材料科学与工程基础-期中期末复习考试题库
材料科学基础期末模拟试题集
简答题(每题5分,共30分)1.已知fcc晶体的致密度比bcc晶体的大,请解释为什么fcc的固溶度仍比bcc的大?答:间隙分为四面体间隙和八面体间隙。
在fcc中八面体间隙较大,而bcc中因八面体间隙为扁八面体间隙,故其四面体间隙较大。
因此fcc晶体能够容纳更多的溶质原子。
2.请简述影响固溶体固溶度的因素有哪些。
答:1)原子尺寸因素:置换固溶体的溶质与溶剂原子尺寸越相近固溶度越大。
间隙固溶体的溶质原子与溶剂间隙尺寸越相近固溶度越大。
2)晶体结构因素:置换固溶体溶质溶剂的晶体结构相似固溶度越大。
3)电负性因素:溶质与溶剂的电负性越相近固溶度越大。
4)电子浓度因素:电子浓度越低固溶度越大。
3.均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径,非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能,为什么非均匀形核比均匀形核容易?答:非均匀形核与均匀形核的临界晶核半径相等,但非均匀形核的临界晶核体积小。
非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能,但非均匀形核的表面能小于均形核的表面能,即非均匀形核的临界形核功小。
因此非均匀形核比较容易。
4.原子的热运动如何影响扩散?答:原子热运动越强烈,原子的跃迁距离增大,跃迁频率增大,跃迁几率增大,将使得扩散系数增大,即促进扩散。
5.如何区分金属的热变形和冷变形?答:冷、热变形温度的分界是再结晶温度。
6.基体、增强体和界面在复合材料中各起什么作用?答:基体:1)固定和粘附增强体2)保护增强体免受物理化学损伤3)隔离和阻断损伤。
增强体:1)承担载荷;2)阻碍基体变形。
界面:协调变形二、作图计算题(每题10分,共40分)1.请分别计算简单立方晶体与面心立方晶体(100)、(110)和(111)晶面的间距。
晶面(100)(110)(111)简单立方(1分)(2分)(2分)面心立方(1分)(2分)(2分)2.已知某晶体在500℃时,每1010个原子中可以形成有1个空位,请问该晶体的空位形成能是多少?(已知该晶体的常数A=,波耳滋曼常数K=×10-23 J / K)答:3.请判定在fcc中下列位错反应能否进行:答:几何条件:能量条件:满足几何条件和能量条件,反应可以进行。
《材料科学基础》期中考试卷参考答案
《材料科学基础》期中考试卷参考答案1.以下对称要素组合不正确的选项是〔 A 〕A .L 2⊥L 2→2L 2B .P⊥L 4→PL 4CC .P+L 3→L 33PD .L 2⊥3i L →3i L 3L 2P2.以下对称关系哪种不正确( D )A .3i L =L 3+C B .6S L =L 3+C C .P L L L S i +==336 D .C L L i +=443.点缺陷是热力学的 缺陷,而位错是热力学的 缺陷。
〔B 〕A .稳固,稳固B .稳固,不稳固C .不稳固,稳固D .不稳固,不稳固4.a≠b≠c、α=β=γ=90°的晶体属于什么晶族和晶系〔 C 〕A .中级晶族,正交晶系B .中级晶族,四方晶系C .低级晶族,正交晶系D .低级晶族,四方晶系5.由晶面〔121〕与〔100〕所决定的晶带轴指数为〔 B 〕A .)201(B .]201[C .)221(D .[221]二.填空题〔此题共14小题,除第3、5小题为2格外,每空1分,共40分〕1.材料科学基础的研究内容是: 结构与性的关系 。
2.材料依照组成通常可分为:金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。
依照材料特性和用途常又可分为: 结构材料和功能材料。
3.立方晶体所包含的对称元素有哪些:3L 44L36L 29PC 。
4.依照晶体中高次轴的存在及数目将晶体划分为 高级晶族、中级晶族和低级晶族3个晶族,据旋转轴和旋转反伸轴的轴次和数目把晶体分成 立方晶系、三方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单任斜晶系、三斜晶系 7个晶系。
5.请写出在立方晶系中{111}晶面族所包含的等价晶面:。
6.固溶体据外来组元位置不同可分为置换固溶体和间隙固溶体两种固溶体,据外来组元固溶度可分为连续型和有限型两种固溶体。
7.非晶态固体的结构具有近程有序和远程无序特点。
8.在玻璃Na2O·Al2O3·2SiO2中,网络形成体:SiO2,网络中间体:Al2O3,网络变性体:Na2O。
《材料科学与工程基础》题集
《材料科学与工程基础》题集大题一:选择题1.下列哪一项是材料的基本属性?A. 密度B. 颜色C. 形状D. 体积2.材料的力学性能主要包括哪一项?A. 导电性B. 耐腐蚀性C. 强度D. 透明度3.下列哪一项不是金属材料的常见类型?A. 钢铁B. 铝合金C. 陶瓷D. 铜合金4.材料的硬度是指其抵抗什么的能力?A. 拉伸B. 压缩C. 弯曲D. 刻划5.下列哪一项是热塑性材料的特性?A. 在加热后不能变形B. 在加热后可以永久变形C. 在冷却后可以恢复原形D. 在任何温度下都不易变形6.材料的韧性是指其在受力时什么的能力?A. 易碎B. 易弯曲C. 吸收能量而不破裂D. 迅速恢复原形7.下列哪一项是陶瓷材料的主要成分?A. 金属B. 塑料C. 无机非金属D. 有机物8.复合材料是由哪两种或多种材料组合而成的?A. 同一种材料的不同形态B. 不同性质的材料C. 相同性质的材料D. 任意两种材料9.下列哪一项不是高分子材料的特性?A. 高强度B. 高韧性C. 低密度D. 低耐温性10.材料的疲劳是指其在什么条件下性能逐渐降低的现象?A. 持续受力B. 持续加热C. 持续冷却D. 持续暴露在潮湿环境中大题二:填空题1.材料的密度是指单位体积内材料的______。
