考研《材料科学》考研真题考点归纳
北京科技大学《材料科学基础》考研真题强化教程
考点1:金属键,离子键,共价键,氢键,范德瓦耳斯力的定义。
例1(名词解释):离子键。
例2:解释金属键。
例3:大多数实际材料键合的特点是()。
A.几种键合形式同时存在B.以离子键的形式存在C.以金属键的形式存在考点2:金属键,离子键,共价键的特征。
例4:化学键中既有方向性又有饱和性的为()。
A.共价键B.金属键C.离子键例5:原子的结合键有哪几种?各有什么特点?考点3:依据结合键对于材料的分类。
例6:解释高分子材料与陶瓷材料。
例7:试从结合键的角度,分析工程材料的分类及其特点。
例8:何谓陶瓷?从组织结构的角度解释其主要性能特点。
考点1:以米勒指数描述晶向和晶面1.1 晶面族例1:什么是晶面族?{111}晶面族包含哪些晶面?例2:请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。
1.2 晶面夹角和晶面间距例:面心立方结构金属的[100]和[111]晶向间的夹角是多少?{100}面间距是多少?1.3 晶带定理例1(名词解释):晶带定理。
例4:晶面(110)和(111)所在的晶带,其晶带轴的指数为()。
1.4 HCP的米勒指数例1:写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE面的密勒-布拉菲晶面指数,以及EF、FG、GH、HI、IJ、JE各晶向的密勒-布拉菲晶向指数。
例2:写出如图所示六方晶胞中EFGHIJE晶面、EF晶向、FG晶向、CH晶向、JE晶向的密勒-布拉菲指数。
例3:六方晶系的[100]晶向指数,若改用四坐标轴的密勒指数标定,可表示为()。
1.5 画晶向和晶面,面密度的求法例2:bcc结构的金属铁,其(112)晶面的原子面密度为9.94×1014atoms/cm3。
(1)请计算(110)晶面的原子面密度;(2)分别计算(112)和(110)晶面的晶面间距;(3)确定通常在那个晶面上最可能产生晶面滑移?为什么?(bcc结构铁的晶格常数为a=0.2866nm)1.6 晶向指数的意义例:一组数[uvw],称为晶向指数,它是用来表示()。
考研之材料科学基础考研真题
一、名词解释(每小题3分。
共30分)晶界内吸附交滑移:上坡扩散:纤维组织:枝晶偏析:伪共晶组织:重心法则:配位数:致密度:晶带二、答题(每小题10分、共50分)1.在一个面心立方晶系的晶胞中画出晶面(111)和(112),并写出两晶面交线的晶向指数。
2.位错反应的条件是什么?判断下列反应能否进行(1) a【100】—>a /2【111】+ a /2【111】(2) a /2【101】+ a /6【121】—> a 【111】3.试推导菲克第二定律4.试述柯氏气团理解释低碳钢存在屈服平台现象5.简答液—固界面的类型及晶体生长的方式三、默画Fe—FeC相图,并分析0..5%C合金的平衡凝固过程,计算在室温其平3衡组织组成的重量分数和想组成的重量分数(20)答案:一、名次解释晶界内吸附:少量杂质或合金元素在晶体内部的分布是不均匀的,常偏聚于晶界交滑移:螺位错,在一滑移面运动受阻,转到另一滑移面上继续滑移。
上坡扩散:扩散物质由浓度低处向浓度高处进行的扩散。
纤维组织:晶粒及加杂物沿受力方向呈条带状态分布。
枝晶偏析:在非平衡凝固条件下,若固溶体以树枝状结晶并长大,则枝干与枝间会出现成分差别,称为~。
伪共晶组织:非平衡结晶条件下,成分在共晶点附近的合金也可能全部转变为共晶组织,这种非共晶成分的共晶组织,称为~。
重心法则:处于三者相平衡的合金,其成分必位于共扼三角形重心位置。
配位数:晶体结构中任一原子周围最邻近且等距离的原子数致密度:晶体结构中原子体积占总体积的百分数晶带:相交和平行于某一晶向直线的所有晶面的组合二、1.2. 反应条件:1).几何条件:∑b 前=∑b 后2).能量条件:∑b 2前〉∑b 2后(1)几何条件满足;能量条件:∑b 2前=(a )2 [(1) 2+02+02]=a 2,(5分)∑b 2后=(a 2)2 [12+12+12]+ (a 2)2 [12 +(-1) 2+(-1)2]= 232a 2a <a 232,故反应不能进行 (2)几何条件满足能量条件:∑b 2前=(a 2)2[12+02+(-1)2]+(6a )2 [(-1)2+22+12]= 322a ∑b 2后=(3a )2 [12+12+(-1)2]= 32a 322a 〉32a ,故反应能进行 3.菲科第二定律设扩散流量为J ,扩散系数为D ,体积浓度为C ,图阴影部分体积的横截面积为A ,则:物质流入速率=J 1A物质流出速率=J 2A =J 1A +dx x JA ∂∂)( 物质积存速率=J 1A -J 2A =-Adx xJ ∂∂ 积存速率又可写为Adx tC ∂∂(2分) 故Adx t C ∂∂=-Adx xJ ∂∂,即t C ∂∂=-x J ∂∂将扩散第一定律:J =-DdxdC 代入,得: t C ∂∂=)(xC D x ∂∂∂∂4.溶质原子形成的应力场与位错应力场可发生交互作用。
