2017年四川大学生物材料工程研究中心848材料科学基础之材料科学基础考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 三斜晶体平行六面体晶格常数特征是_____、_____，布氏格子类型为_____。
【答案】
简单三斜
2． 扩散系数越_____，结构缺陷越多，扩散速度越_____。
【答案】小；快
3． 扩散第一定律适用于稳态扩散，其数学表达式可写成_____。扩散通量的单位是_____, 符号为_____，表示扩散由高浓度向低浓度方向进行。
【答案】
负号
4． 置换固溶体中，溶质的溶解度大小与_____、_____、_____、等因素有关。
【答案】晶体结构；原子尺寸因素；电负性因素；原子价因素
5． 位错的柏氏矢量集中地反映了位错区域内畸变总量的_____和_____。
【答案】大小；方向
6． 对于单种原子构成的金属，_____立方晶体的每个结晶学原胞中包含4个原子。
【答案】面心
二、简答题
7． 写出Au-Hf 体系相图（图1）中的三相反应，并划出虚线框内部分的相平衡关系局部扩大示意图。
图1
【答案】
虚线框内部分可能的相平衡关系局部扩大示意于图2。
图2
8． （1）写出固体热导率的定义和公式。 （2）指出传导热流的元激发。
（3）指出在低温和高温下热导率对温度的依赖关系，并描述在这两个区间内的主要物理过程。 【答案】（1）固体热导率的定义为：单位温度梯度所引起的热量流密度，即
式中的系数k ，在非金属固体热导率的表示式为
式中，c 为固体热容；
为声子的平均速度；1为声子的平均自由程。
（由声子贡献）及电子热导率
式中，
以典型值代入后得
（由自由电子贡
（2）传导热流的元激发为声子。
（3）对于金属，
其热导率通常由晶格热导率
献）两部分所组成，即
因此，典型金属的热导率主要由自由电子贡献，即
式中，le 为电子平均自由程，依赖于电子-声子散射过程。所以
式中，
为温度为T 时的平均声子数。
是杂质密度）与t 无关，所以
在高温区：在低温区：
在极低温区：声子数很少，主要是杂质散射，
9． 为什么金属材料经过大塑性变形量变形后会形成织构，变形织构的形成对金属材料的力学性能有何影响？
【答案】因为在塑性变形中，随着变形量的増加，各个晶粒的滑移面和滑移方向都要向变形方向移动，使多晶体中原来位相不相同的各个晶粒调整到空间位相逐渐趋于一致，这一现象称为择优取向，所以形成了织构。由于织构造成了各向异性，使其沿各个方向变形呈现不均匀性，而强度、硬度没有太大差别。
10．均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，为什么非均匀形核比均匀形核容易？
【答案】因为非均匀形核时，用杂质或型腔充当了一部分晶核。也就是说，需要调动的原子数少。
11．在体心立方晶胞中画出一个最密排方向并标明晶向指数；再画出过该方向的两个不同的低指数（简单）晶面，写出对应的晶面指数。这两个面和与其平行的密排方向构成什么关系？ 【答案】所求的两个面如图所示，这两个面和与其平行的密排方向构成构成晶带关系。