材料科学基础试题库及答案

合集下载

材料科学基础习题与参考答案(doc14页)完美版

材料科学基础习题与参考答案(doc14页)完美版

材料科学基础习题与参考答案(doc14页)完美版

第⼀章材料的结构

⼀、解释以下基本概念

空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离⼦键、⾦属键、组元、合⾦、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第⼆相强化。

⼆、填空题

1、材料的键合⽅式有四类,分别是(),(),(),()。

2、⾦属原⼦的特点是最外层电⼦数(),且与原⼦核引⼒(),因此这些电⼦极容易脱离原⼦核的束缚⽽变成()。

3、我们把原⼦在物质内部呈()排列的固体物质称为晶体,晶体物质具有以下三个特点,分别是(),(),()。

4、三种常见的⾦属晶格分别为(),()和()。

5、体⼼⽴⽅晶格中,晶胞原⼦数为(),原⼦半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶⾯为(),晶胞中⼋⾯体间隙个数为(),四⾯体间隙个数为(),具有体⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有()。

6、⾯⼼⽴⽅晶格中,晶胞原⼦数为(),原⼦半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶⾯为(),晶胞中⼋⾯体间隙个数为(),四⾯体间隙个数为(),具有⾯⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有()。

7、密排六⽅晶格中,晶胞原⼦数为(),原⼦半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶⾯为(),具有密排六⽅晶格的常见⾦属有()。

8、合⾦的相结构分为两⼤类,分别是()和()。

9、固溶体按照溶质原⼦在晶格中所占的位置分为()和(),按照固溶度分为()和(),按照溶质原⼦与溶剂原⼦相对分布分为()和()。

材料科学基础试题及答案

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

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。

材料科学基础试题及答案

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 。

材料科学基础试试题库(内附部分自己整理答案)

材料科学基础试试题库(内附部分自己整理答案)

材料科学基础试试题库(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

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;

c、过冷度越⼤,形核越易;

d、均质形核⽐⾮均质形核容易。

材料科学基础试题及答案

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(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

材料科学基础试题及答案

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

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

材料科学基础试题及答案

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。

材料科学基础试题及答案

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

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

材料科学基础考试试卷参考(带答案)

材料科学基础考试试卷参考(带答案)

材料科学基础试卷(一)

一、概念辨析题(说明下列各组概念的异同。任选六题,每小题3分,共18分)

1 晶体结构与空间点阵

2 热加工与冷加工

3 上坡扩散与下坡扩散

4 间隙固溶体与间隙化合物

5 相与组织

6 交滑移与多滑移

7 金属键与共价键

8 全位错与不全位错

9 共晶转变与共析转变

二、画图题(任选两题。每题6分,共12分)

1 在一个简单立方晶胞内画出[010]、[120]、[210]晶向和(110)、(112)晶面。

2 画出成分过冷形成原理示意图(至少画出三个图)。

3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。

4 以“固溶体中溶质原子的作用”为主线,用框图法建立与其相关的各章内容之间的联系。

三、简答题(任选6题,回答要点。每题5分,共 30 分)

1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些?

2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。

3 二元相图中有哪些几何规律?

4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型?

5 材料结晶的必要条件有哪些?

6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些?

7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。

8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系?

9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么?

10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷,为什么?

四、分析题(任选1题。10分)

1 计算含碳量w=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后,组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。

2 由扩散第二定律推导出第一定律,并说明它们各自的适用条件。

3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。

材料科学基础试题及答案

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

材料科学基础试题及答案

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。

材料科学基础试题及答案

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“三基”指的是什么?

A. 基础理论、基本技能、基本方法

B. 基本元素、基本结构、基本性质

C. 基本元素、基本化合物、基本合金

D. 基本元素、基本结构、基本性质

答案:D

2. 材料的硬度通常与哪种性质有关?

A. 弹性

B. 韧性

C. 塑性

D. 强度

答案:D

3. 以下哪个不是金属材料的特性?

