材基习题及答案

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材基课后习题答案

1．解释以下基本概念
肖脱基空位
弗兰克耳空位
刃型位错
螺型位错
混合位错
柏氏矢量
位错密度
位错的滑移
位错的攀移
弗兰克—瑞德源
派—纳力
单位位错
不全位错
堆垛层错
位错反应
扩展位错。
位错密度：ρv＝L/V(cm/cm3)；)
ρa＝1/S (1/cm2）
2．纯铁的空位形成能为105kJ/mol.将纯铁加热到850℃后激冷至室温(20℃)，假设高温下的空位能全部保留，试求过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值。
(111)晶面：a[10-1]/2→a[11-2 ]/6 + a[2-1-1]/6
(11-1)晶面：a[011]/2→a[112 ]/6 + a[-121]/6
试问：
(1)两个扩展位错在各自晶面上滑动时，其领先位错相遇发生位错反应，求出新位错的柏氏矢量；
•(2)用图解说明上述位错反应过程；
•(3)分析新位错的组态性质
•解答：利用空位浓度公式计算
•850℃(1123K)：Cv1＝
•后激冷至室温可以认为全部空位保留下来
•20℃(293K)：Cv2＝
•Cv1 /Cv2=
3．计算银晶体接近熔点时多少个结点上会出现一个空位（已知：银的熔点为960℃，银的空位形成能为1.10eV，1ev＝）?若已知Ag的原子直径为0.289nm，问空位在晶体中的平均间距。1eV＝1.602*10-19J
（G切变模量，γ层错能）
解答思路：
位错反应：a[-110]/2→a[-12-1]/6 + a[-211]/6
当两个肖克莱不全位错之间排斥力F＝γ（层错能）时，位错组态处于平衡，故依据位错之间相互作用力，F＝Gb1b2/2πd＝γ可得。

材料的基本性质习题与解答 Microsoft Word 文档

名词解释1. 密度2. 表观密度和容积密度3. 堆积密度 4．孔隙率 5. 空隙率 6．亲水性 7．憎水性 8. 吸水性 9．吸湿性 10. 强度 11. 比强度 12. 脆性 13．韧性 14．塑性 15．导热性 16．热容量 17. 抗渗性 18. 抗冻性 19. 耐水性 20. 软化系数 21. 耐久性 22.耐候性 23.平衡含水率 24. 绝热材料 25. 吸声性 26. 冻融循环 27. 复合材料28. 功能材料29. 结构材料30. 孔隙特征31. 比热容32. 弹性33. 导热系数填空题 1.V m =ρ，00V m =ρ,/0/0V m =ρ,式中，V 表示，V 0表示，V /0表示。

2.当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸愈小，材料的强度愈，绝热性能愈，耐久性。

3.材料的吸水性用表示，耐水性用表示，抗渗性用表示，抗冻性用表示，导热性用表示。

4.材料的孔隙率较大时（假定均为闭口孔），则材料的表观密度、强度、吸水率、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性。

5.普通黏土砖多为开口孔，若增大其孔隙率，则会使砖的容积密度，吸水率，抗冻性，耐水性，强度。

6.软化系数K 软指，大于的材料认为是耐水的。

7.评价材料是否轻质高强的指标为，它等于，其值越大，表明材料。

8.材料的耐水性用表示，其值愈大则材料的耐水性愈。

9.质量为100kg 、含水率为3％的中砂，其干燥后干砂的质量为 kg 。

10.一般来说，材料含水时的强度比干燥时。

11.比强度是衡量的指标。

12.一般将导热系数λ 的材料称作绝热材料。

常见的绝热材料具有、和三种类型。

13.量取10l 气干状态的卵石，称重为14.5kg ，又取500g 烘干的该卵石，放入装有500ml水的量筒中，静置24h 后，水面升高为685ml 。

则该卵石的堆积密度为，表观密度为。

14.材料的强度试验值要受试件的、、、以及试验时、等的影响。

材科基网上习题

2.8题（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求出该晶面的米勒指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的米勒指数。

2.9题在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向：（001）与[210]，（111）与[112]，（110）与[111]，（322）与[236]，（257）与[111]，（123）与[121]，（102），（112），（213），[110]，[111]，[120]，[321]。

2.10题写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。

2.16题从理论计算公式计算NaC1与MgO的晶格能。

MgO的熔点为2800℃，NaC1为80l℃, 请说明这种差别的原因。

2.8题参考答案：解：（1）h:k:l=1/2:1/3:1/6=3:2:1,∴该晶面的米勒指数为（321）；（2）h:k:l=3:2:1,∴该晶面的米勒指数为（321）。

2.10题参考答案：解：（0，0，0）、（0，1/2，1/2）、（1/2，0，1/2）、（1/2，1/2，0）2.13题参考答案：解：e=1.602×10-19，ε0=8.854×10-12，N0=6.022×1023对于NaCl：z1=1，z2=1，A=1.748，n Na+=7，n Cl-=9，n=8，r0=2.819×10-10m ∴NaCl的晶格能为u NaCl=752KJ/mol；对于MgO：z1=2，z2=2，A=1.748，n O2-=7，n Mg2+=7，n=7，r0=2.12×10-10m ∴MgO的晶格能为u MgO=3920KJ/mol；∵u MgO> u NaCl，∴MgO的熔点高。

2.9题参考答案：2.26下列硅酸盐矿物各属何种结构类型：Mg2[SiO4]，K[AISi3O8]，CaMg[Si2O6]，Mg3[Si4O10](OH)2，Ca2Al[AlSiO7]。

