材料科学基础试卷矿大版A - 图文

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装 订 装 线 订 线 内 不 要 答 题 东 北 大 学

秦 皇 岛 分 校 9、调幅分解是经过 方式形成。

10、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是 。（其中

K0是平衡分配系数）

课程名称： 材料科学基础 试卷： A 考试形式： 闭卷

11、在金属-金属型共晶中有两组成相，其中一组成相的体积百分数为23.6%，则共晶

组织可能呈 形状。

授课专业： 材料科学与工程 考试日期： 2008年12月31日 试卷：共 6页 12、高分子合金中难以形成单相组织的主要原因是合金化时 。 13、“树脂”通常是两种单体经 反应得到的聚合物的称谓。

题号 一 二 三 四 五 总 分 14、工程高分子聚合物按性能可分为五大类型 、 、 、得分 胶粘剂和涂料。

15、纳米材料是指三维中至少有一维的尺度小于 的固体材料。（写出具体阅卷人 数字和单位）

一、填空题：（每空1分，共20分）

二、单项选择题（每题1分，共25分） 1、三元凝聚系统中最大相数是 。

题2、某一氮气和氧气的混合物系统，其独立组元数是 ，相数是 。 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3、下图为晶核的半径r与△G间的关系，现有不同温度的三条曲线，请指出答哪条温度最高? 。哪条温度最低? 。 案 题 号 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 答 案 1、在二氧化硅的多晶型转变中，哪个晶型不是通过位移型转变得到的： (A) 高温型方石英 (B) 低温型石英 (C) 中间型鳞石英 (D) 低温型鳞石英 2、形成临界晶核时，体积自由能的减少只能补偿表面能的：

(A) 1/2 (B) 1/3 (C) 2/3 (D) 3/4

4、在单元系的p（压强）-T（温度）相图内，当高温相向低温相转变时体积收缩，则根据克拉珀龙方程，相界线的斜率为 （填正、负或大3、凝固时在形核阶段，只有核胚半径等于或大于临界尺寸时才能成为结晶的核心。当形成的核胚其半径等于临界尺寸时，体系的自由能变化： 于零、小于零）。

5、测定某种晶体凝固时生长速度（υ(A) 大于零 (B) 等于零 (C) 小于零

g）与液固相界面前端动态过冷度（△TK）的关系为υg正比于△TK2，则该晶体的长大属于 方式。 4、三种组元组成的试样，在空气中用XRD分析其随温度变化而发生相变的情况，则6、一般金属在非均匀形核时，所需的过冷度是其结晶温度Tm的 倍。 最多可记录到 共存：

7、高分子从熔体冷却结晶时，通常形成 。高分子的熔点随其晶片(A) 2相 (B) 3相 (C) 4相 (D) 5相

厚度的增加而 。

8、二元包晶合金中，有α相和β相两相，α相是初生相，其包晶转变式为 。

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装 订 装 线 订 线 内 不 要 答 题 5、晶体凝固后呈现不同的形状，下列不属于小平面形状的体系： (A) 水杨酸苯脂 (B) 硅 (C) 铋 (D) 环己烷

6、以下关于纯晶体凝固的生长形态的表述，不正确的是：

(A) 在正的温度梯度下，由于生长前端液体的高温，纯晶体凝固生长形态呈平面状

(B) 光滑界面的物质凝固，即使在负的温度梯度下，也可能保持小平面特征 (C) 通常金属在负的温度梯度下，呈树枝状结晶 (D) 金属在正的温度梯度下，多呈平面状结晶 7、最难以形成非晶态结构的是：

(A) 陶瓷 (B) 金属 (C) 高分子 (D) 准晶

8、从高分子的重复结构单元的对称性可知，最易结晶的： (A) 聚丙烯 (B) 聚乙烯 (C) 聚氯乙烯 (D) 聚四氟乙烯

9、下列关于高分子结晶性的表述，不正确的是：

(A) 高分子结晶能力的差异主要取决于大分子链结构的特征 (B) 相同类型共聚单元形成的共聚物也能结晶 (C) 无规的链结构导致失去结晶能力 (E) 链的柔顺性越差，结晶能力越强

10、A和B组成的二元系中出现α和β两相平衡时，两组成的成分（x）-自由能（G）的关系为：

(A) Gα＝Gβ (B) GA＝GB (C) dGα/dx＝dGβ/dx (D) △GA＝△GB 11、下面的二元相图中，正确的是：

12、在MgO离子化合物中，最可能取代Mg2＋的阳离子是（已知各离子的半径分别为 Mg2＋:0.066nm，Ca2＋:0.099nm，Li＋:0.066nm，Fe2＋:0.074nm，Ni2＋:0.069nm）： (A) Ca2＋ (B) Li＋ (C) Fe2＋ (D) Ni2＋

13、下列对于共晶合金的非平衡凝固时的表述，正确的是： (A) 离异共晶只能经非平衡凝固获得 (B) 伪共晶只能经非平衡凝固过程获得

(C) 形成离异共晶的原始液相成分接近共晶成分

(D) 伪共晶和离异共晶导致的偏析均可通过扩散退火消除

14、特定成分的Pb-Sn合金在室温能形成共晶组织，富含Pb的α相和富含Sn的β相，下列表述中正确的是：

(A) α相和β相的自由能相等

(B) α相内Pb原子的化学势与β相内Pb原子的化学势相等 (C) α相内Pb原子的化学势与β相内Sn原子的化学势相等 (D) α相内Sn原子的化学势与β相内Pb原子的化学势相等 15、下列关于二元合金与工艺性能的表述，正确的是： (A) 固溶体的强度高于共晶合金的强度 (B) 共晶成分的合金形成的铸锭，偏析严重 (C) 单相固溶体的压力加工性能更好