A. 高熔点

B. 良好的导电性

C. 良好的延展性

D. 良好的热塑性

答案:D

二、简答题

1. 简述材料的疲劳现象。

材料的疲劳现象是指在周期性或波动载荷作用下,材料在远低于其

静载荷强度极限的情况下发生断裂。疲劳通常发生在材料表面或内部

缺陷处,由于应力集中而引发微裂纹,随着载荷的循环作用,裂纹逐

渐扩展直至断裂。

2. 什么是材料的热处理,它对材料性能有何影响?

热处理是一种通过加热和冷却过程来改变金属材料内部结构,从而

改善其性能的方法。热处理可以提高材料的硬度、强度、韧性等,同

时也可以通过退火、正火等方法来降低硬度,提高塑性,以适应不同

的使用需求。

三、计算题

1. 已知某金属的杨氏模量为200 GPa,泊松比为0.3,求该金属在拉

伸应力为100 MPa时的应变。

根据胡克定律,应力(σ)与应变(ε)的关系为:σ = E * ε,其中E是杨氏模量。将已知数据代入公式得:ε = σ / E = 100 MPa / 200 GPa = 5e-4。

2. 某材料在单轴拉伸试验中,当应力达到250 MPa时,其伸长量为

0.0005 m。求该材料的杨氏模量。

杨氏模量E可以通过应力与应变的比值计算得出:E = σ/ ε。

材料科学基础试题及答案

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

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

______晶系,正负离子配位数为______,单个晶胞占有正负离子的数目为______。
0045.KCl,AgCl 和 Cu2S 极化程度的大小顺序是___,极化结果改变配位数的是___,
不极化结果改变配位数的是___。
0046. 下 列 化 合 物 属 于 什 么 结 构 ( 1 ) 蓝 维 矿 BaTi[Si3O9] ______ ,( 2 ) 透 辉 石
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
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%
CaMg[Si2O6] ______,(3)滑石 Mg3[Si4O10](OH)2______,(4)石英 SiO2______,
(5)镁橄榄石 Mg2[SiO4]______
0047.液相烧结与固相烧结相同的是其过程都由 ____,____,____等三个阶段组成,
不同点是____,_____,_____。
Test of Fundamentals of Materials Science 材料科学基础试题库
一、填空题
0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____,当烧结分别进行四
种传质时,颈部增长 x/r 与时间 t 的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。
0016.少量 CaCl2 在 KCl 中形成固溶体后,实测密度值随 Ca2+离子数/K+离子数比值
增加而减少,由此可判断其
缺陷反应式为_________。
0017.Tg 是_________,它与玻璃形成过程的冷却速率有关,同组分熔体快冷时 Tg 比慢
冷时_________ ,淬冷玻璃比慢冷玻璃的密度_________,热膨胀系数_________。
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
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
+2 +2ClCl。
0012.化学位梯度 0013.由晶体内本身的热缺陷引起质点迁移的扩散,D=D0exp(-Q/RT),空位形成能, 空位迁移能 0014.成核,长大 0015 不变,不变,变大,变小,Schtty 缺陷,Frankel 缺陷
0016. CaCl2 ⎯K⎯Cl→ CaK• + VK′ + 2ClCl
________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,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
湘琪文印
QQ:2862922919
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。
[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,
Baidu Nhomakorabea
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
和_________ 组成。
0014.析晶过程分两个阶段,先______后______。
0015.晶体产生 Frankel 缺陷时,晶体体积_________,晶体密度_________;而有 Schtty
缺陷时,晶体体积_________,晶体密度_________。一般说离子晶体中正、负离子半
径相差不大时,_________是主要的;两种离子半径相差大时,_________是主要的。
图中各部分线段的斜率分别是( 1)______(2)______(3)______,各部分线段所
表示的扩散类型是(1)______(2)______(3)______。
0051. 造成二次再结晶的原因主要是______,及______,其次是______,及______等。
0052.NaCl 晶胞中 Cl-离子作
0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ,含有平
移操作的对称要素种类有_____ 、_____ 。
0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分
别是 _____、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。
0043.液-固相变中的非均匀成核是指_____________形成晶核的过程。它的成核位垒
随接触角θ的_______而降低,当由 0~900 时,成核位垒∆GK*与均匀成核位垒∆GK
的关系为___。
0044. MgO 具有______型结构,其对称型______,空间群______,属于______晶族和
0048.烧结有______,______,______,______等四种传质方式,产生的原因分别是
______,______,______,______。
0049.在烧结初期,若 x/r 与 t1/3 成正比,其属于______传质过程,这种烧结的推动力
是______,收缩率为______。
0050. 一种扩散过程:lnD 与 1/T 的变化关系如图所示,该扩散属于______扩散过程,
最紧密堆积,Na+填充
面体空隙的 100%,
以(001)面心的一个球(Cl-离子)为例,属于这个球的八面体空隙数为
,所
以属于这个球的四面体空隙数为 ,正负离子配位数为_____,配位多面体之间共
______连接,单个晶胞占有正负离子的数目为______。
0053. 晶体结构中的点缺陷类型共分