材基A第二章-晶体缺陷作业

材料科学基础A第二章晶体缺陷习题一、名词解释。

（每个2分）能量起伏位错位错线螺位错刃位错混合位错伯氏矢量伯氏回路位错的易动性可滑移面易滑移面滑移攀移晶界相界大角度晶界小角度晶界亚晶界孪晶界共格界面非共格界面界面能内吸附反内吸附二、判断题。

（每小题1分）1、点缺陷是一种热力学平衡的晶体缺陷，随温度的上升空位的浓度增大，故此空位在热力学上是不稳定的。

（）2、晶体中随着空位浓度的提高，一般晶体的电阻率升高导电性变差。

（）3、柏氏回路的起点任意，故此伯氏回路可以从位错线处开始，其形状和大小任意。

（）4、一根不分叉的位错无论形状如何变化它只有一个恒定不变的柏氏矢量。

（）5、位错线不能中止于晶体内部，只能中止于晶界、晶体表面或在晶内形成位错环、位错网络或发生位错反应。

6、螺位错在正应力的作用下可进行攀移，在切应力作用下可进行滑移。

（）7、在滑移面上因为密排晶向间的间距大则P-N力也大，故此晶体中沿密排方向的位错线最稳定。

（）8、基于界面能降低的原理，晶界的平直化和晶粒的长大都是自发过程。

（）9、一般的大角度晶界的界面能高于小角度晶界的界面能，而共格界面的界面能高于非共格界面的界面能。

（）。

10、晶界处点阵畸变较大，因此晶界具有较高的界面能导致晶面易于被腐蚀。

（）三、填空题。

（每空1分）1、晶体中的缺陷按照几何特征可分为：、和三种。

2、空位的基本类型包括空位和空位，其中空位的附近往往存在间隙原子。

3、空位形成能（U v）指的是：，一般的U v越大，空位浓度越。

4、位错是一种线缺陷，按照其几何结构特征可分为型、型和型。

5、伯氏矢量代表了位错线周围点阵畸变量的总和，反映了畸变量的和，而的值越大，位错线周围点阵畸变越严重。

6、刃型位错在的作用下在滑移面上并沿滑移方向进行滑移运动；在垂直于半原子面的作用下发生正攀移运动，即半原子面的。

在垂直于半原子面的作用下发生负攀移运动，即半原子面的。

7、刃型位错滑移运动扫出晶体后，在晶体表面方向产生大小为的滑移台阶，使晶体发生变形。

清华大学材基习题第二章总结

第二章习题及答案2-11.比较石墨和金刚石的晶体结构、结合键和性能。

答：金刚石晶体结构为带四面体间隙的FCC，碳原子位于FCC点阵的结合点和四个不相邻的四面体间隙位置，碳原子之间都由共价键结合，因此金刚石硬度高，结构致密。

石墨晶体结构为简单六方点阵，碳原子位于点阵结点上，同层之间由共价键结合。

邻层之间由范德华力结合，故层与层之间容易滑动，因此石墨组织稀松。

每个碳原子只有3个最近邻，剩下的一个电子就可以在层内自由运动，因而石墨就具有有一定的导电性。

2-12.为什么元素的性质随原子序数周期性的变化？短周期元素和周期元素的变化有何不同？原因何在？答：因为元素的性质主要由外层价电子数目决定，而价电子数目是随原子序数周期性变化的，所以反映出元素性质的周期性变化。

长周期元素性质的变化较为连续、逐渐过渡，而短周期元素性质差别较大，这是因为长周期过渡族元素的亚层电子数对元素性质也有影响造成的。

2-13.讨论各类固体中原子半径的意义及其影响因素。

答：对于金属和共价晶体，原子半径定义为同种元素的晶体中最近邻原子核之间距离之半。

共价晶体中原子间结合键是单键、双键或三键将会影响原子半径，所以一般使用数值最大的单键原子半径；金属晶体中，配位数会影响原子半径，一般采用CN=12的原子半径。

对于非金属的分子晶体，同时存在两个原子半径：一是共价半径，另一是范德华原子半径(相邻分子间距离之半)。

对于离子晶体，用离子半径r+、r－表示正、负离子尺寸。

在假设同一离子在不同离子晶体中有相同半径的情况下，可以大致确定离子半径。

但离子半径只是一个近似的概念。

2-14.解释下列术语合金——由金属和其它一种或多种元素通过化学键结合而成的材料。

组元——组成合金的每种元素(金属、非金属)。

相——合金内部具有相同的(或连续变化的)成分、结构和性能的部分或区域。

组织——一定外界条件下，组成一定成分的合金的若干种不同的相的总体。

固溶体——溶质和溶剂的原子占据了一个共同的布拉维点阵，且此点阵类型与溶剂点阵类型相同；组元的含量可在一定范围内改变而不会导致点阵类型的改变。

材料工程基础考试复习题及答案

材料的液态成形技术1. 影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？答：①第一类因素，属于金属性质方面的，主要有金属的密度、比热、导热系数、结晶潜热、动力黏度、表面张力及结晶特点等。

