北京科技大学《材料科学基础》考研真题强化教程

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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

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；

北京科技大学材科基考研（名词解释汇总及课后重要习题）

北京科技⼤学材科基考研（名词解释汇总及课后重要习题）

北京科技⼤学攻读硕⼠学位

《⾦属学》复习⼤纲

（适⽤专业：材料加⼯⼯程、材料学、材料科学与⼯程、材料物理与化学）

⼀、⾦属与合⾦的晶体结构

1. 原⼦间的键合

1)⾦属键, 2)离⼦键, 3)共价键

2．晶体学基础

1）空间点阵， 2）晶系及布喇菲点阵， 3）晶向指数与晶⾯指数

3．⾦属的晶体结构

1）典型的⾦属晶体结构，2）原⼦的堆垛⽅式，3）晶体结构中的间隙，4）晶体缺陷

4．合⾦相结构

1）置换固溶体，2）间隙固溶体，3）影响固溶体溶解度的主要因素

4）中间相

5．晶体缺陷

1）点缺陷, 2)晶体缺陷的基本类型和特征, 3)⾯缺陷

⼆、⾦属与合⾦的凝固

1．⾦属凝固的热⼒学条件

2．形核

1）均匀形核，2）⾮均匀形核

3．晶体⽣长

1）液-固界⾯的微观结构，2）⾦属与合⾦凝固时的⽣长形态，3）成分过冷4．凝固宏观组织与缺陷

三、⾦属与合⾦中的扩散

1．扩散机制

2．扩散第⼀定律

3．扩散第⼆定律

4．影响扩散的主要因素

四、⼆元相图

1．合⾦的相平衡条件

2．相律

3．相图的热⼒学基础

4．⼆元相图的类型与分析

五、⾦属与合⾦的塑性变形

1．单晶体的塑性变形

1）滑移，2）临界分切应⼒,3）孪⽣，4）纽折

2．多晶体的塑性变形

1）多晶体塑性变形的特点，2）晶界的影响，

3.塑性变形对组织与性能的影响

1）屈服现象,2)应⼒-应变曲线及加⼯硬化现象,3)形变织构等

六、回复和再结晶

1．回复和再结晶的基本概念

2．冷变形⾦属在加热过程中的组织与性能变化

3．再结晶动⼒学

4．影响再结晶的主要因素

5．晶粒正常长⼤和⼆次再结晶

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 N

10、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）

北科大材料考研试题综述

2、菲克第一、第二定律的表达式及适用范围；
3、扩散机制；
D D0 e 4、菲克第二定律的误差函数解（※渗碳）；
5、扩散系数与扩散激活能的关系式： Arrhenius 6、影响扩散的因素；
Q / RT
7、渗碳为什么选取在奥氏体状态下进行而不在铁素体状态下进行？作业：课后习题 P/142 4-3、4-5、4-7。
4
其他机制
只能在一些非晶态合金中出现
也不容易出现
4.3 扩散系数与扩散激活能克服势垒所需的额外能量统称为扩散激活能，一般以Q表示
D D0 eQ / RT
称为Arrhenius 公式。
lnD lnD0
Q ln D ln D0 RT
k=-Q/R
1/T
扩散系数与温度的关系
4.3.3 影响扩散的因素
6
6
6
10
6
4.1.4扩散的驱动力及上坡扩散上坡扩散与相变扩散：事实上很多情况，扩散是由低浓度处向高浓度处进行的，如固溶体中某些偏聚或调幅分解，这种扩散被称为“上坡扩散”。上坡扩散说明从本质上来说浓度梯度并非扩散的驱动力，伴随有相变过程的扩散称为反应扩散或相变扩散。
由热力学可知，系统中的任何过程都是沿着自由能G降低的方向进行的。
G 0
设ni为组元I的原子数，则化学位就是I的自由能。原子受到的驱动力为

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

2011年北京科技大学814材料科学基础考研真题及详解【圣才出品】

2011年北京科技大学814材料科学基础考研真题及详解

一、名词解释（5分/题，共40分）

1．空间点阵

答：空间点阵是指把晶体质点的中心用直线连接起来，构成一个空间网格，其中每个点都处于相同的环境中，在三维空间中周期性地规律排列。在表示晶体结构时，空间点阵中每一个阵点代表一个或几个相同原子的所处位置，其周围环境和对称性都相同。依据晶胞参数之间关系的不同，可以把所有晶体的空间点阵划归为7类，即7个晶系。按照点阵在空间排列方式不同，7个晶系共包括14种布拉菲点阵。

2．临界分切应力

答：临界分切应力是指使滑移系开动的最小分切应力。临界切分应力也是一个表示晶体屈服实质的物理量，它是一个定值，不随试样的取向变化，只取决于晶体内部的实际状况。

3．滑移系

答：位错滑移是指在外力的作用下，位错线在其滑移面（即位错线和伯氏矢量b构成的晶面）上的运动。位错线与其伯氏矢量构成的晶面称为该位错的滑移面，晶体的滑移面通常是指晶体中的原子密排面。当晶体发生滑移时，在某些特定的晶面和晶向会相对滑开，特定的晶向即为滑移方向；一个滑移面和该面上的一个滑移方向称为一个滑移系。

