中北大学材料科学与工程基础试题及答案

材料设计科学与工程基础知识单选题100道及答案解析

材料设计科学与工程基础知识单选题100道及答案解析1. 材料设计中，决定材料性能的最基本因素是（）A. 化学成分B. 组织结构C. 加工工艺D. 使用环境答案：A解析：化学成分是决定材料性能的最基本因素。

2. 下列属于金属材料的是（）A. 陶瓷B. 塑料C. 铝合金D. 玻璃答案：C解析：铝合金是典型的金属材料。

3. 高分子材料的特点不包括（）A. 密度小B. 强度高C. 耐腐蚀D. 绝缘性好答案：B解析：高分子材料通常强度相对较低。

4. 复合材料的优点是（）A. 性能单一B. 制备简单C. 综合性能好D. 成本低答案：C解析：复合材料能结合多种材料的优点，具有综合性能好的特点。

5. 材料的热性能不包括（）A. 导热性B. 热膨胀性C. 磁性D. 比热容答案：C解析：磁性不属于材料的热性能。

6. 金属材料的强化方法不包括（）A. 固溶强化B. 弥散强化C. 老化强化D. 细晶强化答案：C解析：老化强化不是金属材料常见的强化方法。

7. 陶瓷材料的主要化学键是（）A. 金属键B. 共价键C. 离子键D. 范德华力答案：B解析：陶瓷材料主要以共价键结合。

8. 下列材料中，韧性最好的是（）A. 陶瓷B. 金属C. 高分子D. 复合材料答案：B解析：金属材料通常具有较好的韧性。

9. 材料的疲劳性能是指（）A. 抵抗多次重复加载的能力B. 高温下的性能C. 低温下的性能D. 腐蚀环境下的性能答案：A解析：材料的疲劳性能指抵抗多次重复加载的能力。

10. 用于航空航天领域的材料通常要求（）A. 低密度B. 高强度C. 耐高温D. 以上都是答案：D解析：航空航天领域的材料需要具备低密度、高强度、耐高温等特性。

11. 纳米材料的特点不包括（）A. 表面效应B. 小尺寸效应C. 宏观量子隧道效应D. 大体积效应答案：D解析：纳米材料具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，没有大体积效应。

12. 材料的硬度测试方法不包括（）A. 布氏硬度B. 洛氏硬度C. 维氏硬度D. 拉伸硬度答案：D解析：拉伸试验不是用于测试硬度的，常见的硬度测试方法有布氏、洛氏和维氏硬度。

材料科学与工程基础300道选择题（答案）知识分享

材料科学与工程基础300道选择题（答案）知识分享第一组材料的刚性越大，材料就越脆。

F按受力方式，材料的弹性模量分为三种类型，以下哪一种是错误的：DA. 正弹性模量（E）B. 切弹性模量（G）C. 体积弹性模量（G）D. 弯曲弹性模量（W）滞弹性是无机固体和金属的与时间有关的弹性，它与下列哪个因素无关BA 温度；B 形状和大小；C 载荷频率高弹性有机聚合物的弹性模量随温度的升高而AA. 上升；B. 降低；C. 不变。

金属材料的弹性模量随温度的升高而BA. 上升；B. 降低；C. 不变。

弹性模量和泊松比ν之间有一定的换算关系，以下换算关系中正确的是DA. K=E /[3(1+2ν)]；B. E=2G (1-ν)；C. K=E /[3(1-ν)]；D. E=3K (1-2ν)；E. E=2G (1-2ν)。

7.Viscoelasticity”的意义是BA 弹性；B粘弹性； C 粘性8.均弹性摸量的表达式是AA、E=σ/εB、G=τ/rC、K=σ。

/（△V/V）9.金属、无机非金属和高分子材料的弹性摸量一般在以下数量级范围内C GPaA.10-102、＜10，10-102B.＜10、10-102、10-102C.10-102、10-102、＜1010.体心立方晶胞的金属材料比面心立方晶胞的同类金属材料具有更高的摸量。

T11.虎克弹性体的力学特点是BA、小形变、不可回复B、小形变、可回复C、大形变、不可回复D、大形变、可回复13、金属晶体、离子晶体、共价晶体等材料的变形通常表现为，高分子材料则通常表现为和。

