材料科学基础II复习题

第四章扩散

一、选择题

1．在Kirkendall效应中，Zn的扩散通量在通过时大于Cu的通量扩散通量。

A 原始涂层（焊接）面

B 俣野面

C 标记面

2．肖特基（Schottky）型空位表示形成的无序分布缺陷。

A 等量的阳离子和阴离子空位

B 双空位

C 等量的间隙阳离子和间隙阴离子3．作为塑料使用的高分子，在室温使用应处在。

A 高弹态

B 玻璃态C黏流态

4. 根据菲克第一定律，当扩散系数D为，表示发生上坡扩散。

A D=0

B D<0

C D>0

5. 原子的扩散是一种无规则行走，故扩散距离(x)和扩散时间(t)的关系为。

x∝Dt2 C x2∝Dt

A

B

x∝Dt

6. 高分子根据它们在高温时的力学特征可分为热塑性和热固性两类，在下列的高分子中

属于热塑性高分子。

A聚苯乙烯B聚碳酸酯C聚乙烯

7. 方铁矿(FeO)中部分Fe2+离子被氧化为Fe3+离子，此时晶体中的Fe原子数氧原子数。

A大于B小于C等于

8. 在发生上坡扩散的系统中，扩散原子的化学势随其浓度的增加而。

A增加B减小C无关

9. 俣野面指的是在该面两侧。

A扩散原子浓度相等B扩散原子化学势相等C扩散原子扩散通量相等但方向相反

10. 高分子材料形成皮革态现象是。

A晶态和高弹态的综合效果B玻璃态和高弹态的综合效果C玻璃态和晶态的综合效果

11. 以还原法由钛白粉(TiO2)制备的Ti2O3晶体结构中，最易出现的点缺陷为。

A氧离子空位B钛离子空位C间隙钛离子

12. A-B合金与纯A形成扩散偶，经高温扩散退火后发现在纯A侧有空洞分布，则。

A扩散系数D A>D B B扩散时界面向A-B合金方向移动 C A、B答案都不对13. 柯肯达尔效应支持了扩散的机制。

A交换B间隙C空位

14. 在高分子材料中，下面描述错误的是。

A热塑性高分子材料在温度交替变化时可以经历粘流态、高弹态和玻璃态的变化

B交联会降低高分子的结晶能力

C温度升高则链段长度增加

15用CaO稳定ZrO2，如加入2%(摩尔比)的CaO，可形成。

~2%浓度的氧空位 B ~2%浓度的锆空位 C ~2%浓度的钙空位

A

16用Smith的方法(圆筒法)在700ºC测定碳在铁素体内（纯铁）的扩散系数，实验结束后的试样组织中不能出现。

A渗碳体B铁素体C珠光体

参考答案1. C A B B C 6. C B B C A 11. AACCA 16.C

二、综合题

1. 碳在γ-Fe中的扩散系数D0=

2.0×10-5 m2/s，扩散激活能Q=140×103 J/mol，而碳在α-Fe中的扩散系数D0=0.2×10-5 m2/s，扩散激活能Q=84×103 J/mol。分别求

1）在1200K对γ-Fe渗碳和在900K对α-Fe渗碳的扩散系数；

2）获得相同渗碳层厚度时，哪种渗碳方式节约时间。

2. 铜-黄铜组成的扩散偶，其Matano面处浓度Zn=20%，而离Matano面2.5×10-3 cm处Zn 的浓度为1

3.5%。扩散共进行了1小时，求互扩散系数（列出式子即可）。假定锌的自扩散系数大于铜，图示并说明标记面（铜-黄铜原始界面）移动的方向。

3. 试用高分子运动理论定性解释室温下塑料、橡胶和涂料的力学行为。

4. w(C)＝0.85％的普碳钢加热到900℃在空气中保温1h后外层碳浓度降低到零。

①推导脱碳扩散方程的解，假定t>0时，x＝0处，ρ＝0。

②假如要求零件外层碳浓度为0.8％，表面应车去多少深度？

（Dγc＝1.1×10-7cm2/s）

第六章相图

一、选择题

1．在A—B二元固溶体中，当A-B对的能量小于A-A和B-B对的平均能量，该固溶体最易形成为。

A 无序固溶体

B 有序固溶体

C 偏聚态固溶体

2．在Fe－C合金中能在室温得到P＋Fe3C II＋L’d平衡组织的合金是。

A 共析钢

B 共晶合金

C 亚共晶合金

3．在三元共晶水平截面图的三角形区中，存在平衡。

A 两相

B 单相

C 三相

4．在三元共晶合金中最多可以获得平衡。

A 三相

B 四相

C 五相

5. 固溶体的非平衡凝固会导致凝固终结温度平衡凝固时的终结温度。

A高于B等于C低于

6. 三元合金的恒温转变平面上一定是平衡。

A二相B三相C四相

7. 用Clausius-Claperon方程判断单组元相图中相线时，固-固相变的相线较陡直，主要原因是。

A转变时体积变化较小B转变时焓变较大C转变的过冷度较大

8. 对A-B二元合金，按准化学模型，特定温度下发生spinodal分解时A-A，B-B和A-B原子间的结合能关系为。

A e AB=(e AA+e BB)/2

B e AB<(e AA+e BB)/2

C e AB>(e AA+e BB)/2

9. 三元合金的恒温转变平面上一定是平衡。

A 二相

B 三相C四相

10. 由A（高熔点）和B（低熔点）组元形成包晶相图，发生包晶反应L+α→β时，。

A B组元由α向β扩散

B B组元由L向β扩散

C A组元由L向β扩散

11. 对于共晶组织的形成，以下说法正确的是。

A 离异共晶也能经平衡凝固获得

B 形成伪共晶的成分范围通常偏向低熔点组元一侧

共晶中两相体积分数越接近，越容易形成棒状共晶

C

12. 关于三元相图的分析，以下说法正确的是。

A 三相平衡时，其重心即合金的初始成分

B 相浓度随温度而变化的情况可经垂直截面图表示出来

C 等边成分三角形ABC中，过顶角A的直线上B与C组元的浓度之和为常数

13. 利用相图预估合金的性能时，。

A合金固相接近共晶成分时电导率存在突变

B合金成分接近共晶时容易形成集中缩孔

C需要压力加工的合金成分最好接近共晶区

参考答案1. BCCBC 6. CACCB 11. AAB

二、综合题

1．从所示NiO－MgO二元相图

1）确定某成分范围的材料，在2600℃完全熔化，而使它们在2300℃不熔化;