②第二类因素属于铸型性质方面的主要有铸型的蓄热系数、密度、比热、导热系数、温度、涂料层和发气性、透气性等。

③第三类因素，属于浇注条件方面的，主要有液态金属的浇注温度、静压头，浇注系统中压头的损失及外力场拯力、真空、离心、振动勘的影响等。

④第四类因素，属于铸件结构方面的，主要有铸件的折算厚度，及由铸件结构所规定的型腔的复杂程度引起的压头损失。

常用提高充型能力的措施针对影响充型能力的因素提出改善充型能力的措施，仍然可以从上述四类因素入手：①合金设计方面，在不影响铸件使用性能的情况下，可根据铸件大小、厚薄和铸型性质等因素，将合金成分调整到共晶成分附近;采取某些工艺措施，使合金晶粒细化，也有利于提高充型能力由于夹杂物影响充型能力，故在熔炼时应使原材料清洁，并采取措施减少液态金属中的气体和非金属夹杂物②铸型方面，对金属铸型、熔模型壳等提高铸型温度，利用涂料增加铸型的热阻，提高铸型的排气能力，减小铸型在金属填充期间的发气速度，均有利于提高充型能力③浇注条件方面，适当提高浇注温度，提高充型压头，简化浇注系统均有利于提高充型能力④铸件结构方面能提供的措施则有限2. 铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？答：铸件的凝固方式：逐层凝固，糊状凝固，中间凝固主要影响因素：合金的凝固温度范围和铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度。

通常，合金的凝固温度范围越小，铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度越大，则铸件凝固时越趋于逐层凝固；反之，则越趋于糊状凝固。

3. 什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？答：金属液在铸型中冷却和凝固时，若液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成一些孔洞。

其中，在铸件中集中分布且尺寸较大的孔洞称为缩孔；分散且尺寸较小的孔洞称为缩松。

工程材料与技术成型基础课后习题答案

工程材料与技术成型基础课后习题答案第一章1-1由拉伸实验可以得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的? 答:强度和韧性.强度(σb)材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。

塑性(δ)材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力.强度指标里主要测的是:弹性极限,屈服点,抗拉强度等.塑性指标里主要测的是:伸长率,断面收缩率.1-21-3锉刀:HRC 黄铜轴套:HB 供应状态的各种非合金钢钢材：HB 硬质合金刀片：HRA,HV 耐磨工件的表面硬化层：HV调质态的机床主轴：HRC 铸铁机床床身：HB 铝合金半成品：HB1-4公式HRC=10HBS,90HRB=210HBS,HV=HBS800HV>45HRC>240HBS>90HRB1-7材料在加工制造中表现出的性能，显示了加工制造的难易程度。

包括铸造性，锻造性，切削加工性，热处理性。

第二章2-2 答:因为γ-Fe为面心立方晶格,一个晶胞含4个原子,致密度为0.74。

γ-Fe冷却到912°C 后转变为α-Fe后，变成体心立方晶格，一个晶胞含2个原子，致密度为0.68，尽管γ-Fe 的晶格常数大于α-Fe的晶格常数，但多的体积部分抵不上因原子排列不同γ-Fe变成α-Fe 体积增大的部分，故γ-Fe冷却到912℃后转变为α-Fe时体积反而增大。

2-3.答：（1）过冷度理论结晶温度与实际结晶温度只差。

（2）冷速越快则过冷度越大，同理，冷速越小则过冷度越小（3）过冷度越大则晶粒越小，同理，过冷度越小则晶粒越大。

过冷度增大，结晶驱动力越大，形核率和长大速度都大，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。

2-4：答：（1）在一般情况下，晶粒越小，其强度塑性韧性也越高。

（2）因为晶粒越小则晶界形成就越多，产生晶体缺陷，在晶界处晶格处于畸变状态，故晶界能量高因此晶粒的大小对金属的力学性能有影响。

（3）在凝固阶段晶粒细化的途径有下列三种：①提高结晶时的冷却速度增加过冷度②进行变质处理处理：在液态金属浇筑前人工后加入少量的变质剂，从而形成大量非自发结晶核心而得到细晶粒组织。

材料科学基础习题及答案

第一章习题1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？2.在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？3.在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？4.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？5.铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。

试求铬的相对原子质量。

6.铜的原子序数为29，相对原子质量为63.54，它共有两种同位素Cu63和Cu65，试求两种铜的同位素之含量百分比。

7.锡的原子序数为50，除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。

试从原子结构角度来确定锡的价电子数。

8.铂的原子序数为78，它在5d亚层中只有9个电子，并且在5f层中没有电子，请问在Pt的6s亚层中有几个电子？9.已知某元素原子序数为32，根据原子的电子结构知识，试指出它属于哪个周期？哪个族？并判断其金属性强弱。

10.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？11.图1-1绘出三类材料—金属、离子晶体和高分子材料之能量与距离关系曲线，试指出它们各代表何种材料。

12.已知Si的相对原子质量为28.09，若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？13.S的化学行为有时象6价的元素，而有时却象4价元素。

试解释S这种行为的原因。

14.A和B元素之间键合中离子特性所占的百分比可近似的用下式表示：这里x A和x B分别为A和B元素的电负性值。

已知Ti、O、In和Sb的电负性分别为1.5，3.5，1.7和1.9，试计算TiO2和InSb的IC%。

15.Al2O3的密度为3.8g/cm3，试计算a)1mm3中存在多少原子？b)1g中含有多少原子？16.尽管HF的相对分子质量较低，请解释为什么HF的沸腾温度(19.4℃)要比HCl的沸腾温度(-85℃)高？17. 高分子链结构分为近程结构和远程结构。

