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2017年青岛理工大学材料科学基础复试实战预测五套卷

  摘要

一、名词解释

1. 致密度

【答案】致密度是表示晶胞中原子所占的体积与晶胞体积的比值,是衡量原子排列紧密程度的参数,致密度越大,晶体中原子排列越紧密,晶体结构越致密。

2. 晶面族

【答案】晶面族是对称关系(原子排列和分布,面间距)相同只是空间位向不同的各组等同晶面,用{hkl}表示。

二、简答题

3. 影响陶瓷晶体塑性变形能力的因素都有哪些?

【答案】陶瓷晶体有共价键晶体、离子键晶体和共价-离子混合晶体。因此影响因素主要有以下几个方面:(1)由于共价键具有饱和性,所以位错运动有很高的点阵阻力;(2)而对于离子键晶体,位错运动通常都受到同号离子的巨大斥力,只在某些特定的方向上运动才较容易进行;(3)陶瓷晶体中的滑移系少,塑性变形能力差;(4)在陶瓷晶体中一般柏氏矢量较大,因而位错运动阻力大;(5)共价键晶体价键方向性、离子键晶体的静电作用力都对陶瓷晶体滑移系的可动性起决定性的影响。

4. 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。

5. 为什么纯金属的平衡结晶是在恒温下进行,而二元合金是在变温下进行?

【答案】根据相率/=c-p+l,/为系统的自由度数,最小值为零。c 为组元数,p 为相数。对于纯金属c=l,

结晶时p=2,/=0,所以温度不能变。而对于二元合金c=2,结晶时p=2,f=1,自由度数为1,说明成分一定时,温度可以改变。

6. 写出Au-Hf 体系相图(图1)中的三相反应,并划出虚线框内部分的相平衡关系局部扩大示意图。

图1

【答案】

虚线框内部分可能的相平衡关系局部扩大示意于图2。

图2

7. 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。

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

8. 结晶、重结晶和再结晶三者在概念上有何区别? 【答案】结晶是指物质由液态变为晶体固态的相变过程。

重结晶是指在固态情况下,物质由一种结构转变成另一种结构,即同素异构反应。

再结晶是将冷压力加工以后的金属加热到一定温度后,在变形的组织中重新产生新的无畸变的等轴晶粒,性能恢复到冷加工前的软化状态的过程。

三者的区别与联系:结晶发生相变,重结晶发生固态相变过程,再结晶没有。但它们全部都有形核与核长大的过程。结晶发生的驱动力是液固两相的界面能差,重结晶的驱动力为新旧两相的自由能差,而再结晶为储存能。再结晶后强度硬度下降而塑性和韧性提高,重结晶后材料的强度、塑性、韧性都会改善。

三、计算题

9. 有铀和硼两种材料,若已知铀的密度为子量为10.81,阿伏伽德罗常数为

原子量为235.03, 硼的密度为

试分别计算这两种材料单位体积内的原子数。

【答案】根据已知条件和原子数公式可知铀单位体积内的原子数为:

同理,硼单位体积内的原子数为: