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一、名词解释

1． 致密度

【答案】致密度是表示晶胞中原子所占的体积与晶胞体积的比值，是衡量原子排列紧密程度的参数，致密度越大，晶体中原子排列越紧密，晶体结构越致密。

2． 过冷度

【答案】过冷度是指相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生相转变，平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度。

3． 共价健

【答案】共价健是指由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键，具有饱和性和方向性。

4． 热塑性和热固性高分子材料

【答案】高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子基复合材料等。高分子材料按其性能可分为热塑性和热固性高分子材料，其中，热塑性高分子材料可溶、可熔；热固性高分子材料不溶、不熔。利用加热和溶解的方法可将热固性和热塑性材料分辨出来，常用的识别高分子材料的简便方法有经验法、燃烧法、溶解法、仪器分析法等。

5． 晶面族

【答案】晶面族是对称关系（原子排列和分布，面间距）相同只是空间位向不同的各组等同晶面，用{hkl}表示。

二、简答题

6． 扩散第一定律的应用条件是什么？对于浓度梯度随时间变化的情况，能否应用用扩散第一定律？

【答案】扩散第一定律应用条件为稳态扩散，即质量浓度不随时间而变化。非稳态扩散情况下通常也可应用扩散第一定律，但必须进行修正使之大致符合直线的情况下才可使用。

7． 均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，为什么非均匀形核比均匀形核容易？

【答案】因为非均匀形核时，用杂质或型腔充当了一部分晶核。也就是说，需要调动的原子数少。

8． 在位错发生滑移时，请分析刃位错、螺位错和混合位错的位错线/与柏氏适量与柏氏矢量

外加切应力

之间的夹角关系，及位错线运动方向。

表

【答案】如表所示。

外加切应力

9． 在铁的晶体中固溶有碳原子和镍原子，问在同一温度下，碳原子和镍原子各以什么机制进行扩散，为什么？其中哪一种原子具有更大的扩散系数，为什么？

【答案】碳原子以间隙扩散机制进行扩散，因为Fe-C 合金为间隙固溶体，碳原子半径比较小，间隙扩散不会引起较大的点阵畸变。

镍原子以空位扩散机制进行扩散，因为Fe-Ni 合金为置换固溶体，镍原子比较大，难以通过间隙机制从一个间隙位置迁移到邻近的间隙位置，因为这种迁移将导致很大的点阵畸变。

碳原子具有更大的扩散系数。因为空位扩散激活能除了需要原子跳跃所需的内能外，还比间隙扩

散増加一项空位形成能。根据

所以碳原子具有更大的扩

散系数。

10．定性比较陶瓷材料、金属材料、高分子材料的弹性模量的高低，并从材料中结合键的角度分析存在差异的原因。

【答案】（1）三类材料中，陶瓷材料的弹性模量最大，金属材料的弹性模量次之，高分子材料的弹性模最小。

（2）原因：材料弹性模量的大小取决于材料中结合键的强弱。①陶瓷材料由很强的离子键或共价键结合，故其弹性模量很大；②金属材料由较弱的金属键结合，故其弹性模量较小；③高分子材料分子链中为很强的共价键，但分子链间由很弱的二次键结合，故其弹性模量很小。

11．已知某铜单晶试样的两个外表面分别是（001）和（111）。请分析当此晶体在室温下滑移时，在上述每个外表面上可能出现的滑移线彼此成什么角度？

【答案】可能的滑移面为{111}晶面族，它们与（001）面的交线只可能有[110]和线彼此平行或垂直。滑移面与（111

）面的交线可能有

，所以滑移

，所以滑移线彼此平行

或成60°角。 12．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。

13．判断下列位错反应能否进行？若能进行，试在晶胞图上作出矢量关系图。

【答案】几何条件都满足，只判断是否满足能量条件（1）（2）（3）（4）（5）

几何条件和能量条件全部满足，故所列位错反应都能进行。 各位错反应矢量关系如图所示。

图