2.材料的导电性是指材料传导______的能力。
3.金属材料的晶体结构常见的有______、体心立方和面心立方。
4.陶瓷材料因其______、高硬度和高耐温性而被广泛应用于高温和腐蚀环境。
5.复合材料的优点包括高强度、高刚性和良好的______。
6.高分子材料的分子结构特点是具有长链状的______结构。
7.材料的疲劳强度是指材料在______作用下抵抗破坏的能力。
大题三:判断题1.材料的力学性能只包括强度和硬度。
()2.金属材料都是良好的导体。
()3.陶瓷材料的主要成分是金属。
()4.复合材料的性能总是优于其单一组分的性能。
()5.高分子材料的耐温性一般较低。
中北大学材料科学与工程基础试题及答案
1.The thermal behavior of solids can be represented in terms of .A: thermal conductivity B:electrical conductivity C:dielectric constant D:elastic modulus2. The stimulus of magnetic properties is .A: load B: force C:electric field D: magnetic field3. are utilized as a radial steel reinforcement in automobile tires, in filament-wound rocket casings, and in wire-wound high-pre ssure hoses.A: Fibers B: Wires C: Particles D: W hiskers16.Condensation polymerization is used in the synthesis of .A: phenolformaldehyde B: polyvinyl chlorideC: polyethylene D: polystyrene17. Index of and are representative optical properties.A: load; force B: heat capacity; thermal conductivityC:modulus; strength D: refraction; reflectivity18. consist of a metal as the matrix, with fibers as the re inforcement medium.A: Polymer-matrix composites B: Metal-matrix compositesC: Ceramic-matrix composites D:Carbon–carbon composites19. The stress at fracture using this flexure test is known as the .A: yielding strength B: tensile strength C: flexural strength D: shear strength20.For polymers, the yield point is taken as a maximum on the curve; the stress at this maximum is the yield strength. Tensile str ength is the stress at which fracture occurs. A: metal B: ceramic C: composite D: plastic二、名词解释(20分,每题4分)1.Crystal2.Thermoplastics3. Annealing Processes4.Specific volume5.Homopolymer(3) A cylindrical specimen of some alloy 8 mm in diameter is stressed elastically in tension. A force of 15,700 N produces a reduction in specimen diameter of 5×10-3mm. ComputePoisson’s ratio for this material if its modulus o f elasticity is 140 GPa.(4) Below, molecular weight data for a polypropylene material are tabulated. Compute(a) the number-average molecular weight, (b) the weight-average molecular weight, (c) the number-average degree of polymerization, and (d) the weight-average degree of polymerization.。
