2011材料科学基础考研试题
11年材科基真题校对版
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2011年清华839材科基真题1.二维点阵共有几种?指出其类型并用图表示。
画出石墨的二维点阵结构(垂直于C轴的面)。
解:二维点阵共有5种,如下表:2.底心正方、面心正方存不存在?为什么?解:均不存在。
底心正方可以连成简单正方;面心正方可以连成体心正方:3.试比较普通玻璃和石英玻璃结构和工艺上的异同。
解:石英玻璃:采用高纯度的硅砂作为原料。
传统制作方法为熔融-淬灭方法,即加热材料到熔融温度然后快速冷却到玻璃的固态相。
基本结构单元为硅氧四面体,彼此顶角相连在空间中形成三维网络,排列无序,缺乏对称性与周期性的重复。
普通玻璃:成分包括硅酸钠、硅酸钙等。
制作方法有浮法、平拉法和引上法。
R2O的加入使出现非桥氧,致使Si-O网络断裂,硅氧四面体失去原有的完整性和对称性,使得玻璃结构疏松。
4.一根镁棒,一根锌棒,轴向压缩,分析各自可能的形变方式,写出对应的滑移系统或孪生系统。
()解:类04年第八题,类05年第三题。
【这类型的题都是一样的套路,需要注意的是,Mg与Zn有区别:Zn因其c/a较大,其滑移系统为(0001)<11-20>共三个等价滑移系统,而Mg因c/a较小,其滑移面除了(0001)外还有{10-10}和{10-11}】5.如图,AB、CD是两条互相垂直的位错线,相距d。
AB柏氏矢量与AB呈30°夹角,CD的柏氏矢量垂直于CD,分别求AB、CD受到的作用力,并做图表示出来。
b2C DBd30°A b1解:6.利用相率辨别相图是否正确,并说明原因。
解:7.渗碳,已知渗到某一深度(0.12cm)需要1h,问渗到0.48cm需要多长时间。
解:由抛物线规律x2=K(C)t知:0.122=K*1;0.482=K*t;联立两式可得t=16h8.A—B二元合金相图,在固相不扩散、液相完全混合的情况下,水平放置的质量分数40%的二元合金溶液从左至右定向凝固成长为L的横截面均匀的合金棒。
11年湖南大学材料科学基础真题
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2011年材料科学基础真题一、名词解释(任选6题,每题5分,共30分)1.键能曲线:2.玻璃转变温度:当物质由固体加热或由熔体冷却时,在相当于晶态物质熔点绝对温度2/3~1/2温度附近出现热膨胀、比热容等性能的突变。
该温度称为玻璃转变温度。
3.空间点阵: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。
4.非均匀形核:熔融液体冷却过程中,依附于母相中某种界面上的形核过程。
5.共格界面:所谓共格晶界,是指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上,即两相的晶格是彼此衔接的界面上的原子为两者共有。
6.相图杠杆定律:某一成分的二元合金在某温度时,处于二元相图的两相区内,则两相之间的质量比可用“杠杆法则”求得。
在此温度处做一条水平线与该两相区的相界线相交,两个交点内水平线被合金的成分垂线分成两段,两相的质量比与这两线段的长度成反比,用相对百分数表示,这个现象好像力学中的杠杆,所以称为“杠杆定律”。
7.位错滑移:在一定应力作用下,位错线沿滑移面移动的位错运动。
二、简答题(共10题,任选6题,每题10分)1.MgO中加入Li2O后的空位浓度变化2.热塑性材料与热固性材料的结构与性能区别答:热塑性:具有线性和支化高分子链结构,加热后会变软,可反复加工成形。
热固性:具有体型(立体网状)高分子链结构,不溶于任何溶剂,也不能熔融,一旦定型后不能再改变形状,无法再生。
3.固溶体强度比纯金属强的原因答:因为合金两类原子尺寸不同,引起点阵畸变,阻碍位错运动,造成固溶强化。
4.刃型位错与螺型位错的区别答:刃型位错和螺型位错的异同点:①刃型位错位错线垂直于柏氏矢量,螺型位错位错线平行于柏氏矢量;②刃型位错柏氏矢量平行于滑移运动方向,螺型位错柏氏矢量垂直于滑移运动方向;③刃型位错可作攀移运动且只有一个滑移面,螺型位错只可作滑移运动但有无数个滑移面;④两者都可以用柏氏矢量表示。
2011年南京航空航天大学818材料科学基础考研试题[1]
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南京航空航天大学2011年硕士研究生入学考试初试试题 A卷 科目代码: 818满分: 150 分科目名称: 材料科学基础注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项;②所有答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无效;③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!一、名词解释:(25分,每小题5分)1、成分起伏2、共缩聚反应3、负离子配位多面体4、晶面族5、电子化合物二、作图(10分)1、在立方晶系的晶胞图中画出以下晶面和晶向:(102)、(11)、(1)、[110]、[11]、[10]和[21]。
(5分)2、根据吉布斯能曲线做出相图(T1>T2>T3>T4>T5)(5分)。
三、简答(50分,每小题5分):1、影响高分子链柔韧性的因素有哪些?2、画出合金铸锭(件)的宏观组织并简述组织形成原因。
3、合金中相平衡的条件是什么?写出Gibbs相律并解释各参数含义。
