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《材料科学基础》试题大全(doc 8页)
《材料科学基础》试题库一、名词解释1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变3、晶面族、晶向族4、有限固溶体、无限固溶体5、晶胞6、二次渗碳体7、回复、再结晶、二次再结晶8、晶体结构、空间点阵9、相、组织10、伪共晶、离异共晶11、临界变形度12、淬透性、淬硬性13、固溶体14、均匀形核、非均匀形核15、成分过冷16、间隙固溶体17、临界晶核18、枝晶偏析19、钢的退火，正火，淬火，回火20、反应扩散21、临界分切应力22、调幅分解23、二次硬化24、上坡扩散25、负温度梯度26、正常价化合物27、加聚反应28、缩聚反应29、30、二、选择1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中 _____。
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 _____。
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、莱氏体B、珠光体C、铁素体4、原子扩散的驱动力是 _____。
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 _____。
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 _____。
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、1.6B、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、单相区B、两相区C、三相区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<Ke<K0B、Ko<Ke<1C、Ke<K0<110、面心立方晶体的孪晶面是 _____。
材料科学基础试题库完整可编辑版
一、单项选择题(请在每小题的4个备选答案中，选出一个最佳答案，共10小题；每小题2分，共20分)1、材料按照使用性能，可分为结构材料和 。
A. 高分子材料；B. 功能材料；C. 金属材料；D. 复合材料。
2、在下列结合键中，不属于一次键的是：A. 离子键；B. 金属键；C. 氢键；D. 共价键。
3、材料的许多性能均与结合键有关，如大多数金属均具有较高的密度是由于：A. 金属元素具有较高的相对原子质量；B. 金属键具有方向性；C. 金属键没有方向性；D.A 和C 。
3、下述晶面指数中，不属于同一晶面族的是：A. (110)；B. (101)；C. (011-）；D. (100)。
4、 面心立方晶体中，一个晶胞中的原子数目为：A. 2；B. 4；C. 6；D. 14。
5、 体心立方结构晶体的配位数是：A. 8；B.12；C. 4；D. 16。
6、面心立方结构晶体的原子密排面是：A. {111}；B. {110}；C. (100)；D. [111]。
7、立方晶体中（110）和（211）面同属于 晶带A. [110]；B. [100]；C. [211]；D. [--111]。
6、体心立方结构中原子的最密排晶向族是：A. <100>；B. [111]；C. <111>；D. (111)。
6、如果某一晶体中若干晶面属于某一晶带，则：A. 这些晶面必定是同族晶面；B. 这些晶面必定相互平行；C. 这些晶面上原子排列相同；D. 这些晶面之间的交线相互平行。
7、金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞中原子数分别为：A. 4, 2, 6; B. 6, 2, 4; C. 4, 4, 6; D. 2, 4, 67、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：A. 肖脱基缺陷；B. 弗兰克缺陷；C. 线缺陷；D. 面缺陷7、两平行螺旋位错，当柏氏矢量同向时，其相互作用力：A. 为零；B. 相斥；C. 相吸；D. 不变8、面心立方结构的滑移系数目为：A. 12；B.8；C. 3；D. 24。
《材料科学基础》部分章节试题及答案(大学期末复习资料).docx
第三章作业答案1.说明面心立方结构的潜在滑移系有12个，体心立方结构的潜在滑移系有48个。
解：面心立方晶体的滑移系是｛111｝ < 1-10> , (111｝有四个，每个｛111｝面上有三个〈110〉方向，所以共有12个潜在滑移系。
体心立方晶体的滑移系是(110｝ <- 111 > , ｛211｝ <- 111 >以及｛312｝ < -111 >o｛110｝面共有6个，每个｛110｝面上有两个<-111 >方向，这种滑移系共有12个潜在滑移系; ｛211｝面有12个，每个“211”面上有1个〈111〉方向，这种滑移系共有12个潜在滑移系；｛312｝面共有24个，每个｛312｝面上有1个<-111 >方向，这种滑移系共有潜在滑移系24个, 这样，体心立方晶体的潜在滑移系共有48个。
2.一个位错环能否各部分都是螺位错？能否各部分都是刃位错？为什么？解：螺位错的柏氏矢量与位错线平行，而一个位错只有一个柏氏矢量，一个位错环不可能与一个方向处处平行，所以一个位错环不能各部分都是螺位错。
刃位错的柏氏矢量与位错线垂直，如果柏氏矢量垂直位错环所在的平面，则位错环处处都是刃位错。