材料科学基础 期末考试 历届考试试题 复习资料
四川理工学院试卷(2009至2010学年第1学期) 课程名称: 材料科学基础 命题教师: 罗宏 适用班级:2007级材料科学与工程及高分子材料专业 考试(考查) 年 月 日 共 页 注意事项: 1、 满分100分。
要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。
2、 考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方,否则视为废卷。
3、 考生必须在签到单上签到,若出现遗漏,后果自负。
4、 如有答题纸,答案请全部写在答题纸上,否则不给分;考完请将试卷和答题卷分别一同交回,否则不给分。
试题答案及评分标准 一、判断题:(10分,每题1分,正确的记“√” , 错误的记“×”) 1.因为晶体的排列是长程有序的,所以其物理性质是各向同性。
(×) 2. 刃型位错线与滑移方向垂直。
(√) 3.莱氏体是奥氏体和渗碳体的片层状混合物。
(×) 4.异类原子占据空位称为置换原子,不会引起晶格畸变。
(×) 5.电子化合物以金属键为主故有明显的金属特性。
(√) 6.冷拉后的钢条的硬度会增加。
(√) 7.匀晶系是指二组元在液态、固态能完全互溶的系统。
(√) 8.根据菲克定律,扩散驱动力是浓度梯度,因此扩散总是向浓度低的方向进行。
(×)9. 细晶强化本质是晶粒越细,晶界越多,位错的塞积越严重,材料的强度也就越高。
(√)10. 体心立方的金属的致密度为0.68。
(√)二、单一选择题:(10分,每空1分)1. 体心立方结构每个晶胞有(B)个原子。
(A)3 (B)2 (C)6 (D)12. 固溶体的不平衡凝固可能造成(A)(A)晶内偏析(B)晶间偏析(C)集中缩孔(D)缩松3.属于<100>晶向族的晶向是()(A)[011] (B)[110] (C)[001] (D)[101]4.以下哪个工艺不是原子扩散理论的具体应用。
( )(A)渗氮(B)渗碳(C)硅晶片掺杂(D)提拉单晶硅5. 影响铸锭性能主要晶粒区是(C)(A)表面细晶粒区(B)中心等轴晶(C)柱状晶粒区(D)三个区影响相同6.属于包晶反应的是(A )(L 表示液相,A、B表示固相)(A)L+A→B (B)L+B→C+B(C)L→A+B (D)A+B→L7.对于冷变形小的金属,再结晶核心形成的形核方式一般是(A)(A)凸出形核亚(B)晶直接形核长大形核(B)亚晶合并形核(D)其他方式8. 用圆形钢饼加工齿轮,下述哪种方法更为理想?(C)(A)由钢板切出圆饼(B)由合适的圆钢棒切下圆饼(C)由较细的钢棒热镦成饼(D)铸造成形的圆饼第1页(D)Array C)材料结构一次成型性(D)可重组性B )形式存在。
材料科学与工程基础期末试题
材料科学与工程基础期末试题一、选择题(每题2分,共10分)1. 材料的力学性能主要包括哪些方面?A. 硬度和韧性B. 强度和塑性C. 韧性和导电性D. 硬度和导热性2. 下列哪种材料属于金属材料?A. 橡胶B. 陶瓷C. 合金D. 塑料3. 材料的微观结构对其宏观性能有何影响?A. 无影响B. 微观结构决定宏观性能C. 宏观性能决定微观结构D. 两者相互独立4. 以下哪种材料具有较好的热稳定性?A. 聚氯乙烯B. 聚苯乙烯C. 聚碳酸酯D. 聚乙烯5. 材料的疲劳是指材料在何种条件下的性能退化?A. 长期受力B. 瞬间受力C. 周期性受力D. 高温条件下二、填空题(每空1分,共10分)1. 材料的硬度是指材料抵抗________的能力。
2. 金属材料的塑性变形主要通过________来实现。
3. 陶瓷材料通常具有________和________的性质。
4. 聚合物材料的分子结构对其________和________有重要影响。
5. 复合材料是由两种或两种以上不同________和________组合而成的材料。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述材料的分类及其特点。
2. 描述金属材料的腐蚀机理,并提出防止腐蚀的措施。
3. 解释半导体材料在现代科技中的重要性。
四、计算题(每题20分,共40分)1. 一根直径为10mm的钢棒,在一端受到1000N的拉力,假设钢的杨氏模量为200GPa,求钢棒的伸长量。
2. 一块厚度为5mm,面积为100cm²的铝板,在100℃的环境下放置1小时后,其长度增加了0.2mm。
假设铝的线膨胀系数为23.6×10^-6/℃,计算铝板在室温(20℃)到100℃之间的平均线性膨胀系数。
五、论述题(30分)选择一种你感兴趣的新型材料,论述其结构特征、性能优势以及可能的应用领域。
材料科学与工程基础 (1)
材料科学与工程基础一、填空题1. 原子中的一个电子的空间位置和能量可用以下四个量子数来决定 , , 和 。
2. 在多电子的原子中,核外电子的排布遵循以下三个原则: , ,和 。
3. 同一周期中,从左至右,元素的核电荷数依次增多,原子半径逐步减小,因此,金属性 ,非金属性 ;而在同一主族的元素中,从上至下元素的金属性 ,非金属性 。