AA 普弹行、高弹性、粘弹性B 纯弹行、高弹性、粘弹性C 普弹行、高弹性、滞弹性14、泊松比为拉伸应力作用下，材料横向收缩应变与纵向伸长应变的比值υ=ey/ex F第二组1.对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型CA. 简单拉伸；B. 简单剪切；C. 扭转；D. 均匀压缩2.对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的基本类型ABDA. 简单拉伸；B. 简单剪切；C. 弯曲；D. 均匀压缩3.“Tension”的意义是AA 拉伸；B 剪切；C 压缩4.“Compress”的意义是CA 拉伸；B剪切； C 压缩5.陶瓷、多数玻璃和结晶态聚合物的应力-应变曲线一般表现为纯弹性行为T6.Stress”and “strain”的意义分别是AA 应力和应变；B应变和应力；C应力和变形7.对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的三种基本类型ACDA. tension；B. torsional deformation；C. shear；D. compression8.对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型CA. tension；B. shear；C. Flexural deformation；D. compression9.对各向同性材料，应变的三种基本类型是AA tension, shear and compression；B tension, shear and torsional deformation；C. tension, shear and flexural deformation10.非金属态聚合物的三种力学状态是AA、玻璃态、高弹态、粘流态。

中北大学材料力学习题册参考答案(1)

20.4 106 82 109
2.49 104
12
T 1103
max
Wt

0.053
40.8MPa
16
单位长度扭转角为
T
1103

0.0199rad / m
GIP 82 109 0.054
32
21
A
C
B

T x
解：扭矩图如图所示 AB 段的切应力
12 1000 103 2.2 103 0.5743 9.8x dx 1.12237 103 m
0
20109 0.5743
BC 段的轴力方程为
FN (x) F 12 A上g A下g(x 12)
BC 段的变形为
lBC
FN (x) dx l EA下
F 12 gA 上
[ c ] 12 g
1000 103 12 2.2 103 9.8 0.5743
2 106 12 2.2103 9.8
0.6596m2
AC 段的轴力方程为
FN
(x)

F

A 上
gx
AC 段的变形为
lAC
FN (x) dx= l EA上
材料力学习题册
参考答案
中学时
力学教研室
2019 年 3 月
第一章绪论
1 × 材料力学的任务是在满足强度、刚度和稳定性（安全性）的前提下，以最经济的代价，
为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，为设计既安全又经济的构件，提供必要的理
论基础和计算方法。
2 × 点的位移只有线位移，没有角位移。

2023材料科学基础考卷

专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 材料的四大基本性能中，下列哪一项是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力？A. 塑性B. 硬度C. 韧性D. 耐磨性2. 下列哪种晶体结构类型不具有滑移系？A. 面心立方B. 体心立方C. 六方最密D. 简单立方A. 钢铁B. 铝合金C. 玻璃D. 橡胶4. 下列哪个过程是纯金属凝固过程中原子排列从不规则到规则的过程？A. 凝固B. 凝固前沿C. 枝晶生长D. 偏析A. X射线衍射B. 扫描电镜C. 热分析D. 拉曼光谱二、判断题（每题1分，共5分）1. 材料的强度是指材料在外力作用下发生塑性变形的能力。

（错）2. 陶瓷材料的断裂韧性一般较低，因此容易发生断裂。

（对）3. 材料的熔点越高，其热稳定性越好。

（对）4. 晶体中的位错密度越高，材料的强度越高。

（错）5. 材料的疲劳寿命与加载频率成正比。

（错）三、填空题（每题1分，共5分）1. 材料的四大基本性能包括：____、____、____、____。

2. 晶体中原子排列的最小重复单元称为：____。

3. 金属材料在塑性变形过程中，位错的运动方式主要有：____、____、____。

4. 陶瓷材料的烧结过程主要包括：____、____、____。

5. 材料的热处理工艺主要包括：____、____、____。

四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述晶体与非晶体的区别。

2. 什么是位错？它在材料中的作用是什么？3. 简述纯金属凝固过程中晶粒长大的驱动力。

4. 什么是材料的疲劳？影响材料疲劳寿命的因素有哪些？5. 简述材料表面改性的目的和方法。

五、应用题（每题2分，共10分）1. 已知某金属的屈服强度为200MPa，求在拉伸过程中，当应力达到150MPa时，该金属的塑性应变是多少？2. 一块玻璃在室温下受到外力作用，为什么容易发生脆性断裂？3. 有一块铝合金，其熔点为660℃，现将其加热至700℃，请分析其组织结构可能发生的变化。