工程材料及成型工艺基础习题及答案

〔1〕液态合金的充型能力是液体金属充满铸型型腔，获得尺寸准确、轮廓清晰的成形件〔铸件〕的能力。
〔2〕影响液态合金充型能力的因素有合金的流动性、浇注条件、铸型充填条件。
〔1〕合金在铸造生产条件下，获得优质铸件的难易程度。〔2〕流动性和收缩。合金的流动性越好、收缩越小，铸造性能越好。
2．什么是合金的铸造性能？衡量合金铸造性能的主要指标是什么？其是如何影响的？
图2-3 铸铁顶盖的两种设计方案
8.分析图2-4所示零件分型方案的优缺点，并选择其中与零件生产类型相适应的分型方案。
大批量生产
单件生产
1
2
方案1
方案1
方案2
方案2
图(b)方案1:优点是起模高度小,砂箱高度减小;缺点是分开模造型对合箱精度要求较高,不易保证整个螺纹内孔外表的质量,且需要砂芯. 方案2:优点是整体模造型，铸件的尺寸精度易于保证；铸件螺纹内孔外表质量均匀；可以直接铸出铸件的内腔，省去了型芯。缺点是下砂箱高度大,起模高度较大. 单件生产时，应选择方案2。
图2-1 铸造应力框铸件
5. 灰口铸铁的组织和性能决定于什么因素？为什么在灰口铸铁中，碳硅含量越高，则其强度越低？
1〕灰口铸铁的组织和性能决定于化学成分和冷却速度。
2〕因为碳、硅含量越高，铸铁中的石墨片就越粗大，石墨数量也越多，对基体的破坏就越严重。同时基体中铁素体的量增加，珠光体的量减少。所以铸铁的强度越低。
金属材料成形根底作业〔2〕
4．铸件在凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态金属的补充，将产生缩孔或缩松。凝固温度范围窄的合金，倾向于“逐层凝固〞，因此易产生缩孔；而凝固温度范围宽的合金，倾向于“糊状凝固〞，因此易产生缩松。 5．准确地估计铸件上缩孔可能产生的位置是合理安排冒口和冷铁的主要依据。生产中确定缩孔位置的常用方法有画等温线法、内切圆法和计算机模拟凝固法等。 6．顺序凝固原则主要适用于逐层凝固的合金，其目的是消除缩孔；同时凝固原则主要适用于糊状凝固的合金，其目的是减小应力。

2021年工程建设材料员基础知识练习题和答案(Part9)

2021年工程建设材料员基础知识练习题和答案（Part9）共3种题型，共60题一、单选题(共30题)1.（）是用样本数据来分析判断生产过程是否处于稳定状态的有效工具。

A：分层法B：统计调查表C：多阶段抽样D：控制图【答案】：D【解析】：控制图是用样本数据来分析判断生产过程是否处于稳定状态的有效工具。

它的用途主要包括以下两个方面：①过程分析，即分析生产过程是否稳定；②过程控制，即控制生产过程质量状态。

2.细长压杆其他条件不变，只将长度增加一倍，则压杆的临界应力为原来的（）倍。

A：0.25B：0.5C：2D：4【答案】：A【解析】：细长压杆其他条件不变，只将长度增加一倍，则压杆的临界应力为原来的0.25倍。

3.甲、乙、丙三家公司组成联合体投标中标了一栋写字楼工程，施工过程中因甲的施工的工程质量问题而出现赔偿责任，则建设单位（）。

A：可向甲、乙、丙任何一方要求赔偿B：只能要求甲负责赔偿C：需与甲、乙、丙协商由谁赔偿D：如向乙要求赔偿，乙有权拒绝【答案】：A【解析】：联合体的成员单位对承包合同的履行承担连带责任。

《民法通则》第87条规定，负有连带义务的每个债务人，都有清偿全部债务的义务。

因此，联合体的成员单位都附有清偿全部债务的义务。

4.单层建筑物檐口高度超过（），可按超高部分的建筑面积计算超高施工增加。

A：10mB：15mC：20mD：25m【答案】：C【解析】：当单层建筑物檐口高度超过20m，多层建筑物超过6层时，可计算超高施工增加费。

5.常用的统计方法中，用来分析判断生产过程是否处于稳定状态的有效工具的是（）。

A：统计调查表法B：直方图法C：控制图法D：相关图法【答案】：C【解析】：统计调查表法是利用专门设计的统计表对数据进行收集、整理和粗略分析质量状态的一种方法。

直方图法是用以描述质量分布状态的一种分析方法。

控制图法是分析判断生产过程是否处于稳定状态的有效工具，相关图法是用来显示两种质量数据统计之间关系的一种图形。

材料科学基础5---9章习题

第5章材料的形变和再结晶1. 有一70MPa应力作用在fcc晶体的[001]方向上，求作用在（111）和（111）滑移系上的分切应力。

答案:矢量数性积a×b=ïaï×ïbï Þ = a×bïaï×ïbï滑移系：（负号不影响切应力大小，故取正号）滑移系：2. Zn单晶在拉伸之前的滑移方向与拉伸轴的夹角为45°，拉伸后滑移方向与拉伸轴的夹角为30°，求拉伸后的延伸率。

答案 :如图所示，AC和A’C’分别为拉伸前后晶体中两相邻滑移面之间的距离。

因为拉伸前后滑移面间距不变，即AC=A’C’故3. 已知平均晶粒直径为1mm和0.0625mm的a-Fe的屈服强度分别为112.7MPa和196MPa,问平均晶粒直径为0.0196mm的纯铁的屈服强度为多少？答案:解得∴4. 铁的回复激活能为88.9 kJ/mol，如果经冷变形的铁在400℃进行回复处理，使其残留加工硬化为60%需160分钟，问在450℃回复处理至同样效果需要多少时间？答案:（分）5. 已知H70黄铜（30%Zn）在400℃的恒温下完成再结晶需要1小时，而在390℃完成再结晶需要2小时，试计算在420℃恒温下完成再结晶需要多少时间？答案：再结晶是一热激活过程，故再结晶速率：，而再结晶速率和产生某一体积分数所需时间t成反比，即∝∴在两个不同的恒定温度产生同样程度的再结晶时，两边取对数；同样故得。

