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2016年中国科学技术大学中国科学院金属研究所材料科学基础(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷

  摘要

一、名词解释

1. 晶族

【答案】按晶体含轴次(高于2)的高次轴或反轴的情况可将晶体划分为高、中、低三类晶族。只含唯一一个高次主轴(含反轴)的晶体属于中级晶族,包括三方晶系、四方晶系、六方晶系三种晶系;无高次轴或反轴的晶体属低级晶族,包括三斜晶系、单斜晶系和正交晶系三种晶系;含多个高次轴的晶体属高级晶族,只有立方晶系一种。立方晶系必有与立方体对角线方向对应的4个三重轴或反轴。

2. 相图

【答案】金属及其他工程材料的性能决定于其内部的组织、结构,金属等材料的组织又由基本的相所组成。由一个相所组成的组织叫单相组织,两个或两个以上的相组成的叫两相或多相组织。相图就是用来表示材料相的状态和温度及成分关系的综合图形,其所表示的相的状态是平衡状态。

3. 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。

4. 置换固溶体

【答案】溶质原子占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶体称置换固溶体。当溶剂和溶质原子直径相差不大,一般在15%以内时,易于形成置换固溶体。铜镍二元合金即形成置换固溶体,镍原子可在铜晶格的任意位置替代铜原子。

5. 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。

6. 异质形核

【答案】异质形核是晶核在液态金属中依靠外来物质表面(型壁或杂质)或在温度不均匀处择优形成的形核方式。

二、简答题

7. 什么是空间点阵与晶体结构?对于同一种空间点阵,晶体结构是否唯一,为什么?请指出图中Cr 和CsCl 的晶体结构个属于那种空间点阵,并说明理由。

【答案】(1)空间点阵是指周围环境相同的阵点在空间规则排列的三维阵列;晶体结构是指晶体中实际质点的具体排列情况。

(2)对于同一种空间点阵,晶体结构不唯一,因为晶体结构指的是实际质点的具体排列情况,它们能组成各种类型的排列,实际存在的晶体结构是无限的。

Cr 属于体心立方点阵,CsCl 属于简单立方点阵。Cr 的晶胞中,Cr 占据体心和八个顶角位置,(3)

每个原子的周围环境都相同,即构成了体心立方点阵。csci 中,cr 占据八个顶角,它们的周围环境都相同;对于

8. 画出下述物质的一个晶胞:

金刚石 NaCl 闪锌矿 纤锌矿 石墨

【答案】金刚石、NaCl 、闪锌矿、纤锌矿、石墨的晶胞分别如图所示。

来说,也具有相同情况,若将看成顶点,也是简单立方点阵。

a )金刚石;b )NaCl ;c )闪锌矿(立方ZnS );d )纤锌矿(六方ZnS );e )石墨