4．堆垛层错

答：堆垛层错（简称层错）是指晶体结构层间正常的周期性重复堆垛顺序在某两层间出现了错误，从而导致沿该层间平面（称为层错面）两侧附近原子的错误排布。堆垛层错是层状结构晶格中常见的一种面缺陷，例如面心立方晶体在（111）面的堆垛顺序中发生层错，就会由正常的ABCABC…堆垛顺序改变为ABCBAC…。

5．调幅分解

答：调幅分解是指过饱和固溶体在一定温度下通过溶质原子的上坡扩散形成结构相同而成分呈周期性波动的两种固溶体的过程，是自发的脱溶过程，它不需要形核，而是通过溶质原子的上坡扩散形成结构相同而成分呈周期性波动的纳米尺度共格微畴，以连续变化的溶质富集区与贫化区彼此交替地均匀分布于整体中。按扩散-偏聚机制进行的无需成核、而由成分起伏直接长大形成新相的固态相变。

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 N

10、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,

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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

北京科技大学814材料科学基础-讲义

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2
《 814 材料科学基础》
强化课程讲义
第一部分
序言
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为了更好的发挥本强化课程讲义和配套的强化课程对专业课复习的指导作用，提高考研同学专业课的复习效率，请认真阅读以下三点说明：一、非统考专业课命题的总体特征统考专业课有教育部统一颁发的《考试大纲》，但非统考专业课教育部没有制定相应科目的考试大纲，是不是说非统考专业课的命题就没有可参考的官方权威依据了呢？不是，根据《教育部关于招收攻读硕士学位研究生统一入学考试初试自命题工作的指导意见（试行）》，该《指导意见》中对非统考专业课命题工作做了非常细致的要求，是我们解析非统考专业课命题原则的政策依据。下面，我们解读其中和考研专业课命题和考试最为相关的内容，以飨考生。《意见》中指出，专业课的考试内容“应结合大学本科和硕士研究生培养目标确定，以进入研究生学习必备的专业基础知识、基本理论和基本技能为考查重点，突出考查分析问题及解决问题的能力。各考试科目应涵盖三门以上本科阶段主干专业基础课程” 。由此可见，非统考专业课的考查范围既涉及学科的基础知识、基本理论和技能，更突出考查学生的分析问题及解决问题的能力。这样设计考试内容的目的，该《意见》中明确表明是为了“使本学科专业的优秀本科毕业生获得及格或及格以上的成绩” ，也就是为了保证研究生选拔的质量。因而，在试卷结构设计上，为了拉开区分度，试卷结构会按照学科专业特点，设计多种题型、一定比例的题量和不同层级的难度。对考生来说，需要明确知道该科目考试的题型种类、题量比例、各题型做题时间分配比例。此外，更为重要的，从学科知识点上来说，考生更需要掌握学科知识的基本点、重点、难点、高频考点，以及实际解决问题的综合能力。二、如何高效发挥强化课程的指导作用经过基础阶段专业课的学习，考生应该对考研的基本信息有了比较清楚的认识，更重要的是，考生对专业课各科目的原理、公式、概念等学科核心基础知识应该有了一定程度的记忆、理解和掌握。并且，也已经厘清学科各章节知识点之间的逻辑脉络，建立起了系统、整体性的学科结构和知识框架脉络。换言之，只有考生在趋近或部分超过该水平的状态下，强化课程才能发挥更好的指导作用。如何最高效发挥强化课程的指导作用？这就需要考生明确的是，该强化课程、讲义和手头其他复习材料只能作为强化指导材料，核心研读的学习材料依旧是研招单位指定或默认的参考书、真题，只有通过多遍研读教材，结合强化课程的讲授，才能构建起完整的专业课知识体系，透彻理解专业课的内在知识逻辑结构，并在精细研究历年真题之后，对重要的知识点达到理解、记忆、掌握和应用，这样，才能真正达到

《材料科学基础》真题强化教程（第12讲固态相变）

一、固态转变基本类型

由于金属（合金）的结构和组织在固态下可以进行多种多样的形势转变，因此具有性能方面的多变性。包括同素异形转变、脱溶、有序化转变等等，甚至回复、再结晶也属于固态转变。

分类：①扩散型相变；②非扩散型相变（切变型）；③过渡型相变。

例1（名词解释）：调幅分解

例2（名词解释）：一级相变、二级相变

二、固态相变一般特点

固态相变大多数为形核和生长的方式，由于此过程是在固态中进行，原子扩散速率甚低，且因新、旧相的比体积不同，其形核和生长不仅有界面能，还有因比体积差而产生的应变能，故固态相变往往不能达到平衡状态，而是通过非平衡转变形成亚稳相，且因形成时条件的不同，可能有不同的过渡相。固态相变形成的亚稳相类型有多种，如固溶体脱溶产物、马氏体和贝氏体等。

