2017年四川大学新能源与低碳技术研究院849材料科学与工程基础考研冲刺密押题
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2017年四川大学新能源与低碳技术研究院849材料科学与工程基础考研冲刺密押题（一） ... 2 2017年四川大学新能源与低碳技术研究院849材料科学与工程基础考研冲刺密押题（二） . 11 2017年四川大学新能源与低碳技术研究院849材料科学与工程基础考研冲刺密押题（三） . 18 2017年四川大学新能源与低碳技术研究院849材料科学与工程基础考研冲刺密押题（四） . 30 2017年四川大学新能源与低碳技术研究院849材料科学与工程基础考研冲刺密押题（五） . 40
一、填空题
1． 扩散系数越_____，结构缺陷越多，扩散速度越_____。
【答案】小；快
2． 晶胞是_____。
【答案】能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元
3． 二次再结晶是指_____；造成二次再结晶的原因有_____、_____和_____等。
【答案】在烧结的中、后期，少数巨大的晶粒在细晶粒消耗时的一种异常长大过程；原料粒径不均匀；烧结温度偏高；烧结速率太快
4． 晶胞是_____，其_____和_____与对应的单位平行六面体一致。
【答案】能充分反映晶体结构特征的最小单位；形状；大小
【解析】晶胞是构成晶格的最基本的几何单元，其形状、大小与空间格子的平行六面体单位相同，保留了整个晶格的所有特征。晶胞是能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布之化学-结构特征的平行六面体最小单元。
5． 高分子材料的基本聚合方式可以分为_____和_____。
【答案】加聚反应；缩聚反应
6． 结晶高分子中最常见的结晶形态是_____，其光学特征为偏光显微镜的两正交偏振片之间，呈现出特有的_____和_____现象。
【答案】球晶；黑十字消光图案和黑白交替的同心圆环；消光环
二、简答题
7． 分析图中V 合金的平衡结晶过程。
图
，与互析。 【答案】图中合金中V 的平衡结晶过程为
8． 请绘出面心立方点阵晶胞，并在晶胞中绘出（110）晶面；再以（110）晶面平行于纸面，绘出（110）晶面原子剖面图，并在其上标出[001]、
【答案】如图所示。
晶向。
图
9． 简述回复再结晶退火时材料组织和性能变化的规律；为何实际生产中常需要再结晶退火？
【答案】（1）回复再结晶时材料组织变化：该退火过程主要分为回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。在回复阶段，由于发生大角度晶界迁移，所以晶粒的形状和大小与变形态的相同，仍保持着纤维状或扁平状，从光学组织上几乎看不出变化。在再结晶阶段，首先是在畸变度大的趋于产生新的无畸变晶粒核心，然后逐渐消耗周围的变形机体而长大，直到形变组织完全改组为新的、无畸变的细等轴晶粒为止。最后，在表面晶界能的驱动下，新的晶粒互相吞食长大，从而得到在该条件下一个比较稳定的尺寸。
（2）回复再结晶时材料性能变化：在回复阶段，由于金属仍保持很高的位错密度，所以强度和硬度变化很小，但是再结晶后，位错密度显著降低，从而导致强度与硬度明显下降；回复阶段，由于晶体点阵中点缺陷的存在，使电阻明显下降，电阻率明显提高；回复阶段，大部分或全部的宏观内应力可以消除，而微观内应力则只有通过再结晶方可全部消除；回复前期，亚晶粒尺寸变化不大，但在后期，尤其接近再结晶时，亚晶粒尺寸就显著增大；变形金属的密度在再结晶阶段发
生急剧増高。
10．解释施主态、受主态和受主能级。
【答案】非晶态半导体与晶态相比较，其中存在大量的缺陷。这些缺陷在禁带之中引入一系列局域能级，它们对非晶态半导体的电学和光学性质有着重要的影响。四面体键非晶态半导体和硫系玻璃，这两类非晶态半导体的缺陷有着显著的差别。
非晶硅中的缺陷主要是空位、微空洞。硅原子外层有四个价电子，正常情况应与近邻的四个桂原子形成四个共价键。存在有空位和微空洞使得有些硅原子周围四个近邻原子不足，而产生一些悬挂键，在中性悬挂键上有一个未成键的电子。
悬挂键还有两种可能的带电状态：释放未成键的电子成为正电中心，这是施主态；接受第二个电子成为负电中心，这是受主态。它们对应的能级在禁带之中，一个能级不被电子占据时呈中性，被电子占据时带负电，则被称为受主能级。一个能级被电子占据时呈中性，不被电子占据时带正电，则被称为施主能级。
半导体掺施主或受主杂质时会在禁带内引入杂质能级。施主杂质引入施主能级，受主杂质引入受主能级。因为受主态表示悬挂键上有两个电子占据的情况，两个电子间的库仑排斥作用，使得受主能级位置高于施主能级，称为正相关能。施主能级重要分布于高于费米能级的能带，受主能级重要分布于低于费米能级的能带。
11．结晶、重结晶和再结晶三者在概念上有何区别？
【答案】结晶是指物质由液态变为晶体固态的相变过程。
重结晶是指在固态情况下，物质由一种结构转变成另一种结构，即同素异构反应。
再结晶是将冷压力加工以后的金属加热到一定温度后，在变形的组织中重新产生新的无畸变的等轴晶粒，性能恢复到冷加工前的软化状态的过程。
三者的区别与联系：结晶发生相变，重结晶发生固态相变过程，再结晶没有。但它们全部都有形核与核长大的过程。结晶发生的驱动力是液固两相的界面能差，重结晶的驱动力为新旧两相的自由能差，而再结晶为储存能。再结晶后强度硬度下降而塑性和韧性提高，重结晶后材料的强度、塑性、韧性都会改善。
12．冷加工金属加热时发生回复过程中位错组态有哪些变化？
【答案】回复是通过位错运动造成材料中储能的降低。位错运动所实现的有两个主要过程，这就是位错的相消与重排。两个过程的实现，有赖于位错滑动、攀移和交滑移。
回复的过程可归结为三种主要机制：亚晶规整化；多边化；亚晶的合并一亚晶结构合并是相邻亚晶通过转动而重合的过程，亚晶合并的另一种机制可以通过低角度界面的迁移来进行，最小的亚晶消失，而较大的则生长，这类似于晶粒长大。
13．举例说明材料的基本强化形式有哪几种，并说明其中三种的强化机制。
【答案】通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料强度的方法，称为材料的强化。其
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