4、为什么说绿宝石结构(其结构式为 Be3Al2[Si6O18])可以成为离子导电的载体5、立方晶体间隙包含哪些类型,体心立方和面心立方各有几个此类型间隙?6、简述柯肯达尔效应及物理本质。
7、比较滑移和孪生的异同点。
8、简述柯垂尔气团形成原理及其对位错可动性的影响。
9、晶粒内部析出第二相的形状与表面能和应变能的关系?10、简述单晶体加工硬化机制。
四、计算分析题(65分):1、关于Fe-C 相图,回答问题。
(12分)(1)、默写Fe-C 相图。
(2)、画出含C 0.4wt%室温平衡组织示意图,并标出组织组成物。
(3)指出含C 0.77wt%合金从高温液态平衡冷却到室温要经过哪些转变?(4)根据杠杆定律分别计算含C 0.4wt%合金在室温下的组织组成物与相组成物的相对百分含量。
2、论述材料中原子间健合的几种方式及其对性能的影响。
(8分)3、在铜单晶体中的(111)和(111)滑移面上各存在一个柏氏矢量为2a [110]和2a [0 1 1]的全位错。
材料科学基础考研真题1995-2011(北科大)
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北京科技大学1995年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目: 金属学适用专业: 金属塑性加工说明:统考生做1~10题,单考生做1~7题和在8~13题中任选3题。
每题10分。
1、什么是固溶体?固溶体可以分为几种?并说明其各自的结晶特点。
2、计算含0.45%C的亚共析钢在共析温度时铁素体和奥氏体两相的相对数量,在这一温度下铁素体和珠光体的相对数量又是多少?3、用扩散理论来说明高温条件下钢的氧化过程。
4、画出铁碳平衡相图中的包晶反应部分的相图,并给出包晶反应表达式。
5、说明钢中非金属夹杂物的来源及其种类。
6、说明钢的完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、和低温退火的工艺特点及它们的作用。
7、说明轴承钢的碳化物类型及形成原因。
8、画图说明钢的高温和低温形变热处理的工艺特点。
9、从下列元素中指出哪些元素是扩大奥氏体区域的?哪些元素是缩小奥氏体区域的?C Si Ti Cr Mo Ni Cu N10、冷变形金属加热发生低温、中温和高温回复时晶体内部发生什么变化?11、绘出立方系中{110}晶面族所包括的晶面,以及(112)、(123)、(120)晶面。
12、说明共析钢加热时奥氏体形成的过程,并画图表示。
13、合金钢中主要的合金相有几种类型?北京科技大学1999年硕士学位研究生入学考试试题科目:金属学1、名词解释:(10分)(1)点阵畸变(2)组成过冷(3)再结晶温度(4)滑移和孪生(5)惯习现象2、说明面心立方、体心立方、密排六方(c/a≥1.633)三种晶体结构形成的最密排面,最密排方向和致密度。
(10分)3、在形变过程中,位错增殖的机理是什么?(10分)4、简述低碳钢热加工后形成带状组织的原因,以及相变时增大冷却度速度可避免带状组织产生的原因。
(10分)5、简要描述含碳量0.25%的钢从液态缓慢冷却至室温的相变过程(包括相变转换和成分转换)。
(10分)6、选答题(二选一,10分)(1)铸锭中区域偏析有哪几种?试分析其原因,并提出消除区域偏析的措施。
武汉理工大学2011年研究生入学考试材料科学基础试题
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武汉理工大学武汉理工大学2011年研究生入学考试试题课程名称材料科学基础一、(30分)立方ZnS是立方晶系,根据其晶胞图(图1)回答下列问题:1、画出ZnS晶胞在(001)面上的投影图;在晶胞图上画出(111)晶面和[111]晶向(建立坐标系);2、何种离子做何种密堆积?晶胞中有哪几种空隙,空隙利用率分别是多少?何种离子填何种空隙?3、晶胞分子数是多少?结构中各离子的配位数为多少,写出其配位多面体;4、结构中S2-电价是否饱和,为什么?5、对于大多数晶体来说,结合力的性质是属于综合性的,请指出Zn-S键的键性并说明原因;6、像立方ZnS这类晶体(质点的堆积可以近似地认为是刚性球体的堆积,服从最紧密堆积原理),如何揭示、理解晶体的微观结构及其与晶体性质的关系?图1 立方ZnS晶胞结构图2 成核速率和生长速率与过冷度的关系二、(10分)图2为晶体的成核速率和生长速率与过冷度的关系,请根据图解释玻璃形成的动力学条件。
并针对成核速率u解释u-T之间的关系,说明为何会有极值的出现。
三、(15分)比较PbF2,PbI2和CaF2的表面能大小,当用Ca2+和F-依次置换PbI2中的Pb2+和I-离子时,相应的表面能和硬度及表面双电层的厚度该如何变化,为什么?四、(10分)在A-B二元系中,组元A具有体心立方结构,熔点为1000℃;组元B具有面心立方结构,熔点为800℃。
在500℃存在一个恒温转变:设室温下A、B二个组元互不溶解,试回答:1、绘出概略的相图。
2、指出S A(B)、S B(A)固溶体的晶体结构类型。
五、(25分)根据图3所示A-B-C三元系统投影图回答下列问题:1、指出化合物S的性质。
2、用箭头标出各界线的温度下降方向及性质。
3、指出各无变量点的性质,并写出其平衡关系。
4、分析熔体M在平衡条件下的冷却结晶过程(用路径图表示)。
5、图中哪个组成的三元混合物熔点最低?并用线段比表示出其组成。