《材料科学基础》考研胡赓祥版2021考研真题库
《材料科学基础》考研胡赓祥版2021考研真题库第一部分考研真题精选一、选择题1以下关于调幅分解的正确表述是()。
[国防科技大学2016年研]A.调幅分解是个自发分解过程,不需要形核功B.调幅分解也是通过晶核的形成和晶核的长大过程完成的C.相图上成分位于固溶体分解线内的合金均可以产生调幅分解【答案】A查看答案【解析】调幅分解属于连续的无核相变,其始于固溶体中的成分起伏,依靠上坡扩散时浓度差越来越大,最终使均匀固溶体变为不均匀固溶体,原固溶体以及新形成的两种固溶体的结构相同;而钢中的相变大多属于有核相变型,始于结构起伏,相界面在相转变中具有极重要的作用。
2高温下晶粒正常长大时,晶界迁移将受到第二相颗粒的阻碍。
以下说法正确的是()。
[国防科技大学2017年研]A.第二相含量越多,颗粒越粗大,阻力越大B.第二相含量越少,颗粒越粗大,阻力越大C.第二相含量越多,颗粒越细小,阻力越大【答案】C查看答案【解析】通常,在第二相颗粒所占体积分数一定的条件下,颗粒越细,其数量越多,则晶界迁移所受到的阻力也越大,故晶粒长大速度随第二相颗粒的细化而减小。
3由两个不同成分的液相在恒温下转变为一定成分的固相的反应叫()。
[沈阳工业大学2015年研]A.包晶反应B.合晶反应C.偏晶反应【答案】B查看答案【解析】常见的二元相图的反应式和图形特征,如下表所示:表14在不平衡结晶条件下,成分点在共晶附近的合金也可能全部转变成共晶合金,这种非共晶成分的共晶组织称为()。
[四川理工学院2019年研]A.不平衡共晶组织B.平衡共晶组织C.离异共晶组织D.伪共晶【答案】D查看答案【解析】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到全部的共晶组织,这种有非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。
5一工件在900℃的条件下完成渗碳工艺所需的时间为2小时,若保持渗碳条件不变而使渗层深度提高一倍,则所需的渗碳时间为()。
[国防科技大学2018年研]A.2小时B.2.8小时C.4小时D.8小时【答案】C查看答案【解析】当指定某质量ρ(x,t)为渗层深度x的对应值时,误差函数为定值,因此渗层深度x和扩散时间t有以下关系:或x2=BDt,式中A和B为常数。
西工大《材料科学基础》考研复习笔记
第一章材料中的原子排列第一节原子的结合方式1 原子结构2 原子结合键(1)离子键与离子晶体原子结合:电子转移,结合力大,无方向性和饱和性;离子晶体;硬度高,脆性大,熔点高、导电性差。
如氧化物陶瓷。
(2)共价键与原子晶体原子结合:电子共用,结合力大,有方向性和饱和性;原子晶体:强度高、硬度高(金刚石)、熔点高、脆性大、导电性差。
如高分子材料。
(3)金属键与金属晶体原子结合:电子逸出共有,结合力较大,无方向性和饱和性;金属晶体:导电性、导热性、延展性好,熔点较高。
如金属。
金属键:依靠正离子与构成电子气的自由电子之间的静电引力而使诸原子结合到一起的方式。
(3)分子键与分子晶体原子结合:电子云偏移,结合力很小,无方向性和饱和性。
分子晶体:熔点低,硬度低。
如高分子材料。
氢键:(离子结合)X-H---Y(氢键结合),有方向性,如O-H—O(4)混合键。
如复合材料。
3 结合键分类(1)一次键(化学键):金属键、共价键、离子键。
(2)二次键(物理键):分子键和氢键。
4 原子的排列方式(1)晶体:原子在三维空间内的周期性规则排列。
长程有序,各向异性。
(2)非晶体:――――――――――不规则排列。
长程无序,各向同性。
第二节原子的规则排列一晶体学基础1 空间点阵与晶体结构(1)空间点阵:由几何点做周期性的规则排列所形成的三维阵列。
图1-5特征:a 原子的理想排列;b 有14种。
