2017年山东理工大学材料科学与工程学院919材料科学基础B考研题库
● 摘要
一、选择题
1. —组数称为晶向指数,它是用来表示( )。
A. 所有相互垂直的晶面的方向
B. 所有相互垂直的晶向
C. 所有相互平行、方向一致的晶向
【答案】C
2. 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
3. 三斜、正交、四方晶系对应的的棱边长度关系是( )。
【答案】A
4. 低温下,一般固体材料中发生的扩散是( )。
A. 本征扩散
B. 非本征扩散
C. 无序扩散
【答案】B
【解析】固体材料在温度较高时,发生本征扩散;在低温下,则发生非本征扩散。
5. 描述晶体材料(非高分子)的结构时有一套系统的结构参数,但对高分子晶体结构进行描述时,可( )。
A. 用高分子晶体的链常特性参数进行描述
B. 用一般晶体材料(非高分子)中使用的同一结构参数描述
C. 用高分子晶体结晶区的形态特点,如缨束状晶区和折叠链晶区的多少进行描述
【答案】B
6. 在晶体中
,的扩散是按( )机制进行的。
A. 空位
B. 间隙
C. 掺杂点缺陷
【答案】B
【解析】间隙扩散机制是指处于间隙位置的质点从一间隙位入另一邻近间隙位,必然引起质点周围晶格的变形。
7. 螺型位错的位错线是( )。
A. 曲线
B. 直线
C. 折线
D. 环形线
【答案】A
8. 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
二、简答题
9. 实践表明,高度冷轧的镁板在深冲时往往会裂开,试分析其原因。
【答案】
镁板冷轧后会产生织构,在平行或垂直于板面方向施加应力,取向因子为零,几乎没有塑性,因此,进一步加工就很易开裂。
10.说说你对材料的成分、组织、工艺与性能之间关系的理解。
【答案】材料的成分、组织、工艺与性能之间的关系非常紧密,互相影响。材料的性能与它们的化学成分和组织结构密切相关,材料的力学性能往往对结构十分敏感,结构的任何微小变化,都会使性能发生明显变化。
如钢中存在的碳原子对钢的性能起着关键作用,许多金属材料中一些极微量的合金元素也足以严重影响其性能。然而由同一元素碳构成的不同材料如石墨和金刚石,也有着不同的性能,有些高分子的化学成分完全相同而性能却大不一样,其原因是它们有着不同的内部结构。
材料的内部结构可分为不同层次,包括原子结构、原子的排列方式,以及显微组织和结构缺陷。如果同样的晶体材料,它的晶粒或是“相”的形态和分布改变,就可以大大地改善它的性能。无
论是金属、陶瓷、半导体、高分子还是复合材料,它们的发展都与成分和结构密切相关。只有理解和控制材料的结构,才能得到人们所要求的材料性能。
而材料的制备/合成和加工不仅赋予材料一定的尺寸和形状,而且是控制材料成分和结构的必要手段。如钢材可以通过退火、淬火、回火等热处理来改变它们内部的结构而达到预期的性能,冷乳硅钢片经过复杂的加工工序能使晶粒按一定取向排列而大大减少铁损。有时候可以说没有一种合成加工上的新的突破,就没有某一种新材料。如有了快速冷却的加工方法,才有了非晶态的金属合金。
11.高分子材料按受热的表现可分为热塑性和热固性两大类,试从高分子链结构角度加以解释。
【答案】热塑性:具有线性和支化高分子链结构,加热后会变软,可反复加工再成形;热固性:具有体型(立体网状)高分子链结构,不溶于任何溶剂,也不能熔融,一旦定型后不能再改变形状,无法再生。
12.纯金属中主要的点缺陷有哪些,简述其可能的产生原因。
【答案】纯金属晶体中,点缺陷的主要类型是空位、间隙原子、空位对及空位与间隙原子对。它们产生的途径有以下几个方面:
(1)依靠热振动使原子脱离正常点阵位置而产生。空位、间隙原子或空位与间隙原子对都可由热
激活而形成。这种缺陷受热的控制,它的浓度依赖于温度,随温度升高,其平衡态的浓度亦增高。
(2)冷加工时由于位错间有交互作用,在适当条件下,位错交互作用的结果能产生点缺陷,如带割阶的位错运动会放出空位。
(3)辐照。高能粒子(中子、a 粒子、高速电子等)轰击金属晶体时,点阵中的原子由于粒子轰击而离开原来位置,产生空位或间隙原子。
13.何谓陶瓷?从组织结构的角度解释其主要性能特点。
【答案】陶瓷主要是由无机非金属作为基体组分组成的。以共价键或离子键为主,在共价键结合的陶瓷中,原子之间是通过共用电子对形式进行键合的,具有方向性和饱和性,且键能相当高,陶瓷主要是由高硬度高脆性的特殊氧化物、碳化物、氮化物等化合物为主要组成相的一类材料。 由于这些化合物中的结合键以共价键或离子键为主,键合力稳定并且很强,故陶瓷材料具有熔点高,热膨胀系数小,硬度高,抗氧化、耐腐蚀,高温强度高,良好的光学特性和绝缘性等特性;但由于烧结及制备工艺等原因,陶瓷材料中难免存在气孔或微裂纹,故陶瓷材料的脆性大,强度低且易存在缺陷。
14.固相烧结与液相烧结的主要传质方式?固相烧结与液相烧结之间有何相同与不同之处?
【答案】(1)固相烧结有蒸发-凝聚传质和扩散传质;液相烧结有流动传质和溶解. 沉淀传质; (2)相同点:①烧结推动力,②烧结过程;
不同点:①烧结速率,②致密化过程,③影响因素。
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