图3 A-B-C三元系统相图六、(15分)试讨论从室温到熔融温度范围内,氯化锌添加剂(10-6mol%)对NaCl单晶中所有离子(Na和Cl)扩散能力的影响。
2011年硕士研究生入学考试北京科技大学材料科学基础试题
![2011年硕士研究生入学考试北京科技大学材料科学基础试题](https://img.taocdn.com/s3/m/c196f88bb9d528ea81c779e9.png)
2011年硕士研究生入学考试北京科技大学材料科学基础试题一、名词解释1、空间点阵2、临界切分应力3、滑移系4、堆垛层错5、调幅分解6、脱溶7、上坡扩散8、再结晶温度二、给出下列离子晶体的布拉菲点阵类型和下面晶胞中的正、负离子的个数1、NaCl2、CsCl3、ZnS4、CaF25、CaTiO2三、写出面心立方结构和体心立方结构金属的密排面(或相对密排面)的晶面指数,画出密排面(或相对密排面)上原子的具体排列情况,并在晶报中标出所有八面体间隙的位置四、组元A和B的熔点分别为1000°C和700°C,室温时B在A的固溶体α中的固溶度是XB=0.05,A 在B的固溶体β中的固溶度是XA=0.10;在700°C 时有一个三相平衡反应,在此温度固溶体的成分是XB=0.10,一个成分为XB=0.30的合金在稍高于700°C时存在50%α相和50%的液相,在稍低于700°C时则存在液相和化合物A3B两相;在500°C 时存在另一个三相平衡,液相(XB=0.65)分解为化合物A3B和固溶体(XB=0.85)两相。
试构造一个合理的A—B二元相图。
五、根据Al—Cr—Si体系的局部液相面投影图,写出该图中的四项不变反应式。
六、按热力学参数变化特征,固态相变可以分为一级相变和二级相变两类。
阐述发生一级相变和二级相变时热力学参数变化特征及相关性质的变化特点。
七、从热力学(能量)角度分析纯金属在凝固过程中均匀形核时的临界晶核形成过程。
八、简述金属和合金回复与再结晶的概念,并讨论在回复与再结晶过程中组织与性能变化情况。
九、讨论点缺陷与位错的交互作用及对位错运动的影响,这种交互作用在低碳钢应力—应变曲线和材料加工过程中会有什么现象?有何防止方法。
十、液体冷却时形成晶体或非晶玻璃体的内部原因和外部条件?为什么金属冷却凝固形成晶体,陶瓷材料冷却凝固却形成非晶玻璃体。
北工大材料科学基础09及11年考研真题(09附答案)
![北工大材料科学基础09及11年考研真题(09附答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/68be9bf9ac51f01dc281e53a580216fc700a53a9.png)
北工大材料科学基础09及11年考研真题(09附答案)试卷九2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目:材料科学基础适用专业:材料科学与工程一、名词解释1.共价键2.晶族3.电子化合物4.相平衡5.线缺陷6.稳态扩散7.形变织构8.动态再结晶9.一级相变10.调幅分解二、填空1.可以按旋转轴和旋转反伸轴的轴次和数目将晶体分成立方晶系、三方晶系、四方晶系、 (1) 、 (2) 、 (3) 和 (4) 共七个晶系。
2.原子或离子的(5) 是指在晶体结构中,该原子或离子的周围与它直接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数。
3.固溶体中,当溶质原子和溶剂原子分别占据固定位置,且每个晶胞中溶质原子和溶剂原子数之比一定时,这种有序结构被称为 (6) 。
4.一个滑移面和其面上的一个 (7) 组成一个滑移系。
5.结晶过程中晶体界面向液相推移的方式被称为(8) ,与液固界面的微观结构有关。
6.相平衡时,系统内的相数可以通过系统自由度、(9) 和对系统平衡状态能够产生影响的外界因素数目的关系式来进行计算。
7.铸锭三晶区是指紧靠膜内壁的细晶区、(10) 、铸锭中心的等轴粗晶区。
8.小角度晶界由位错构成,其中对称倾转晶界由(11) 位错构成,扭转晶界由 (12) 位错构成。
9.强化金属材料的方法有(13) 强化、(14) 强化、(15) 强化、(16) 强化。
10.再结晶完成后,晶粒长大可分为(17) 晶粒长大和(18) 晶粒长大。
11.线性高分子可反复使用,称为 (19) 塑料;交联高分子不能反复使用,称为 (20) 塑料。
三、判断正误1.在密堆结构中会形成两种空隙,一是由8个球形成的八面体空隙,另一种是由4个球形成的四面体空隙。
2.尖晶石型晶体(AB2O4)具有正型和反型结构,其本质是正型中A离子的八面体择位能大于B离子,而反型中是B离子的八面体择位能大于A离子。
3.形成连续固溶体的最主要条件是溶质和溶剂的晶体结构要一致,例如,银和铝都具有面心立方结构。
2011年北京理工大学839材料科学基础考研真题
![2011年北京理工大学839材料科学基础考研真题](https://img.taocdn.com/s3/m/ad35270a0b4e767f5acfce91.png)
北京理工大学839材料科学基础2011年硕士研究生入学考试试题(部分有答案)一 名词解释空间点阵:指几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列,是人为的对晶体结构的抽象。
配位数:晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。
电子化合物:电子化合物是指由主要电子浓度决定其晶体结构的一类化合物,又称休姆-罗塞里相凡具有相同的电子浓度,则相的晶体结构类型相同。