这种位错的滑移面是位错环与柏氏矢量方向组成的棱柱面，这种位错又称棱柱位错。
3.纯铁的空位形成能为105kJ/mol.将纯铁加热到850°C后激冷至室温(20°C),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。
解：G，=4exp(-g)850 °C (1123K)后激穆室温可以认为全部空位保留下来Exp(31.87)4.写出距位错中心为R1范围内的位错弹性应变能。
如果弹性应变能为R1范围的一倍，则所涉及的距位错中心距离R2为多大？解：距位错中心为&范围内的位错弹性应变能为E = 竺瓦马。
4忒Ab如果弹性应变能为&范围的一倍，则所涉及的距位错中心距离R2为2 竺= 也4.K Ab A TT K Ab即R,=¥2 Ab5.简单立方晶体(100)面有一个b=[001]的螺位错。
材料科学基础习题与参考答案(doc 14页)(优质版)
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（）。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。
11、金属化合物（中间相）分为以下四类，分别是（），（），（），（）。
12、金属化合物（中间相）的性能特点是：熔点（）、硬度（）、脆性（），因此在合金中不作为（）相，而是少量存在起到第二相（）作用。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电子浓度分别为（），（），（）。
14、如果用M表示金属，用X表示非金属，间隙相的分子式可以写成如下四种形式，分别是（），（），（），（）。
材料科学基础期末试题
几种强化加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。
强化机制：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力。
细晶强化：是由于晶粒减小，晶粒数量增多，尺寸减小，增大了位错连续滑移的阻力导致的强化；同时由于滑移分散，也使塑性增大。
弥散强化：又称时效强化。
是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。
包括切过机制和绕过机制。
(2 分)复相强化：由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。
其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。
(2 分)固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。
包括弹性交互作用、电交互作用和化学交互作用。
几种概念1、滑移系：一个滑移面和该面上一个滑移方向的组合。
2、交滑移：螺型位错在两个相交的滑移面上运动，螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍，会转动到另一滑移面上继续滑移，滑移方向不变。
3、屈服现象：低碳钢在上屈服点开始塑性变形，当应力达到上屈服点之后开始应力降落，在下屈服点发生连续变形而应力并不升高，即出现水平台（吕德斯带）原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成，位错的增殖。
4、应变时效：低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点，但是在变形后在室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热，在进行拉伸试验，则屈服点又重复出现，且屈服应力提高。
5、形变织构：随塑性变形量增加，变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。
滑移和孪晶的区别滑移是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。
孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。
伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织，称为伪共晶组合。
《材料科学基础》期末考试试卷及参考答案,2019年6月
《材料科学基础》期末考试试卷及参考答案,2019年6月第1页（共11页）########2018-2019学年第二学期########专业####级《材料科学基础》期末考试试卷（后附参考答案及评分标准）考试时间：120分钟考试日期：2019年6月题号一二三四五六总分得分评卷人复查人一、单项选择题（请将正确答案填入表中相应题号处，本题13小题，每小题2分，共26分）题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案题号 11 12 13 答案1. 在形核-生长机制的液-固相变过程中，其形核过程有非均匀形核和均匀形核之分，其形核势垒有如下关系（）。
A. 非均匀形核势垒≤ 均匀形核势垒B. 非均匀形核势垒≥ 均匀形核势垒C. 非均匀形核势垒 = 均匀形核势垒D. 视具体情况而定，以上都有可能2. 按热力学方法分类，相变可以分为一级相变和二级相变，一级相变是在相变时两相自由焓相等，其一阶偏导数不相等，因此一级相变（）。