材料科学与工程基础300道选择题(答案)

第一组材料的刚性越大，材料就越脆。

F按受力方式，材料的弹性模量分为三种类型，以下哪一种是错误的：DA. 正弹性模量（E）B. 切弹性模量（G）C. 体积弹性模量（G）D. 弯曲弹性模量（W）滞弹性是无机固体和金属的与时间有关的弹性，它与下列哪个因素无关BA 温度；B 形状和大小；C 载荷频率高弹性有机聚合物的弹性模量随温度的升高而AA. 上升；B. 降低；C. 不变。

金属材料的弹性模量随温度的升高而BA. 上升；B. 降低；C. 不变。

弹性模量和泊松比ν之间有一定的换算关系，以下换算关系中正确的是DA. K=E /[3(1+2ν)]；B. E=2G (1-ν)；C. K=E /[3(1-ν)]；D. E=3K (1-2ν)；E. E=2G (1-2ν)。

7.Viscoelasticity”的意义是BA 弹性；B粘弹性； C 粘性8.均弹性摸量的表达式是AA、E=σ/εB、G=τ/rC、K=σ。

/（△V/V）9.金属、无机非金属和高分子材料的弹性摸量一般在以下数量级范围内C GPaA.10-102、＜10，10-102B.＜10、10-102、10-102C.10-102、10-102、＜1010.体心立方晶胞的金属材料比面心立方晶胞的同类金属材料具有更高的摸量。

T11.虎克弹性体的力学特点是BA、小形变、不可回复B、小形变、可回复C、大形变、不可回复D、大形变、可回复13、金属晶体、离子晶体、共价晶体等材料的变形通常表现为，高分子材料则通常表现为和。

AA 普弹行、高弹性、粘弹性B 纯弹行、高弹性、粘弹性C 普弹行、高弹性、滞弹性14、泊松比为拉伸应力作用下，材料横向收缩应变与纵向伸长应变的比值υ=ey/ex F第二组1.对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型CA. 简单拉伸；B. 简单剪切；C. 扭转；D. 均匀压缩2.对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的基本类型ABDA. 简单拉伸；B. 简单剪切；C. 弯曲；D. 均匀压缩3.“Tension”的意义是AA 拉伸；B 剪切；C 压缩4.“Compress”的意义是CA 拉伸；B剪切； C 压缩5.陶瓷、多数玻璃和结晶态聚合物的应力-应变曲线一般表现为纯弹性行为T6.Stress”and “strain”的意义分别是AA 应力和应变；B应变和应力；C应力和变形7.对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的三种基本类型ACDA. tension；B. torsional deformation；C. shear；D. compression8.对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型CA. tension；B. shear；C. Flexural deformation；D. compression9.对各向同性材料，应变的三种基本类型是AA tension, shear and compression；B tension, shear and torsional deformation；C. tension, shear and flexural deformation10.非金属态聚合物的三种力学状态是AA、玻璃态、高弹态、粘流态。

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。

2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。

2-3.试计算N壳层内的最大电子数。

若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。

并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。

2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。

2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合（3）乙烯C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合（5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？2-9.0℃时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3，如何解释这一现象？2-10.当CN=6时，K+离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(r Au=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？2-14.计算（a）面心立方金属的原子致密度；（b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子半径r Na+=0.097，r Cl-=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？2-15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。

中北大学材料科学与工程基础试题及答案

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 composites C: 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. Compute Poisson’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.。

材料科学与工程基础300道选择题(答案)

第一组材料的刚性越大，材料就越脆。

F按受力方式，材料的弹性模量分为三种类型，以下哪一种是错误的：DA. 正弹性模量（E）B. 切弹性模量（G）C. 体积弹性模量（G）D. 弯曲弹性模量（W）滞弹性是无机固体和金属的与时间有关的弹性，它与下列哪个因素无关BA 温度；B 形状和大小；C 载荷频率高弹性有机聚合物的弹性模量随温度的升高而AA. 上升；B. 降低；C. 不变。

