2017年长安理工大学材料科学基础复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1． 扩展位错
【答案】一个全位错分解为2个Shockley 不全位错，这样的2个Shockley 位错一起被称为扩展位错。
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。
二、简答题
3． 金属材料、陶瓷材料及高分子材料各是以何种机制导热的？
【答案】金属材料主要靠自由电子导热；陶瓷材料主要靠声子导热；高分子材料主要靠分子导热。
4． 任意选择一种材料，说明其可能的用途和加工过程。
【答案】如Al-Mg 合金。作为一种可加工、不可热处理强化的结构材料，由于具有良好的焊接性能、优良的耐蚀性能和塑性，在飞机、轻质船用结构材料、运输工业的承力零件和化工用焊接容器等方面得到了广泛的应用。
根据材料使用目的，设计合金成分，考虑烧损等情况进行配料，如A15Mg 合金板材，实验室条件下可在电阻坩埚炉中750°C 左右进行合金熔炼，精炼除气、除渣后720°C 金属型铸造，430〜470°C 均匀化退火10〜20h 后，在380〜450°C 热轧，再冷轧至要求厚度，在电阻炉中进行稳定化处理，剪切成需要的尺寸或机加工成标准试样，进行各种组织、性能测试。
5． 简单立方晶体中，若位错线方向为[001]，试说明该位错属于什么类型的位错？ 【答案】因位错线方向与柏氏矢量方向垂直，因此该位错为刃位错。
6．
画一个四方晶胞，然并标注出坐标原点和三个基矢（a 、b 、c ）（1）在晶胞中画出（210）晶面；（2）画出和一个与（210）晶面和（100）晶面同属一个晶带后：
的晶面，标出它的晶面指数，并写出该晶带轴的晶向指数。 【答案】如图所示。
图
7． 原子的结合键有哪几种？各有什么特点？ 【答案】原子的结合键有.
（1）离子键。其特点是：正负离子相互吸引；键合很强，无饱和性，无方向性；熔点、硬度高，固态不导电，导热性差。
（2）共价键。其特点是：相邻原子通过共用电子对结合；键合强，有饱和性，有方向性；熔点、硬度高，不导电，导热性有好有差。
（3）金属键。其特点是：金属TH 离子与自由电子相互吸引；键合较强，无饱和件，无方向件；熔点、硬度有高有低，导热导电性好。
（4）分子键。其特点是：分子或分子团显弱电性，相互吸引；键合很弱，无方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性差。
（5）氢键。其特点是：类似分子键，但氢原子起关键作用；键合弱，有方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性好。
8． 简述高聚物的结构特点。
【答案】（1）高分子是由很大数目的结构单元组成，每一结构单元相当于一个小分子，这些结构，也可以是几种（共聚物），它们以共价链相连接，形成线形分子、支单元可以是一种（均聚物）化分子或网状分子等。
（2）—般高分子主链都有一定的内旋转自由度，可以使主链弯曲而具有柔性。
（3）高分子结构的一个显著特点是不均一性，或者称多分散性。即使是相同条件下的反应产物，各个分子的分子量、单体单元的键合顺序、空间构型的规整性、支化度、交联度以及共聚物的组成及序列结构等都或多或少的差异。
（4）由于高分子链包含很多结构单元，每一结构单元相当于一个小分子，因此高分子链间有很强，此作用力对其结构和性能有着十分重要的影响。 的相互作用（范德华力、氢键等）
（5）高分子的聚集态有晶态和非晶态之分。高分子的晶态比小分子晶态的有序程度差得多，存在许多缺陷。但高聚物的非晶态却比小分子液态的有序程度高，这是因为高分子的长链是由结构单
元通过化学键连接而成的，所以沿着主链方向的有序程度必然高于垂直于主链方向的有序程度，尤其是经过受力变形后的高聚物更是如此。
（6）要使高聚物加工成有用的材料，往往需要在其中加入填料、各种助剂、色料等。有时用两种或两种以上的高聚物共混改性。这些添加剂与高聚物之间以及不同的高聚物之间是如何堆砌成整块高分子材料的，又存在着所谓的织态结构问题。织态结构也是决定高聚物性能的重要因素。
三、计算题
9． 拉伸铜单晶体时，若拉力轴的方向为位错线上所受的力？（铜的点阵常数【答案】设外加拉应力在（111）滑移面上沿
式中，
所以：
若螺型位错线上受的力为
则:
10．根据如图所示，
推导在
温度下成分为
的合金在
两相区时，表示两相和L 的相对量
晶向的分切应力为r , 则：
的螺型
（重量）的杠杆定律（图中成分均为重量百分数）。
图
【答案】由题意，
合金在温度下，正处在两相区中，此时两相的成分将由相界线确定，即液相的成分为数为
对应b 点；固相的成分为
对应a 点。设形成固相的质量分数为
因此上式两边同时乘以其相对应成分有：
代入上式，得：
可得液相相对量：
液相的质量分
则由于合金由固相与液相组成，百分比相加必为1，有：
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