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一、选择题

1． 位数与致密度及间隙半径之间的关系是（ ）。

A. 配位数越高，致密度越低

B. 配位数越高，致密度越高

C. 配位数越高，间隙半径越大

D. 配位数越高，间隙半径越小

【答案】B

2． 指出下列四个六方晶系的晶面指数中，错误的是（ ）。 A. B. C. D.

【答案】C

3． 高分子材料是否具有柔顺性主要决定于（ ）的运动能力。

A. 主链链节

B. 侧基

C. 侧基内的官能团或原子

【答案】A

4． 下面关于位错应力场的表述中，正确的是（ ）。

A. 螺型位错的应力场中正应力分量全为零

B. 刃型位错的应力场中正应力分量全为零

C. 刃型位错的应力场中切应力分量全为零

【答案】A

5． 高分子材料存在不同构象的主要原因是主链上的碳原子可以（

A.71键的自旋转

B.cj 键的自旋转

）。

C. 氢键的自旋转

【答案】B

6． 在金属、陶瓷和高分子中最易结晶的是（ ）。

A. 高分子

B. 陶瓷

C. 金属

【答案】C

7． 三斜、正交、四方晶系对应的的棱边长度关系是（ ）。

【答案】A

8． 在同一体系和相同的过冷度下，非均匀成核速率总是（ ）均匀成核速率。

A. 大于或等于

B. 小于或等于

C. 等于

D. 不一定

【答案】A

二、简答题

9． 示意画出n 型半导体电导率随温度的变化曲线，并用能带理论定性解释上述曲线。

【答案】（1）如图所示。

图

（2）n 型半导体中的载流子包括掺杂的施主电子及本征半导体固有的电子和空穴，但施主电子跃迁所需克服的能垒小于本征电子和空穴跃迁所需克服的能垒

①温度较低时，本征电子和空穴的热激活跃迀几率很小，而施主电子跃迁几率较大且随温度升高

而呈指数增大，此时电导率主要由掺杂的施主电子提供。

②当施主电子全部跃迁或称耗竭，而本征电子和空穴的热激活跃迁几率仍然很小，载流子浓度几乎不随温度升高而变化，电导率几乎为常数。

③温度进一步升高，本征电子和空穴的热激活跃迁几率明显呈指数增大，电导率也随之呈指数增大。

10．说明材料中的结合键与材料性能的关系。

【答案】材料结合键的类型及结合能的大小对材料的性能有重要的影响，特别是对物理性能和力学性能。

物理性能：（1）结合键越强，熔点越高，热膨胀系数就越小，密度也越大。

（2）金属具有光泽、高的导电性和导热性、较好的机械强度和塑性，且具有正的电阻温度系数，这就与金属的金属键有关。

（3）陶瓷、聚合物一般在固态下不导电，这与其非金属键结合有关。工程材料的腐蚀实质是结合键的形成和破坏。

力学性能：（1）晶体材料的硬度与晶体的结合键有关。一般共价键、离子键、金属键结合的晶体比分子键结合的晶体的硬度高。

（2）结合键之间的结合键能越大，则弹性模量越大。

（3）工程材料的强度与结合键能也有一定的联系。一般结合键能高，强度也高一些。

（4）材料的塑性也与结合键类型有关，金属键结合的材料具有良好的塑性，而离子键、共键结合的材料塑性变形困难，所以陶瓷材料塑性很差。

11．简述原子间四种结合键各自的特点，并从结合键的角度讨论金属的力学特性。

【答案】各种键的特点如表所示。

表

金属键由于没有方向性和饱和性，对原子也没有选择性，在受外力作用下原子发生相对移动时，金属正离子仍处于电子气的包围中，金属键不会受到破坏，因此金属能够经受变形而不断裂，具有较好的塑性变形性能。