金属材料的弹性模量随温度的升高而BA. 上升；B. 降低；C. 不变。

弹性模量和泊松比ν之间有一定的换算关系，以下换算关系中正确的是DA. K=E /[3(1+2ν)]；B. E=2G (1-ν)；C. K=E /[3(1-ν)]；D. E=3K (1-2ν)；E. E=2G (1-2ν)。

7.Viscoelasticity”的意义是BA 弹性；B粘弹性； C 粘性8.均弹性摸量的表达式是AA、E=σ/εB、G=τ/rC、K=σ。

/（△V/V）9.金属、无机非金属和高分子材料的弹性摸量一般在以下数量级范围内C GPaA.10-102、＜10，10-102B.＜10、10-102、10-102C.10-102、10-102、＜1010.体心立方晶胞的金属材料比面心立方晶胞的同类金属材料具有更高的摸量。

T11.虎克弹性体的力学特点是BA、小形变、不可回复B、小形变、可回复C、大形变、不可回复D、大形变、可回复13、金属晶体、离子晶体、共价晶体等材料的变形通常表现为，高分子材料则通常表现为和。

AA 普弹行、高弹性、粘弹性B 纯弹行、高弹性、粘弹性C 普弹行、高弹性、滞弹性14、泊松比为拉伸应力作用下，材料横向收缩应变与纵向伸长应变的比值υ=ey/ex F第二组1.对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型CA. 简单拉伸；B. 简单剪切；C. 扭转；D. 均匀压缩2.对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的基本类型ABDA. 简单拉伸；B. 简单剪切；C. 弯曲；D. 均匀压缩3.“Tension”的意义是AA 拉伸；B 剪切；C 压缩4.“Compress”的意义是CA 拉伸；B剪切； C 压缩5.陶瓷、多数玻璃和结晶态聚合物的应力-应变曲线一般表现为纯弹性行为T6.Stress”and “strain”的意义分别是AA 应力和应变；B应变和应力；C应力和变形7.对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的三种基本类型ACDA. tension；B. torsional deformation；C. shear；D. compression8.对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型CA. tension；B. shear；C. Flexural deformation；D. compression9.对各向同性材料，应变的三种基本类型是AA tension, shear and compression；B tension, shear and torsional deformation；C. tension, shear and flexural deformation10.非金属态聚合物的三种力学状态是AA、玻璃态、高弹态、粘流态。

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：A2. 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：B3. 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1. 请简述材料的晶体结构及其对材料性能的影响。

答：材料的晶体结构是指材料中原子、离子或分子的排列方式和周期性特征。

不同的晶体结构决定了材料的特定性能。

例如，金属材料的晶体结构主要为面心立方、体心立方和密堆积等形式，这种结构使金属具有优良的导电性和可塑性。

另外，晶体结构还影响材料的硬度、热膨胀性、熔点等性能。

因此，了解材料的晶体结构对于研究和设计高性能材料具有重要意义。

“材料科学与工程基础”第二章习题答案题目整合版.

“材料科学与工程基础”第二章习题1. 铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=0.287nm ，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子数。

ρ铁＝7.8g/cm3 1mol 铁＝6.022×1023 个=55.85g所以， 7.8g/1(cm)3=(55.85/6.022×1023)X /(0.287×10-7)3cm3X ＝1.99≈2（个）2.在立方晶系单胞中，请画出：（a ）[100]方向和[211]方向，并求出他们的交角；（b ）（011）晶面和（111）晶面，并求出他们得夹角。

（c ）一平面与晶体两轴的截距a=0.5,b=0.75,并且与z 轴平行,求此晶面的密勒指数。

（a ）[2 1 1]和[1 0 0]之夹角θ＝arctg2=35.26。

或cos θ==， 35.26θ=（b ）cos θ==35.26θ= （c ） a=0.5 b=0.75 z = ∞倒数 2 4/3 0 取互质整数（3 2 0）3、请算出能进入fcc 银的填隙位置而不拥挤的最大原子半径。

