2017年四川大学空天科学与工程学院848材料科学基础之材料科学基础考研题库
● 摘要
一、填空题
1． 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
2． 如果只有光子提供能量，在磷化镓（GaP ）中能引起光电导的光的波长最长可为_____nm（GaP 的带隙为2.3eV ）, 这种波长的光是否可见光？_____。
【答案】540; 是
3． 常见的金属晶体有三种结构：_____、_____、_____。
【答案】bcc ；fcc ；hcp
4． 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
5． 当过冷液体中出现一个晶胚时，总的自由能变化AG 可写为_____，当
值称为_____，其大小决定于_____和_____，变小意味着形核数目_____。 【答案】临界晶核半径；过冷度；比表面能；增多
6． 位错在滑移面上的运动称为_____，作垂直滑移面的运动称为_____。螺位错不能进行_____。
【答案】滑移；攀移；攀移
时，
所得的
二、简答题
7． 画出Fe-C 相图，标明Fe-C 相图中各点的温度和含碳量。
【答案】Fe-C 相图如图1。
图1
8． 何谓电子磁矩、原子磁矩及物质固有磁矩? 物质的磁性与原子核外电子的填充情况有何关系？
【答案】（1）电子磁矩是指电子绕核运动的轨道磁矩和电子自旋产生的自旋磁矩；
原子磁矩是指电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成的总磁矩；
物质固有磁矩是指无外磁场作用时所有原子磁矩之和。
（2）原子中的电子壳层全部填满的物质为抗磁体；原子中有未填满的电子壳层的物质为顺磁体或铁磁体。
9． 在FCC 晶体的滑移面上画出螺型Shockley 分位错附近的原子组态。
【答案】如图所示 。
图 晶体中螺型Shockley 分位错附近的原子组态
10．论述冷变形后材料的组织和性能特点。
【答案】与未变形的材料相比，冷变形材料的晶粒形态的改变，被压扁、拉长，形成纤维组织和带状组织。晶粒内出现大量的滑移带，进行孪生变形的金属还出现孪晶带。晶粒转动，产生形变带，出现晶粒择优取向（织构）。产生内应力，出现加工硬化效应。物理和力学性能变化显著，如强度和硬度升高、电阻率升高、塑性和韧性下降等。
11．在晶体中插入附加的柱状半原子面能否形成位错环？为什么？
【答案】不能形成位错环。假设能形成位错环，由于插入的是附加的柱状半原子面，则该位错环各处均为刃型位错，根据刃型位错的则该位错环每一线元对应的b 应沿着径向，也就是说环上各线元对应的b 不同，这与一条位错线只有一个b 相矛盾。
12．沿铌单晶（BCC ）的棒轴[213]方向拉伸，使其发生塑性形变，设铌单晶的滑移面为{110}，请确定：
（1）初始滑移系统。
（2）双滑移系统。
（3）双滑移开始时的切变量。
（4）滑移过程中的转动规律和转轴。
（5）试棒的最终取向（假定试棒在达到稳定取向前不发生断裂）。
【答案】（1）铌单晶为BCC 结构，移系统为
（2）
（3）利用设
得
另一方面也转向由此可知
，所以晶体取向为[304], 切变量为（4）双滑移时，试样轴一方面转向[111],
转轴
转轴
|
[001]-[101]边移动。
（5）设稳定时取向为
稳定时最终取向为[101]。
13．画出相图。
【答案】如图所示。
，要使n=[000]，需即故位于取向三角形中，所以初始滑合成转轴为[020]即[010], 所以双滑移后F 点沿
图
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