材料科学与工程基础期末试题

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材料科学与工程基础期末试题

标签:文库时间:2025-02-14
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《材料科学基础》 试卷Ⅴ

一、填空题(20分,每空格1分)

1. 相律是在完全平衡状态下,系统的相数、组元数和温度压力之间的关系,是系统的平衡条件的数学表达式: f=C-P+2

2.二元系相图是表示合金系中合金的相 与 温度、成分间关系的图解。

3.晶体的空间点阵分属于 7 大晶系,其中正方晶系点阵常数的特点为a=b≠c,α=β=γ=90°,请列举除立方和正方晶系外其他任意三种晶系的名称三斜、单斜、六方、菱方、正交(任选三种)。

4.合金铸锭的宏观组织包括表层细晶区、柱状晶区 和 中心等轴晶区三部分。 5.在常温和低温下,金属的塑性变形主要是通过 滑移 的方式进行的。此外还有 孪生 和 扭折等方式。

6.成分过冷区从小到大,其固溶体的生长形态分别为 平面状,胞状 和 树枝状。 1.原子扩散的驱动力是:组元的化学势梯度 2.凝固的热力学条件为:过冷度

3. 某金属凝固时的形核功为△G*,其临界晶核界面能为△G,则△G*和△G的关系为△G* =1/3 △G

5.金属液体在凝固时产生临界晶核半径的大小主要取决于过冷度。 6.菲克第一定律表述了稳态扩散的特征,即浓度不随变化。

7. 冷变形金属加热过程中发生回复的驱动力是:冷变形过程中的存储能

材料科学基础期末试题5

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《材料科学基础》 试卷Ⅴ

一、选择题(每题2分,共20分) 1.能进行攀移的位错可能是 A

A.弗兰克位错 B. 肖克莱位错 C. 螺型全位错

2. 对Fe-Cr-C三元合金进行渗碳的反应扩散,则该合金中不能出现 C A. 单相区 B. 两相区 C. 三相区 3. 如下说法哪个是正确的, C A. 形成点缺陷所引起的熵的变化使晶体能量增加 B. 晶体总是倾向于降低点缺陷的浓度

C. 当点缺陷浓度达到平衡值时,晶体自由能最低 4. 位错线上的割阶一般通过 A 形成。 A.位错的交割 B.交滑移 C. 孪生

5. 金属镁的单晶体处于软取向时塑变量可达100%-200%,但其多晶体的塑性很差,其主要原因是: C

A. 镁多晶体的晶粒通常较粗大 B. 镁多晶体通常存在裂纹

C. 镁滑移系通常较少 D. 因为镁是BCC结构,所以脆性大 6. 层错和不完全位错之间的关系是: D A. 层错和不完全位错交替出现 B. 层错和不完全位错能量相同 C. 层错能越高,不完全位错伯氏矢量的模越小

D. 不完全位错总是出现在层错和完整晶

材料科学与工程

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中国科学院研究生院材料工程领域全日制

工程硕士研究生培养方案

(2009年7月)

一、培养目标与要求

面向社会需求和科技前沿,培养适应社会主义建设和工程技术发展与创新需要的,掌握材料工程领域相关学科专业基础知识与基本技能,具有创新意识和独立承担并解决工程实际问题能力的开拓型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。具体培养要求如下:

1.工程硕士专业学位获得者应较好地掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论;拥护党的基本路线和方针、政策;热爱祖国,遵纪守法,具有良好的职业道德和创业精神,积极为我国经济建设和社会发展服务。

2.应具有坚实的必要的材料科学与工程理论基础和系统宽广的专业知识;掌握解决材料科学与工程问题的先进技术方法和现代技术手段;了解本领域的发展动向,具有解决工程问题或从事新材料、新产品、新工艺、新设备的研制和开发的能力;具有独立担负专门技术工作和较强的自我提高的能力,经过实际工作的锻炼,具备高级专业技术职务人员应有素质水平。

3.基本掌握一门外语,能够熟练地阅读专业领域的外文资料。 4.具有必要的管理和市场经济知识。 二、学习年限

实行弹性学制和学分制。学习年限一般为3年,最长不超过4年。 三、课程设置

课程设置原则:课程设置遵循先进

材料科学与工程试题总结

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1. 纳米材料有哪些微观结构特点?这些结构特点为什么会引起宏观物理性能的变化?纳

米材料有哪些特殊性?

