材料科学基础-复习答案-学生用 2

材料科学基础复习重点知识点及典型例题

一、简答题：

1、测定扩散系数的方法。

示踪原子扩散方法、化学扩散方法、弛豫方法、核方法。

2、产生柯肯达尔效应的原因

由于两种原子以不同速度相对扩散而造成标记面的漂移。

3、影响扩散系数的因素：

温度、晶体结构及固溶体类型、各向异性、第三组元、晶体缺陷、

4、稳定化合物：

是指具有一定的熔点，而且在熔点以下都能保持自身固有的结构而不发生分解的化合物。

5、二元相图的几何规律：

1.两个单相区只能交与一点，而不能交成线段、

2.两个单相区之间，必定是一个由这两个单相构成的两

相区、3三相共存区，必定是一条水平线，该水平线必须与由这3个相组合而成的3个两相区相邻、4如果两个恒温转变中有两个是相同的相，那么在这两条水平线之间一定是由这两个相组成的两相区、5.

两相区和单相区的分界线与三相等温水平线相交，则分界线的延长线进入另一个两相区，而不会进入单相区。

6、相区接触法则：

在二元系相图中，相邻相区中相的数目只能相差一个，这一规律称作相区接触法则。

7、晶胞的选取原则

1.几何形状与晶体具有同样的对称性、

2.平面六面体内相等的棱与角的数目最多、

3.当平行六面体棱间

有直角时，直角数目最多、4.在满足上述条件下，晶包体积应最小。

8、形成置换固溶体的条件和影响溶解度因素:

1.条件：溶质取代了溶剂中原子或离子所形成的固溶体、2影响：原子或离子的尺寸的影响、晶体结构

类型的影响、电负性的影响、电子浓度的影响。

9、碳对铁碳合金的组织与性能的影响:

1.碳对铁碳合金平衡组织的影响：当含碳量增加时，使铁碳合金组成相的相对含量发生变化，从而导致

不同性质的结晶。2.碳对合金机械性能的影响：当含碳量达到0.77%时，铁碳合金不仅具有较高的强度和硬度，也具有一定的塑性和韧性，当>0.77%时，铁碳合金的塑性韧性降低。3.碳对合金工艺性能的影响：

10、写出下列缺陷反应式：

(1) CaCl2固溶在NaCl晶体中(产生正离子空位，生成置换型SS)

CaCl2+2NaCl→→Ca·Na+2Clcl+V’Na

(2) MgO固溶在Na2O晶体中(产生正离子空位，生成置换型SS)

MgO+Na2O→→Mg·Na+Oo+V’Na

(3) Al2O3固溶在MgO晶体中(产生正离子空位，生成置换型SS)

Al2O3+3MgO→→2Al·Mg+3Oo+V”Mg

(4) YF3固溶在CaF2晶体中(产生正离子空位，生成置换型SS)

2YF3+3CaF2→→2Y·Ca+6F F+V”Ca

(5) MgO固溶在ZrO2晶体中(产生负离子空位，生成置换型SS)

MgO+ZrO2→→Mg”zr+Oo+V··o

11、材料科学基础

《材料科学基础》系统地介绍了材料科学的基础理论，探讨材料的共性和普遍规律。主要内容包括材料的结构，材料的凝固与相图，扩散，材料中铺缺陷，塑性变形、回复与再结晶等。《材料科学基础》可作为高等院校材料类和机械类专业的学生及研究生的教科书和参考书，也可以为相关专业的学生及

从事材料工作的科技工作者和工程技术人员提供参考。

12、材料科学

材料科学是自然科学的一个分支，它从事于材料本质的发现、分析和了解方面的研究，目的在于提供材料结构的统一描绘和模型，以及解释这种结构与性能之间的关系。

13、合成的定义式什么，合成研究包括那些？

指促使原子、分子结合而构成材料的化学与物理过程。合成的研究既包括有关寻找新合成方法的科学问题，也包括以适当的数量和形态合成材料的技术问题；既包括新材料的合成，也应包括已有材料的新合成方法（如溶胶-凝胶法）及其新形态（如纤维、薄膜）的合成。

14、制备：

研究如何控制原子与分子使之构成有用的材料。这一点是与合成相同的，但制备还包括在更为宏观的尺度上或以更大的规模控制材料的结构，使之具备所需的性能和适用效能，即包括材料的加工、处理、装配和制造。简而言之，合成与制备就是将原子、分子聚合起来并最终转变为有用产品的一系列连续过程。

15、结构的定义式什么，包括那些方面？

1.定义：结构是理解和控制性能的中心环节。

2.包括{原子结构、原子的排列、相结构、显微组织、晶

体中的结构缺陷。

16、离子键的特点：

离子键可用化学式表示、高熔点，结合力强，硬而脆、电子周围无自由电子、无方向性、传导性差17、共价键的特点:

具有饱和性符合8-n定律、具有方向性、结合力强，熔点高，硬、电子周围无自由电子、传导性差

18、原子半径的影响因素：

19、晶向指数建立步骤

1.选定坐标系、2通过原点作一条直线，使其平行于待标定的晶向、3在直线上任取一点P，求出P点

在3个坐标系的坐标、4取截距的最小整数比，去掉比例符号，用方括号括之。

20、晶面指数的确定步骤：

1.选定以晶轴为坐标轴的坐标系，要求坐标原点不在待标晶面上，各轴单位分别是单位平行六面体边

长a、b、c2.求出待标晶面在X、Y、Z轴上的截距pa、qb、rc,截距系数为p、q、r3取截距系数的倒数最小整数比、4.去掉比例符号，以小括号括之。

21、晶带定律

晶带指数为【uvw】时，晶带中任何晶面指数（hkl）都能符合关系式：hu+kv+lw=0,这种规律称为晶带定律。

22、缺陷：

晶体的某些区域总是存在原子或分子的不规则排列，这便是晶体结构缺陷

23、热缺陷：

热缺陷是由于晶体中的原子(或离子)的热运动而造成的缺陷。

24、非化学计量化合物：

其各元素的原子（或离子）组成可以一定的比例范围内波动。它们的组成不符合化合价规则，不服从组成定律，不能用小的整数来表示，只能用小数描述。

25、互扩散伴有浓度变化的扩散，与异类原子的浓度梯度有关，异类原子相对扩散，相互渗透。

扩散物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。

自扩散没有浓度变化的扩散，与浓度梯度无关。

异扩散溶质原子在溶剂金属中的扩散

26、扩散通量

指扩散物质在单位时间内通过单位截面积的质量。