其中:空间点阵中的点-阵点。
它是纯粹的几何点,各点周围环境相同。
描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格。
空间点阵中最小的几何单元称之为晶胞。
(2)晶体结构:原子、离子或原子团按照空间点阵的实际排列。
特征:a 可能存在局部缺陷;b 可有无限多种。
2 晶胞图1-6(1)――-:构成空间点阵的最基本单元。
(2)选取原则:a 能够充分反映空间点阵的对称性;b 相等的棱和角的数目最多;c 具有尽可能多的直角;d 体积最小。
(3)形状和大小有三个棱边的长度a,b,c及其夹角α,β,γ表示。
武汉理工材料科学考研真题02-15word版整理版
武汉理⼯材料科学考研真题02-15word版整理版武汉理⼯⼤学2002年研究⽣⼊学考试试题课程名称材料科学基础第⼀部分必做题⼀、下图是⽴⽅晶胞⽰意图,其中I位于HA的中点,J、K、L分别是BCFE、CDGF、EFGH三个⾯的中⼼:(12分)1.请你在图上标出或分别写出BCFE CDGF EFGH BCI BDGE ACG 六个晶⾯的晶⾯指数(密勒指数)。
2.写出AB AC AE AF AG AJ AK AL ⼋个晶向的晶向指数。
3.写出{111}晶⾯族的所有等价晶⾯。
⼆、Na2O晶体结构属于萤⽯型结构。
(15分)1.试画出Na2O的晶胞结构图。
2.根据晶胞结构指出3离⼦的配位数。
3.该结构存在解理现象吗?请说明理由。
4. Na2O晶体在扩散温度范围进⾏扩散处理时,结构中易出现何种机制的扩散?为什么?5.在Na2OcaOSiO2系统玻璃中,Na2O对该体系玻璃的电导率和化学稳定性有什么影响?怎样抑制其不利影响?三、(16分)1.写出如下杂质进⼊基质晶体后可能出项的典型的缺陷反应⽅程式(即对应典型的置换型固溶体和间隙型固溶体的形成过程的⽅程式)。
(1)MgO加⼊Al2O3中;(2)TiO2加⼊Al2O3中;2.据此总结书写组成缺陷反应⽅程式的规律性。
3.烧结Al2O3陶瓷时经常加⼊MgO或TiO2以降低烧结温度,根据缺陷化学原理说明加⼊哪⼀种外加剂更能促进烧结。
四、下图是ABC三元系统相图,其中有⼆个⼆元化合物D F及⼀个三元化合物G。
根据此相图完成下列问题:(20分)1.划分副三⾓形,⽤剪头表⽰界线上温度下降的⽅向(包括各⼆元系统)。
2.写出M点配料的熔体平衡冷却析晶时固、液相组成的变化过程。
3.计算熔体M结晶结束时,各相的百分含量(以线段⽐表⽰)。
若液相组成刚到达该结晶结束点时,各相的百分含量⼜为若⼲(同样以线段表⽰)?4.加热组成为P Q 的物料,在什么温度下开始出现液相,到什么温度时完全熔融?五、叙述相变的总体分类⽅法:从热⼒学分来,可以细分为哪⼏类?并举例说明。
《材料科学基础》考研—简答题常考题型汇总
材料科学基础简答题考研常考题型汇总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。
材料科学基础考研名校材料科学基础考研真题集
材料科学基础考研名校材料科学基础考研真题集一、一、选择题1以下关于调幅分解的正确表述是()。
[国防科技大学2016年研] A.调幅分解是个自发分解过程,不需要形核功B.调幅分解也是通过晶核的形成和晶核的长大过程完成的C.相图上成分位于固溶体分解线内的合金均可以产生调幅分解【答案】A @【解析】调幅分解属于连续的无核相变,其始于固溶体中的成分起伏,依靠上坡扩散时浓度差越来越大,最终使均匀固溶体变为不均匀固溶体,原固溶体以及新形成的两种固溶体的结构相同;而钢中的相变大多属于有核相变型,始于结构起伏,相界面在相转变中具有极重要的作用。
2高温下晶粒正常长大时,晶界迁移将受到第二相颗粒的阻碍。
以下说法正确的是()。
[国防科技大学2017年研]A.第二相含量越多,颗粒越粗大,阻力越大B.第二相含量越少,颗粒越粗大,阻力越大C.第二相含量越多,颗粒越细小,阻力越大【答案】C @【解析】通常,在第二相颗粒所占体积分数一定的条件下,颗粒越细,其数量越多,则晶界迁移所受到的阻力也越大,故晶粒长大速度随第二相颗粒的细化而减小。
3由两个不同成分的液相在恒温下转变为一定成分的固相的反应叫()。
[沈阳工业大学2015年研]A.包晶反应B.合晶反应C.偏晶反应【答案】B @【解析】常见的二元相图的反应式和图形特征,如下表所示:表14在不平衡结晶条件下,成分点在共晶附近的合金也可能全部转变成共晶合金,这种非共晶成分的共晶组织称为()。