多滑移:当外力在几个滑移系上的分切应力相等并同时达到了临界分切应力时,产生同时滑移的现象。
包晶转变:在二元相图中,包晶转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。
反应扩散:伴随有化学反应而形成新相的扩散称为反应扩散。
稳态扩散:在稳态扩散过程中,扩散组元的浓度只随距离变化,而不随时间变化。
二 作图表示立方晶体的晶面及晶向。
在六方晶体中,绘出以下常见晶向等。
三 试回答以下问题1.对于间隙性扩散和置换型扩散,哪种类型的扩散更难进行?为什么?2.什么是稳态扩散和非稳态扩散?菲克第一定律适用于那种扩散?3.什么是化学扩散和自扩散?答:1. 间隙性扩散:这是原子扩散的一种机制,对于间隙原子来说,由于其尺寸较小,()()()421,210,123[][][]346,112,021[][][][][]0121,0211,0110,0112,0001处于晶格间隙中,在扩散时,间隙原子从一个位置跳到相邻的另一个间隙位置,形成原子的移动置换型扩散互换位置间隙性扩散激活能较置换型扩散激活能小,即间隙扩散角容易2. 所谓稳态扩散,是指在扩散系统中,任一体积元在任一时刻,流入的物质量与流出的物质量相等,即任一点的浓度不随时间变化非稳态扩散:扩散组原的浓度不仅随距离x变化,也随时间变化的扩散飞科第一定律适用于稳态扩散3 化学扩散扩散石油浓度梯度引起的自扩散扩散物质不依赖它本身的浓度梯度,而仅仅是由于热振动而产生的原子迁移过程。
四材料强化的主要方法及原理五有两块相同成分的固溶体合金,其区别仅为一块晶粒较粗大,另一块晶粒较细小。
中国科学技术大学802真题解析材料科学基础
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2011硕士学位研究生入学考试试题参考答案
(材料科学基础)
一.判断题
1.F
2.F
3.T
4.T
5.T
6.F
7.F
8.F
9.F 10.T
解析:
1.自然界的晶体有1、2、3、4、6次对称轴。
人工制备的存在5
次对称轴。
(材料科学基础中晶体结构基本知识点)
2.并不是共价键,而是分子间作用力(范德华作用力)。
3.正确
4.正确
5.正确
6.不是爱因斯坦模型,而是德拜模型。
7.无机材料导热主要是声子,光子。
金属的导热主要为电子导热。
(6、7两题均为《材料物理性能》中热学知识点)
8.错在塑性变形
9.釉层感受坯体的应力与釉层厚度是无关的。
(注意看清华版的,
里面有关于釉层的介绍)
10.正确
二.名词解释
1.晶格滑移:晶体受力时,晶体的一部分相对另一部分发生平移滑动。
(清华版《材料物理性能》P18)
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2011年北京科技大学814材料科学基础考研真题及详解【圣才出品】
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2011年北京科技大学814材料科学基础考研真题及详解一、名词解释(5分/题,共40分)1.空间点阵答:空间点阵是指把晶体质点的中心用直线连接起来,构成一个空间网格,其中每个点都处于相同的环境中,在三维空间中周期性地规律排列。
在表示晶体结构时,空间点阵中每一个阵点代表一个或几个相同原子的所处位置,其周围环境和对称性都相同。
依据晶胞参数之间关系的不同,可以把所有晶体的空间点阵划归为7类,即7个晶系。
按照点阵在空间排列方式不同,7个晶系共包括14种布拉菲点阵。
2.临界分切应力答:临界分切应力是指使滑移系开动的最小分切应力。
临界切分应力也是一个表示晶体屈服实质的物理量,它是一个定值,不随试样的取向变化,只取决于晶体内部的实际状况。
3.滑移系答:位错滑移是指在外力的作用下,位错线在其滑移面(即位错线和伯氏矢量b构成的晶面)上的运动。
位错线与其伯氏矢量构成的晶面称为该位错的滑移面,晶体的滑移面通常是指晶体中的原子密排面。
当晶体发生滑移时,在某些特定的晶面和晶向会相对滑开,特定的晶向即为滑移方向;一个滑移面和该面上的一个滑移方向称为一个滑移系。
4.堆垛层错答:堆垛层错(简称层错)是指晶体结构层间正常的周期性重复堆垛顺序在某两层间出现了错误,从而导致沿该层间平面(称为层错面)两侧附近原子的错误排布。
堆垛层错是层状结构晶格中常见的一种面缺陷,例如面心立方晶体在(111)面的堆垛顺序中发生层错,就会由正常的ABCABC…堆垛顺序改变为ABCBAC…。
5.调幅分解答:调幅分解是指过饱和固溶体在一定温度下通过溶质原子的上坡扩散形成结构相同而成分呈周期性波动的两种固溶体的过程,是自发的脱溶过程,它不需要形核,而是通过溶质原子的上坡扩散形成结构相同而成分呈周期性波动的纳米尺度共格微畴,以连续变化的溶质富集区与贫化区彼此交替地均匀分布于整体中。
按扩散-偏聚机制进行的无需成核、而由成分起伏直接长大形成新相的固态相变。
6.脱溶答:脱溶是指当固溶体因温度变化等原因而呈过饱和状态时,将自发的发生分解过程,其所含的过饱和溶液中,溶质原子发生偏聚,并沉淀析出新相的现象。
材料科学基础-简答题(厦门大学硕士考研题库)
![材料科学基础-简答题(厦门大学硕士考研题库)](https://img.taocdn.com/s3/m/e87a3f3fad02de80d4d840a5.png)
第二部分简答题1.原子间的结合键共有几种?各自的特点如何?【11年真题】答:(1)金属键:基本特点是电子的共有化,无饱和性、无方向性,因而每个原子有可能同更多的原子结合,并趋于形成低能量的密堆结构。
