海南大学材料科学基础真题

材料科学基础二O一三年试题

1、对比解释下列概念（50 分）

1.1 晶体、非晶体、准晶

1.2 比强度、屈服强度

1.3 脆性断裂、韧性断裂

1.4 点缺陷、面缺陷、线缺陷

1.5结晶、再结晶

1.6均匀形核、非均匀形核

1.7自然时效、人工时效、过时效

1.8弹性变形、滞弹性

1.9冷加工、热加工

1.10共晶反应、共析反应

2、 简答下列问题（40 分）

2.1分析画出刃型位错线、螺型位错线与柏氏矢量关系图，并说明在外加切应力 作用下位错线滑移方向、晶体滑移方向。

2.2比较分析液态物质凝固的结晶和玻璃化过程的异同，说明在这两种方式凝固后组织结构和性能特点。

2.3分析比较金属晶体、陶瓷晶体、聚合物晶体之间结构、性能上的异同。

2.4画出面心立方晶胞，写出原子半径r与晶格常数a的关系式，回答其滑移系数量以及滑移系的晶面、晶向组成，分析比较与密排六方晶体的塑性变形的能力及其原因。

3、论述题（30 分）

3.1 考虑Fe-0.2% C合金渗碳工艺改进的影响：原工艺采用900度加热渗碳20小时获得的渗层1.2mm,现在采用1050度加热渗碳，获得同样的渗层所需加热时间。（γ-Fe的扩散系数D0为2.3x10-

《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

1、极化会对晶体结构产生显著影响，可使键性由（ B ）过渡，最终使晶体结构类型发生变化。

A: 共价键向离子键 B: 离子键向共价键 C: 金属键向共价键 D: 键金属向离子键 2、离子晶体中，由于离子的极化作用，通常使正负离子间的距离（ B ），离子配位数（ ）。

A: 增大，降低 B: 减小，降低 C: 减小，增大 D: 增大，增大 3、氯化钠具有面心立方结构，其晶胞分子数是（ C ）。

A: 5 B: 6 C: 4 D: 3 4、NaCl单位晶胞中的“分子数”为4，Na+填充在Cl-所构成的（ B ）空隙中。

A: 全部四面体 B: 全部八面体 C: 1/2四面体 D: 1/2八面体

5、CsCl单位晶胞中的“分子数”为1，Cs+填充在Cl-所构成的（ C ）空隙中。

A: 全部四面体

西北工业大学

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

第一章 原子结构与键合

1、说明量子力学中有关原子结构的玻尔模型和几率波模型。 2、给出下列离子的电子组态：Fe2+, Fe3+, Cu+, Ba2+, Br-, S2-。 3、对于K+—Cl-离子对，吸引能EA和排斥能ER分别表示为：

1.436EA??r5.86?10?6ER?r9（提示：净能对原子间距r的微分为0时，r= r0。r的单位为nm） 计算平衡距离r0和结合能E0。4、净能有时可表示为

EN??Cr?Dexp(?)r?其中，r为离子间距，C，D和r为常数。试推出结合能E0对于平衡距离r0的表达式。 5、计算下列化合物中，离子键的百分含量： TiO，ZnTe，CsCl，InSb，MgCl。

6、下列物质含有何种键：黄铜（brass）、橡胶（rubber）、金刚石（diamond）、SiO2、单晶Si、NaCl。 7、 HF （hydrogen fluoride）的分子量小于 HCl （hydrogen chloride），为什么HF具有比HCl更高的沸点。

8、画出下列物质单体单元的结构图： （1）聚乙烯（polyethylene PV）；

（2）聚四氟乙烯（polytetrafluorethy

第一章 原子排列

本章需掌握的内容：

材料的结合方式：共价键，离子键，金属键，范德瓦尔键，氢键；各种结合键的比较及工程材料结合键的特性；

晶体学基础：晶体的概念，晶体特性（晶体的棱角，均匀性，各向异性，对称性），晶体的应用

空间点阵：等同点，空间点阵，点阵平移矢量，初基胞，复杂晶胞，点阵参数。 晶系与布拉菲点阵：种晶系，14种布拉菲点阵的特点；

晶面、晶向指数：晶面指数的确定及晶面族，晶向指数的确定及晶向族，晶带及晶带定律 六方晶系的四轴座标系的晶面、晶向指数确定。

典型纯金属的晶体结构：三种典型的金属晶体结构：fcc、bcc、hcp； 晶胞中原子数、原子半径，配位数与致密度，晶面间距、晶向夹角 晶体中原子堆垛方式，晶体结构中间隙。