固态相变要走转变阻力小、做功少的道路。

考点1：固态转变驱动力

新旧两相自由能之差；阻力：新旧两相产生相界面引起界面自由能升高；新旧两相间因为比容不同导致的畸变能。

例：固态相变中，应变能产生的原因分析。

考点2：形核特点

①非均匀形核；

②核心的取向关系；

③共格界面与半共格界面。

考点3：成长特点

①惯习现象；

②共格成长与非共格成长；

③存在脱溶贯序。

例1（名词解释）惯习现象

例2（名词解释）：脱溶贯序

考点4：新生组织形态

应变能主导时优先形成饼状、圆片状；其次是针状；最后是球状。界面能主导时，优先形成球状、其次是针状、最后是片状。

P.S. 脱溶基本完成后，新相、母相基本达到平衡浓度、再延长时间或者提高温度会发生新相聚集长大和形貌转化。界面能主导：小粒子溶解、大粒子生长，半径越来越大，Δp=2σ/r （压应力）变小，脱溶相变稳定，向球形转变，脱溶相弯处向平处扩散；应变能主导：球状→立方状→棒状片状→编织组织。

北科大材料考研试题

三、位错的交割
晶体中位错线的方位各式各样，不同滑移面上运动的位错在运动中相遇就有可能发生位错互相切割现象，称之为位错的交割。交割可以分为割阶和扭折两种情况。无论是割阶还是扭折，都能使原来的位错线变长，能量增加，对位错运动具有阻碍左右。
第七节实际晶体中的位错
下面以面心立方金属为例，讨论实际晶体中的位错组态。一、全位错和不全位错柏氏矢量等于点阵矢量的位错称为单位位错。柏氏矢量等于点阵矢量或其整数倍的位错称为全位错。一些位错的柏氏矢量不等于点阵矢量，这种位错称为不全位错。

扩展位错的宽度：
Gb1b2 d= 2
γ层错能
扩展位错的宽度和层错能成反比，因此在
层错能较低的不锈钢和黄铜中，存在很宽的扩展位错；而在层错能很高的铝中，由于宽度很窄，即使在电子显微镜下也很难分辨，几乎见不到扩展位错。
重点回顾
位错的运动基本形式
位错的线张力T=aGb2 柯垂尔气团位错的增殖机制肖克莱不全位错和弗兰克不全位错
三、位错的运动（螺型位错的滑移）
螺型位错的滑移：在图示的晶体上施加一切应力，当应力足够大时，有使晶体的左右部分发生上下移动的趋势。假如晶体中有一螺型位错，显然位错在晶体中向后发生移动，移动过的区间右边晶体向下移动一柏氏矢量。因此，①螺位错也是在外加切应力的作用下发生运动；②位错移动的方向总是和位错线垂直；③运动位错扫过的区域晶体的两部分发生了柏氏矢量大小的相对运动 (滑移)；④位错移过部分在表面留下部分台阶，全部移出晶体的表面上产生柏氏矢量大小的完整台阶。这四点同刃型位错。

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）

2010年北京科技大学814材料科学基础考研真题及详解【圣才出品】

2010年北京科技大学814材料科学基础考研真题及详解

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）

答：低碳钢在一定条件下变形时，首先进行线性弹性变形，达到屈服强度时再进行塑性变形，直至断裂。通常认为，在固溶体合金中，溶质原子或杂质原子可以与位错发生交互作用而形成溶质原子气团，即所谓的Cottrell气团。位错要运动，必须在更大的应力作用下才能挣脱Cottrell气团的钉扎而移动，因此形成了上屈服点；而一旦挣脱之后位错的运动就比较容易，这是因为应力减小，出现了下屈服点和水平台。这是屈服现象的物理本质。

2．金属及合金凝固时形成树枝状晶（10分）

答：纯金属凝固时，相界面处的温度由于结晶潜热的释放而升高，液相处于过冷条件时，则可能产生负的温度梯度。此时，相界面上产生的结晶潜热既可通过固相也可通过液相而散失。相界面的推移不单由固相的传热速度所控制，当部分的相界面生长凸出到前面的液相中，则能处于温度更低（即过冷度更大）的液相中，使凸出部分的生长速度增大而进一步伸向液体中。在这种情况下，液-固界面就不可能保持平面状而会形成许多伸向液体的分枝（沿一定的晶向轴），同时在这些晶枝上又可能会长出二次晶枝，在二次晶枝上再长出三次晶枝，晶体的这种生长方式称为树枝生长或树枝状结晶。固溶体合金凝固时，成分过冷变大，生长速率变大，成分过冷区域的范围增加，界面由胞状变为树枝晶。

3．上坡扩散（5分）

答：上坡扩散的驱动力是化学位梯度，在界面上，组元的扩散方向是由低浓度区域向高浓度区域，其扩散方向与菲克第一定律所指方向正好相反。上坡扩散的存在说明扩散的驱动力不是浓度梯度，而是化学位梯度。此外，弹性应力的作用，晶界的内吸附与大的电场或温度场也可能导致上坡扩散。

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。

=============================================================================================================

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)。