A. 有相变潜热改变，无体积改变B. 有相变潜热改变，并伴随有体积改变C. 无相变潜热改变，但伴随有体积改变D. 无相变潜热改变，无体积改变得分专业年级姓名学号装订线3. 以下不是材料变形的是（）。
A. 弹性变形B. 塑性变形C. 粘性变形D. 刚性变形4. 在固溶度限度以内，固溶体是几相？（）A. 2B. 3C. 1D. 45. 下列不属于点缺陷的主要类型是（）。
A. 肖特基缺陷B. 弗伦克尔缺陷C. 螺位错D. 色心6. 由熔融态向玻璃态转变的过程是（）的过程。
A. 可逆与突变B. 不可逆与渐变C. 可逆与渐变D. 不可逆与突变7. 下列说法错误的是（）。
A. 晶界上原子与晶体内部的原子是不同的B. 晶界上原子的堆积较晶体内部疏松C. 晶界是原子、空位快速扩散的主要通道D. 晶界易受腐蚀8. 表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生，微裂纹同样会强烈地影响表面性质，对于脆性材料的强度这种影响尤为重要，微裂纹长度，断裂强度。
(完整版)材料科学基础试卷
一、填空题1、晶体的三种缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）2、铸锭三晶区（表层细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区）3、按原子位置固溶体分类为（置换固溶体和间隙固溶体）4过冷液相中的（结构起伏和能量起伏）是形核的基础5、金属内部由一种晶体转变为另一种晶体结构的转变为（同素异构体转变）6、亚共析钢在常温下的组织和相分别为（珠光体和铁素体、铁素体和渗碳体）7、使用第二相粒子起强化作用的强化方式是（弥散强化）二、选择题1、密堆积结构的致密度为（B）A 0.68B 0.74 C0.8 D 1.02、下述晶体缺陷中属于线缺陷的是（Ｂ）Ａ空位Ｂ位错Ｃ晶界Ｄ间隙原子4、固溶体的不平衡凝固可能造成（A）A 晶内偏析B晶相偏析C集中缩孔D 缩松4、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D 奥氏体5、下图是（C）的结果Ａ单滑移Ｂ多滑移Ｃ交滑移Ｄ三、判断题1、面心立方结构是原子的2、点缺陷是一种稳定缺陷，在一定温度3、铁素体是C在α-Fe的4、在实际系统中，纯金属的5、溶剂与溶质原子价电子数越大强化效果越好四、名词解释1、螺型位错答：一个晶体的某一部分相对于其余部分发生滑移，原子平面沿着一根轴线盘旋上升，每绕轴线一周，原子面上升一个晶面间距。
由于位错附近的原子是按螺旋形排列的，所以叫咯型位错。
2、共析转变答：一定成分的固相在一定温度下分解为另外两个一定成分的固相的转变过程。
3均匀形核答：液相中各个区域出现新晶核的几率都是相同的，这种形核方式即为均匀形核。
4加工硬化答：在塑性变形过程中，随着金属内部组织的变化，金属的力学性能也将产生明显的变化，即随着变形程度的增加，金属的强度、硬度增加，而塑性、韧性下降。
5、变质处理答：在浇铸前往液态金属中加入形核剂，促进形成大量的非均匀晶核来细化晶粒。
五、简答题1、刃性位错特征答：（1、刃性位错有一额外半原子面（2、位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道，其中既有正应变，又有切应变。
完整版材料科学基础期末考试
期末总复习一、名词解释空间点阵：表示晶体中原子规则排列的抽象质点。
配位数：直接与中心原子连接的配体的原子数目或基团数目。
对称：物体经过一系列操作后，空间性质复原；这种操作称为对称操作。
超结构：长程有序固溶体的通称固溶体：一种元素进入到另一种元素的晶格结构形成的结晶，其结构一般保持和母相一致。
致密度：晶体结构中原子的体积与晶胞体积的比值。
正吸附：材料表面原子处于结合键不饱和状态，以吸附介质中原子或晶体内部溶质原子达到平衡状态，当溶质原子或杂质原子在表面浓度大于在其在晶体内部的浓度时称为正吸附；晶界能：晶界上原子从晶格中正常结点位置脱离出来，引起晶界附近区域内晶格发生畸变，与晶内相比，界面的单位面积自由能升高，升高部分的能量为晶界能；小角度晶界：多晶体材料中，每个晶粒之间的位向不同，晶粒与晶粒之间存在界面，若相邻晶粒之间的位向差在10°〜2°之间，称为小角度晶界；晶界偏聚：溶质原子或杂质原子在晶界或相界上的富集，也称内吸附，有因为尺寸因素造成的平衡偏聚和空位造成的非平衡偏聚。
肖脱基空位：脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。
弗兰克耳空位：晶体中原子进入空隙形而形成的一对由空位和间隙原子组成的缺陷。
刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。
螺型位错：柏氏矢量与位错线平行的位错。
柏氏矢量：用来表征晶体中位错区中原子的畸变程度和畸变方向的物理量。
单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错派—纳力：位错滑动时需要克服的周围原子的阻力。
过冷：凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。
过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。
均匀形核：在过冷的液态金属中，依靠金属本身的能量起伏获得成核驱动力的形核过程。
过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。