室温下的原子半径R ＝1.444A 。

（见教材177页）点阵常数a=4.086A最大间隙半径R’=（a-2R ）/2=0.598A4、碳在r-Fe （fcc ）中的最大固溶度为2.11﹪(重量百分数),已知碳占据r-Fe 中的八面体间隙,试计算出八面体间隙被C 原子占据的百分数。

在fcc 晶格的铁中，铁原子和八面体间隙比为1：1，铁的原子量为55.85，碳的原子量为12.01所以（2.11×12.01）/(97.89×55.85)＝0.1002 即碳占据八面体的10％。

5、由纤维和树脂组成的纤维增强复合材料，设纤维直径的尺寸是相同的。

请由计算最密堆棒的堆垛因子来确定能放入复合材料的纤维的最大体积分数。

见下图，纤维的最密堆积的圆棒，取一最小的单元，得，单元内包含一个圆（纤维）的面积。

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。

材料科学与工程基础部分习题答案

2-2： 12Mg: 25.11172-3: N 壳层: 共32个电子；K 、L 、M 、N 全满时： 70个2-4 O 壳层：共50个电子K 、L 、M 、N 、O 全满时： 102个2-6： CO 2： C sp 杂化，CH 4： C sp 3杂化，CH 2=CH 2： C sp 2杂化，H 2O ： O sp 3杂化，苯环： C sp 2杂化，羰基： C sp 2杂化。

2-10：若(按K +半径不变) 求负离子半径, 则：CN=6 r - = 0.321 nmCN=4 r - = 0.591 nmCN=8 r - = 0.182 nm2-11：（a ）: 一个Au 原子： 3.274×10-22（g ）（b ）（b ） 5.895×1019(个)（c ）（c ） v = 1.696×10-2（cm 3）(d) v’ = 1.253×10-2 (cm 3)(e) (e) v’/ v = 73.88%2-12 3.41 (g/cm 3)2-14 （a ） PF = 0.74（b ） PF = 0.64结论: (1) 同种原子晶体的致密度只与晶胞类型相关,与原子尺寸无关(2) 化合物晶体的离子致密度与离子大小相关2-15 2-15: x = 2 (个)2-16: V = 35.3 (A 0)32-17 面心立方: 0.74体心立方: 0.68密排六方: 0.742-182-20 (a) 8.07×1020 (个)(b) 1.79×10-22 (g)2-21 (a) 1.5346 ×1019个(b) (b) 0.6845mm(c) (c) 钡属于体心立方结构(致密度0.68)2-22 x = 4 (4个Mg 2+, 4个O 2-)2-24 过 (0, -1/2 , 0) , (1, 1/2 , 1) 点2-25 (a)θ=35.3°(b)θ=35.3°八面体间隙四面体间隙2-26 (3 2 0)2-27 (2 3 3)2-28 (a) [1 1 1] 和 [1 1 1](b) [1 1 0]2-29 (a) λ= 0.154 (nm)(b) (b) 2θ= 10.24°2-30 d 200= 0.2×10-9m a =0.4nm2-31 0.598 (A 0)2-33 Li:6.94 F:19 Mg:24.31 O:16MgO: 40 (w%)LiF: 60 (w%)(a) Li +: 16 (w%) F -: 44 (w%)Mg 2+: 24.1 (w%) O 2-: 15.9 (w%)2-37 ρ= 5.73 (g/cm 3)2-39 (1) ΔV / V = (0.0486-0.0493)/0.0493 = - 0.014 = - 1.4%(2) (2) 室温至912℃, 体积增大; 912℃, 体积减小；912℃至1000℃, 体积增大2-41 溶入的Sn 重量为 45.25(g)2-42 300 ~ 700℃: α相；800℃: β相；1000℃: 液相2-45 J= 1.05×1019/m 2sJ u C= 84原子/min2-46右螺型左螺型滑移矢量平行位错线 2-49 D =1.13×10-17 (m 2/s)2-50 x=75%a=5%y=15%正刃型滑移矢量垂直位错线负刃型3-6 结晶性：1，2，3，6，7，10非结晶性：5，8，9，11，（12，4）3-19 非桥氧的分数0.2153-21 临界半径比：r/R(1)(1)立方体配位：0.732(2)(2)八面体配位：0.414(3)(3)四面体配位：0.255(4)(4)三角形配位：0.1553-22立方晶系：Ca2+占立方体顶角，O2-占立方体面心，Ti4+占立方体体心配位数：Ca2+为12（12个O2-），Ti4+为6（6个O2-），O2-为（4个Ca2++2个Ti4+）3-25（a）：F （铁素体）+ A（奥氏体）（b）：F 0.01%C; A 0.4%C.(c): A是48.7%; F是51.3%.3-37 1.01×106g/m3 (1.01g/m3)4.1 V= 0.06638(nm3)4.2 0.37的黄铜大。