4. 金属键的主要特点是 ,而离子键的基本特点是 ,共价键则是 。
通常情况下,以离子键结合形成的材料主要是___________;以金属键结合形成的材料主要是__________;以共价键结合形成的材料主要是___________。
5. 范德华力包括___________________________________,对物质的物理性质影响较大的方面主要为_____________________________。
6. 对比化学键、氢键和范德华力,结合力由高到低分别是_______________________。
7. 所有晶体可以归属 个晶系和 点阵,而正交晶系中包括 、 、 和 四种点阵类型。
8. 空间点阵的主要特征是每个阵点在空间分布必须具有 。
9. 在立方晶系中,晶向指数和晶面指数的数字和顺序相同时,该晶向必然在位向上 该晶面。
10. 点阵中的各组晶面,其面间距各不相同。
一般是晶面指数 的晶面,其面间距较大。
11. 三种典型的金属晶体结构是 、 和 ,其中 不能称为一种空间点阵。
12. 每个面心立方晶胞中共有 个八面体间隙, 个四面体间隙,其大小分别为 和 。
13. 简单立方晶体的配位数有______个;体心立方晶体的配位数有______个;面心立方晶体的配位数有_______个;14. 面心立方晶体的致密度是__________;密排六方晶体的致密度与比体心立方的致密度___________。
15. 影响置换固溶体固溶度的因素,主要有 、 、_____________ 和 。
《材料科学基础(上)》期末考试试卷A卷和答案A,2020年12月
第1页###############材料科学与工程专业 《材料科学基础(上)》期末考试试卷(A )(后附参考答案及评分标准)考试时间:120分钟 考试日期:2020年12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,共26分,每小题2分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案题号 11 12 13 答案1. 聚乙烯高分子材料中的C -H 化学键属于( )。
A. 金属键B. 离子键C. 共价键D. 氢键 2. CsCl 的晶体结构类型属于( )。
A. 简单立方B. 体心立方C. 面心立方D. 密排六方 3. α-Fe 的晶体结构类型属于( )。
A. 简单三斜B. 体心立方C. 面心立方D. 底心正交 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D. 压力梯度得分 年级 专业 姓名 学号装订线5. 下面关于回复与再结晶机制的差别中,正确的是()。
A. 回复不需要孕育期,而再结晶需要孕育期B. 回复不需要激活能,而再结晶需要激活能C. 回复不能降低形变态的应变能,而再结晶将降低形变态的应变能D. 以上说法都不正确6. 位错运动包括位错的滑移和位错的攀移,其中()。
A. 螺位错只作滑移,刃位错既可滑移又可攀移B. 螺位错只作攀移,刃位错只作滑移C. 螺位错既可滑移又可攀移,刃位错只作滑移D. 螺位错只作滑移,刃位错只作攀移7. 晶体中热缺陷的浓度随温度()。
A. 线性增加B. 呈指数规律增加C. 无变化规律D. 线性减少8. 下列说法错误的是()。
A. 螺型位错线与滑移方向平行B. 金属中点缺陷的存在使其电阻减小C. 晶界比晶内更容易氧化和优先腐蚀D. 间隙原子的形成能大于空位形成能9. 下面关于对再结晶温度影响的说法中,错误的是()。
A. 冷形变程度越小则再结晶温度越高B. 在相同冷形变程度下,原始晶粒尺寸越小则再结晶温度越低C. 第二相粒子分布越弥散则再结晶温度越低D. 以上说法都正确10. 面心立方结构每个晶胞占有()个原子。
材料科学与工程基础-期中期末复习考试题库
1.材料是由物质构成的,因而物质就是材料。
√××2.材料是指用来制造某些有形物体的基本物质。
√×√3.按照化学组成,可以把材料分为三种基本类型(A)金属材料、硅酸盐、有机高分子材料(B)陶瓷材料、高分子材料、钢铁(C)有机高分子材料、金属材料、无机非金属材料(D)有机材料、无机非金属材料、金属材料C4×5×6√7√8√9.10.Na×112s2p12.Cu×13.S1.2.√3.共价键中两个成键电子的自旋方向必须相反。
√4.元素的电负性是指元素的原子在化合物中把电子引向自己的能力。
√5.两元素的电负性相等或接近,易形成离子键,不易形成共价键。
×6.两元素的电负性差较大,易形成离子键,不易形成共价键。
√7.离子键的基本特点是以离子而不是以原子为结合单元。
√8.范德华力既无方向性亦无饱和性,氢键有方向性但无饱和性。
×9.范德华力既无方向性亦无饱和性,氢键有方向性和饱和性。
√10.绝大多数金属均以金属键方式结合,它的基本特点是电子共有化。
×11.共价键既有饱和性又有方向性。
√12.两种元素电负性差值决定了混合键合中离子键的比例。
√×√13×14×15×1617√××1×2×345√6.×7.×8.共价键是由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。
√×√?×(只能是两个原子间)9.离子化合物的配位数取决于离子最有效的堆积。
√××10.在氧化物中,O2-的配位数主要有4、6、12三种类型。