形核功：形成临界晶核时，由外界提供的用于补偿表面自由能和体积自由能差值的能量。
马氏体转变：是一种无扩散型相变，通过切变方式由一种晶体结构转变另一种结构，转变过程中，表面有浮凸，新旧相之间保持严格的位向关系。
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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，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912e 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。
26 在铅的（ 100）平面上， 1mm有多少原子？已知铅为fcc 面心立方结构，其原子半径R=×10 -6 mm。
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1 、分析氢，氮，碳，硼在-Fe 和-Fe 中形成固溶体的类型，进入点阵中的位置和固溶度大小。
已知元素的原子半径如下：氢：，氮：，碳：，硼：，-Fe ：，-Fe ：。
2、简述形成有序固溶体的必要条件。
第三章纯金属的凝固1.填空1. 在液态纯金属中进行均质形核时，需要起伏和起伏。
2 液态金属均质形核时，体系自由能的变化包括两部分，其中自由能是形核的阻力，是形核的动力；临界晶核半径r 与过冷度 vT 关系为，临界形核功 vGK K 等于。
《材料科学基础》课程期末考试样卷.doc
《材料科学基础》课程期末考试样卷班级 ______________________ 姓名_______________ 学号______________一、是非判断题（每题1分，共10分）（1）在钢屮，随含碳量的增加，珠光体的相对量也不断增加。
（）（2）钢屮铁索体与奥氏体的木质区别在于含碳量不同。
（）（3）平衡状态下，在碳钢屮，随含碳量的增加，强度、硬度均随Z增加。
（）（4）珠光体是单相组织。
（）（5）亚共析钢的基本相是铁索体和珠光体。
（）（6）扩散是原子的定向移动。
（）（7）金属铸件可通过再结晶退火细化晶粒。
（）（8）再结晶虽包含形核和长大过稈，但它不是一个相变过稈。
（）（9）点缺陷是热力学上平衡的缺陷（）。
（10）一条弯1111位错线，其各部分的柏氏矢量都相同（）。
二、单项选择题（每题1分，共10分）1下列对金屈键描述正确的是：A无方向性和饱和性B有方向性和饱和性C有方向性无饱和性D无方向性有饱和性2下列对晶体与非晶体描述正确的是：A晶体有熔点和性能的各向异性；非晶体有熔点和性能的各向同性B晶体有熔点和性能的备向异性；非晶体没有熔点，性能为备向同性C晶体没有熔点和性能的备向异性;非晶体有熔点，性能为备向同性D晶体有熔点和性能的备向异性;非晶体也有熔点和性能的备向异性3金屈的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞屮原了数分别为：A 4； 2； 6B 6； 2； 4C 4； 4； 6D 2； 4； 6 4关于间隙固溶体与间隙化合物说法正确的是：B 微观粗糙，宋观粗糙 D 微观平柴，宋观平整 B 尖端形核技术 D 垂直提拉技术B 需要能量起伏 D 需要结构起伏C 二者结合键相同D 二者物理性能相近5柏氏矢量是表示位错特征的矢量，但它不能用于：A 判断位错性质B 表示位错的能量C 判断位错反应D 表示位错密度6晶界不包括：A 大角度晶界B 小角度晶界C 李晶界D 表面 7下列对液一固粗糙界面描述正确的是：A 微观粗糙，宏观平整C 微观平整，宏观粗糙8能得到非晶态合金的技术是：A 定向凝固技术C 急冷凝固技术9合金与纯金属结晶的不同点是:A 需要过冷C 需要成分起伏 10下列不属于Fe-FeaC 相图屮的组成相是：A 铁素体B 奥氏体C 渗碳体D 石墨三、填空题(每空1分，共15分)1写出一个具体地合金相：间隙固熔体 _________ ,有序固熔体.物 ___________ o2固态金属屮，原子扩散的驱动力是 ______________________3再结晶的驱动力是 ____________________________________4面心立方晶体中的滑移系是 ____________________________5固态相变的驱动力是 __________________________________6调幅分解的特点是：(1) _________________________________________________ 7纯粹协同世相变的特征：（3）_________________________________________________ ；（4）_________________________________________________ o8马氏体相变的一个晶体学特点是马氏体的亚结构。
(完整word版)高校材料科学基础复习题及答案
高校材料科学基础复习题及答案姓名：班级：学号：得分：一、单项选择题：（每一道题1分）第1章原子结构与键合1.高分子材料中的C-H化学键属于。
（A）氢键（B）离子键（C）共价键2.属于物理键的是。
（A）共价键（B）范德华力（C）氢键3.化学键中通过共用电子对形成的是。
（A）共价键（B）离子键（C）金属键第2章固体结构4.面心立方晶体的致密度为 C 。
（A）100% （B）68% （C）74%5.体心立方晶体的致密度为 B 。
（A）100% （B）68% （C）74%6.密排六方晶体的致密度为 C 。
