材料科学基础西北工业大学第五版课后答案

西北工业大学材料科学基础课后答案

【篇一：西北工业大学材料科学基础第7章习题-答案】

/p> (1) 测定n：把一批经大变形量变形后的试样加热到一定温度(丁)后保温，

每隔一定时间t，取出一个试样淬火，把做成的金相样品在显微镜下观察，数得再结晶核心的个数n，得到一组数据(数个)后作n—t图，在n—t曲线上每点的斜率便为此材料在温度丁下保温不同时间时的再结晶形核率n。

(2) 测定g：将(1)中淬火后的一组试样进行金相观察，量每个试样(代表不

同保温时间)中最大晶核的线尺寸d，作d—t图，在d—t曲线上每点的斜率便为了温度下保温不同时间时的长大线速度g。

2.再结晶退火必须用于经冷塑性变形加工的材料，其目的是改善冷变形后材

料的组织和性能。再结晶退火的温度较低，一般都在临界点以下。若对铸件采用再结晶退火，其组织不会发生相变，也没有形成新晶核的驱动力(如冷变形储存能等)，所以不会形成新晶粒，也就不能细化晶粒。

3.能。可经过冷变形而后进行再结晶退火的方法。 4.答案如附表2.5所示。

附表2.5 冷变形金属加热时晶体缺陷的行为

5.(1)铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化示意图如附图2.22所

示。由于铜片宽度不

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2012年硕士研究生入学考试试题 答案

试题名称：材料科学基础 试题编号：832 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 页 共 页

一、 简答题（每题10分，共50分）

1. 请简述滑移和孪生变形的特点？ 答：

滑移变形特点：

1）平移滑动：相对滑动的两部分位向关系不变 2）滑移线与应力轴呈一定角度

3）滑移不均匀性：滑移集中在某些晶面上

4）滑移线先于滑移带出现：由滑移线构成滑移带 5）特定晶面，特定晶向 孪生变形特点：

1) 部分晶体发生均匀切变

2) 变形与未变形部分呈镜面对称关系，晶体位向发生变化 3) 临界切分应力大

4) 孪生对塑变贡献小于滑移 5) 产生表面浮凸

2. 什么是上坡扩散？哪些情况下会发生上坡扩散？

答：由低浓度处向高浓度处扩散的现象称为上坡扩散。应力场作用、电场磁场作用、晶界内吸附作用和调幅分解反应等情况下可能发生上坡扩散。扩散驱动力来自自由能下降，即化学位降低。

3. 在室温下，一般情况金属材

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2012年硕士研究生入学考试试题 答案

试题名称：材料科学基础 试题编号：832 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 页 共 页

一、 简答题（每题10分，共50分）

1. 请简述滑移和孪生变形的特点？ 答：

滑移变形特点：

1）平移滑动：相对滑动的两部分位向关系不变 2）滑移线与应力轴呈一定角度

3）滑移不均匀性：滑移集中在某些晶面上

4）滑移线先于滑移带出现：由滑移线构成滑移带 5）特定晶面，特定晶向 孪生变形特点：

1) 部分晶体发生均匀切变

2) 变形与未变形部分呈镜面对称关系，晶体位向发生变化 3) 临界切分应力大

4) 孪生对塑变贡献小于滑移 5) 产生表面浮凸

2. 什么是上坡扩散？哪些情况下会发生上坡扩散？

答：由低浓度处向高浓度处扩散的现象称为上坡扩散。应力场作用、电场磁场作用、晶界内吸附作用和调幅分解反应等情况下可能发生上坡扩散。扩散驱动力来自自由能下降，即化学位降低。

3. 在室温下，一般情况金属材

一、简答题（每题6分，共30分） 1．原子的结合键有哪几种？各有什么特点？

2．面心立方晶体和体心立方晶体的晶胞原子数、配位数和致密度各是多少？

?3．立方晶系中，若位错线方向为[001]，b?a[110]，试说明该位错属于什么类型。

4．请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。

?Q?D?D0exp???kT??说明影响扩散的因素。 5．试从扩散系数公式

6．何为过冷度？它对形核率有什么影响？

二、作图计算题（每题10分，共40分）

1． 在面心立方晶体中，分别画出(101)、[110]和(111)、[110]，指出哪些是

滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？

2． 已知Al为面心立方晶体，原子半径为rA。若在Al晶体的八面体间隙中能溶

入最大的小原子半径为rB，请计算rB与rA的比值是多少。

3． A-B二元合金中具有共晶反应如下：

L(wB?0.75)??(wB?0.15)??(wB?0.95)tE若共晶反应

刚结束时，α和β相的相对含量各占50%，试求该合金的成分。

4． 已知铜的临界分切应力为1Mpa，问要使(111)面上产生[101]方向的滑移，

应在[001]方向上施加多大的力？

三、综合分析题（每题15分，共30分）

安徽工业大学材料科学基础作业整理

整理人：季承玺

晶体结构习题

1、试计算面心立方晶体的(100)，(110)，(111)，等晶面的面间距和面致密度，并指出面间距最大的面。

2、Cr的晶格常数a=0.28844nm，密度为ρ=7.19g/cm3，试确定此时Cr的晶体结构。 bcc结构。

3、.MgO具有NaCl型结构。Mg2+的离子半径为0.078nm，O2-的离子半径为0.132nm。试求MgO的密度(ρ)、致密度(k)。

1

ρ=3.613(g/cm)，K=0.627

3

4、试计算金刚石结构的致密度(答案在《材料科学基础辅导与习题P77 第2-37题)

K=0.34

5、已知Cd,Zn,Sn,Sb等元素在Ag中的固熔度（摩尔分数）极限分别为，xZn?20/10?2xSn?12/10?2xSb?7/10?2，，，它们的原子直径分别为0.3042nm，0.314nm，

0.316nm，0.3228nm，Ag为0.2883nm。试分析其固熔度（摩尔分数）极限差别的原因，并计算它们在固熔度（摩尔分数）极限时的电子浓度。

xCd?42.5/10?2在原子尺寸因素相近的情况下，上述元素在Ag中的固熔度(

试卷十四

2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：材料物理化学

用专业：材料学、材料物理与化学、材料加工工程 一、是非题

1．在宏观晶体中进行对称操作时晶体的中心点是不动的。 2．晶面在三个坐标轴上的截距之比一定为一简单的整数比。 3．微观对称要素的核心是平移轴。 4．螺位错的位错线平行于滑移方向。

5．玻璃在常温下能长期稳定存在，因而它是热力学稳定态。 6．化学组成不同的晶体其结构也一定不同。 7．相图表示的是体系的热力学平衡状态。

8．有序一无序转变是指晶体与非晶体之间的转变。

9．大多数固相反应是由界面上的化学反应速度所控制的。 10．烧结是一个包含了多种物理和化学变化的过程。 11．在低温时，一般固体材料中发生的扩散是本征扩散。

12．在固液界面的润湿中，增加固体表面的粗糙度，就一定有利于润湿。 13．扩散过程的推动力是浓度梯度。

14．硅酸盐熔体的粘度随碱金属氧化物含量的增加而迅速增大。 15．烧结过程的推动力是晶界能大于表面能。 二、选择题

1．在尖晶石(MgAl2O3)结构中，O2-作立方密堆，Mg2+离子填入______。 a．1/2的四面体空隙 b．1/2的八面体空隙

第五章 表面结构与性质习题

5.2 什么叫表面张力和表面能? 在固态下和液态下这两者有何差别? 解：表面张力：扩展物体单位长度的表面所需要的力，或将物体表面增大一个单位面积所需作的功。单位为N/m。

表面能：恒温、恒压、恒组成情况下，每增加单位表面积时，体系自由焓的增量，单位为J/m2。

在液态下，不能承受剪应力，外力所做的功表现为表面积的扩展，因为表面张力与表面能在数值上是一致的；

在固态下，能承受剪切应力，外力的作用表现为表面积的增加和部分的塑性形变，表面张力与表面能在数值上不相等。

5.5 MgO—Al2O3—SiO2系统的低共熔物，放在Si3N4陶瓷片上，在低共溶温度下，液相的表面张力为0.9J/m2，液体与固体的界面能为0.6 J/m2，测得接触角为70.52°，求Si3N4的表面张力。

解：根据Young方程：平衡时，Si3N4固体的表面张力γSV=γSL+γLVcos70.52°，则γSV=0.6+0.9cos70.52 °=0.9J/m2

5.6 什么叫吸附、粘附? 当用焊锡来焊接铜丝时，用锉刀除去表面层，可使焊接更加牢固，请解释这种现象。

解：吸附是固体表面力场与被吸附分子发生的力场相互作用的结果，发生在固体表面

第五章 表面结构与性质习题

5.2 什么叫表面张力和表面能? 在固态下和液态下这两者有何差别? 解：表面张力：扩展物体单位长度的表面所需要的力，或将物体表面增大一个单位面积所需作的功。单位为N/m。

表面能：恒温、恒压、恒组成情况下，每增加单位表面积时，体系自由焓的增量，单位为J/m2。

在液态下，不能承受剪应力，外力所做的功表现为表面积的扩展，因为表面张力与表面能在数值上是一致的；

在固态下，能承受剪切应力，外力的作用表现为表面积的增加和部分的塑性形变，表面张力与表面能在数值上不相等。

5.5 MgO—Al2O3—SiO2系统的低共熔物，放在Si3N4陶瓷片上，在低共溶温度下，液相的表面张力为0.9J/m2，液体与固体的界面能为0.6 J/m2，测得接触角为70.52°，求Si3N4的表面张力。

解：根据Young方程：平衡时，Si3N4固体的表面张力γSV=γSL+γLVcos70.52°，则γSV=0.6+0.9cos70.52 °=0.9J/m2

5.6 什么叫吸附、粘附? 当用焊锡来焊接铜丝时，用锉刀除去表面层，可使焊接更加牢固，请解释这种现象。

解：吸附是固体表面力场与被吸附分子发生的力场相互作用的结果，发生在固体表面

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第 1 页，共 26 页

目录

2018年沈阳工业大学F561材料科学基础考研复试核心题库（一） (2)

2018年沈阳工业大学F561材料科学基础考研复试核心题库（二） (7)

2018年沈阳工业大学F561材料科学基础考研复试核心题库（三） (12)

2018年沈阳工业大学F561材料科学基础考研复试核心题库（四） (17)

2018年沈阳工业大学F561材料科学基础考研复试核心题库（五） (22)

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特别说明：

1-本资料为学员内部使用，整理汇编了2018考研复试重点题及历年复试常考题型。

2-资料仅供复试复习参考，与目标学校及研究生院官方无关，如有侵权、请联系我们立即处理。 ————————————————————————————————————————

一、名词解释

1． 热塑性和热固性高分子材料

【答案】高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子基复合材料等。高分子材料按其性能可分为热塑性和热固性高分子材料，其中，热塑性高分子材料可溶、可熔

第六章答案

6-1略。

6-2什么是吉布斯相律？它有什么实际意义？

解：相律是吉布斯根据热力学原理得出的相平衡基本定律，又称吉布斯相律，用于描述达到相平衡时系统中自由度数与组分数和相数之间的关系。一般形式的数学表达式为F＝C－P＋2。其中F为自由度数，C为组分数，P为相数，2代表温度和压力两个变量。应用相率可以很方便地确定平衡体系的自由度数。

6-3固体硫有两种晶型，即单斜硫、斜方硫，因此，硫系统可能有四个相，如果某人实验得到这四个相平衡共存，试判断这个实验有无问题？

解：有问题，根据相律，F=C-P+2=1-P+2=3-P，系统平衡时，F=0，则P=3，硫系统只能是三相平衡系统。

图6-1 图6-2

6-4如图6-1是钙长石（CaAl2Si2O）的单元系统相图，请根据相图回解：（1）六方、正交和三斜钙长石的熔点各是多少？（2）三斜和六方晶型的转变是可逆的还是不可逆的？你是如何判断出来的？（3）正交晶型是热力学稳定态？还是介稳态？

解：（1）六方钙长石熔点约1300℃（B点），正钙长石熔点约1180℃（C点），三斜钙长石的熔点约为1750℃（A点）。

（2）三斜与六方晶型的转变是可逆的。因为六方晶型加热到转变温度会转变