2017年西安建筑科技大学冶金工程学院830材料科学基础考研题库
● 摘要
一、简答题
1． （1）写出固体热导率的定义和公式。 （2）指出传导热流的元激发。
（3）指出在低温和高温下热导率对温度的依赖关系，并描述在这两个区间内的主要物理过程。 【答案】（1）固体热导率的定义为：单位温度梯度所引起的热量流密度，即
式中的系数k ，在非金属固体热导率的表示式为
式中，c 为固体热容；
为声子的平均速度；1为声子的平均自由程。
（由声子贡献）及电子热导率
式中，
以典型值代入后得
（由自由电子贡
（2）传导热流的元激发为声子。
（3）对于金属，
其热导率通常由晶格热导率
献）两部分所组成，即
因此，典型金属的热导率主要由自由电子贡献，即
式中，le 为电子平均自由程，依赖于电子-声子散射过程。所以
式中，
为温度为T 时的平均声子数。
是杂质密度）与t 无关，所以
在高温区：在低温区：
2． Pb-Sn-Bi 三元合金相图如图所示。 在极低温区：声子数很少，主要是杂质散射，
（1）试写出图中五条单变量线及P 点、E 点反应的反应式。 （2）分析图中合金2的平衡结晶过程，指出它的开始凝固温度。
图
【答案】（1）图中五条单变量线的反应式分别为：
P 点反应： E 点分反应：
合金2的开始凝固温度从图中可
（2）图中合金2的平衡结晶过程：以得到为150°C 。
3． 分析层错能对金属热塑性变形的影响。
【答案】（1）高层错能金属热塑性变形主要通过回复软化；
（2）低层错能金属热塑性变形主要通过再结晶软化，其应力-应变曲线有不同特点。
4． 在面心立方晶胞中，分别画出（101）、并指出哪些是滑移面、滑移方向；就图中情况能否构成滑移系？ 【答案】见图。
图
5． 固相烧结与液相烧结之间有何相同与不同之处？ 【答案】（1）固相烧结与液相烧结之间的相同之处： ①烧结的推动力都是表面能；
②烧结过程都是由颗粒重排、气孔填充和晶粒生长等阶段组成。 （2）不同之处：
①由于流动传质速率比扩散速率快，因而液相烧结致密化速率高，烧结温度较低。
②液相烧结过程的速率还与液相数量、性质（粘度、表面张力等）、液相与固相的润湿情况、固相在液相中的溶解度等因素有关。
③影响液相烧结的因素比固相烧结更为复杂。
6． 某刊物发表的论文中有这样的论述：“正方点阵【答案】
方（四方）点阵中，
（410）晶面和（411）晶面的衍射峰
突出，因此晶体生长沿<410>和<411>晶向生长较快”。指出其错误所在。
的关系，只有立方点阵中才成立，不能推广到其他点阵。在题目所给的正
只是特例，
不垂直于（411）才是一般情况。即使对于立
方晶系来说. （410）晶面和（411）晶面的衍射峰突出，只能说明多晶体中发生（410）晶面和（411）晶面的择优取向。按Wullf 定理，这与晶体生长沿<410>和<411>晶向生长较快并无因果关系。
7． 分析回复与再结晶阶段空位与位错的变化及其对性能的影响。
【答案】（1）在低温回复阶段，主要表现为空位的消失。冷变形后所产生的大量空位，通过空位迁移至表面或晶界，空位与间隙原子重新重合，空位与位错发生交互作用，空位聚集成空位片等方式，使得空位数量急剧减少。
（2）在中温回复阶段，温度升高，使位错容易滑移，同一滑移面上的异号位错相遇会相互吸引而