（A）100% （B）68% （C）74%7.以下不具有多晶型性的金属是。
（A）铜（B）锰（C）铁8.面心立方晶体的孪晶面是。
（A）{112} （B）{110} （C）{111}9.fcc、bcc、hcp三种单晶材料中，形变时各向异性行为最显著的是。
（A）fcc （B）bcc （C）hcp10.在纯铜基体中添加微细氧化铝颗粒不属于一下哪种强化方式？（A）复合强化（B）弥散强化（C）固溶强化11.与过渡金属最容易形成间隙化合物的元素是。
（A）氮（B）碳（C）硼12.以下属于正常价化合物的是。
（A）Mg2Pb （B）Cu5Sn （C）Fe3C第3章晶体缺陷13.刃型位错的滑移方向与位错线之间的几何关系？（A）垂直（B）平行（C）交叉14.能进行攀移的位错必然是。
（A）刃型位错（B）螺型位错（C）混合位错15.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。
（A）肖特基缺陷（B）弗仑克尔缺陷（C）线缺陷16.原子迁移到间隙中形成空位-间隙对的点缺陷称为（A）肖脱基缺陷（B）Frank缺陷（C）堆垛层错17.以下材料中既存在晶界、又存在相界的是（A）孪晶铜（B）中碳钢（C）亚共晶铝硅合金18.大角度晶界具有____________个自由度。
（A）3 （B）4 （C）5第4章固体中原子及分子的运动19.菲克第一定律描述了稳态扩散的特征，即浓度不随变化。
《材料科学基础》期末复习考试(doc 12页)
安庆师范学院2010-2011学年度第一学期期末复习考试《材料科学基础》课程院系 化学化工学院 专业 材料化学 班级 姓名 学号□□□□□□□□□题 号 一 二 三 四 五 总分得 分注 意 事 项1、本试卷共五大题。
2、考生答题时必须准确填写院系、专业、班级、姓名、学号等栏目，字迹要清楚、工整。
一．选择题：(本大题共十小题，每小题1分，共10分，将答案填入下面表格中） 1、右图最可能是哪种晶体的结构（ ）A ．萤石结构B ．尖晶石结构C ．钙钛矿结构D ．金红石结构2.下列四个选项中，哪项不会影响填隙型固溶体的固溶度……（ ）A 尺 寸B 离子价C 导电性D 电负性3、下图为六方最密堆积(A 3)，则其每个原子的配位数为( )个。
AB ABB AAA AAA A AA A AA得 分1 2 3 4 5 6 7 8 9 10A．2B．4C．8D．124、在烧结模型中，中心距缩短的双球模型适用于()传质的烧结。
A蒸发-冷凝B溶解-沉淀C晶格扩散D表面扩散5、过冷熔体的结晶过程是由两步组成的，它包括()A．晶核生长和晶体生长B．晶核生长和析出晶体C．析出晶体和晶体生长D．快速冷却和析出晶体6、下列图中哪个晶胞最可能是尖晶石晶体结构（）7、阴离子具有立方密堆积，阳离子填满所有四面体空隙的是下列哪种结构（）A．萤石结构B．反萤石结构C．尖晶石结构D．反尖晶石结构8、下列缺陷中属于线缺陷的是()A．位错B．晶界C．层错D．空位9、当硅氧四面体被共用的顶点数S=4时，其形成的结构为（）A．岛状结构B．链状结构C．层状结构D．骨架结构10、下图中，高温熔体M缓慢析晶将在（）点结束。
A．K点B．P点C．E点D．D点二、填空题（本大题共13小题，共27分）1、烧结是一个过程（1分），（1分）是推动烧结进行的基本动力。
2、在一定的热力学条件下，系统虽未处于最低能量状态，却处于一种可以较长时间存在的状态，称为（1分）。
材料科学基础期末考试
设X合金平衡凝固完毕时的相组成物为和（Bi),其中ｂ相占80%,则X合金中Bi组元的含量是多少？Pb—42％Bｉ合金非平衡凝固后得到何种非平衡组织？
3.如图所示的三元相图的投影图:(10分）
写出这个三元系的四相平衡反应式;指出这个三元系中1合金的成分并分析其结晶过程；
霍尔—配奇方程
平衡凝固
二、选择题(只有一个正确答案，每题1分，共10分）
1、弯曲表面的附加压力△P 总是（ )曲面的曲率中心。
Ａ。指向B.背向Ｃ。平行D。垂直
2、润湿的过程是体系吉布斯自由能（ ）的过程．
A.升高B.降低C.不变 Ｄ。变化无规律
3、一级相变的特点是,相变发生时,两平衡相的（ ）相等，但其一阶偏微分不相等。
B。使位错增殖C。使位错适当的减少
6、既能提高金属的强度，又能降低其脆性的手段是( )
Ａ。加工硬化B。固溶强化C。晶粒细化
７、根据显微观察,固液界面有两种形式,即粗糙界面与光滑界面，区分两种界面的依据是值大小( ）
A。α〈=2为光滑界面B。α＞=1为光滑界面C。α〉=５为光滑界面
８、渗碳处理常常在钢的奥氏体区域进行,这是因为( ）
Ａ。碳在奥氏体中的扩散系数比在铁素体中大
B。碳在奥氏体中的浓度梯度比在铁素体中大
Ｃ。碳在奥氏体中的扩散激活能比在铁素体中小
9、界面能最低的相界面是( )
A.共格界面B。孪晶界C.小角度晶界
10、铁碳合金组织中的三次渗碳体来自于( )
Ａ.奥氏体； Ｂ.铁素体; Ｃ．二次渗碳体
三、简述题(每题4分，共2０分）
4.固溶体合金的性能与纯金属比较有何变化？(5分)
材料科学基础期末复习考试题
材料科学基础期末复习考试题(共7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--综合题一：材料的结构1 谈谈你对材料学科和材料科学的认识。
2按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布。
