南京航空航天大学《材料科学基础》答案b.doc

二。

〜二O 一二学年第二学期

命题教师：张平则 试卷类型: 试卷代号：B

一、名词解释（每小题4分，总计24分）

1、内部原子排列无序（短程有序）的固体材料.

2

、 液固界面附近由于溶质重分配而使固溶体实际熔点升高从而使过冷度增大的现象。

3

、 在周期表中,大约有40多种元素具有两种或两种以上的晶体结构，即具有同素异晶性，或称多 晶型性。它们在不同的温度或压力范围内具有不同的晶体构，故当条件变化时，会由一种结 构转变为另一-种结构称为多晶型性转变或同素异构转变。

4

、 是指金属或合金中成分、结构和性能相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分。

5

、 由两种或两种以上单体参加的加聚反应,称为共聚反应，所得产物称为共聚物。

当一个相完全分解成三个新相，或是一个相在分解成两个新相的过程时，它们之间的成分和相 对量的关系满足重心定律。

吼=01x100%

° PM

CR

、

X100% 吧号X100%

二、简答题（每题5分，总计30分）

1、材料的许多性能在很大程度上取决于原了结合键。根据结合力的强弱E 把结合键分为两大

南京航空航天大学

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课程名称： 《材料科学基础（上）》参考答案及评分标准

类。一次键：结合力较强（依靠外壳层电了转移或共享而形成稳定的电子壳层），包括离

了键、共价键和金属键。二次键：结合力较弱（依靠原了之间的偶极吸引力结合而成）, 包

括分子键和氢键。

2、晶体的宏观对称性中，只有以下八种最基本的对称元素，即I?、I?、L\ L\ L\ i、m、

Lj4o

3、体心立方、面心立方和密排六方；四面体间隙和八面体间隙。

4、⑴主链结构：①主链若全部由单键组成，则链柔顺性好；②若主链含有-淀数量的芳杂环

时,因芳杂环不能内旋转，所以链柔顺性很差，基本上都属于刚性链.③当主键含有孤立双

键时（即相邻双键间至少被两个以上的单键所隔开），链的柔顺性较不含双键好.相反,若

主链中含有共辄双键，则主键中各单键也失去了内旋转的能力，高聚物呈现出很大的刚性.

⑵侧基性质：①侧基具有极性时，分子间力增大，内旋转受阻，则链的柔顺性下降；②侧

基体积越大，内旋转受阻程度越大,则链的柔顺性下降；③侧基在主链中对称性越好，链的

柔顺性提高。

5、 Be3A12［Si6018］基本结构单元是6个徒氧四面体形成的六节环，六节环之间靠A13+和

Be2+连接，A13+的配位数为6,与硅氧网络的非桥氧形成［A106］八面体;Be2+配位数为4, 构成［Be04］四面体.在上下叠置的六节环内形成了巨大的通道,可贮有K+、Na+、Cs+离子

及H20分了，使绿宝石结构成为离了导电的载体。

6、过冷是金属凝固的必要条件。用dGWO作判据：

ZlG=ZJH-TZIS=-Lm-T（- Lm） /Tm=Lm （T — Tm）/Tm=LmZlT/ Tm

T扁温度

靠近熔点处液相与固相之间的自山能差。忽略r&和G线的曲率

三、作图简答题（总计10分）

1、（ 5 分）

四、计算分析题（总计36分）

1、（10 分）

当过冷金属熔液中晶胚出现时，一方面使体系的体积自由能降低，另一方面又增加了表面能, 因此体系总自由能的变化为：

ZG=ZGv・V+ o A

式中v是液、固两相单位体积自由能差，为负值；。是晶胜单位面积表面能，为正值；V

和A分别是晶胜的体积和表面积。

/G随晶核半径的变化如下图所示

临界晶核半径为r* = —2o/』Gv，对应的形核功为NG* = （o・A*）/3 ,要使2GV0,须依靠体系的能量起伏。

a ・"％ 6.69-045

6.69 -

0.0008

= 93%,屋3° "% = 7% 2、(16 分)

CDS：共析转变，C：共晶转变

含量:

0 77-0 45

F • wt% = -- ----- -- = 42%,P・以％ = 58%

0.77-0.0008

(2) 相：a , Fe3C,

组织:P+F

3、(10 分)

(1)共晶相图

(2)相：A、B、C

(3)、e 点：(A+B+C)

•・e2 线：(B+C) + (A+B+C)

e-C 线：C+ (A+B+C)

e-e2-B； B + (B+C) + (A+B+C)