了解其它金属的晶体结构：亚金属的晶体结构，镧系金属的晶体结构，同素异构性

了解其它类型的晶体结构：离子键晶体结构：MgO陶瓷及NaCl，共价键晶体结构：SiC陶瓷，As、Sb

非晶态结构：非晶体与晶体的区别，非晶态结构 分子相结构 1. 填空

1. fcc结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______致密度为___________配位数是_______________

西北工业大学

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

上海交通大学材料科学基础考研真题

2009年上海交通大学（827）材料科学基础考研真题

一、选择题（3*25）

1，固溶强化可以提高：a，屈服强度b，抗拉强度c，断裂强度2，两个韧型位错相交_____形成割接  a，一定能b，不一定能c，一定不能

3，下列是热塑型材料的是

4，下列是外延生长的是a，二维b，三维（这个选项记不清了，是气象沉积那一节的）

5，下列致密度最高的是a，Al  b，Zn  c，一个体心的，忘了具体是什么了

6，再结晶后长大过程中D与t的关系

7，三元相图中平衡反应有几相

8，金属材料的颜色与____有关abc，反射，投射，吸收什么的

9，回复阶段主要影响  （答案是电导率，选项记不清了，有一个干扰项）

二、计算题：

1晶体结构的，就是最一般的那种，画体心和面心的图和它要求的晶面，晶向

2画铁碳相图，写出平衡反应时的反应式

3扩散题，最基础那种，2004-2007真题中的几乎一样，其中涉及扩散距离与时间的关系了

4位错只是加晶体学知识考核，（可以画图也可以纯计算，个人感觉画图简单些），就是告诉你位错类型和位错

上海交通大学材料科学基础考研真题

2009年上海交通大学（827）材料科学基础考研真题

一、选择题（3*25）

1，固溶强化可以提高：a，屈服强度b，抗拉强度c，断裂强度2，两个韧型位错相交_____形成割接  a，一定能b，不一定能c，一定不能

3，下列是热塑型材料的是

4，下列是外延生长的是a，二维b，三维（这个选项记不清了，是气象沉积那一节的）

5，下列致密度最高的是a，Al  b，Zn  c，一个体心的，忘了具体是什么了

6，再结晶后长大过程中D与t的关系

7，三元相图中平衡反应有几相

8，金属材料的颜色与____有关abc，反射，投射，吸收什么的

9，回复阶段主要影响  （答案是电导率，选项记不清了，有一个干扰项）

二、计算题：

1晶体结构的，就是最一般的那种，画体心和面心的图和它要求的晶面，晶向

2画铁碳相图，写出平衡反应时的反应式

3扩散题，最基础那种，2004-2007真题中的几乎一样，其中涉及扩散距离与时间的关系了

4位错只是加晶体学知识考核，（可以画图也可以纯计算，个人感觉画图简单些），就是告诉你位错类型和位错

第一章 原子排列

本章需掌握的内容：

材料的结合方式：共价键，离子键，金属键，范德瓦尔键，氢键；各种结合键的比较及工程材料结合键的特性；

晶体学基础：晶体的概念，晶体特性（晶体的棱角，均匀性，各向异性，对称性），晶体的应用

空间点阵：等同点，空间点阵，点阵平移矢量，初基胞，复杂晶胞，点阵参数。 晶系与布拉菲点阵：种晶系，14种布拉菲点阵的特点；

晶面、晶向指数：晶面指数的确定及晶面族，晶向指数的确定及晶向族，晶带及晶带定律 六方晶系的四轴座标系的晶面、晶向指数确定。

典型纯金属的晶体结构：三种典型的金属晶体结构：fcc、bcc、hcp； 晶胞中原子数、原子半径，配位数与致密度，晶面间距、晶向夹角 晶体中原子堆垛方式，晶体结构中间隙。

了解其它金属的晶体结构：亚金属的晶体结构，镧系金属的晶体结构，同素异构性

了解其它类型的晶体结构：离子键晶体结构：MgO陶瓷及NaCl，共价键晶体结构：SiC陶瓷，As、Sb

非晶态结构：非晶体与晶体的区别，非晶态结构 分子相结构 1. 填空

1. fcc结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______致密度为___________配位数是_______________