[四川理工学院2019年研]A.不平衡共晶组织B.平衡共晶组织C.离异共晶组织D.伪共晶【答案】D @【解析】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到全部的共晶组织,这种有非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。
5一工件在900℃的条件下完成渗碳工艺所需的时间为2小时,若保持渗碳条件不变而使渗层深度提高一倍,则所需的渗碳时间为()。
[国防科技大学2018年研]A.2小时B.2.8小时C.4小时D.8小时【答案】C @【解析】当指定某质量ρ(x,t)为渗层深度x的对应值时,误差函数为定值,因此渗层深度x和扩散时间t有以下关系:或x2=BDt,式中A和B为常数。
武汉科技大学2022年《材料加工科学基础》考研真题与答案解析
武汉科技大学2022年《材料加工科学基础》考研真题与答案解析一、名词解释1. 晶体2. 组元3. 组织4. 位错5. 再结晶二、填空题1. 表示晶格中不同方位上的原子面,用指数来表示,形式为。
2. 非金属元素与金属元素原子半径的比值大于0.59时形成的化合物叫。
3. 过冷度与冷却速度的关系是:冷却速度越大,则过冷度也越;过冷度增大,结晶驱动力,形核率和长大速度都,晶粒变。
4. 形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的。
5. 合金中,相同、和性能均一,并以相互分开的组成部分,称为相。
6. 奥氏体是碳溶于中的间隙固溶体,晶体结构为立方结构,最大溶碳量为。
7. 划分冷加工和热加工的主要条件是。
8. 按照溶质原子在溶剂中位置的不同,固溶体分为和。
9. 要消除合金铸件中的枝晶偏析应进行退火。
10. 根据相律,当系统的压力为常数时,二元合金结晶时最多可有个相平衡共存,这时自由度为 。
11. 固体金属中原子扩散的驱动力是 ,其扩散方向是向着 的方向进行,其扩散机制主要有空位机制和 机制;前者是原子通过进行迁移,后者是原子通过 进行迁移,因此前者的扩散激活能比后者 。
三、判断题1. 单晶体具有各向异性,因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是不同的。
2. 凡是液体凝固为固体的过程都是结晶过程。
3. 实际生产中,金属冷却时理论结晶温度总是大于实际结晶温度。
4. 在二元系合金相图中,计算两相相对量的杠杆法则适用于两相区中。
5. 无限固溶体必是置换固溶体。
6. 纯铁在室温下的晶体结构为面心立方结构。
7. 位错的滑移可以沿晶体中的任意面和任意方向进行。
8. 滑移变形不会引起晶体结构的变化。
9. 在制定热加工工艺时,应尽量使工件中的流线与拉应力方向垂直。
10. 在室温下经轧制变形50%后的高纯铅的纤维组织为等轴晶粒。
四、在立方晶体中画出(),(),[],[]120-320112013-五、相图题1. 按下列数据,作出A-B 二元共晶相图。
全国名校材料科学基础考研真题汇编(含部分答案)
1.清华大学材料科学基础历年考研真题及详解2009年清华大学材料科学基础(与物理化学或固体物理)考研真题及详解2008年清华大学材料科学基础(与物理化学或固体物理)考研真题及详解2007年清华大学材料科学基础(与物理化学或固体物理)考研真题及详解清华大学2007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(与物理化学或固体物理)适用专业:材料科学与工程一、(5分)证明:对于立方晶系,有二、(10分)画出下述物质的一个晶胞:金刚石 NaCl 闪锌矿纤锌矿石墨三、(10分)请导出摩尔分数为x A、x B的二元系中的综合扩散系数D与分扩散系数D A、D B之间的关系。
四、(10分)根据图1-1所示的铁碳平衡相图,回答以下问题:1.写出在1495℃、1154℃、1148℃、738℃和727℃发生的三相平衡反应的反应式。
2.画出含碳量的过共析钢在室温下的平衡组织,并计算其中二次渗碳体的百分数。
3.含碳量的亚共晶白口铸铁在从液相平衡冷却到室温时会发生什么三相平衡反应和两相平衡反应(可用热分析曲线表示)?室温下该成分的铸铁中有没有二次渗碳体?如有的话,计算其百分数。
五、(10分)1.解释冷变形金属加热时回复、再结晶的过程及特点。
2.已知Cu-30%Zn合金的再结晶激活能为250kJ/mol,此合金在400℃的恒温下完成再结晶需要1h,试求此合金在390℃的恒温下完成再结晶需要多少小时。