当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时不至于破坏金属键,这就使得金属具有良好的延展性,又由于自由电子的存在,金属一般都具有良好的导电性和导热性能。
(2)离子键:正负离子相互吸引,结合牢固,无方向性、无饱和性。
因此,七熔点和硬度均较高。
离子晶体中很难产生自由运动的电子,因此他们都是良好的电绝缘体。
(3)共价键:有方向性和饱和性。
共价键的结合极为牢固,故共价键晶体具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点。
共价结合的材料一般是绝缘体,其导电能力较差。
(4)范德瓦尔斯力:范德瓦尔斯力是借助微弱的、瞬时的电偶极矩的感应作用,将原来稳定的原子结构的原子或分子结合为一体的键合。
它没有方向性和饱和性,其结合不如化学键牢固。
(5)氢键:氢键是一种极性分子键,氢键具有方向性和饱和性,其键能介于化学键和范德瓦耳斯力之间。
2.说明间隙固溶体与间隙化合物有什么异同。
答:相同点:二者一般都是由过渡族金属与原子半径较小的C、N、H、O、B等非金属元素所组成。
不同点:(1)晶体结构不同。
间隙固溶体属于固溶体相,保持溶剂的晶格类型;间隙化合物属于金属化合物相,形成不同于其组元的新点阵。
(2)间隙固溶体用α、β、γ表示;间隙化合物用化学分子式MX、M2X 等表示。
间隙固溶体的强度、硬度较低,塑性、韧性好;间隙化合物的强度、熔点较高,塑性、韧性差。
3.为什么只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶,而间隙固溶体则不能?答:因为形成固溶体时,溶质原子的溶入会使溶剂结构产生点阵畸变,从而使体系能量升高。
溶质与溶剂原子尺寸相差较大,点阵畸变的程度也越大,则畸变能越高,结构的稳定性越低,溶解度越小。
一般来说,间隙固溶体中溶质原子引起的点阵畸变较大,故不能无限互溶,只能有限熔解。
安工大考研材料科学基础A卷-2011
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安徽工业大学2011年招收攻读硕士学位研究生专业基础课试卷(A) 科目名称材料科学基础科目代码 815一、选择题(本大题共20小题,每题3分,共60分)(答案请答在答题纸上,并标明题号)1. FCC晶体的致密度为。
(A) 53% (B) 74% (C) 68%2. 两晶体的空间点阵相同,则。
(A)两晶体具有相同的晶体结构(B)两晶体所具有的对称性相同(C)两晶体所具有的周期性规律相同3.能够进行交滑移的位错必然是。
(A) 刃型位错(B) 螺型位错(C) 混合位错4. 一块单相多晶体包含。
(A)不同化学成分的几部分晶体(B)相同化学成分,不同结构的几部分晶体(C)相同化学成分,相同结构,不同位向的几部分晶体5. 原合金成分不是共晶成份,经快速冷却得到的全部共晶组织称为。
(A)离异共晶(B)伪共晶(C)退火共晶6. 在一定的压强及温度下,二元合金存在的两相平衡条件是。
(A)相与相有相同的自由能(B)相与相有相同的晶体结构(C)两组元在两相中的化学位相同7. 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8. 不能发生攀移运动的位错是。
(A) 肖克莱不全位错(B) 弗兰克不全位错(C) 刃型全位错9. 菲克第一定律描述了稳态扩散的特征,即浓度不随变化。
(A) 距离(B) 时间(C) 温度10. 对分配系数K=0.1的杂质,经三次区熔后,料棒前端的杂质浓度将减低至原来的:(A) 1/1000 (B) 1/300 (C) 1/311. 包辛格效应属于。
(A)塑性变形现象(B)弹性的不完整现象(C)黏弹性现象12. 对面心立方晶体而言,表面能最低的晶面是。
(A)(100) (B)(110)(C)(111)13 面心立方晶体的孪晶方向是。
(A)<112> (B)<110> (C)<111>14. 既能提高金属的强度,又能降低其脆性的手段是。
(A)固溶强化(B)晶粒细化(C)沉淀强化15. 复相合金中,若要提高韧性,脆性第二相应。
2011昆明理工大学《材料科学基础》考研真题
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昆明理工大学2011年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)
考试科目代码:844 考试科目名称:材料科学基础
试题适用招生专业:080501材料物理与化学、080502材料学、080503材料加工工程、0805204 材料工程
考生答题须知
1.所有题目(包括填空、选择、图表等类型题目)答题答案必须做在考点发给的答题纸上,做在本试题册上无效。
请考生务必在答题纸上写清题号。
2.评卷时不评阅本试题册,答题如有做在本试题册上而影响成绩的,后果由考生自己负责。
3.答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答(画图可用铅笔),用其它笔答题不给分。
4.答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。
四、综合分析题(共50分)
1、(15分)阐述马氏体相变概念及特点,说明马氏体相变中奥氏体热稳定化的概念及本质。
2.(15分)分析加工硬化、细晶强化、固溶强化与第二相强化在本质上有什么异同?