√××11.金属原子的配位数越大,近邻的原子数越多,相互作用越强,原子半径越小。
√××12.金属原子半径随配位数增加而增加。
材料科学与工程期末考核复习试题
材料科学与工程期末考试复习试题篇一:材料科学与工程基础期末试题《材料科学基础》试卷Ⅴ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间关系的图解。
3.晶体的空间点阵分属于大晶系,其中正方晶系点阵常数的特点为,请列举除立方和正方晶系外其他任意三种晶系的名称交(任选三种)。
4.合金铸锭的宏观组织包括三部分。
5.在常温和低温下,金属的塑性变形主要是通过的方式进行的。
此外还有和折等方式。
6.成分过冷区从小到大,其固溶体的生长形态分别为。
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。
二、判断题(正确的打“√”错误的打“×”,每题1分,共12分)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。
材料工程基础复习题答案
材料工程基础复习题答案一、单项选择题1. 材料的力学性能主要包括哪些方面?A. 弹性、塑性、韧性B. 弹性、硬度、韧性C. 弹性、塑性、硬度D. 弹性、塑性、韧性、硬度答案:D2. 材料的热处理工艺中,退火的主要目的是?A. 提高硬度B. 提高韧性C. 降低硬度D. 增加塑性答案:C3. 材料的疲劳破坏通常发生在哪个阶段?A. 弹性变形阶段B. 塑性变形阶段C. 断裂阶段D. 疲劳裂纹扩展阶段答案:D二、多项选择题1. 以下哪些因素会影响材料的力学性能?A. 材料的化学成分B. 材料的微观组织C. 材料的加工工艺D. 材料的使用环境答案:ABCD2. 材料的断裂韧性与哪些因素有关?A. 材料的微观结构B. 材料的表面状态C. 材料的尺寸D. 材料的加载速率答案:ABCD三、填空题1. 材料的硬度是指材料抵抗______的能力。
答案:硬物压入表面2. 材料的韧性是指材料在受到______时吸收能量的能力。
答案:外力作用3. 材料的疲劳是指材料在______的循环应力作用下发生的破坏。
答案:长时间四、简答题1. 简述材料的热处理工艺中正火和退火的区别。
答案:正火是将材料加热到一定温度后迅速冷却,目的是提高材料的硬度和强度;退火是将材料加热到一定温度后缓慢冷却,目的是降低材料的硬度,提高塑性和韧性。
2. 描述材料的疲劳破坏过程。
答案:材料的疲劳破坏过程通常包括三个阶段:疲劳裂纹的萌生、疲劳裂纹的扩展和最终断裂。
在循环应力作用下,材料表面或内部的微小缺陷逐渐发展成为裂纹,随着应力循环次数的增加,裂纹逐渐扩展,最终导致材料的断裂。
五、计算题1. 已知某材料的屈服强度为300MPa,求该材料在受到150MPa的持续应力作用下是否会发生塑性变形。
答案:不会发生塑性变形,因为持续应力150MPa小于材料的屈服强度300MPa。
2. 计算材料在受到循环应力作用下的疲劳寿命,已知材料的疲劳极限为200MPa,循环应力幅值为100MPa。
材料科学考试题库及答案
材料科学考试题库及答案一、选择题1. 以下哪种材料属于金属材料?(A)A. 钢铁B. 塑料C. 陶瓷D. 木材2. 以下哪种材料具有最高的强度?(B)A. 钢铁B. 碳纤维C. 玻璃D. 橡胶3. 以下哪种材料具有良好的电绝缘性能?(C)A. 铜线B. 铝线C. 环氧树脂D. 石墨4. 以下哪种材料具有最高的熔点?(D)A. 铝B. 铁C. 铅D. 钨二、填空题1. 材料的力学性能主要包括____、____、____、____等。
答案:强度、韧性、塑性、硬度2. 金属材料的晶体结构主要有____、____、____三种。
答案:体心立方、面心立方、六方最密堆积3. 以下四种材料中,____具有最高的热稳定性,____具有最好的化学稳定性。
答案:陶瓷、塑料三、判断题1. 金属材料的疲劳破坏是由于材料内部应力集中造成的。
(×)2. 塑料的强度低于金属材料。
(√)3. 碳纤维是一种新型复合材料,具有高强度、低密度和优良的耐腐蚀性能。
(√)四、简答题1. 简述材料科学的基本任务。
答案:材料科学的基本任务是研究材料的制备、结构、性能、应用及其之间的关系,为人类提供更好的材料。
2. 简述金属材料的腐蚀机理。
答案:金属材料的腐蚀机理主要有化学腐蚀、电化学腐蚀和应力腐蚀三种。
化学腐蚀是指金属与气体、液体等介质直接发生化学反应;电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中,由于电极反应而引起的腐蚀;应力腐蚀是指金属在应力作用下,由于腐蚀介质的作用而引起的腐蚀。
五、论述题1. 论述材料科学与工程在现代社会发展中的作用。
答案:材料科学与工程在现代社会发展中具有重要作用,主要表现在以下几个方面:(1)提高生产效率:新型材料的研发和应用,可以提高生产设备的性能,从而提高生产效率。
(2)节约能源:新型材料具有优良的节能性能,可以降低能源消耗。
(3)保护环境:新型材料具有优良的环保性能,可以减少环境污染。
(4)促进科技创新:新型材料的研发和应用,可以推动相关领域的科技创新。
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(下)》期末考试试卷A卷及参考答案A,2020年6月
