2017年北方民族大学材料科学基础(同等学力加试)复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1． 非均匀形核
【答案】新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附与液相中杂质或外来表面形核。与均匀形核相比，它需要的形核功和过冷度都较小。
2． 相图中的自由度
【答案】相图中的自由度是指在相平衡系统中，在一定范围内可以任意改变而不引起旧相消失或新相产生的独立变量。
二、简答题
3． 固相烧结与液相烧结的主要传质方式？固相烧结与液相烧结之间有何相同与不同之处？
【答案】（1）固相烧结有蒸发-凝聚传质和扩散传质；液相烧结有流动传质和溶解. 沉淀传质； （2）相同点：①烧结推动力，②烧结过程；
不同点：①烧结速率，②致密化过程，③影响因素。
4． 写出fcc 、bcc 和hep 晶胞中的四面体、八面体间隙数，致密度和原子配位数。
【答案】（1）间隙数。：foe 晶胞有4个八面体间隙，8个四面体间隙；bee 晶胞有6个八面体间隙，12个四面体间隙；hep 晶胞有6个八面体间隙，12个四面体间隙；
（2）配位数。Bee :最近邻8个，考虑次近邻为（8+6）个；fee :最近邻12个；hep :理想状态12个，非理想状态（6+6）个。
（3）致密度。fee :0.74；bee :0.68；hep :0.74。
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． 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。
7． 【答案】在高温时是什么晶体结构？为什么电解质只能在高温时使用？ 在高温时是立方晶系结构，在低温下发生晶型转变。其晶型有多种变体，低温时为单斜晶系，高温是为四方晶型，更高温为立方晶型。单斜晶性加热到1170°C 转变为四方晶型，再加热至2370°C 则转变为立方晶型。
电解质高温时溶于硫酸、氢氟酸。具有良好的热化学稳定性、高温导电性及较好的高温强度和初性。
8． 试画出立方晶体中的（123）晶面和
【答案】如图所示。
晶向。
图
三、计算题
9． 如图1所示，四方形单晶体中有一矩形位错环ASCD , 其各段分别平行于x 轴和y 轴，其柏氏矢量平行于x 轴。
图1
（1）写出各位错段的位错类型；
（2）写出AD 段与SC 段单位长度位错线间的相互作用力的大小及方向；
（3）写出段与DC 段单位长度位错线间的相互作用力的大小及方向；
（4
）用应力张量符号表示图中所示的一对切应力
的力的大小及方向；
（5）分析在切应力r 持续作用下该位错环在运动中的形状变化及晶体形状的变化。
【答案】（1）AB 为正刃型位错，BC 为左螺型位错，CD 为负刃型位错，DA 为右螺型位错。
并写出该切应力作用在各位错段单位长度上
（2）
（3）
（4）一对切应力
（5）形状变化： 该切应力作用在各位错段单位长度上力的大小及方向：AB 上无作用力
； 方向；CD 上无作用力；
①因为SC 段受力向下，且5、C 点固定不动，所以5C 段在运动中发生向下弯曲而形成一个位错増殖源；
②由于DA 段受力向上，且Z ）、A 点固定不动，故Z ）A 段在运动中发生向上弯曲，也形成一个位错増殖源，如图2（a ）所示。
图2
晶体形状的变化：
①首先弯曲的BC 段和DA 段位错继续运动时会増殖出位错环，且位错环不断扩大并运动出晶体；
②位错环使其扫过的区域两侧的晶体发生相对位移，位移的方向和大小与位错柏氏矢量相同； ③晶体发生塑性变形，并在晶体表面形成台阶，即滑移线，如图2（b ）所示。
10．如图所示，已知a-Fe 的晶格常数求解下列问题：
（1）求单晶a-Fe 中的原子数n ；
（2）求a-Fe 的滑移面的面间距。
图
【答案】（1）一个晶胞的体积为一个bcc 立方晶胞中有2个原子，所以：
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