N 1S2 2S2 2P3O 1S2 2S2 2P4 Si 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 Fe 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 3D6 4S2 Cu 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 3D10 4S1 Br 1S2 2S2 2P6 3S2 3P63D10 4S2 4P53原子的结合键有哪几种各有什么特点金属键与其它结合键有何不同，如何解释金属的某些特性离子键：正负离子相互吸引；键合很强，无方向性；熔点、硬度高，固态不导电，导热性差。
共价键：相邻原子通过共用电子对结合；键合强，有方向性；熔点、硬度高，不导电，导热性有好有差。
金属键：金属正离子于自由电子相互吸引；键合较强，无方向性；熔点、硬度有高有低，导热导电性好。
分子键：分子或分子团显弱电性，相互吸引；键合很弱，无方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性差。
氢键：类似分子键，但氢原子起关键作用XH-Y；键合弱，有方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性好。
金属键是由自由电子和属离子之间的静电吸引力组合而成，没有饱和性和方向性，因此使金属具有导电的性质。
4 理解空间点阵、晶体结构、晶胞概念，理解三者之间的关系（区别联系）。
组成晶体的粒子（原子、离子或分子）在三维空间中形成有规律的某种对称排列，如果我们用点来代表组成晶体的粒子，这些点的空间排列就称为空间点阵.晶体以其内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列为其最基本的结构特征。
能够保持晶体结构的对称性而体积又最小称晶胞。
点阵+基元=晶体结构5 晶向指数和晶面指数的标定有何不同其中有何须注意的问题（说明这个是基础，可能不会直接让你标定六方指数，但是要掌握其他综合题目会考）晶面指数与晶向指数垂直6 画出Fcc（面心立方）晶体结构晶胞结构示意图，其表示符号、原子数、配位数、致密度各是什么？密排面、密排方向，相应关系式。
《材料科学基础》期末试卷及答案
《材料科学基础》期末试卷及答案一. 选择题：（共15小题，每小题2分，共30分）。
1. 根据相律在不考虑压强影响的情况下，三元系相图中二相平衡区的自由度f为（）。
A. 0B. 1C. 2D. 32. 在六节环硅酸盐结构中非桥氧的个数为（）。
A. 6B. 8C. 10D. 123. 氢键的形成对物质的物理性能影响很大，分子内氢键的存在会引起物质（）。
A. 熔点升高，沸点降低B. 熔点降低，沸点升高C. 熔点、沸点都升高D. 熔点、沸点都降低4. 密排六方的配位数，四面体空隙数及晶胞原子数分别为（）。
A. 12，3n，6B. 12，2n，6C. 8，6n，2D. 12，2n，65. 下列说法正确的是（）。
A. 点缺陷是热力学稳定缺陷B. 两位错交割必形成割阶C. 线缺陷也是热力学稳定缺陷D. 空位形成能大于间隙形成能6. 在高岭石Al4[Si4O10](OH)8结构中每个O2-可连1个[SiO4]和几个[AlO2(OH)4]( )。
A. 1B. 2C. 3D. 47. 在单元系相图中，温度一定，增加压力会使摩尔体积大的相在相图上稳定存在的区域（）。
A. 缩小B. 扩大C. 没影响D. 无法判断8. 结晶性高聚物由熔体中结晶，可得到（）。
A. 单晶B. 球晶C. 纤维状晶体D. 串晶9. 某位错的位错线与柏氏矢量平行且反向，则此位错为（）。
A. 正刃型位错B. 右螺型位错C. 左螺型位错D. 负刃型位错10. 在铁碳合金中可锻性最好的是（）。
A. 亚共析钢B. 共析钢C. 过共析钢D. 共晶铸铁11. 在吴氏网上直径的刻度可度量（）。
A. 极距角B. 方位角C. 晶面的面角D. 园心角12. 在平衡条件下，溶质原子在晶界处的浓度偏离平均浓度的现象称为晶界偏析，若溶质原子的固溶度（C m）愈大，则晶界处溶质的浓度（）。
A. 愈大B. 愈小C. 不变D. 无法判断13. 第二相若在晶粒内部析出，固溶体中各组元的原子直径之差超过5%时，决定因素是弹性应变能，则第二相的形状接近于（）。
(完整版)材料科学基础试卷及答案7套
试题1一. 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。
七.请分析熔体结构中负离子团的堆积方式、聚合度及对称性等与玻璃形成之关系。
八.试从结构和能量的观点解释为什么D晶界>D晶内？九.试分析二次再结晶过程对材料性能有何影响？工艺上如何防止或延缓二次再结晶的发生？十.图3是A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题：1．写出点P，R，S的成分；2．设有2kgP，问需要多少何种成分的合金Z才可混熔成6kg成分为R的合金。
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几种强化加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。
强化机制：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力。
细晶强化：是由于晶粒减小，晶粒数量增多，尺寸减小，增大了位错连续滑移的阻力导致的强化；同时由于滑移分散，也使塑性增大。
弥散强化：又称时效强化。
是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。