代入相应数据，得到t3 = 0.26 h。

1．有一根长为5 m，直径为3mm的铝线，已知铝的弹性模量为70GPa，求在200N的拉力作用下，此线的总长度。

答案2．一Mg合金的屈服强度为180MPa，E为45GPa，a）求不至于使一块10mm⨯2mm的Mg板发生塑性变形的最大载荷；b）在此载荷作用下，该镁板每mm的伸长量为多少？答案3. 已知烧结Al2O3的孔隙度为5%，其E=370GPa。

材料科学基础考研复习题

简答题分析(考研题部分)C1原子排列1)试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。

2)已知原子半径与晶体结构有关，请问当配位数降低时，原子半径如何变化？为什么？3)请解释γ-Fe与α-Fe溶解碳原子能力差异的原因。

4)位错密度有哪几种表征方式？5)请从原子排列、弹性应力场、滑移性质、柏氏矢量等方面对比刃位错、螺位错的主要特征。

6)请说明什么是全位错和不全位错，并请写出FCC、BCC和HCP晶体中的最短单位位错的柏氏矢量。

7)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与柏氏矢量b、外加切应力τ与柏氏矢量b、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。

8)两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别？C2固体中的相结构1固体中有哪些常见的相结构？2什么是置换固溶体？影响置换固溶体溶解度的因素有哪些？形成无限固溶体的条件是什么？3形成无限固溶体的条件是什么？简述原因。

4陶瓷晶体相可分为哪两大类？有何共同特点？C3凝固1.何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？2.请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。

3.同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的，请问两者之间有何差别？4.均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，为什么非均匀形核比均匀形核容易？5.请分析、解释在正温度梯度下凝固，为什么纯金属以平面状生长，而固溶体合金却往往以树枝状长大？6.两个尺寸相同、形状相同的铜镍合金铸件，一个含90%Ni，另一个含50%Ni，铸造后自然冷却，问哪个铸件的偏析严重？为什么？C4相图1)什么是成分过冷？如何影响固溶体生长形态？2)请比较二元共晶转变与包晶转变的异同。

3)什么是离异共晶？如何形成的？4)铁碳合金中可能出现的渗碳体有哪几种？它们的成分有何不同？平衡结晶后是什么样的形态？5)请总结并简要回答二元合金平衡结晶过程中，单相区、双相区和三相区中，相成分的变化规律。

材基第三章习题集及标准答案

第三章作业与习题的解答一、作业：2、纯铁的空位形成能为105 kJ/mol 。

将纯铁加热到850℃后激冷至室温（20℃），假设高温下的空位能全部保留，试求过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值。

(e 31.8=6.8X1013）6、如图2-56，某晶体的滑移面上有一柏氏矢量为b 的位错环，并受到一均匀切应力τ。

（1）分析该位错环各段位错的结构类型。

（2）求各段位错线所受的力的大小及方向。

（3）在τ的作用下，该位错环将如何运动？（4）在τ的作用下，若使此位错环在晶体中稳定不动，其最小半径应为多大？解：（2）位错线受力方向如图，位于位错线所在平面，且于位错垂直。

（3）右手法则（P95）：（注意：大拇指向下，P90图3.8中位错环ABCD 的箭头应是向内，即是位错环压缩）向外扩展（环扩大）。

如果上下分切应力方向转动180度，则位错环压缩。

A B CDττ(4) P103-104： 2sin 2d ϑτdT s b =θRd s =d ； 2/sin 2θϑd d= ∴ τττkGb b kGb b T R ===2 注：k 取0.5时，为P104中式3.19得出的结果。

7、在面心立方晶体中，把两个平行且同号的单位螺型位错从相距100nm 推进到3nm 时需要用多少功（已知晶体点阵常数a=0.3nm,G=7﹡1010Pa ）？ (3100210032ln 22ππGb dr w r Gb ==⎰； 1.8X10-9J ）8、在简单立方晶体的（100）面上有一个b=a[001]的螺位错。

如果它(a)被（001）面上b=a[010]的刃位错交割。

(b)被（001）面上b=a[100]的螺位错交割，试问在这两种情形下每个位错上会形成割阶还是弯折？（（a ）：见P98图3.21， NN ′在（100）面内，为扭折，刃型位错；(b)图3.22，NN ′垂直（100）面，为割阶，刃型位错）9、一个]101[2-=a b 的螺位错在（111）面上运动。

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。

2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。

2-3.试计算N壳层内的最大电子数。

若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。

并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。

2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。

2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合（3）乙烯C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合（5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？2-9.0℃时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3，如何解释这一现象？2-10.当CN=6时，K+离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(r Au=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？2-14.计算（a）面心立方金属的原子致密度；（b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子半径r Na+=0.097，r Cl-=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？2-15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。

材料工程基础总复习题(含答案)