答:所有的纳米材料具有3个共同的结构特点:纳米尺度结构单元,大量的界面或自由表面以及各纳米单元之间存在着或强或弱的交互作用。

在纳米尺度内,分子和原子相互作用强烈影响材料的宏观物理性能, 纳米材料之所以能具备独到的特殊性,是由于当组成物质的某一项的某一维的尺度缩小到纳米级别时,物质的物理性能将出现根本不是其任一组份所能比拟的改变。 纳米材料的特性:(1)表面与界面效应,这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。(2)小尺寸效应,当纳米微粒尺寸与光波波长,传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,它的周期性边界被破坏,从而使其声、光、电、磁,热力学等性能呈现出“新奇”的现象。(3)量子尺寸效应,当粒子的尺寸达到纳米量级时,费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时,会出现纳米材料的量子效应,从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。(4)宏观量子隧道效应。微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳

材料科学与工程导论试题

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第二章 材料科学与工程的四个基本要素

作业一

第一部分 填空题(10个空共10分,每空一分)

1. 材料科学与工程有四个基本要素,它们分别是:使用性能、材料的性质、结构与成份和合成与加工。

2. 材料性质的表述包括力学性质、物理性质和化学性质。 3. 强度可以用弹性极限、屈服强度和比例界限等来表征。 4. 三类主要的材料力学失效形式分别是:断裂、磨损和腐蚀。 5. 材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。

6. 晶体结构有三种形式,它们分别是:晶体、非晶体和准晶体。 7. 化学分析、物理分析和谱学分析是材料成分分析的三种基本方法。

8. 材料的强韧化手段主要有固溶强化、加工强化、弥散强化、第二相强化和相变增韧。 第二部分 判断题(10题共20分,每题2分)

1. 材料性质是功能特性和效用的描述符,是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。(√ ) 2. 疲劳强度材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。(√ ) 3. 硬度是指材料在表面上的大体积内抵抗变形或破裂的能力。(错)

4. 性能是包括材料在内的整个系统特征的体现;性质则是材料本身特征的体现。(√) 5. 晶体是指原子排列短程有序,有周期。(错)

6. 材料的热处理是指通过一定的加热、

材料科学基础

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《材料科学基础》

课程设计报告

设计题目 : 水泥制品的设计 学生姓名 : 何祥涛 学 号 : 1020560126

指导老师姓名: 朱国平 所 属 院(系): 化学生物与材料科学学院 专 业 班 级 : 材料化学(1)班 课程设计时间 : 2013 年 1 月 8日

课程设计的总结报告

一.课程设计的基本任务

结合钙铝硅三元相图,通过查阅资料了解水泥生产工艺,设计并确定原料配

方和烧成冷却温度制度。

二.课程设计的基本要求

1.读懂并分析钙铝硅三元相图,尤其是高钙部分。

2.硅酸盐水泥熟料由C2S、C3S、C3A、C4AF四种矿物组成,根据三角形规则,确定配料点。根据你的配料,写出相关析晶过程。 3.常用的水泥生料的主要成分是CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3,因为Fe2O3含量低,并入Al2O3一起考虑,设计水泥材料生料化学组成。 4.查阅相关资料,画出水泥生产工艺流程图。

5.硅酸盐水泥生产所采用的原料是:石灰石、粘土以及校正原料,在报告中提出配料计算大致过程。

6.根据你设计的配料确定烧成和冷却温度制度,并探讨你的烧成和冷却温度制度对你的产品性能可能产生的

材料科学基础期末复习 - 图文

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第六章 空位与位错

一、 名词解释

空位平衡浓度,位错,柏氏回路,P-N力,扩展位错,堆垛层错,弗兰克-瑞德位错源, 奥罗万机制,科垂耳气团,面角位错,铃木气团,多边形化

空位平衡浓度:金属晶体中,空位是热力学稳定的晶体缺陷,在一定的空位下对应一定的空位浓度,通常用金属晶体中空位总数与结点总数的比值来表示。

位错:晶体中的一种原子排列不规则的缺陷,它在某一个方向上的尺寸很大,另两个方向上尺寸很小。 柏氏回路:确定柏氏族矢量的过程中围绕位错线作的一个闭合回路,回路的每一步均移动一个原子间距,使起点与终点重合。

