2017年烟台大学材料科学基础考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1． 相图中的自由度
【答案】相图中的自由度是指在相平衡系统中，在一定范围内可以任意改变而不引起旧相消失或新相产生的独立变量。
2． 再结晶
【答案】再结晶是指形变金属在一定的加热条件下，通过新的可移动大角度晶界的形成及随后移动，从而形成无应变新晶粒组织的过程。
二、简答题
3． 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
，要使n=[000]，需
即
故
稳定时最终取向为[101]。 4． 假如从试验得到如图所示的高聚物形变-温度曲线，请问它们各主要适合做什么材料（如塑料、橡胶、纤维等）？为什么？
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
【答案】（a ）适合做塑料，由于其室温为玻璃态，玻璃化温度Tg 远高于室温；（b ）适合做橡胶，由于室温为高弹态，而且高弹区很宽。
5． 影响陶瓷晶体塑性变形能力的因素都有哪些？
【答案】陶瓷晶体有共价键晶体、离子键晶体和共价-离子混合晶体。因此影响因素主要有以下几个方面：（1）由于共价键具有饱和性，所以位错运动有很高的点阵阻力；（2）而对于离子键晶体，位错运动通常都受到同号离子的巨大斥力，只在某些特定的方向上运动才较容易进行；（3）陶瓷晶体中的滑移系少，塑性变形能力差；（4）在陶瓷晶体中一般柏氏矢量较大，因而位错运动阻力大；（5）共价键晶体价键方向性、离子键晶体的静电作用力都对陶瓷晶体滑移系的可动性起决定性的影响。
6． 画一个斜方晶胞指数。
【答案】如图所示。
.. 并标注出坐标原点和三个基矢（a 、b 、c ），然
后在晶胞中画出（210）晶面和一个与（210）晶面等同（同一晶面族）的晶面，并标出它的晶面
图
7． 试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。
【答案】金属材料：主要以金属键为主，大多数金属强度和硬度较高，塑性较好。陶瓷材料：以共价键和离子键为主，硬、脆，不易变形，熔点高。高分子材料：分子内部以共价键为主，分子间为分子键和氢键为主。复合材料：是以上三中基本材料的人工复合物，结合键种类繁多，性能差异很大。
8． 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。
三、计算题
9． 已知一BCC 晶体，其滑移系统为{110}<111>，现沿启动时的系统。
【答案】首先画出晶体的（001）标准投影图，如图所示。在标准投影图中找到加载方向在的取向三角形像系统为
滑移方向应为
的镜像[111]。因此，该BCC 晶体在加载方向为
的拉力下，滑移
所
方向加载一一拉力，试计算其滑移
已知该BCC 晶体的滑移系统为{110}<111>，所以通过镜像规则可以得到滑移面应为（011）的镜
图 立方晶系的[001]标准投影
10．有一个铝单晶体试样，在拉伸前的滑移方向与拉伸轴的夹角为45°，拉伸后的滑移方向与拉伸轴的夹角为30°, 试求铝单晶体试样拉伸后所产生的延伸率为多少。 【答案】铝单晶体试样拉伸前、后的示意图如图所示。图中AC 和后晶体中两个相邻滑移面之间的距离，即滑移面的面间距。
分别表示试样拉伸前、
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