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一、填空题

1． 按照材料的化学组成，可以将材料分为_____，_____，_____和_____四大类。

【答案】金属材料；无机非金属材料；高分子材料；复合材料

2． 细化晶粒不但可以提高材料的_____，同时还可以改善材料的_____和_____。

【答案】强度；塑性；韧性

3． 如果只有光子提供能量，在磷化镓（GaP ）中能引起光电导的光的波长最长可为_____nm（GaP 的带隙为2.3eV ）, 这种波长的光是否可见光？_____。

【答案】540; 是

4． 晶胞是_____，其_____和_____与对应的单位平行六面体一致。

【答案】能充分反映晶体结构特征的最小单位；形状；大小

【解析】晶胞是构成晶格的最基本的几何单元，其形状、大小与空间格子的平行六面体单位相同，保留了整个晶格的所有特征。晶胞是能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布之化学-结构特征的平行六面体最小单元。

5． 小角度晶界是相邻两晶粒的位向差_____的晶界，它主要可以分为_____和_____两种，前者是

由_____位错构成，后者是由_____位错构成，小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能_____。

【答案】倾斜晶界；扭转晶界；刃型；螺型；小

6． 对于刃型位错线，其柏氏矢量_____于位错线，其滑移运动方向_____于柏氏矢量，其攀移运动方向_____于柏氏矢量；对于螺型位错线，其柏氏矢量_____于位错线，其滑移运动方向_____于柏氏矢量，其交滑移运动方向_____于柏氏矢量。

【答案】垂直；平行；垂直；平行；垂直；垂直

7． 在扩散系数的热力学关系中，

果使溶质_____。

【答案】浓度趋于均匀化；发生偏聚 称为扩散系数的热力学因子。在非理想混合体系中：当扩散系数的热力学因子>0时，扩散结果使溶质_____；当扩散系数的热力学因子<0时，扩散结

8． 图（a ）、（b ）为立方晶系的晶格本意图，在图（a ）中，AHED 为_____晶面，AHFC 为_____

晶面，BHF 为_____晶面；在图（b ）中，KLF 为_____晶面，FIJ 为_____晶面，0B 为_____晶面。

图 【答案】

二、简答题

9． 什么是织构（或择优取向）？形成加工织构（或形变织构）的基本原因是什么？

【答案】金属在冷加工以后，各晶粒的位向间就有一定的关系，这样的一种位向分布就称为择优取向，即织构。形成加工织构的根本原因是在加工过程中每个晶粒都沿一定的滑移面滑移，并按一定的规律转动，使滑移方向趋向于主应变方向或使滑移面趋向于压缩面。因此当形变量足够大时，大量晶粒的滑移方向或滑移面都将与拉伸方向或压缩面平行，从而形成形变织构。

10．简述固态相变与液态相变的相同点与不同点。

【答案】（1）相同点：都是相变，由形核、长大组成。临界半径，临界形核功形式相同。转变动力学也相同。（2）不同点：①形核阻力中多了应变能一项，造成固态相变的临界半径及形核功増大；②新相可以亚稳方式出现；③存在共格、半共格界面，特定的取向关系；④非均匀形核。

11．试说明多晶体金属塑性变形时，晶粒越小强度越高、塑性越好的原因。

【答案】多晶体金属塑性变形时，晶粒越小强度越高，塑性越好的原因是：

（1）由于晶粒细小，各晶粒中可供塞积位错的滑移面较短，塞积位错的数量n 也少，由位错塞积引起的应力集中小而分散，迫使相邻晶粒位错源开动就较为困难，故屈服强度较高。

（2）晶粒细小而数目很多，在相同外力作用下，处于滑移有利方位的晶粒数量也会增多，使众多的晶粒参加滑移，滑移量分散在各个晶粒中，应力集中小，这样在金属变形时引起开裂的机会小，直至断裂之前，能获得较大的塑性变形量。

12．试述针对工业纯铝、Al-5%Cu合金、

来进行强化。 复合材料分别可能采用哪些主要的强化机制

【答案】（1）对工业纯铝主要的强化机制为加工硬化、细晶强化；

（2）Al-5%Cu合金的强化机制为固溶强化、沉淀强化、加工硬化、细晶强化；

（3）复合材料的强化机制为加工硬化、细晶强化、弥散强化。

13．固态下，无相变的金属，如果不重溶，能否细化晶粒？如何实现？

【答案】可以。通过进行较大的冷变形，而后在适当温度再结晶的方法获得细晶。或进行热加工，使之发生动态再结晶。

14．在晶体中插入附加的柱状半原子面能否形成位错环？为什么？

【答案】不能形成位错环。假设能形成位错环，由于插入的是附加的柱状半原子面，则该位错环各处均为刃型位错，根据刃型位错的则该位错环每一线元对应的b 应沿着径向，也就是说环上各线元对应的b 不同，这与一条位错线只有一个b 相矛盾。

15．何谓正偏析与负偏析？

【答案】（1）正偏析：当溶质的分配系数

（2

）的合金凝固时，部分溶质被排挤到凝固界面附近的液相中，以后再凝固出的固相中溶质浓度就随之升高，这种偏析称为正偏析。 的合金凝固时，在凝固过程中外层的一定范围内溶质浓度由外向内逐步降低，这种偏析称为负偏析。

16．什么是空间点阵与晶体结构？对于同一种空间点阵，晶体结构是否唯一，为什么？请指出图中Cr 和CsCl 的晶体结构个属于那种空间点阵，并说明理由。

图

【答案】（1）空间点阵是指周围环境相同的阵点在空间规则排列的三维阵列；晶体结构是指晶体中实际质点的具体排列情况。

（2）对于同一种空间点阵，晶体结构不唯一，因为晶体结构指的是实际质点的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，实际存在的晶体结构是无限的。

Cr 属于体心立方点阵，CsCl 属于简单立方点阵。Cr 的晶胞中，Cr 占据体心和八个顶角位置，（3）

每个原子的周围环境都相同，即构成了体心立方点阵。csci 中，cr 占据八个顶角，它们的周围环境都相同；对于

来说，也具有相同情况，若将看成顶点，也是简单立方点阵。