六、(15分)沿铝(A1)单晶的方向拉伸,使其发生塑性变形,请确定:1.画出立方晶系的标准投影,并由此确定初始滑移系统。
2.转动规律和转轴。
图1-1 第四题图3.双滑移系统。
4.双滑移开始时晶体的取向和切变量。
5.双滑移过程中晶体的转动规律和转轴。
6.晶体的最终取向。
七、(15分)有一面心立方单晶体,在(111)面滑移的柏氏矢量为的右螺型位错,与在面上滑移的柏氏矢量为的另一右螺型位错相遇于此两滑移面交线,并形成一个新的全位错。
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2.立方晶体中(111),(112),(110)晶面间距最大的是( )。Biblioteka 上海交通大学 2007研]
A.(111)
B.(112)
C.(110)
【答案】C
【解析】由面间距公式 d
a
可知,(110)晶面的面间距最大。
h2 k2 l2
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【答案】B
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【解析】熔体是不同聚合程度的各种聚合物的混合物。即低聚物、高聚物、三维碎片、
游离碱、吸附物。聚合物的种类、大小和数量随熔体组成和温度而变化。
11.容易形成玻璃的物质往往具有( )之类的键型。[南京工业大学 2009 研] A.离子键 B.金属键 C.极性共价键 D.共价键 【答案】C 【解析】离子键向共价键过渡的混合键称为极性共价键,它主要在于有 s-p 电子形成杂 化轨道,并构成 σ 键 π 键。这种混合键既有共价键的方向性和饱和性,不易改变键长和键 角的倾向,促进生成具有固定结构的配位多面体,构成玻璃的进程有序,又具有离子键易改 变键角,易形成无对称变形的趋势,促进配位多面体不按一定方向连续的不对称变形,构成 玻璃远程无序网络结构。因此极性共价键的物质比较容易形成玻璃态。
13.菲克第一定律描述了稳态扩散的特征,即浓度不随( )变化。[华中科技大学 2007 研]
A.距离 B.时间 C.温度 【答案】B 【解析】由菲克第一扩散定律可知,在稳态扩散过程中,各处的扩散组元的浓度 c 只随 距离 x 变化,而不随时间 t 变化。
14.在置换型固溶体中,原子扩散的方式一般为( )。[华中科技大学 2007 研] A.原子互换机制 B.间隙机制 C.空位机制 【答案】C 【解析】置换固溶体的扩散机制主要为空位机制,而间隙机制主要为间隙固溶体的扩散 机制。
清华大学《材料科学基础》考研经典考研真题解析
清华大学《材料科学基础》考研经典考研真题解析
清华大学材料科学基础历年考研真题及详解清华大学材料科学基础(与物理化学或固体物理)考研真题及详解
本书是为参加考研科目为“材料科学基础”的考生精心编写的复习备考辅导用书,汇集了清华大学、北京科技大学、华南理工大学、华中科技大学、西北工业大学等15所名校2007~2015年间的32套考研真题,部分真题提供详细答案和解析。
本书历年真题的答案及解析由高分考生根据本科目考研的参考教材和相关教师的授课讲义等精心编写而成,解题思路清晰、答案详实,突出难度分析,既可以使考生基础知识得到巩固,又能有效培养其解题思路。
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1.报考国内顶尖名校的考生。
本书所汇集的考研真题主要来自国内顶尖名校历年考研真题,具有很强的针对性与参考性。
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3.报考目标院校的历年真题很难搜集,冲刺阶段苦于找不到合适考题练习的考生。
近年来,很多高校(如复旦、同济等)不对外提供考研真题,给考生复习备考带来很多的不便和不确定性。
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本书提供电子书及纸质书,方便对照复习。
2014考研西安理工大学《816材料科学基础》真题、典型题解析讲义
1 .指出位错环各部分的位错类型。 2 .若柏氏矢量 b 垂直于位错环所在的水平面,指出位错环各部分的位错类型。 3 .在图中表示出使位错环向外运动所需施加的切应力方向。 4 .该位错环运动出品体后,晶体外形如何变化?
