属其滑移面、层错面都是{111}晶面族；孪晶面是{112}晶面族。（）
5固溶体的扩散总是受浓度梯度的控制，溶质原子总是自浓度高处向低处扩散。（）
6金属区域提纯可采用区域熔炼方法，但重熔凝固时最好使其液相完全混合。（）
7在影响扩散的诸因素中，最主要的并且可以控制的因素是温度。（）
8间隙相多数是由过渡族元素M与非金属元素X组成，其原子数之比为一定值，R X/R M<0.59，且为简单结构。（）
9冷变形金属再结晶后既改变了晶粒的形状，又改变了金属的晶体结构。（）
10冷变形金属回复阶段和再结晶阶段的驱动力都是界面能的降低。（）
二. 填空题：（10％）
1 铜晶体的滑移面是___________ ，滑移方向是___________ ，滑移系是___________ 。
2 <111>晶向族包括________________________________________________________组晶向；{110}晶面
族包括__________________________________________________________组晶面。
3钢和白口铸铁显微组织的主要区别是______________________________________ ；钢和工业纯铁显微组织的主要区别为 _____________________________________________________________________ 。
4晶面（123）和晶面（101）为共带面，其晶带轴的晶向指数为___________ 。
5共晶成分和过共晶成分的AL－Si合金快速冷却后分别获得________________和___________________ 组织。
6如果某晶面（hkl）平行于某晶向[uvw]，则晶面与晶向之间存在______________________ 关系。
7纯金属凝固时均匀形核的临界晶核半径r
K
与过冷度间的关系式是___________________________ 。
8K
0<1固溶体合金凝固的过程中，K
越_____ 成分偏析越______ ; K
>1 固溶体合金凝固的过程中, K
越
_____ 成分偏析越______ 。
9碳在α－Fe中的溶解度小于碳在γ－Fe中的溶解度，这是因为_________________________________ 碳在α－Fe中扩散系数大于碳在γ－Fe中的扩散系数，这是由于_______________________________ 。
10刃型位错在切应力的作用下可以进行_______ 运动；在垂直于半原子面的正应力作用下可以进行________ 运动，即半原子面的____________ 或_______________ 。
三 . 简答题：（15％）
1 α－Fe的单晶体首先开动的滑移系是[111]（110），引起滑移的单位位错的b＝
2
a[111];
1)若滑移是由刃型位错引起的，位错线的方向是__________ 。
2）若滑移是由螺型位错引起的，位错线的方向是________ ,位错线运动的方向是_____ 。
2 单晶体塑变时除了滑移之外，还有晶体的转动，晶体转动的方向是；
1）滑移面向____________ 方向转动，使λ角______ ,Φ角_______ 。
2）滑移方向转向_______________ 方向。
3简述塑性变形对金属组织的影响。
四 . 名词解释（16％） P-2 1致密度
2 平衡分配系数
3 扩展位错
4 置换固溶体
5 钢的热脆
6 双滑移(复滑移)
7 相律
8沉淀硬化（时效强化）
五 .画出Fe－Fe3C相图，对含碳
量为3.5％的铁碳合金：（15％）
1 分析合金平衡结晶过程，写出反应式及室温组织。
图（1）2利用杠杆定律求室温组织中各组织组成物的重量百分比。
3试分析初晶A呈树枝状晶体的原因。
六 . 图(2)和图(3)分别表示一对同号刃型位错和 P-3
一对异号刃型位错。假定位于原点的刃型 位错固定不动，在位错滑移力的作用下， 另一位错（位于30℃角度）运动到何位置 才处于稳定平衡状态？试在图中标出并加 以解释。（8％）
图 （2） 图 （3）
七 . 简述获得细晶粒铸件的办法。 （10％）
八 . 现有一三元合金相图的投影图（如图4），试回答下列问题 ： （10％）
1 试分析合金1、Ⅱ平衡结
晶过程并写出室温组织。
2 写出在T E 温度稍上所发生 的三相平衡反应，并写出
反应式。 九 . 在面心立方晶体的（111）和（111 1 2a 22a
相向运动相遇后会发生位错反应形成新的位错，试写出位错反应式。若发生反应的两个单位位错在各自 自的滑移面内又可分解成扩展位错，试写出位错分解的反应式。 （6％）
E 1