第1页##############材料科学与工程专业 《材料科学基础(下)》期末考试试卷(A )(后附参考答案及评分标准)考试时间:120分钟 考试日期:2020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,共26分,每小题2分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案题号 11 12 13 答案1. 下列表达式属于包析转变的是( )(L 表示液相,A 、B 、C 表示固相) A. L+ B →A B. A+B→C C. L→A+B D. A+B→L2. 确定二元合金的成分需要几个自由度?( )A. 0B. 1C. 2D. 3 3. 偏晶、共析和熔晶转变有何共同特点?( )A. 这三个转变都是在恒温下进行的B. 这三个转变的生成相都是固相C. 这三个转变都不是恒温转变D. 这三个转变的反应相都是液相得分 年级 专业 姓名 学号装订线4. 固溶体的不平衡凝固可能造成()A. 晶间偏析B. 集中缩孔C. 晶内偏析D. 缩松5. 下列关于相变与相图说法错误的是()A. 温度高于液相线的合金为液态B. 相图自由度f = 0说明任何因素的变化都会造成系统平衡状态的变化C. 温度低于固相线的合金为固态D. 纯金属凝固过程温度发生变化6. 下面哪项不是共晶转变和共析转变的共同特点?()A. 都是由一个相同时转变成二个相B. 都是恒温转变C. 生成相都是固相D. 这两个转变的反应相中都有液相7. 一杯冰和水的混合物是属于()A. 一元一相B. 一元二相C. 二元一相D. 二元二相8. 单组元系统的自由度数最多为()A. 0B. 1C. 2D. 39. 三元合金系统处于三相共存平衡状态时,系统的自由度数为()A. 0B. 1C. 2D. 310. 在平衡条件下,100˚C的纯水处于()A. 液态B. 气态C. 气、液两相共存状态D. 固、气两相共存状态第2页11. 在二元相图中,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D. 三相区12. 以下说法正确的是()A. 共晶的两组元在液态和固态下均无限互溶B. 匀晶的两组元在液态下无限互溶,在固态下有限互溶C. 枝晶偏析是在平衡凝固过程中产生D. 冷却速度较快时导致非平衡凝固13. 关于纯金属凝固下列说法错误的是()A. 纯金属凝固时,其冷却曲线(温度-时间)是水平的B. 纯金属凝固时系统自由度f = 0C. 纯金属凝固时温度下降D. 纯金属凝固是在恒温下进行的二、填空题。
材料科学与工程基础期末考试复习解答题汇总课件
912℃结构变化时,体积变化率为:
ΔV/ V0=(0.0486- 0.0493/0.0493=-0.014=-1.4% ( 2分)
从室温加热铁到912℃时,体积逐渐增大;
( 1分)
912℃时,铁从bcc转变为fcc,体积减小;
( 1分)
912℃到1000℃,体积逐渐增大;
( 1分)
材料科学与工程基础期末考试复习解答题汇总
6 归纳总结3种典型金属结构(bcc、fcc 和hcp)的晶体学特点 (配位数、每个晶胞中的原子数、点阵常数、致密度和最近的 原子间距)。
体心立方(bcc):8;2;a;0.68;
面心立方(fcc): 12;4;a; 0.74;
密排六方(hcp): 12;6;a,c,c/a =1.633;0.74;a
5mm的金属铂板的氢原子质量。假设在稳定条件下氢原子的扩
散系数为1.0×10-8m2/s,铂板高低压两侧氢浓度分别为
2.4kg/m3和0.6kg/m3。 公式- 代入数据- 结果
(6分)
解:稳定条件下,由菲克第一定律可得: ;
(3分)
每小时通过面积为0.20m2金属铂板的氢原子质量为: (3分)
材料科学与工程基础期末考试复习解答题汇总
7
5.628Ǻ
2.8148Ǻ
a
b
c
NaCl晶体的微观结构(a、b)及等 同点分布(c)
材料科学与工程基础期末考试复习解答题汇总
8
面心立方化合物氧化镁, 氯化钠的致密度为:
4(4ЛR3/3)+4(4Лr3/3)/(2 R+2 r)3=
原子相同时,致密度与原子大小无关;
当不同种类的原子出现时,其原子的相对大小必然影响致密
工程材料期末复习题①(含答案)
工程材料复习题简答题1、金属晶体的常见晶格有哪三种?α-Fe、γ-Fe各是什么晶格?体心、面心、密排六方α-Fe:体心立方结构γ-Fe:面心立方结构2、什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?溶质原子使固溶体的强度和硬度升高的现象称固溶强化。
固溶强化的原因是晶格畸变。
晶格畸变增大位错运动的阻力,使金属的滑移变形更加困难,提高了金属的强度和硬度。
3、实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?实际金属晶体中存在点缺陷(空位、间隙原子、置换原子)、线缺陷(位错)、面缺陷(晶界、亚晶界)三类晶体缺陷。
点缺陷造成晶格畸变,使材料强度增加。
位错密度增加,材料强度增加。
晶界越多,晶粒越细,金属强度越高,同时塑性越好。
4、Fe—C合金中基本相有哪些?基本组织有哪些?基本相:铁素体(F)、渗碳体(Fe3C)、奥氏体(A)基本组织:铁素体(F)、渗碳体(Fe3C)、奥氏体(A)、珠光体(P)、莱氏体(L d)5、简述钢的硬度、强度、塑性、韧性与含碳量的关系。
随着钢中含碳量的增加,塑性、韧性下降,硬度增加。