3. (20分)根据图1所示二元合金相图:
(1)分析合金I、II的结晶过程,并画出冷却曲线。
(2)说明合金I、II在室温下的相和组织是什么?并计算II合金在室温下的相和组织组成物的相对含量。
(3)合金I、II在快冷不平衡状态下结晶,组织有何不同?
图1 二元合金相图。
北工大材料科学基础09及11年考研真题(09附答案)
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试卷九2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目:材料科学基础适用专业:材料科学与工程一、名词解释1.共价键2.晶族3.电子化合物4.相平衡5.线缺陷6.稳态扩散7.形变织构8.动态再结晶9.一级相变10.调幅分解二、填空1.可以按旋转轴和旋转反伸轴的轴次和数目将晶体分成立方晶系、三方晶系、四方晶系、 (1) 、 (2) 、 (3) 和 (4) 共七个晶系。
2.原子或离子的 (5) 是指在晶体结构中,该原子或离子的周围与它直接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数。
3.固溶体中,当溶质原子和溶剂原子分别占据固定位置,且每个晶胞中溶质原子和溶剂原子数之比一定时,这种有序结构被称为 (6) 。
4.一个滑移面和其面上的一个 (7) 组成一个滑移系。
5.结晶过程中晶体界面向液相推移的方式被称为 (8) ,与液固界面的微观结构有关。
6.相平衡时,系统内的相数可以通过系统自由度、 (9) 和对系统平衡状态能够产生影响的外界因素数目的关系式来进行计算。
7.铸锭三晶区是指紧靠膜内壁的细晶区、 (10) 、铸锭中心的等轴粗晶区。
8.小角度晶界由位错构成,其中对称倾转晶界由 (11) 位错构成,扭转晶界由 (12) 位错构成。
9.强化金属材料的方法有 (13) 强化、 (14) 强化、 (15) 强化、 (16) 强化。
10.再结晶完成后,晶粒长大可分为 (17) 晶粒长大和 (18) 晶粒长大。
11.线性高分子可反复使用,称为 (19) 塑料;交联高分子不能反复使用,称为 (20) 塑料。
三、判断正误1.在密堆结构中会形成两种空隙,一是由8个球形成的八面体空隙,另一种是由4个球形成的四面体空隙。
2.尖晶石型晶体(AB2O4)具有正型和反型结构,其本质是正型中A离子的八面体择位能大于B离子,而反型中是B离子的八面体择位能大于A离子。
3.形成连续固溶体的最主要条件是溶质和溶剂的晶体结构要一致,例如,银和铝都具有面心立方结构。
青岛科技大学材料科学基础2011年考研真题
![青岛科技大学材料科学基础2011年考研真题](https://img.taocdn.com/s3/m/55967e46336c1eb91a375dec.png)
(a)画出平衡相图,并注明各区域的相、各点的成分及温度,并写出中间化合物的分子式(原 子量 A=28,B=24)。(b)100kg 的 w(B)为 20%的合金在 800℃平衡冷却到室温,最多能分离 出多少纯 A?
第 2 页(共 2 页)
9.
1) 2) 3) 4)
说明材料中结合键与材料性能的关系。 任意选择一种材料,说明其可能的用途和加工过程。 说说你对材料的成分、组织、工艺与性能之间关系的理解。 试举例分析材料加工工程对材料使用性能的影响。
10. (12 分)组元 A 和 B 在液态完全互溶,但在固态互不溶解,且形成一个与 A、B 不 同晶体结构的中间化合物,由热分析测得下列数据: 含 B 量[w(B) / %] 0 20 40 43 765 — 930 — 850 — — 固相线温度(℃) 1000 750 750 750 750 1040 640 640 800
青 岛 科 技 大 学
二○一一年硕士研究生入学考试试题 一一年 士研究生入学考试 入学考
考试科目: 考试科目:材料科学基础
注意事项:1.本试卷共 10 道大题(共计 12 个小题) ,满分 150 分; 2.本卷属试题卷,答题另有答题卷,答案一律写在答题卷上,写在该试题卷 上或草纸上均无效。要注意试卷清洁,不要在试卷上涂划; 3.必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题,其它均无效。 ﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡ 1. 作图题: 1) 2) (12 分)在立方晶胞中画出 (112) 、 ( 213) 晶面 及[110]、 [321] 晶向。 (12 分)在六方晶系中画出( (11 2 0), (01 1 0) 晶面及[ 1210 ]、[ 01 0 ]晶向。 1
中国计量大学809材料科学基础2011--2019年考研初试真题
