2016年西安石油大学机电工程学院材料科学与工程学院917材料工程综合之材料科学基础复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、名词解释
1. 中间相
【答案】中间相是指合金中组元之间形成的、与纯组元结构不同的相。在相图的中间区域。
2. 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。
3. 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。
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. 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。
6. 离子键
【答案】离子键是通过两个或多个原子或化学基团失去或获得电子而成为离子后形成的。带相反电荷的离子之间存在静电作用,当两个带相反电荷的离子靠近时,表现为相互吸引,而电子和电子、原子核与原子核之间又存在着静电排斥作用,当静电吸引与静电排斥作用达到平衡时,便形成离子键。因此,离子键是阳离子和阴离子之间由于静电作用所形成的化学键。
二、简答题
7. 在简单立方晶体的(100)面上有一个b=a[001]的螺位错。如果它(a )被(001)面上b=a[010]的刃位错交割;(b )被(001)面上b=a[001]的螺位错交割。试问在这两种情形下每个位错上会形成割阶还是弯折?
【答案】交割后的情况如图所示。
图
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
式中,
以典型值代入后得 (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
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,