当含碳量小于0.9%时,含碳量增加,钢的强度增加。
而当含碳量大于0.9%时,渗碳体以网状分布于晶界或以粗大片状存在,使得强度随之下降。
6、M有何特征?它的硬度取决于什么因素?低碳M有何特征?M是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
它的硬度主要取决于M的含碳量,含碳越高,M的强度、硬度越高。
低碳M是板条状M,它具有良好的塑性和韧性,较高的断裂韧度和较低的韧脆转变温度。
7、进行退火处理的目的是什么?(1)降低钢的硬度以便于进行切削加工;(2)消除残余应力,以稳定钢件尺寸,并防止其变形和开裂;(3)使化学成分均匀,细化晶粒,改善组织,提高钢的力学性能。
(4)改善组织,为最终热处理作好组织准备8、淬火钢中的残余奥氏体对工件性能有何影响?如何防止?残余奥氏体降低钢的硬度和耐磨性;工件使用过程中,由于残余奥氏体发生转变,使工件尺寸发生变化,从而降低工件的尺寸精度。
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1.材料就是由物质构成的,因而物质就就是材料。
√××2.材料就是指用来制造某些有形物体的基本物质。
√×√3.按照化学组成,可以把材料分为三种基本类型(A)金属材料、硅酸盐、有机高分子材料(B)陶瓷材料、高分子材料、钢铁(C)有机高分子材料、金属材料、无机非金属材料(D)有机材料、无机非金属材料、金属材料C4.在四个量子数中,m s就是确定体系角动量在磁场方向的分量(ml)。
×5.在四个量子数中,m l决定电子自旋的方向(ms)。
×6.在四个量子数中,n就是第一量子数,它决定体系的能量。
√7.在四个量子数中,l就是第二量子数,它决定体系角动量与电子几率分布的空间对称性。
√8.原子中每个电子必须有独自一组四个量子数。
n,l,ml,ms√9.泡利不相容原理、能量最低原则与洪特规则就是电子在原子轨道中排列必须遵循的三个基本原则。
√10.Na原子中11个电子的填充方式为1s22s22p53s2。
1s22s22p63s1×11.按照方框图×12.Cu原子的价电子数就是___3___个。
×13.S原子的价电子数就是5个。
×1、晶体物质的共同特点就是都具有金属键。
×2 、金属键既无方向性,也无饱与性。
√3、共价键中两个成键电子的自旋方向必须相反。
√4.元素的电负性就是指元素的原子在化合物中把电子引向自己的能力。
√5.两元素的电负性相等或接近,易形成离子键,不易形成共价键。
×6.两元素的电负性差较大,易形成离子键,不易形成共价键。
√7.离子键的基本特点就是以离子而不就是以原子为结合单元。
√8.范德华力既无方向性亦无饱与性,氢键有方向性但无饱与性。
×9.范德华力既无方向性亦无饱与性,氢键有方向性与饱与性。
√10.绝大多数金属均以金属键方式结合,它的基本特点就是电子共有化。
×11.共价键既有饱与性又有方向性。
√12.两种元素电负性差值决定了混合键合中离子键的比例。
√×√13.范德华力包括取向力、色散力与氢键三种类型。
√××14.原子的基本键合中不一定存在着电子交换。
√××15.氢键具有方向性,但无饱与性。
√××16.三种基本键合的结合强弱顺序为金属键>离子键>共价键。
√××17.金属键就是由众多原子最(及次)外层电子释放而形成的电子气形成的,因而具有最高的键能。
√××1.随着两个原子间距离减小,相互间的吸引力下降,排斥力增加。
√××2.两个原子处于平衡间距时,键能最大,能量最高。
√××3.同一周期中,原子共价半径随价电子数的增加而增加。
√××(C-0、771, N-0、70, O-0、66, F-0、64)4.同一族中,原子共价半径随价电子到原子核的距离增加而减小。
√××5.正离子的半径随离子价数的增加而减小。
√×√6.原子半径大小与其在晶体中配位数无关。
√××7.所谓原子间的平衡距离或原子的平衡位置就是吸引力与排斥力的合力最小的位置。
√××8.共价键就是由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。
√×√?×(只能就是两个原子间)9.离子化合物的配位数取决于离子最有效的堆积。
√××10.在氧化物中,O2-的配位数主要有4、6、12三种类型。
√××11.金属原子的配位数越大,近邻的原子数越多,相互作用越强,原子半径越小。
√××12.金属原子半径随配位数增加而增加。
√×√13.金属半径就是原子间平衡间距的一半。
(A)√,(B)×,(C),(D)A1.当中心原子的杂化轨道为sp3d x2时,其配位原子的空间排列为(A)四方锥形(B)三方双锥形(C)八面体形B2、原子轨道杂化形成杂化轨道后,其轨道数目、空间分布与能级状态均发生改变。
√××3.杂化轨道就是原子不同轨道线性组合后的新原子轨道,而分子轨道则就是不同原子轨道线性组合成的新轨道。
√×√4.δ轨道就是由两个d轨道线性组合而成,它们就是(A)d x2、d x2(B)d x2-y2、d x2-y2(C)d xy、d xyB5.费米能级就是对金属中自由电子能级填充状态的描述。
√××(T=0K时)6.费米能级就是,在T=0K时,金属原子中电子被填充的最高能级,以下能级全满,以上能级全空。
√××7.按照费米分布函数,T≠0时,-------------,f(E)=1/2(A)E=E F (B)E<E F (C)E>E FA8.在固体的能带理论中,能带中最高能级与最低能级的能量差值即带宽,取决于聚集的原子数目。