![中国计量大学809材料科学基础2011--2019年考研初试真题](https://img.taocdn.com/s3/m/3c73b024b307e87101f696b6.png)
10、某二元合金相图 X-Y 如下图所示。其中:A 点坐标为(0%, 1100℃),B 点坐标为(60%,
600℃),C 点坐标为(100%, 800℃),D 点坐标为(20%, 600℃),E 点坐标为(90%, 600℃)。
根据相图回答下列问题:(共 16 分) (1)三角形 ABD 与 BCE 所围绕的区域分别
是由哪些物相组成的?(2 分) (2)Y 含量为 60%的合金在 600℃将发生何
种转变?请写出转变方程式。(2 分) (3)Y 含量为 30%与 80%的合金,其平衡分
配系数分别是多少?(4 分) (4)Y 含量为 30%与 80%的合金,经平衡凝
固后的共晶体百分数分别是多少?(4 分)
Temperature (oC)
(2)CsBr 的晶体结构如右图所示,rCs+=0.167nm, rBr-=0.203nm,请计算 CsBr 晶体的点阵常数 a 为多少 nm?它的密度是多少 g/cm3?(Cs 的原子量为 132.9, Br 的原子量为 79.90,阿佛伽德罗常数为 6.02×1023)
(3)根据下列数据计算出 A-B 二元共晶相图上的共晶点成分:WB=40%的合金在 1000℃结晶完毕,并由 50%的初生相 α 和 50%的(α+β)共晶体组成;WB=70%的合金在 1000℃结晶完毕,并由 50%的初生相 β 和 50%的(α+β)共晶体组成,而此时 α 相占合金 总量的六分之一。
4分0204060801000200400600800100012001400yedtemperatureocwyabcl??x5将y含量为30的合金置于长度为l的长瓷舟中并保持为液态并从一端开始缓慢地进行平衡凝固在凝固过程中温度梯度大到足以使液固界面保持平直同时液相成分能完全均匀混合
2011年上海交通大学材料科学基础考研真题
![2011年上海交通大学材料科学基础考研真题](https://img.taocdn.com/s3/m/1aeb60253169a4517723a3c7.png)
2011年上海交通大学(827)材料科学基础考研真题一、选择题30*3。
1、NaCl和金刚石的晶体结构为a面心b体心c正交2、spinodel分解时,浓度较高区域的化学势a较高b较低c不确定3、面心立方结构晶体(100)面上原子的配位数是a12b8c44、晶体结构中旋转对称轴不包含几次对阵轴a4b5c65、晶带定律适用的晶系类型是a正交b立方c六方6、金属单质的表面能和晶界能相比a大b小c不确定7、由二氧化钛制备三氧化二钛易出现a间隙钛离子b钛离子空位c氧离子空位8、玻璃生产工序中的退火的目的是a增加透光度b消除内应力c改变折射率9、双交滑移和F-R源,更有效的增殖机制为a前者b后者c不确定10、热力学平衡状态下的金属单晶中a空位比间隙原子多b c11、下列具有更高自由能的是a晶体b准晶c非晶合金中的第二相粒子对晶粒长大的影响是a和二相粒子半径成正比,和体积数成反比b c二、大题共6题,前三题分别为8分、14分、8分,后三题各10分。
1、(1)画出立方晶胞中的(1,1,-1)晶面和[2,2,3]晶向;(2)画出六方晶胞中的(1,1,-2,3)晶面和[-1,-1,2,3]晶向。
2、(1)面心立方晶体(111)面上单位位错a/2[-1,1,0]分解为2个不全位错,下列哪一个正确,并说明理由1)a/2[-1,1,0]→a/6[-1,2,-1]+a/6[-2,1,1]2)a/2[-1,1,0]→a/6[-1,2,1]+a/6[-2,1,-1](2)从能量角度说明其可行。
(3)证明面心立方拓展位错的宽度公式。
(要求严格证明)题目给出了刃、螺型位错应力场公式。
3、求再结晶时间,最简单的那种,利用t2/t1=exp-Q/R(1/T1-1/T2)。
4、用菲克第一定律求扩散量的一个题。
涉及用跃迁频率算扩散系数。
5、二元共晶相图题,画出过共晶的室温组织示意图;求正常凝固和平衡凝固共晶组织的相对量。
6、说明热塑性塑料和热固性塑料的区别。
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西北工业大学
2011年硕士研究生入学考试试题
试题名称:材料科学基础(A卷)试题编号:832
说明:所有答题一律写在答题纸上第 1页共 2页
一、简答题(每题10分,共50分)
1.请从原子排列、弹性应力场、滑移性质、柏氏矢量等方面对比刃位错、
螺位错的主要特征。
2.何谓金属材料的加工硬化?如何解决加工硬化对后续冷加工带来的困
难?
3.什么是离异共晶?如何形成的?
4.形成无限固溶体的条件是什么?简述原因。
5.两个尺寸相同、形状相同的铜镍合金铸件,一个含90%Ni,另一个含
50%Ni,铸造后自然冷却,问哪个铸件的偏析严重?为什么?