包括切过机制和绕过机制。
(2 分)复相强化：由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。
其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。
(2 分)固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。
包括弹性交互作用、电交互作用和化学交互作用。
几种概念1、滑移系：一个滑移面和该面上一个滑移方向的组合。
2、交滑移：螺型位错在两个相交的滑移面上运动，螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍，会转动到另一滑移面上继续滑移，滑移方向不变。
3、屈服现象：低碳钢在上屈服点开始塑性变形，当应力达到上屈服点之后开始应力降落，在下屈服点发生连续变形而应力并不升高，即出现水平台（吕德斯带）原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成，位错的增殖。
4、应变时效：低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点，但是在变形后在室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热，在进行拉伸试验，则屈服点又重复出现，且屈服应力提高。
5、形变织构：随塑性变形量增加，变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。
滑移和孪晶的区别滑移是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。
孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。
伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织，称为伪共晶组合。
扩散驱动力：化学位梯度是扩散的根本驱动力。
一、填空题 (20 分，每空格 1 分 )1.相律是在完全平衡状态下，系统的相数、组元数和温度压力之间的关系，是系统的平衡条件的数学表达式： f=C-P+22.二元系相图是表示合金系中合金的相与温度、成分间关系的图解。
3.晶体的空间点阵分属于7 大晶系，其中正方晶系点阵常数的特点为a=b≠c,α=β=γ=90°，请列举除立方和正方晶系外其他任意三种晶系的名称三斜、单斜、六方、菱方、正交（任选三种）。
4.合金铸锭的宏观组织包括表层细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区三部分。
5．在常温和低温下，金属的塑性变形主要是通过滑移的方式进行的。
此外还有孪生和扭折等方式。
6.成分过冷区从小到大，其固溶体的生长形态分别为平面状，胞状和树枝状。
1．原子扩散的驱动力是：组元的化学势梯度2．凝固的热力学条件为：过冷度3.某金属凝固时的形核功为△ G* ，其临界晶核界面能为△ G，则△ G* 和△ G 的关系为△G*=1/3 △G5．金属液体在凝固时产生临界晶核半径的大小主要取决于过冷度。
6．菲克第一定律表述了稳态扩散的特征，即浓度不随变化。
7.冷变形金属加热过程中发生回复的驱动力是：冷变形过程中的存储能9.合金铸锭的缺陷可分为缩孔和偏析两种。
1 分，共 12 分）二、判断题（正确的打“√”错误的打“×”，每题1.体心立方结构是原子的次密排结构，其致密度为0.74。
（×）2.同一种空间点阵可以有无限种晶体结构，而不同的晶体结构可以归属于同一种空间点阵。
（√）3. 结晶时凡能提高形核率、降低生长率的因素，都能使晶粒细化。
（√）4. 合金液体在凝固形核时需要能量起伏、结构起伏和成分起伏。
（√）5. 小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。
（×）6.非均匀形核时晶核与基底之间的接触角越大，其促进非均匀形核的作用越大。
（×）7. 固溶体合金液体在完全混合条件下凝固后产生的宏观偏析较小。
（×）8.冷形变金属在再结晶时可以亚晶合并、亚晶长大和原晶界弓出三种方式形核。
（√）9.动态再结晶是金属材料在较高温度进行形变加工同时发生的再结晶、其形变硬化与再结晶软化交替进行。
（√）10.金属 -非金属型共晶具有粗糙 -光滑型界面，所以它们多为树枝状、针状或螺旋状形态。
（√）11.孪生变形的速度很快是因为金属以孪生方式变形时需要的临界分切应力小。
（×）12. 相图的相区接触法则是相邻相区相数差1。
（√）1. 请简述扩散的微观机制有哪些？影响扩散的因素又有哪些？（8 分）答：置换机制：包括空位机制和直接换位与环形换位机制，其中空位机制是主要机制，直接换位与环形换位机制需要的激活能很高，只有在高温时才能出现。
（2 分）间隙机制：包括间隙机制和填隙机制，其中间隙机制是主要机制。
（2 分）影响扩散的主要因素有：温度（温度约高，扩散速度约快）；晶体结构与类型（包括致密度、固溶度、各向异性等）；晶体缺陷；化学成分（包括浓度、第三组元等）。
2.请对比分析加工硬化、细晶强化、弥散强化、复相强化和固溶强化的特点和机理答案：加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。
强化机制：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力。