(D) 具有固态转变的合金只能进行扩散退火来消除枝晶偏析

16、下列关于区域熔融的表述正确的是：

(A) 对于K0<1的合金，溶质富集于末端，始端得到提纯；对于K0>1的合金，溶质富

集于始端，末端得到提纯

(B) 对于K0<1的合金，溶质富集于始端，末端得到提纯；对于K0>1的合金，溶质富

集于末端，始端得到提纯

(C) 不论K0<1或K0>1的溶质富集于始端 (D) 不论K0<1或K0>1的溶质富集于末端 17、铸铁与碳钢的区别在于有无（ ） (A) 莱氏体 (B) 珠光体(C) 铁素体 (D) 渗碳体

18、铸锭中的 属于宏观偏析

(A) 枝晶偏析 (B) 晶内偏析 (C) 晶界偏析 (D) 比重偏析

19、形状记忆合金构件在 态进行塑性变形，在 后，恢复原来的形状。 (A) 马氏体 加热转变成母相 (B) 母相 冷却转变成马氏体 (C) 马氏体 停留若干天 (D) 母相 加热转变新的母相

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装 订 装 线 订 线 内 不 要 答 题 20、丁苯橡胶和尼龙6的区别在于，前者属于： (A) 共聚物 (B) 均缩聚物 (C) 均聚物 (D) 共缩聚物

21、网络型高分子不可能出现：

(A) 玻璃态 (B) 高弹态 (C) 黏流态 (D) 松弛态 22、作为塑料使用的高分子，在室温使用应处于： (A) 玻璃态 (B) 高弹态 (C) 黏流态 (D) 松弛态 23、高分子的玻璃化温度取决于高分子的：

(A) 链段运动 (B) 链节长度 (C) 主链侧基 (D) 分子量

24、在三元系浓度三角形中，凡成分位于 上的合金，它们含有另两个顶角所代表的组元含量相等。

(A) 通过三角形顶角的中垂线 (B) 通过三角形顶角的任一直线 (C) 通过三角形顶角与对边成450的直线 (D) 平行于两组元边的直线 25、由A-B-C组元形成的三元相图，其等边成分三角形（ABC）内平行于AB的直线上任意一点表示：

(A) C组元的浓度为定值 (B) A与B组元的浓度比为定值 (C) A、B与C组元的浓度比为定值 (D) 只能表示一点的成分 三：简答题（4小题，共25分）

1、（本题5分）铸锭组织通常包含哪三个晶区，简述其形成原因。

2、（本题6分）对陶瓷与耐火材料是十分重要的Al2O3-SiO2二元相图，在生产中具有重要的指导意义。

① 看相图指出粘土砖的成分范围。

② 定性说明粘土砖使用温度不能超过1700℃的原因？

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3、（本题6分）Al-Cu合金经脱溶转变后呈现时效硬化现象。以含4%Cu的铝合金为例，

① 试述人工时效处理的工艺过程。

② 试述在此时效过程中，脱溶演变和时效强化的变化关系。 4、（本题8分）下左图为固态互不溶解的三元共晶相图的浓度三角形，其中三元共晶点E的成分为ω(A)=20%，ω(B)=30%和ω(C)=50%。右图为某一温度（高于三元共晶转变温度TE）的水平截面图。

① A、B和C三组元的熔点哪个最低？

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② 在左图中大致标出液态成分为ω(A)=60%，ω(B)=15%和ω(C)=25%的合金的成分点（标为P点）。

③ 该成分合金平衡凝固到室温，试画出平衡冷却曲线和室温平衡组织。 ④ 计算该合金中共晶组织在铸锭中的质量分数。

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装 订 装 线 订 线 内 不 要 答 题 四、计算题（4小题，共25分）

1、（本题5分）超细晶粒的制备已成为提高材料强韧性的主要手段之一。通过凝固的快冷（即增加过冷度）是获得细晶铸件的重要方法。已知铜的凝固温度Tm＝1356K，熔化热Lm＝1628×106J/m2，比表面能σ＝177×10-3J/m2。试求欲在均匀形核条件下获得半径为2nm晶粒所需的过冷度？ 2、（本题5分）试求出8%B（溶质）二元合金在定向凝固中保持平面型液-固界面推移的凝固速度R。已知温度梯度G=225℃/cm，B组元扩散系数D＝2×10-4cm2/s，平衡分配系数k0=0.3，二元合金液相斜率m＝0.142℃/%B（即每增加1%B溶质浓度所降低的温度为0.142℃）。

3、（本题5分）为了研究高分子材料结晶程度，通常测量它在结晶过程中的体积变化和热效应。已知一高分子材料结晶时间为7.6min时，结晶度为3.41%；38.1min时，结晶度为99.3%。请计算阿弗拉密指数n，结晶速率常数k和半结晶期t1/2。

4、（本题10分）碳钢和铸铁是最为广泛使用的金属材料，铁碳相图是研究钢铁材料的组织、性能及热加工和热处理的重要工具。

① 准确画出铁碳合金相图（包括重要的三相转变线、转变温度和分界点的成分）。 ② 按含碳量从小到大的顺序，对铁碳合金分类，并指出对应的室温组织各是什么？ ③ 计算ωc=4%的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量；并计算组织组成物珠光体中渗碳体和铁素体的相对量。

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五、综合题（5分）

结合参观奥格型材、天秦塑胶两家企业中的生产实际，针对高分子材料的制备方法，谈谈高分子材料或制品生产过程中可能涉及到的《材料科学基础》中的知识。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7ybt.html