√××9.能带就是许多原子聚集体中,由许多原子轨道组成的近似连续的能级带。
√×√?×(原子轨道裂分的分子轨道)10、价带未填满(A)绝缘体,(B)导体,(C)半导体,(D)B11.满带与空带重叠(A)绝缘体,(B)半导体,(C)导体,(D)C12.满带与空带不重叠(A)绝缘体,(B)导体,(C)半导体,(D)A,C13.能带宽度与原子数目无关,仅取决于原子间距,间距大,带宽大。
(A)√,(B)×,(C),(D)B14.原子数目越多,分裂成的能带宽度越大。
(A)√,(B)×,(C),(D)B15.能带宽度与原子数目无关,仅取决于原子间距,间距小,带宽大。
(A)√,(B)×,(C),(D)A1、具有一定有序结构的固态物质就就是晶体。
√××2.同一晶面族的晶面形状相同,面上原子密度相同,彼此相互平行。
√××3.在实际应用的工业金属中都存在各向异性。
√××4.空间点阵相同的晶体,它们的晶体结构不一定相同。
√ ×√5.空间点阵有14种,它们每个点阵都代表一个原子。
√ ××6.如果空间点阵中的每一个阵点只代表一个原子时,则空间点阵与晶体点阵就是同一概念。
√ ×√7.由液态转变为固态的过程称为凝固亦称结晶。
√××8.在立方晶系中点阵(晶格)常数通常就是指____。
a)最近的原子间距, (B) 晶胞棱边的长度, (C)棱边之间的夹角B9.空间点阵中每个阵点周围具有等同的环境。
√×√10.空间点阵只可能有____种型式。
(A)12,(B)14,(C)16,(D)18B11.空间点阵结构中只可能划分出____个晶系。
(A)5,(B)6,(C)7,(D)8C12.晶格常数常用____表示。
(A)a,b,c;(B)α,β,γ;(C)a,b,c与α,β,γ;(D)都不就是C13.晶胞中原子占有的体积分数称为____。
(A)配位数,(B)致密度,(C)点阵常数,(D)晶格常数B1.fcc密排面的堆垛顺序就是___。
(A)A BA B,(B)A BCD,(C)A BCAC2.fcc结构的致密度为___。
(A)0、62,(B)0、68,(C)0、74,(D)0、82C3.fcc结构的配位数就是___。
(A)6,(B)8,(C)10,(D)12D4.fcc晶胞中原子数为___。
(A)6,(B)4,(C)3,(D)2B5.fcc晶胞中原子的半径就是____。
(A)21/2 a / 2, (B)21/2 a / 4, (C)31/2 a / 2, (D)31/2 a / 4B6.以原子半径R为单位,fcc晶体的点阵常数a就是____。
(A)2 (2)1/2 R, (B)4 (2)1/2 R, (C)4 (3)1/2 R, (D)4 (3)1/2 R / 3A7.bcc结构的致密度为___。
(A)0、62,(B)0、68,(C)0、74,(D)0、82B8.bcc结构的配位数就是___。
(A)6,(B)8,(C)10,(D)12B9.bcc晶胞中原子数为___。
(A)6,(B)4,(C)3,(D)2D10.bcc晶胞中原子的半径就是___。
(A)21/2 a / 2, (B)21/2 a / 4, (C)31/2 a / 4, (D)31/2 a / 2C11.以原子半径R为单位,bcc晶体的点阵常数a就是___。
(A)2 (2)1/2 R, (B)4 (2)1/2 R, (C)4 (3)1/2 R/2, (D)4R / (3)1/2D12.hcp密排面的堆垛顺序就是___。
(A)A BA B,(B)A BCD,(C)A BCAA13.hcp结构的致密度为___。
(A)0、82,(B)0、74,(C)0、68,(D)0、62B14.hcp 结构的配位数就是___。
(A)12,(B)10,(C)8,(D)6A15.hcp晶胞中原子数为____。
(A)3,(B)4,(C)5,(D)6D16.在体心立方晶胞中,体心原子的坐标就是____。
(A)1/2,1/2,0; (B)1/2,0,1/2; (C)1/2,1/2,1/2;(D)0,1/2,1/2C17.在fcc晶胞中,八面体间隙中心的坐标就是____。
(A)1/2,1/2,0; (B)1/2,0,1/2; (C)0,1/2,1/2;(D)1/2,1/2,1/2D18.每个面心立方晶胞有14个原子。
√××19.密排六方晶胞共有十七个原子。
√ ××1.下图为简单立方点阵晶胞,其中ABC面的指数就是____。
C2.下图为简单立方点阵晶胞,其中ABCD面的指数就是____。
C3.下图为简单立方点阵晶胞,AD的晶向指数就是____。
(A)A[111]4.下图为简单立方点阵晶胞,A B的晶向指数就是____。
C5. 下图为简单立方点阵晶胞,A C 的晶向指数就是____。
D6. 在下图的简单立方晶胞中,指数为(0 1 -1)的晶面就是____。
(A)ADE,(B)CDE,(C)ACE,(D)CHFC=CEG (F 为原点),以F 为原点若X 轴为FB,则C 正确。
7. 在下图的简单立方晶胞中,指数为(1 1 -1)的晶面就是____。
(A)AFD,(B)ACH,(C)ACE,(D)CHE BEGB 乘负号(-1,-1,1), 原点为D,由于就是晶面族,X轴方向变,可(1, 1, -1), 原点为F, BEG8. 在下图的简单立方晶胞中,____的晶向指数为[1 1 -1]。