2017年广西大学2206无机材料科学基础考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1． 晶体
【答案】晶体是原子、分子或离子按照一定的规律周期性排列组成的固体。
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． 何谓陶瓷？从组织结构的角度解释其主要性能特点。
【答案】陶瓷主要是由无机非金属作为基体组分组成的。以共价键或离子键为主，在共价键结合的陶瓷中，原子之间是通过共用电子对形式进行键合的，具有方向性和饱和性，且键能相当高，陶瓷主要是由高硬度高脆性的特殊氧化物、碳化物、氮化物等化合物为主要组成相的一类材料。 由于这些化合物中的结合键以共价键或离子键为主，键合力稳定并且很强，故陶瓷材料具有熔点高，热膨胀系数小，硬度高，抗氧化、耐腐蚀，高温强度高，良好的光学特性和绝缘性等特性；但由于烧结及制备工艺等原因，陶瓷材料中难免存在气孔或微裂纹，故陶瓷材料的脆性大，强度低且易存在缺陷。
4． 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。
5． 萤石和空间点阵。
属立方晶系，其结构如图1所示，钙正离子位于立方晶胞的角顶和面的中心，形
成面心立方结构，而氟负离子填充在全部的（8个）四面体间隙中。请画出萤石晶体的结构基元
图
【答案】由题意知，钙正离子位于立方晶胞的角顶和面的中心，而氟负离子填充在全部的（8个）四面体间隙中，则结构基元和空间点阵如图2所示。
图2
6． 如何改善钢的初性？
【答案】主要措施有：①尽量减少钢中第二相的数量；②提高基体组织的塑性；③提高组织的均匀性；④细化晶粒；⑤加入Ni 可以降低冷脆转折温度；⑥防止溶质原子沿晶界分布与第二相沿晶界析出。
7． 何谓n 型半导体？何谓p 型半导体？两者的载流子特征有何不同？ 【答案】（1）n 型半导体是指本征半导体Si 或成的半导体。
p 型半导体是指在本征半导体Si 或（2）成的半导体。
（3）n 型半导体的载流子包括施主电子、本征电子及等量的本征空穴，故其电子浓度高于空穴浓度；p 型半导体的载流子包括受主空穴、本征电子及等量的本征空穴，故其空穴浓度也高于电子
中加入少量V A 族的P 或As 或Sb 等元素后所形
或Ga 或In 等元素后所形
中加入少量IIIA 族的B 或
浓度。
8． 什么是二次再结晶？二次再结晶发生的条件是什么？二次再结晶后织构会不会发生变化？ 【答案】二次再结晶是指在再结晶完成的基础上，少数晶粒的异常长大现象。此时晶粒尺寸分布出现双峰现象。发生条件：一般晶粒生长受阻，如粒子钉扎、织构钉扎或厚度效应。当钉扎作用不均匀消失时，个别晶粒先摆脱钉扎而充分生长。
于弥散相抑制晶粒长大，一般不会产生二次织构；对于织构抑制晶粒长大，有时会产生二次织构，有时不会产生二次织构；对于厚度抑制晶粒正常长大，会产生二次织构。
三、计算题
9． 有全同立构聚丙烯试样一块，体积为【答案】试样密度为
查表得：
则体积结晶度
重量结晶度
，单位面积界
质量为1.94g , 试计算其结晶度。
10．假定均匀形核时形成边长为a 的立方体形晶核，单位体积吉布斯自由能为面能为
。
（1）求临界晶核边长。 （2）求临界晶核形成功。
（3）求临界晶核形成功与界面能的关系。 【答案】（1）形核时的吉布斯自由能变化为
令
得临界晶核边长
（2）临界晶核形成功
（3）由上式可见，