中北大学材料科学与工程基础考试重点

材料科学与工程基础复习重点一．Introduction（绪论）1.材料科学与工程基础的概念Materials Science ：involves investigating the relationships that exist between the structures and properties of materials (研究结构与性能之间的关系)Materials Engineering:designing the structure of a material to produce a predetermined set of properties, based on these structure-property correlations.(根据性能要求来,设计材料结构) 2.材料的四部分重要组成元素1）.Structure (结构)：relates to the arrangement of its internal components （内部成分的组织排列）2）.Property (性质)：a material trait in terms of the kind and magnitude of response to a specific imposed stimulus. (对于外界施加一种特别外力，材料所表现出的特征反应)3）.processing（加工）4）.performance （应用）四元素的关系：The structure of a material will depend on how it is processed.A material’s performance will be a function of its properties.3.材料的分类（按结构分）（1）Metals（金属）：Metallic material are normally combinations of metallic elements 。

《材料科学与工程基础》试题2套

《材料科学与工程基础》考试试题一、填空题1、体心立方晶胞原子数是，原子半径是，致密度为，配位数为。

2、金属晶体中常见的点缺陷有；线缺陷是；最主要的面缺陷是。

3、结晶的进行是依靠两个密切联系的基本过程实现的，这两个过程是和。

4、金属塑性变形的两种基本方式是和。

5、钢的奥氏体化分为、、和等四个基本过程。

6、钢铁材料中的马氏体常见组织形态有和，其亚结构分别是和。

7、根据共析钢转变产物的不同，可将C 曲线分为、和三个转变区。

8、钢中的硫和磷是有害杂质，硫的最大危害性是，磷的最大危害性是。

二、判断题1、在立方晶系中，(111)⊥[110]。

（）2、间隙相是溶质原子溶入溶剂晶格形成的固溶体。

（）3、体心立方晶体可以沿()101-晶面上的[111]晶向滑移。

（）4、在铁碳合金中，只有共析成分的的合金才能发生共析反应。

（）5、退火态铁碳合金室温下的组织均为铁素体加渗碳体。

（）6、所谓本质细晶粒钢，就是一种在任何加热条件下晶粒均不粗化的钢。

（）7、钢中合金元素含量越多，则淬火后钢的硬度越高。

（）8、具有低温回火脆性的钢，从回火温度快冷至室温即可避免产生回火脆性。

（）9、表面淬火既能改变钢的表面化学成分和性能，又能改善其心部的组织与性能。

（）10、在灰铸铁中，碳主要以石墨形式存在。

（）三、名词解释（每题4分，共16分）固溶强化过冷奥氏体晶间腐蚀滑移变形四、问答题（每题5分，共15分）1、晶粒大小对常温下金属的力学性能有何影响？试提出三种细化晶粒的方法，并简述其原理。

2、与珠光体转变和贝氏体转变比较，马氏体转变有哪些主要特点？3、碳素工具钢T12正火后的硬度在250HB以上，不利于机械加工，为什么有时还要进行正火处理？为了便于进行机械加工并为淬火做好组织准备在正火后还需要进行何种热处理？获得何种组织？五、画出Fe-Fe3C相图，标注相区、温度和成分，并回答下列问题（20分）1、写出包晶反应、共晶反应和共析反应的反应式，并注明温度、成分；2、分析45钢的平衡结晶过程，并绘出室温下的平衡组织示意图；3、求45钢在室温下，平衡组织中的组织组成物和相组成物的相对量；4、测得某铁碳合金平衡组织中的珠光体占96.1%，其余为二次渗碳体，求该合金的含碳量。