材料工程基础总复习题一、解释名词1、炉渣碱度:一种表示炉渣特性的指数,通常多用碱性氧化物与酸性氧化物的质量百分浓度的比值表示。

2、偏析:合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析3、疏松:铸件凝固缓慢的区域因微观补缩通道堵塞而在枝晶间及枝晶的晶臂之间形成的细小空洞4、白点:在钢的纵断面上呈光滑的银白色斑点，在侵蚀后的横断面上则呈较多的发丝状裂纹5、镇静钢:脱氧完全的钢,组织致密，偏析小，质量均匀.6、沸腾钢:脱氧不完全的钢,浇注时钢水在钢锭模内呈沸腾现象7、缩孔:液态合金冷凝过程中,由于液态收缩和凝固收缩的体积减小得不到补充,则会在铸件最后凝固的部位形成孔洞,容积大而集中的称为缩孔8、缝焊:实际上是连续点焊,缝焊是将工件装配成搭接接头,置于两个盘状电极之间,盘状电极在焊件上连续滚动,同时连续或断续放电,形成一个个熔核相互叠加的连续焊缝9、氢脆:溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限,使钢的塑性特别是断面收缩率明显降低，而对其他力学性能影响不大.10、软钎焊：钎料的熔点在450 ℃以下，接头强度低，一般为60～190MPa，工作温度低于100 ℃，具较好的焊接工艺性，用于电子线路的焊接。

11、硬钎焊:钎料的熔点在450 ℃以上,接头强度高，在200MPa以上，工作温度较高。

用于机械零部件的焊接。

12、镇静钢:13、回磷现象:炼钢过程中某一时期（特列是炉内预脱氧到出钢期间，甚至在盛钢桶中），当脱磷的基本条件得不到满足时，被脱除的磷重新返回到钢液中的现象.14、反挤压:金属流动方向与凸模运动方向相反的挤压方式。

15、正挤压：金属流动方向与凸模运动方向相同的挤压方式。

16、复合挤压：一部分金属流动方向与凸模运动方向相同，另一部分金属流向相反的挤压方式。

17、气焊：是利用可燃性气体与助燃性气体混合燃烧所释放初的热量作为热源进行金属材料的焊接。

18、胎膜锻：是在自由锻设备上使用名为胎膜的单膛模具生产锻件的工艺方法。

材基3

第三章习题在Fe 中形成1mol 空位的能量为104.675kJ ，试计算从20℃升温至 850℃时空位数目增加多少倍？答案答案：取A=1（倍）2. 如图所示，在相距为h 的滑移面上有两个相互平行的同号刃型位错A 、B 。

试求出位错B 滑移通过位错A 上面所需的切应力表达式。

答案两平行位错间相互作用力中，f x 项为使其沿滑移面上运动的力：（直角与圆柱坐标间换算：，y=h ；三角函数：，，）求出f x 的零点和极值点（第一象限）sin4 =0 =0 f x =0 两位错间互不受力，处于力的平衡状态；sin4 =0= f x =0 两位错间互不受力，处于力的平衡状态；sin4 =1 = f x →max 同号位错最大斥力，异号位错最大引力，其值为；sin4 =1 = f x →max 同号位错最大斥力，异号位错最大引力，其值为若不考虑其他阻力，有如下结论： 1) 对异号位错要作相向运动，0< < 时，不需加切应力；< < 时，需要加切应力：方向要作反向运动，0<<时，需要加切应力：方向<<时，不需加切应力；2)对同号位错（以两负刃位错为例），要作相向运动，0<<时，需要加切应力：对位错A方向，对位错B方向为；<<时，不需加切应力；要作反向运动，0<<时，不需加切应力；<<时，需要加切应力：对位错A方向，对位错B方向为。

3.图所示某晶体滑移面上有一柏氏矢量为b的位错环并受到一均匀切应力τ的作用，a)分析各段位错线所受力的大小并确定其方向；b)在τ作用下，若要使它在晶体中稳定不动，其最小半径为多大？答案a) 令逆时针方向为位错环线的正方向，则A点为正刃型位错，B点为负刃型位错，D点为右螺旋位错，C点为左螺旋位错，位错环上其他各点均为混合位错。

各段位错线所受的力均为f=τb, 方向垂直于位错线并指向滑移面的未滑移区。

材基第三章习题和答案解析

第三章作业与习题的解答一、作业：2、纯铁的空位形成能为105 kJ/mol 。

将纯铁加热到850℃后激冷至室温（20℃），假设高温下的空位能全部保留，试求过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值。

(e 31.8=6.8X1013）6、如图2-56，某晶体的滑移面上有一柏氏矢量为b 的位错环，并受到一均匀切应力τ。

（1）分析该位错环各段位错的结构类型。

（2）求各段位错线所受的力的大小及方向。

（3）右手法则（P95）：（注意：大拇指向下，P90图3.8中位错环ABCD 的箭头应是向内，即是位错环压缩）向外扩展（环扩大）。

如果上下分切应力方向转动180度，则位错环压缩。

(4) P103-104： 2sin 2d ϑτdT s b =θRd s =d ； 2/sin 2θϑd d= ∴ τττkGb b kGb b T R ===2 注：k 取0.5时，为P104中式3.19得出的结果。

如果它(a)被（001）面上b=a[010]的刃位错交割。

材科基课后习题答案

第二章答案2-1略。

2-2（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求该晶面的晶面指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的晶面指数。

答：（1）h:k:l==3:2:1,∴该晶面的晶面指数为（321）；（2）h:k:l=3:2:1，∴该晶面的晶面指数为（321）。

2-3在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数：（001）与[]，（111）与[]，（）与[111]，（）与[236]，（257）与[]，（123）与[]，（102），（），（），[110]，[]，[]答：2-4定性描述晶体结构的参量有哪些？定量描述晶体结构的参量又有哪些？答：定性：对称轴、对称中心、晶系、点阵。

定量：晶胞参数。

2-5依据结合力的本质不同，晶体中的键合作用分为哪几类？其特点是什么？答：晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。