P-N力:周期点阵中移动单个位错时,克服位错移动阻力所需的临界切应力 扩展位错:两个不全位错之间夹有层错的位错组态

堆垛层错:密排晶体结构中整层密排面上原子发生滑移错排而形成的一种晶体缺陷。

弗兰克-瑞德位错源:两个结点被钉扎的位错线段在外力的作用下不断弯曲弓出后,互相邻近的位错线抵消后产生新位错,原被钉扎错位线段恢复到原状,不断重复产生新位错的,这个不断产生新位错、被钉扎的位错线即为弗兰克-瑞德位错源。

Orowan机制:合金相中与基体非共格的较硬第二相粒子与位错线作用时不变形,位错绕过粒子,在粒子周围留下一个位错环使材料得到强化的

材料科学基础试题库

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试题库

一、 选择

1、在柯肯达尔效应中,标记漂移主要原因是扩散偶中 _____。 A、两组元的原子尺寸不同 B、仅一组元的扩散 C、两组元的扩散速率不同

2、在二元系合金相图中,计算两相相对量的杠杆法则只能用于 _____。

A、单相区中 B、两相区中 C、三相平衡水平线上 3、铸铁与碳钢的区别在于有无 _____。 A、莱氏体 B、珠光体 C、铁素体 4、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 5、在置换型固溶体中,原子扩散的方式一般为 _____。 A、原子互换机制 B、间隙机制 C、空位机制 6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子,这样的缺陷称为 _____。

A、肖脱基缺陷 B、弗兰克尔缺陷 C、线缺陷 7、理想密排六方结构金属的c/a为 _____。 A、1.6 B、2×√(2/3) C、√(2/3)

8、在三元系相图中,三相区的等温截面都是一个连接的三角形,其

顶点触及 _____。

A、单相区 B、两相区 C、三

材料科学基础答案

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第1章 晶体结构

1.在立方晶系中,一晶面在x轴的截距为1,在y轴的截距为1/2,且平行于z 轴,一晶向上某点坐标为x=1/2,y=0,z=1,求出其晶面指数和晶向指数, 并绘图示之。

2.画出立方晶系中下列晶面和晶向:(010),(011),(111),(231),(321),[010], [011],[111],[231],[321]。

3.纯铝晶体为面心立方点阵,已知铝的相对原子质量Ar(Al)=27,原子半径r=0.143nm,求铝晶体的密度。

4.何谓晶体?晶体与非晶体有何区别?

5.试举例说明:晶体结构与空间点阵?单位空间格子与空间点阵的关系? 6.什么叫离子极化?极化对晶体结构有什么影响? 7.何谓配位数(离子晶体/单质)? 8.何谓对称操作,对称要素?

9.计算面心立方结构(111)与(100)晶面的面间距及原子密度(原子个数/单位面积)。

10.已知室温下α-Fe(体心)的点阵常数为0.286nm,分别求(100)、(110)、

(123)的晶面间距。

11. 已知室温下γ-Fe(面心)的点阵常数为0.365nm,分别求(100)、(110)、(112)的晶面间距。

12. 已知Cs+半径为0.170nm,

材料科学基础答案

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第1章 晶体结构

1.在立方晶系中,一晶面在x轴的截距为1,在y轴的截距为1/2,且平行于z 轴,一晶向上某点坐标为x=1/2,y=0,z=1,求出其晶面指数和晶向指数, 并绘图示之。

2.画出立方晶系中下列晶面和晶向:(010),(011),(111),(231),(321),[010], [011],[111],[231],[321]。

3.纯铝晶体为面心立方点阵,已知铝的相对原子质量Ar(Al)=27,原子半径r=0.143nm,求铝晶体的密度。

4.何谓晶体?晶体与非晶体有何区别?

5.试举例说明:晶体结构与空间点阵?单位空间格子与空间点阵的关系? 6.什么叫离子极化?极化对晶体结构有什么影响? 7.何谓配位数(离子晶体/单质)? 8.何谓对称操作,对称要素?

9.计算面心立方结构(111)与(100)晶面的面间距及原子密度(原子个数/单位面积)。

10.已知室温下α-Fe(体心)的点阵常数为0.286nm,分别求(100)、(110)、

(123)的晶面间距。

11. 已知室温下γ-Fe(面心)的点阵常数为0.365nm,分别求(100)、(110)、(112)的晶面间距。

12. 已知Cs+半径为0.170nm,