当前位置：问答库＞考研试题

一、简答题

1． 写出FCC 晶体在室温下所有可能的滑移系统（要求写出具体的晶面、晶向指数）。

【答案】共有12个可能的滑移系统：

2． 立方形晶体中的位错环ABCDA 如图所示。AB 段和CD 段平行于Z 轴，AD 段和BC 段平行于X 轴，位错环的柏氏矢量b 平行于Y 轴，AD=d。刃位错的应力场如下

和螺位错的应力场公式

（1）指出各段位错线是什么性质的位错（如为螺位错，指出其是左旋或右旋；如为刃位错，指出其半原子面）。

（2）AB 段对CD 段单位长度的作用力是多大，在什么方向？

（3）在外应力作用下，单位长度各段位错所受的力各是多大，在什么方向？

图

【答案】（1）AB 、BC 、CD 、DA 段均为刃位错，位错环外的平面为半原子面。

（2）

（3）AB 段

：

CD 段： 一y 方向。 BC 段：不受力。 y 方向。

DA 段：不受力。

3． 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。

4． 谈谈你所了解的新材料、新工艺。

【答案】材料的种类繁多，把那些已经成熟且在工业中已批量生产并大量应用的材料称之为传统材料或基础材料。而把那些正在发展，且具有优异性能和应用前景的一类材料称之为先进材料或新材料。

传统材料通过采用新技术、提高性能可以成为新材料，新材料经过长期生产和应用之后也就成为传统材料。目前新材料往往与新的加工技术联系在一起，如通过一种快速冷却或机械合金化等加工方法，可以制备非晶态的金属合金，而在这之前人们不知道金属还可以做成非晶态；其他如喷射沉积技术、半固态加工技术、净形薄带连续铸造技术等都是新的加工技术。

其中铝合金制备新技术有：热顶铸造、气隙铸造及电磁铸造技术，铝合金电磁铸轧技术，大型铝合金型材挤压技术，特宽铝合金中厚板轧制技术，半固态金属成形技术，铝合金显微组织结构预测及性能控制技术。

5． 指出合金强化的四种主要机制，解释强化原因。

【答案】（1）合金强化的四种主要机制为固溶强化、沉淀强化和弥散强化、晶界强化、有序强化。

（2）强化原因

①固溶强化

固溶在点阵间隙或结点上的合金元素原子由于其尺寸不同于基体原子，故产生一定的应力场，阻碍位错运动；柯氏气团和铃木气团，前者是间隙原子优先分布于BCC 金属刃型位错的拉应力区，对位错产生钉扎作用，后者是合金元素优先分布于FCC 金属扩展位错的层错区，降低层错能，扩大层错区，使扩展位错滑移更加困难。

②沉淀强化和弥散强化

合金通过相变过程得到的合金元素与基体元素的化合物和机械混掺于基体材料中的硬质颗粒都会引起合金强化，分别称之为沉淀强化和弥散强化。沉淀强化和弥散强化的效果远大于固溶强化。位错在运动过程中遇到第二相时，需要切过（沉淀强化的小尺寸颗粒和弥散强化的颗粒）或者绕过（沉淀强化的大尺寸颗粒）第二相，因而第二相（沉淀相和弥散相）阻碍了位错运动。 ③晶界强化

按照Hall-Petch 公式，

屈服点

④有序强化

有序合金中的位错是超位错，要使金属发生塑性变形就需要使超位错的两个分位错同时运动，因而需要更大的外应力。异类元素原子间的结合力大于同类元素原子间的结合力，所以异类原子的有序排列赋予有序合金较高的强度。

6． 在立方晶胞内画出

【答案】如图所示。

同晶粒直径d 之间的关系是其实质是位错越过晶界需要附加的应力。因此低温用钢往往采用细晶粒组织。