2017年桂林电子科技大学223材料科学基础复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1． 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。
2． 科垂尔气团（CottrellAtmosphere ）
【答案】科垂尔气团是溶质原子在刃型位错周围的聚集的现象，这种气团可以阻碍位错运动，产生固溶强化效应等结果。
二、简答题
3． 叙述你所熟悉的某一类材料的凝固过程。
【答案】金属材料在凝固过程后通常得到结晶体，因此金属材料的凝固过程也称结晶过程。 金属的结晶通常分为两个阶段，即形核和形核后的长大阶段。
金属的形核通常在金属恪体中的小尺寸有序原子集团（晶胚）基础上，通过原子扩散而形成能够稳定长大的晶核，即纯金属的形核过程一般需要满足能量条件和结构条件，而合金的形核还要一定的成分条件。
金属形核后的长大通常需要一个较小的过冷度，原子向晶核扩散而长大，在长大过程中结晶界面是粗糙界面，因此金属长大速度一般很快，而结晶界面结构、温度梯度和结晶速度会影响到长大后的晶粒形状和大小，对于合金通常还会造成合金结晶后出现成分偏析等问题。
4． 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。
5． 举例或画图说明什么是小角晶界的位错模型？描述大角晶界有何模型？其含义是什么？ 【答案】（1）小角晶界主要是指相邻晶粒位相差小于10°的晶界，而根据相邻晶粒之间位相差的形式不同又可将其分为倾斜晶界、扭转晶界和重合晶界等。
对称倾斜晶界可看做把晶界两侧晶体互相倾斜的结果，其晶界结构可看是由一列平行的刃型位错所构成，位错的间距与柏氏矢量之间的关系为
不对称倾斜晶界结构可看成由两组柏氏矢量相互垂直的刃型位错交错排列而成。
扭转晶界可看成是两部分晶体绕某一轴在一个共同的晶面上相对扭转一个0角所构成的，扭转轴
垂直于这一共同的晶面，其结构可看成由互相交叉的螺型位错所组成。
（2）大角度晶界多为多晶体材料中各晶粒之间的晶界。大角度晶界上原子排列比较紊乱，但也存在一些比较整齐的区域，因此其晶界可看成由坏区与好区交替相间组合而成，主要有“重合位置点阵”模型、非晶模型和小岛模型。
6． 论述冷变形后材料的组织和性能特点。
【答案】与未变形的材料相比，冷变形材料的晶粒形态的改变，被压扁、拉长，形成纤维组织和带状组织。晶粒内出现大量的滑移带，进行孪生变形的金属还出现孪晶带。晶粒转动，产生形变带，出现晶粒择优取向（织构）。产生内应力，出现加工硬化效应。物理和力学性能变化显著，如强度和硬度升高、电阻率升高、塑性和韧性下降等。
7． 分析图中V 合金的平衡结晶过程。
图
【答案】图中合金中V 的平衡结晶过程为
8． 请比较二元共晶转变与包晶转变的异同。 （2）不同点：
①共晶为分解型反应，包晶为合成型反应；
②共晶线整个过程全是固相线，包晶线只是部分为固相线； ③共晶三角在水平线以上，包晶三角在水平线以下。
，与互析。
【答案】（1）相同点是：二者都是恒温、恒成分的转变；相图上均表现为水平线。
三、计算题
9． 简述二元系中共晶反应、包晶反应和共析反应的特点，并计算其各相平衡时的自由度。 【答案】（1）特点
①共晶反应：液相同时凝固出两个不同成分的固相，两固相相互配合生长，一般长成片层状。 ②包晶反应：液相与一个固相反应生成另一个固相，新生成的固相包住原有的固相，反应需要固相中的扩散，
速度较慢。
③共析反应：共析与共晶相似，只是母相是固相，即一个固相同时生成另两个不同成分的固相。 （2）这三种反应出现时，自由度都是0，即三相成分固定，温度也固定。
10．有全同立构聚丙烯试样一块，体积为质量为1.94g , 试计算其结晶度。 【答案】试样密度为
查表得：
则体积结晶度
重量结晶度
11．求质量为1g 的A1中所包含的价电子数。 【答案】A1的摩尔质量为所以lg 的A1包含的原子数为价电子数：3×原子数
12．沿银单晶（bcc ）的棒
轴
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
（2）双滑移系统为（3）令因此，轴
移动。
（5）设稳定时取向为
，由《=[000]可知，
因此
可见，
试棒在达到稳定时的最终取向为[101]。
可见晶体取向为[304], 双滑移开始时的切变量合成转轴为
所以双滑移后F
点沿
同时也转向
转
边
】
（
1
）
铌
单
晶
为
bcc
结
构
，
（4）双滑移过程中的规律：试样轴既转向
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