二、作图计算题(每题15分,共60分)
1、写出{112}晶面族的等价晶面。
2、请判定下列反应能否进行:
3、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=0.0539,波耳滋曼常数K
=1.381×10-23J / K)
4、单晶铜拉伸,已知拉力轴的方向为[001],σ=106Pa,求(111)面上柏氏矢
量的螺位错线上所受的力()
三、综合分析题(共40分)
1.经冷加工的金属微观组织变化如图a所示,随温度升高,并在某一温
度下保温足够长的时间,会发生图b-d的变化,请分析四个阶段微观组织、体系能量和宏观性能变化的机理和原因。
1.根据Ag-Cd二元相图:
1)当温度为736℃、590℃、440℃和230℃时分别会发生什么样的三
相平衡反应?写出反应式。
2)分析Ag-56%Cd合金的平衡凝固过程,绘出冷却曲线,标明各阶
段的相变反应。
3)分析Ag-95%Cd合金的平衡凝固与较快速冷却时,室温组织会有
什么差别,并讨论其原因。
西北工业大学
2011年硕士研究生入学考试试题参考答案
试题名称:材料科学基础(A卷)试题编号:832
说明:所有答题一律写在答题纸上第 1页共 7页
一、简答题(每题10分,共50分)
1.请从原子排列、弹性应力场、滑移性质、柏氏矢量等方面对比刃位错、
螺位错的主要特征。
答:刃型位错:
1)1晶体中有一个额外原子面,形如刀刃插入晶体
2)2刃位错引起的应力场既有正应力又有切应力。
3)3位错线可以是折线或曲线, 但位错线必与滑移(矢量)方向垂直
4)4滑移面惟一
5)5位错线的移动方向与晶体滑移方向平行(一致)
6)6位错线与柏氏矢量垂直
螺型位错:
1)1上下两层原子发生错排,错排区原子依次连接呈螺旋状
2)2螺位错应力场为纯切应力场
3)3螺型位错与晶体滑移方向平行,故位错线一定是直线
4)4螺型位错的滑移面是不惟一;
5)5位错线的移动方向与晶体滑移方向相互垂直。
6)6位错线与柏氏矢量平行
2.何谓金属材料的加工硬化?如何解决加工硬化对后续冷加工带来的困
难?
答:随变形量增大,强度硬度升高,塑形下降的现象。
软化方法是再结
晶退火。
3.什么是离异共晶?如何形成的?
答:在共晶水平线的两个端部附近,由于共晶量少,领先相相依附在初
生相上,另一相独立存在于晶界,在组织学上失去共晶体特点,称为离
异共晶。
有时,也将端部以外附近的合金,在非平衡凝固时得到的少量
共晶,称为离异共晶。
4.形成无限固溶体的条件是什么?简述原因。
答:只有置换固溶体才可能形成无限固溶体。
且两组元需具有相同的晶
体结构、相近的原子半径、相近的电负性、较低的电子浓度。
原因:溶
质原子取代了溶剂原子的位置,晶格畸变较小,晶格畸变越小,能量越
低。
电负性相近不易形成化合物。
电子浓度低有利于溶质原子溶入。
5.两个尺寸相同、形状相同的铜镍合金铸件,一个含90%Ni,另一个含
50%Ni,铸造后自然冷却,问哪个铸件的偏析严重?为什么?
答:50%Ni的偏析严重,因为液固相线差别大,说明液固相成分差别大,冷速较快不容易达到成分均匀化。
二、作图计算题(每题15分,共60分)
1、写出{112}晶面族的等价晶面。
答:
3、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=0.0539,波耳滋曼常数K =1.381×10-23J / K)
答:
4、单晶铜拉伸,已知拉力轴的方向为[001],σ=106Pa,求(111)面上柏氏矢
量的螺位错线上所受的力()
三、综合分析题(共40分)
1.经冷加工的金属微观组织变化如图a所示,随温度升高,并在某一温度下
保温足够长的时间,会发生图b-d的变化,请分析四个阶段微观组织、体系能量和宏观性能变化的机理和原因。
答:图a:晶粒拉长,缺陷数量增大形成位错亚结构,产生变形织构;存储能升高;位错缠结导致加工硬化,强度硬度升高,塑形下降,组织取向明显导致各向异性。
图b:回复。
晶粒基本不变,位错发生滑移、攀移等,位错重排,数量略有减少,空位大量减少。
内应力得到消除。
加工硬化基本保留。
图c:再结晶。
形成新的无畸变新晶粒。
存储能全部释放,变形产生的点阵畸变消除。
加工硬化消除,力学性能基本恢复到冷变形前的水平。
图d:晶粒长大。
晶粒粗化。
体系能量因界面能的下降而下降。
强度下降,塑形也下降。
2.根据Ag-Cd二元相图:
1)当温度为736℃、590℃、440℃和230℃时分别会发生什么样的三相平
衡反应?写出反应式。
2)分析Ag-56%Cd合金的平衡凝固过程,绘出冷却曲线,标明各阶段的
相变反应。
3)分析Ag-95%Cd合金的平衡凝固与较快速冷却时,室温下组织组成会
有什么变化,并讨论其原因。
答:
736℃:包晶反应,L+Ag→β 590℃:包晶反应,L+δ→ε440℃:共析反应,β→Ag+γ 230℃:共析反应,γ→β′+δ′
2)
3)Ag-95%Cd合金的平衡凝固到室温:Cd包+εII
较快速冷却到室温:ε初+Cd包+εII,且εII相数量相对较少,尺寸相对细小。
原因:快速冷却时,由于固态中扩散较慢,使本应该在包晶反应中消失的ε初有剩余,既产生包晶转变不完全。
另外,由于冷速快,使得εII相变得细小,析出数量减少。