材料工程基础复习题及答案

材料工程基础复习题及答案一、选择题1. 材料科学与工程研究的核心是什么？A. 材料的合成B. 材料的性能C. 材料的加工D. 材料的结构与性能关系2. 金属材料的强度主要取决于以下哪个因素？A. 原子间结合力B. 晶格类型C. 晶粒大小D. 杂质含量3. 下列哪种材料属于高分子材料？A. 钢B. 玻璃C. 塑料D. 陶瓷4. 陶瓷材料通常具有哪些特性？A. 高强度、高韧性B. 耐高温、耐腐蚀C. 良好的导电性D. 良好的导热性5. 复合材料通常由哪些部分组成？A. 基体和增强体B. 金属和非金属C. 有机和无机D. 以上都是二、填空题6. 材料的力学性能主要包括______、______、______和硬度等。

7. 金属材料的塑性变形主要通过______和______两种机制实现。

8. 玻璃的主要成分是______，而陶瓷的主要成分是______。

9. 复合材料的______性能通常优于单一材料。

10. 材料的疲劳是指材料在______作用下逐渐发生损伤和断裂的现象。

三、简答题11. 简述材料的热处理工艺有哪些类型，并说明它们的主要作用。

12. 什么是材料的疲劳寿命？影响疲劳寿命的主要因素有哪些？13. 描述金属材料的腐蚀机理，并简述如何防止金属腐蚀。

14. 阐述高分子材料的加工方法及其应用领域。

15. 复合材料在现代工业中的应用有哪些优势？四、计算题16. 已知某金属材料的屈服强度为300 MPa，抗拉强度为400 MPa，试计算其弹性模量（假设弹性模量为210 GPa）。

17. 假设有一块长1米，宽0.5米，厚0.02米的钢板，其密度为7850 kg/m³，求该钢板的质量。

五、论述题18. 论述材料的微观结构如何影响其宏观性能，并给出一个具体的例子。

19. 讨论材料的可持续性在现代材料工程中的重要性，并提出实现材料可持续性的方法。

参考答案：1. D2. A3. C4. B5. A6. 弹性模量、屈服强度、抗拉强度7. 滑移、孪生8. 硅酸盐、氧化物9. 综合性10. 循环载荷11. 退火、正火、淬火、回火，分别用于降低硬度、细化晶粒、提高硬度和韧性、消除内应力。

材料科学与工程基础习题答案 (1)

第一章原子排列与晶体结构1.[110]， (111)， ABCABC…， 0.74 ， 12 , 4 ， a r 42=； [111]， (110) , 0.68 , 8 , 2 ， a r 43= ；]0211[， (0001) ， ABAB ， 0.74 ， 12 ， 6 ， 2a r =。

2. 0.01659nm 3 ， 4 ， 8 。

3. FCC ， BCC ，减少，降低，膨胀，收缩。

4. 解答：见图1－15.解答：设所决定的晶面为（hkl ），晶面指数与面上的直线[uvw]之间有hu+kv+lw=0，故有： h+k-l=0,2h-l=0。

可以求得（hkl ）＝（112）。

6 解答：Pb 为fcc 结构，原子半径R 与点阵常数a 的关系为ar 42=，故可求得a ＝0.4949×10-6mm 。

则（100）平面的面积S ＝a 2＝0.244926011×0-12mm 2，每个（100）面上的原子个数为2。

所以1 mm 2上的原子个数s n 1=＝4.08×1012。

第二章合金相结构一、填空1）提高，降低，变差，变大。

2）（1）晶体结构；（2）元素之间电负性差；（3）电子浓度；（4）元素之间尺寸差别 3）存在溶质原子偏聚和短程有序。

4）置换固溶体和间隙固溶体。

5）提高，降低，降低。

6）溶质原子溶入点阵原子溶入溶剂点阵间隙中形成的固溶体，非金属原子与金属原子半径的比值大于0.59时形成的复杂结构的化合物。

二、问答1、解答： α-Fe 为bcc 结构，致密度虽然较小，但是它的间隙数目多且分散，间隙半径很小，四面体间隙半径为0.291Ra ，即R ＝0.0361nm ，八面体间隙半径为0.154Ra ，即R ＝0.0191nm 。

氢，氮，碳，硼由于与α-Fe 的尺寸差别较大，在α-Fe 中形成间隙固溶体，固溶度很小。

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