细晶强化：是由于晶粒减小，晶粒数量增多，尺寸减小，增大了位错连续滑移的阻力导致的强化；同时由于滑移分散，也使塑性增大。
弥散强化：又称时效强化。
是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。
包括切过机制和绕过机制。
(2 分)复相强化：由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。
其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。
(2 分)固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。
包括弹性交互作用、电交互作用和化学交互作用。
3.请简述回复的机制及其驱动力。
答：低温机制：空位的消失；中温机制：位错的重排和消失高温机制：位错的滑移＋攀移；驱动力：冷变形过程中的存储能（主要是点阵畸变能）。
一、名词解释（任选 5 题，每题 4 分，共 20 分）单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为单位位错。
交滑移：两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移，称为交滑移。
滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来叫做一个滑移系。
伪共晶：在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。
离异共晶：由于非平衡共晶体数量较少，通常共晶体中的α相依附于初生α相生长，将共晶体中另一相β推到最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相相间的组织特征消失，这种两相分离的共晶体称为离异共晶。
奥氏体：碳原子溶于γ-Fe 形成的固溶体。
成分过冷：在合金的凝固过程中，将界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷称为成分过冷。
二、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] . 不能 (B) 能 (C) 可能 (A)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 TiO 2中，当一部分 Ti 4+还原成 Ti 3+，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 k e表示液相的混合程度，其值范围是（B）（ A ） 1<k e <k 0 （B ）k 0<k e <1 （ C ） k e < k 0 <17．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 组元的扩散速率大于 B 组元 （B ）与（ A ）相反A） （ 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 ） （ ）（ ） = G （ A ） G= GGα B dG = dGCβαβAB9．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10．菲克第一定律表述了稳态扩散的特征，即浓度不随（B ）变化。
（ A ）距离 （B ）时间 （ C ）温度 1. 简述塑性变形对材料组织和性能的影响。
答： 组织结构： (1)形成纤维组织：晶粒沿变形方向被拉长； (2)形成位错胞； (3) 晶粒转动形成变形织构。
力学性能：位错密度增大，位错相互缠绕，运动阻力增大，造成加工硬化。
物理化学性能：其变化复杂，主要对导电，导热，化学活性，化学电位等有影响。
（ 2 分）体系能量：包括两部分： (1)因冷变形产生大量缺陷引起点阵畸变，使畸变能增大；(2)因晶粒间变形不均匀和工件各部分变形不均匀引起的微观内应力和宏观内应力。
这两部分统称为存储能，其中前者为主要的。
2. 试用位错理论解释低碳钢冷拉伸变形时的屈服现象。
答：低碳钢中的少量碳、氮原子与晶体中的位错发生交互作用，形成柯氏气团，对位错起钉扎作用，使其运动阻力增大，导致应力 -应变曲线上出现上屈服点，当位错摆脱柯氏气团的钉扎作用后，应力下降出现下屈服点。
即柯氏气团的存在、破坏和重新形成，位错的增殖。
一、名词解释（ 20 分，每题 4 分）全位错：伯什矢量等于点阵矢量的位错。
再结晶：经受形变的材料在加热时发生的以无畸变晶粒取代变形晶粒的过程珠光体：铁碳合金共析转变的产物，是共析铁素体和共析渗碳体的层片状混合物。
形变织构：随塑性变形量增加，变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。
离异共晶：由于非平衡共晶体数量较少， 通常共晶体中的 α 相依附于初生 α相生长，将共晶体中另一相 β推到最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相相间的组织特征消失，这种两相分离的共晶体称为离异共晶。
二、填空题（ 17 分，每空 1 分）1．原子扩散的驱动力是：组元的化学势梯度 2．凝固的热力学条件为：过冷度3. 某金属凝固时的形核功为△ G*，其临界晶核界面能为△ G ，则△ G*和△ G 的关系为：△ G* =1/3 △G4．在常温和低温下，金属的塑性变形主要是通过 滑移 的方式进行的。