离子键的特点是没有方向性和饱和性，结合力很大。

共价键的特点是具有方向性和饱和性，结合力也很大。

金属键是没有方向性和饱和性的的共价键，结合力是离子间的静电库仑力。

范德华键是通过分子力而产生的键合，分子力很弱。

氢键是两个电负性较大的原子相结合形成的键，具有饱和性。

2-6等径球最紧密堆积的空隙有哪两种？一个球的周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？答：等径球最紧密堆积有六方和面心立方紧密堆积两种，一个球的周围有8个四面体空隙、6个八面体空隙。

2-7n个等径球作最紧密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？不等径球是如何进行堆积的？答：n个等径球作最紧密堆积时可形成n个八面体空隙、2n个四面体空隙。

不等径球体进行紧密堆积时，可以看成由大球按等径球体紧密堆积后，小球按其大小分别填充到其空隙中，稍大的小球填充八面体空隙，稍小的小球填充四面体空隙，形成不等径球体紧密堆积。

2-8写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。

答：面心立方格子的单位平行六面体上所有结点为：（000）、（001）（100）（101）（110）（010）（011）（111）（0）（0）（0）（1）（1）（1）。

2023年材料员之材料员基础知识练习题(二)及答案

2023年材料员之材料员基础知识练习题(二)及答案单选题（共30题）1、对砌筑砂浆的技术要求不包括（）。

A.坍落度B.强度C.粘结性D.保水性【答案】 A2、某现浇混凝土阳台，混凝土强度为C30，悬挑长度为1.5m，当混凝土强度至少达到（）时方可拆除底模板。

A.30N/mm2B.22.5N/mm2C.21N/mm2D.15N/mm2【答案】 A3、材料计划按计划的用途分可以分为材料需用量计划、材料采购计划及（）等。

A.材料月度计划B.材料申报计划C.主体材料计划D.材料使用计划【答案】 B4、工程量清单项目编码按《建设工程工程量清单计价规范》（）B50500一2013）规定，第三、四位数字表示（）A.附录分类顺序码B.分部工程顺序码C.专业工程代码D.分项工程项目名称顺序码【答案】 A5、建立相应的设备管理机构，配备必要的（），绝不能用单纯的安全管理来替代系统的设备管理工作。

A.材料员B.安全员C.专职管理人员D.施工员【答案】 C6、在任何情况下，纵向受压钢筋的搭接长度不应小于（）mm。

A.200B.300C.400D.500【答案】 A7、计量值在数轴上是（）分布的，用连续的量值来表示产品的质量特性。

A.连续B.间断C.平均D.集中【答案】 A8、圆轴扭转时圆轴截面上任意一点的（）与该点到圆心的半径成正比。

A.切应力B.剪应力C.正应力D.拉应力【答案】 A9、起重机械必须严格执行“（）\"的规定，遇六级（含六级）以上的大风或大雨、大雪、打雷等恶劣天气，应停止使用。

A.项目部B.十不吊C.公司设备科D.主管部门【答案】 B10、能够显示出所有个体共性和数据一般水平的统计指标是（）。

A.算术平均值B.中位数C.标准偏差D.变异系数【答案】 A11、下列各项中，关于冷加工钢筋和热处理钢筋的说法有误的是（）。

A.冷轧带肋钢筋的牌号由CRB和钢筋的抗拉强度最大值构成B.冷拔低碳钢丝不得做预应力钢筋使用，做箍筋使用时直径不宜小于5mmC.冷拔低碳钢丝是用普通碳素钢热轧盘条钢筋在常温下冷拔加工而成，只有CDW550一个强度级别D.热处理钢筋强度高，锚固性好，不易打滑，预应力值稳定；施工简便，开盘后钢筋自然伸直，不需调直及焊接【答案】 A12、能够显示出所有个体共性和数据一般水平的统计指标是( )。

材科基期末复习题

材科基期末复习题复习题：1，氯化钠晶体结构中同种离⼦等距离相邻的该种离⼦的数⽬为12个2，硅酸盐结构中，重复单元为[Si4O11]6-的是双链3，含有4根3次轴的晶体属于⽴⽅晶系4，晶体结构中硅氧四⾯体[SiO4]通过公⽤顶点的⽅式连接，⽽⾦红⽯中[TiO6]⼋⾯体不仅可以通过公⽤顶点的⽅式连接，还可以通过共⽤棱边的⽅式连接5，磁铁矿Fe3O4具有磁性，Fe2+占据⼋⾯体间隙位置，⽽Fe3+则占据8个⼋⾯体间隙和8个四⾯体间隙6，晶体结构中多⾯体相连接时，根据静电价规则，[SiO4]⾓顶的氧还需连接2 个[AlO6]才能稳定7，⾼岭⼟具有典型的双层硅酸盐结构，其中⼀层为[SiO4]四⾯体层，另⼀层为[AlO2(OH)4] ⼋⾯体层8，⾦红⽯结构属于四⽅简单格⼦的布拉维点阵形式9，硅酸盐晶体结构中，Si—O键为离⼦和共价混合键。

10，各向异性是⼀切晶体所共有的重要性质。

11，等径球⽆论是作⾯⼼⽴⽅紧密堆积还是作六⽅紧密堆积，球体的空间占有率均为74.05%。

12，当n个等径球构成⾯⼼⽴⽅紧密堆积时,其四⾯体空隙数与⼋⾯体空隙数之⽐为2:1 。

13，布拉维点阵体现了晶体内部质点排列的周期性特征。

14，⾦刚⽯结构的空间群符号为Fd3m，F表⽰⾯⼼⽴⽅点阵。

15，很多⾦属晶体如锌、镁、铍等就是以六⽅密堆结构排列的，在这种ABABAB……的六⽅密堆⽅式中可以找出⼀个属于六⽅晶系的晶胞来，这个晶胞的a0⽐c0等于 26/3 。