三种,CaO 加入
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,
0020.粘滞活化能越_________ ,粘度越_________ 。硅酸盐熔体或玻璃的电导主要决
定于_________ 。
0021.0.2Na2O-0.8SiO2 组成的熔体,若保持 Na2O 含量不变,用 CaO 置换部分 SiO2
后,电导_________。
0022.在 Na2O-SiO2 熔体中加入 Al2O3(Na2O/Al2O3<1),熔体粘度_________。
到 ZrO2 中形成间隙式固溶体的的缺陷反应式为
,固
溶式分子式:
。形成置换式固溶体的的缺陷反应式

,固溶式分子式:

填空题答案
0001.蒸发-冷凝,扩散,溶解-沉淀,流动;1/3,1/5,1/6,1/2。
0002. 对称面、对称中心、对称轴,旋转反伸轴;滑移面、螺旋轴;C、m。
0003. 3、7、32、146、47、14、230。
0004.晶体有两种理想形态,分别是 _____和 _____。
0005.晶体是指内部质点
排列的固体。
0006.以 NaCl 晶胞中(001)面心的一个球(Cl-离子)为例,属于这个球的八面体空
隙数为
,所以属于这个球的四面体空隙数为

0007.与非晶体比较晶体具有自限性、



和稳定性。
0008.一个立方晶系晶胞中,一晶面在晶轴 X、Y、Z 上的截距分别为 2a、1/2a 、2/3a,
0017.玻璃形成温度 高 小 大
0018.(2)>(3)>(1)
0019.时间-温度-相转变
0020.大(小) 大(小)
结构参数 Y
0021.降低
0022.降低
0023.1/3
0024.立方面心格子。
0025.共顶方式。
0026.晶体体积。
0027.远程无序。
0028.独立存在。
0029.曲率中心。
升,这种反常现象就是硼反常现象。
0011.晶体结构中的点缺陷类型共分


三种,CaCl2 中 Ca2+
进入到 KCl 间隙中而形成点缺陷的反应式为

0012.固体质点扩散的推动力是________。
0013.本征扩散是指__________,其扩散系数 D=_________,其扩散活化能由________
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
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
湘琪文印
2
QQ:2862922919
相均为热力学介稳相;
( c ) 有分相势垒; ( b ) 分相区在液相线下;
( d ) 分相时质点(作∂∂2C∆负G2 )扩T,P散< 0;( d )
0018. 同 温 度 下 , 组 成 分 别 为 : (1) 0.2Na2O - 0.8SiO2 ; (2) 0.1Na2O - 0.1CaO -
0.8SiO2 ;(3) 0.2CaO-0.8SiO2 的三种熔体,其粘度大小的顺序为_________。
0019.三 T 图中三个 T 代表_________, _________,和_________。
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
其晶面的晶面指数是

0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性,当真实接触角θ
时,粗糙度越大,
表面接触角
,就越容易湿润;当θ
,则粗糙度 ,越不利于湿润。
0010.硼酸盐玻璃中,随着 Na2O(R2O)含量的增加,桥氧数
,热膨胀系数逐
渐下降。当 Na2O 含量达到 15%—16%时,桥氧又开始
,热膨胀系数重新上
相关文档
最新文档