四、F e - F e C相图分析 3
1 .默画 F e - F e C相图,标出各点的含碳量并写出三条水平线上的反应。 3 2 .若有两个钢试样,经组织分析其珠光体的含量相同,能否得出这两种试样是同一种材料?为 什么? 3 .计算含碳量为 4 2 8 %的铁碳合金在 1 1 4 8 ℃温度的平衡分配系数,并说明其在该温度平衡凝固和 非平衡凝固时组织上出现的差别。 4 .分析含碳量为 1 8 %的铁碳合金的平衡结晶过程,并计算其最终组织组成物和相组成物的相对 含量。
西安理工大学《 8 1 6材料科学基础》 真题、 典型题解析
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第 3讲 2 0 0 8年真题解析 ( 一)
一、名词解释
1 .成分过冷 2 .中间相 3 .离异共晶 4 .反应扩散 5 .动态再结晶
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( 2 ) 如将 v 冷却后的钢重新加热至 5 3 0 ℃,经保温后冷却后又将得到什么组织?力学性能有何 1 变化? ( 3 ) 论述影响钢的淬透性的因素。 :M + A :T+ M;v :S + T+ M+ A :S + T ;v :S ;v :S 。 3 .( 1 )v 1 残留 ; v 2 3 残留 ; v 4 5 6 ( 2 )S 回火,硬度有所下降,塑性、韧性等上升,综合力学性能提高。 ( 3 ) 影响材料淬透性的因素有: 1 ) 钢的化学成分 ①碳含量:碳含量增加,淬透性增加。 i 、Z r 、C o 外,其他元素的加入会增加淬透性。 ②合金元素:除 T 2 ) 奥氏体晶粒度:奥氏体晶粒度越大,淬透性越大。 3 ) 奥氏体化温度,奥氏体化温度越高,淬透性越大。
材料科学基础考研经典题目
16.简述金属固态扩散的条件。
答:⑴扩散要有驱动力——热力学条件,化学势梯度、温度、应力、电场等。
⑵扩散原子与基体有固溶性——前提条件;⑶足够高温度——动力学条件;⑷足够长的时刻——宏观迁移的动力学条件17. 何为成份过冷?它对固溶体合金凝固时的生长形貌有何阻碍?答:成份过冷:在合金的凝固进程中,尽管实际温度散布必然,但由于液相中溶质散布发生了转变,改变了液相的凝固点,此刻过冷由成份转变与实际温度散布这两个因素一路决定,这种过冷称为成份过冷。
成份过冷区的形成在液固界眼前沿产生了类似负温度梯度的区域,使液固界面变得不稳固。
当做份过冷区较窄时,液固界面的不稳固程度较小,界面上偶然突出局部只能略微超前生长,使固溶体的生长形态为不规那么胞状、伸长胞状或规那么胞状;当做份过冷区较宽时,液固界面的不稳固程度较大,界面上偶然突出局部较快超前生长,使固溶体的生长形态为胞状树枝或树枝状。
因此成份过冷是造成固溶体合金在非平稳凝固时按胞状或树枝状生长的要紧缘故。
18. 什么缘故间隙固溶体只能是有限固溶体,而置换固溶体可能是无穷固溶体?答:这是因为当溶质原子溶入溶剂后,会使溶剂产生点阵畸变,引发点阵畸变能增加,体系能量升高。
间隙固溶体中,溶质原子位于点阵的间隙中,产生的点阵畸变大,体系能量升高得多;随着溶质溶入量的增加,体系能量升高到必然程度后,溶剂点阵就会变得不稳固,于是溶质原子便不能再继续溶解,因其间隙固溶体只能是有限固溶体。
