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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． 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。

3． 间隙固溶体

【答案】间隙固溶体是指若溶质原子比较小时可以进入溶剂晶格的间隙位置之中而不改变溶剂的晶格类型所形成的固溶体。

4． 晶格常数

【答案】在材料科学研宄中，为了便于分析晶体中粒子排列，可以从晶体的点阵中取出一个具有代表性的基本单元（通常是最小的平行六面体）作为点阵的组成单元，称为晶胞；晶格常数指的就是晶胞的边长，也就是每一个立方格子的边长。沿晶胞边方向且长度与边长相等的矢量称为晶胞基矢，分别用a 、b 、c 表示。晶格常数是晶体物质的基本结构参数，它与原子间的结合能有直接的关系，晶格常数的变化反映了晶体内部的成分、受力状态等的变化。

5． 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。

二、简答题

6． 高度冷轧的铝板在高温退火后会形成完善的{001}<100>织构（立方织构）。如果将这种铝板深冲成杯，会产生几个制耳？在何位置？

【答案】画出铝板的{001}正极图，如图1所示，其中极图边缘有4个阴影区，表示晶粒{001}分布较集中的区域。

在深冲时，铝板受力如图2所示。边缘受到同样大小的拉应力。

图1 退火铝板的{001}极图

图2 冲压时的受力图

平行于<100>方向拉伸时，分别有8个滑移系统同时启动，且其取向因子相同，皆有

方向出现四个制耳；同时，

在

拉伸时，分别有4个滑移系统启动，且其取向因子相同，也有故在方向故可能产生4个小制耳。

7． 高分子材料按受热的表现可分为热塑性和热固性两大类，试从高分子链结构角度加以解释。

【答案】热塑性：具有线性和支化高分子链结构，加热后会变软，可反复加工再成形；热固性：具有体型（立体网状）高分子链结构，不溶于任何溶剂，也不能熔融，一旦定型后不能再改变形状，无法再生。

8． （1）写出固体热导率的定义和公式。

（2）指出传导热流的元激发。

（3）指出在低温和高温下热导率对温度的依赖关系，并描述在这两个区间内的主要物理过程。

【答案】（1）固体热导率的定义为：单位温度梯度所引起的热量流密度，即

式中的系数k ，在非金属固体热导率的表示式为

式中，c 为固体热容；为声子的平均速度；1为声子的平均自由程。

（由声子贡献）及电子热导率（由自由电子贡（2）传导热流的元激发为声子。 （3）对于金属，

其热导率通常由晶格热导率

献）两部分所组成，即

式中，

以典型值代入后得 因此，典型金属的热导率主要由自由电子贡献，即

式中，le 为电子平均自由程，依赖于电子-声子散射过程。所以

式中，为温度为T 时的平均声子数。

是杂质密度）与t 无关，所以 在高温区：在低温区：在极低温区：声子数很少，主要是杂质散射，

9． 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。

10．Cu-Zn 组成的互扩散偶发生扩散时，标志面会向哪个方向移动？为什么？

【答案】Cu-Zn 组成的互扩散偶发生扩散时，标志面会向Zn 端移动。这是因为

，

从而产生柯肯达尔效应。

11．写出图所示立方晶胞中ABCDA 晶面及BD 晶向的密勒指数。

图

；BD 晶向：【答案】ABCDA 晶面：（Oil ）