16，钛酸钙属于⽴⽅简单格⼦的布拉维点阵型式。

17，空间点阵中⾯⽹密度⼤的⾯⽹，其⾯⽹间距亦⼤。

1，弗伦克尔缺陷是由于热运动⽽产⽣的缺陷2，螺位错的位错线平⾏于滑移⽅向3，研究表明，Ni2+和Co2+离⼦可完全置换MgO晶体中的Mg2+离⼦，因此可以推测NiO或CoO可与MgO⽣成连续固溶体4，MgO与Al2O3不可能⽣成连续性固溶体5，AlN晶格中固溶的氧含量越低，热导率越⾼6，在氩氢混合⽓氛下烧结主晶相为⾦红⽯陶瓷时，会得到灰⿊⾊的⾦红⽯(TiO2-x)陶瓷，随着氢⽓分压的升⾼，该陶瓷的密度变⼩1，硅酸盐熔体是不同聚合程度的各种聚合物的混合物2，在硅酸盐熔体中，当O/Si增⾼时，桥氧数⽬的变化是降低3，在RO-SiO2熔体中，若RO的mol﹪固定不变，⼀般熔体粘度随R2+离⼦半径增⼤⽽降低4，与玻璃形成温度Tg相对应的粘度为1012~1013 Pa.s5，⽓体通过玻璃的渗透率随玻璃中⽹络形成离⼦含量的增加⽽降低6，Na2O.1/3Al2O3.2SiO2的玻璃结构中，Al3+可视为⽹络形成离⼦来计算玻璃结构参数7，在T-T-T图中，由于结晶驱动⼒随温度降低⽽增加，⽽原⼦迁移率随温度降低⽽降低，从⽽造成3T曲线弯曲⽽出现头部突出点，3T曲线对应了析出10-6体积分数晶体时所需的最短时间1，离⼦晶体通常借助表⾯离⼦的极化变形和位移重排降低表⾯能，因此，下列三种离⼦晶体的表⾯能⼤⼩顺序为PbF2 < PbI2 < CaF22，离⼦晶体表⾯离⼦位移重排的程度主要取决于离⼦极化性能3，对于具有FCC结构的晶体，真空中各晶⾯的表⾯能⼤⼩具有如下关系fcc (110) >fcc (100) >fcc (111)4，在固液两相接触式，为了使液相相对固相润湿，在固⽓(γsv)、液⽓(γlv)界⾯张⼒不变时，必须使固液界⾯张⼒(γsl)降低5，蒙脱⽯荷电的主要原因是铝氧⼋⾯体层中的同晶置换6，伊利⽯荷电的主要原因是硅氧四⾯体层中的同晶置换7，粘⼟颗粒吸附同价阳离⼦的结合⽔量随离⼦半径的增⼤⽽减少8，粘⼟泥浆胶溶的条件之⼀是必须是介质呈碱性1，⽔型物质在固态熔融成液态是，其体积发⽣收缩现象2，在不可逆多晶转变的单元相图中，其特点是晶型转变温度⾼于两个晶相的熔点3，在常温常压下，100克⽔中加⼊10克⾷盐和10克蔗糖，经过充分搅拌溶解后，体系中存在⼏个相1个4，在具有⼀个⼀致熔化合物的⼆元相图中，其化合物的组成点在其相应液相线的组成范围内5，在A-B⼆元系统相图中，当存在某个化合物A m B n时，则在A-B⼆元系统相图中不⼀定有与化合物A m B n平衡的液相线6，在具有⼀个固相分解⼆元化合物的三元系统相图中，存在3个三元⽆变量点，在该三元相图进⾏冷却析晶时，析晶结束点可以是这3个三元⽆变量点中的其中2个7，在三元系统相图中某个配料组成点的冷却析晶过程中，液相和固相的总相数是由相律来确定1，在离⼦型化合物中晶粒内部扩散系数D b，晶界区域扩散系数D g和表⾯区域扩散系数D s 之间的关系应为D s > D g > D b 2，在UO2+x萤⽯结构晶体中，O2-的扩散是按亚间隙机制进⾏的3，在通过玻璃转变区域时，急冷的玻璃种⽹络变体的扩散系数，⼀般⾼于相同组成但充分退⽕的玻璃中的扩散系数4，F-在CaF2晶体中的扩散机制为间隙5，按间隙机制进⾏扩散的是UO2中阴离⼦的扩散6，由扩散系数的⼀般表达式D=D0exp(-Q/RT)可知，随着温度的升⾼，扩散活化能Q会不变7，随着不同材料熔点的逐渐升⾼，其扩散的活化能常常会变⼤8，⼀般⽽⾔，⾼价阳离⼦的引⼊可造成晶格中出现阳离⼦空位并产⽣晶格畸变，从⽽使阳离⼦扩散系数增⼤1，在反应温度下，当固相反应的，某⼀相发⽣晶型转变时，反应速度会加快2，⾦斯特林格⽅程采⽤的反应截⾯模型为球壳3，杨德尔⽅程适⽤于反应初期4，减⼩反应物颗粒的半径，会加快固相反应速率5，固相反应中的转化率定义为参与反应的反应物在反应过程中被反应了的体积分数。