而置换固溶体中,溶质原子位于溶剂点阵的阵点上,产生的点阵畸变较小;溶质和溶剂原子尺寸不同越小,点阵畸变越小,固溶度就越大;假设是溶质与溶剂原子尺寸接近,同时晶体构造一样,电子浓度和电负性都有利的情形下,就有可能形成无穷固溶体。
19. 在液固相界眼前沿液体处于正温度梯度条件下,纯金属凝固时界面形貌如何?一样条件下,单相固溶体合金凝固的形貌又如何?分析缘故答:正的温度梯度指的是随着离开液—固界面的距离Z 的增大,液相温度T 随之升高的情形,即0 dZdT 。
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考研《材料科学》考研基础考点归纳
第1章材料概论
1.1考点归纳
一、材料的分类
工程材料按属性可分为四类:金属材料、陶瓷材料、高分子材料及由前三类相互组合而成复合材料;
按使用性能可分为两大类:主要利用其力学性能的结构材料和主要利用其物理性能的功能材料。
1.金属材料
(1)金属材料中包括两大类型:钢铁材料和有色金属。
有色金属主要包括铝合金、钛合金、铜合金、镍合金等;
(2)在有色金属中,铝及其合金用得最多,这主要是因为铝及其合金的以下特性:
①重量轻,只有钢的1/3;
②有好的导热性和导电性,在远距离输送的电缆中多用铝;
③耐大气腐蚀,可用来制作容器和包装品、建筑结构材料及导电材料。
2.陶瓷材料
(1)传统的陶瓷材料是由粘土、石英、长石等成分组成,主要作为建筑材料使用;
(2)新型的结构陶瓷材料,其化学组成和制造工艺都大不相同,其成分主要是A12O3、SiC、Si3N4等;
(3)新型结构陶瓷在性能上的优点:
①重量轻;
②压缩强度高,可以和金属相比,甚至超过金属;
③熔点高,耐高温;
④耐磨性能好,硬度高;
⑤化学稳定性高,有很好的耐蚀性;
⑥电与热的绝缘材料。
(4)新型结构陶瓷在性能上的缺点:
①容易脆断;
②不易加工成形。
3.高分子材料
(1)高分子材料又称聚合物;
(2)按用途可分为:塑料、合成纤维和橡胶三大类型;
(3)塑料又分为:通用塑料和工程塑料。
4.复合材料
(1)金属、聚合物、陶瓷自身都各有其优点和缺点,如把两种材料结合在一起,就产生了复合材料;
(2)复合材料可分为三大类型:塑料基的复合材料、金属基和陶瓷基的复合材料;
5.电子材料、光电子材料和超导材料
(1)电子材料是指在电子学和微电子学中使用的材料,主要包括半导体材料、介电功能材料和磁性材料等;
(2)光电子材料;
(3)超导材料。
二、材料性能与内部结构的关系
1.材料的性能
金属、陶瓷与材料三种基本类型材料中,金属有好的导电性,有高的塑性与韧性;陶瓷材料则有高的硬度但很脆,且大多是电的绝缘材料;高分子材料的弹性模量、强度、塑性都很低,多数也是不导电的。
2.内部结构关系
这些材料的不同性能都是由其内部结构决定的,从材料的内部结构来看,可分为四个层次:原子结构、结合键、原子的排列方式(晶体和非晶体)以及显微组织。
三、材料的制备与加工工艺对性能的影响
材料的性能取决于其内部结构,只有改变了材料的内部结构才能达到改变或控制材料性能的目的,而材料的制备和加工工艺常常对材料的性能起着决定性作用。
四、什么是材料科学
材料科学是研究各种材料的结构、制备加工工艺与性能之间关系的科学。
这一关系可用一四面体表示,如图1-1所示。
图1-1 材料科学与工程四要素。