2017年广东工业大学材料与能源学院835材料科学基础考研冲刺密押题
● 摘要
一、填空题
1． 在均一的液相中靠自身的结构起伏和能量起伏等条件形成晶核的方式称为_____形核。
【答案】均匀
2． 再结晶后晶粒的大小主要取决于_____和_____。
【答案】变形度；退火温度
3． 在扩散系数的热力学关系中，
果使溶质_____。
【答案】浓度趋于均匀化；发生偏聚
4． 小角度晶界是相邻两晶粒的位向差_____的晶界，它主要可以分为_____和_____两种，前者是
由_____位错构成，后者是由_____位错构成，小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能_____。
【答案】倾斜晶界；扭转晶界；刃型；螺型；小
5． 常见的高分子材料晶态模型有_____、_____和_____三种。
【答案】缨状微束模型；折叠链模型；插线板模型
6． 晶胞是_____。
【答案】能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元
7． 当过冷液体中出现一个晶胚时，总的自由能变化AG 可写为_____，当
值称为_____，其大小决定于_____和_____
，
【答案】变小意味着形核数目_____。 临界晶核半径；过冷度；比表面能；增多 时，
所得的称为扩散系数的热力学因子。在非理想混合体系中：当扩散系数的热力学因子>0时，扩散结果使溶质_____；当扩散系数的热力学因子<0时，扩散结
8． 本征扩散是由_____而引起的质点迁移，本征扩散的活化能由_____和_____两部分组成，扩散系数与温度的关系式为：_____。
【答案】本征热缺陷所产生的空位；空位形成能；质点迁移能；
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二、简答题
9． 请画出金属单晶体的典型应力-应变曲线，并标明各阶段。铝（层错能约为
钢（层错能约为
区别？
【答案】（1）单晶体的应力-应变曲线如图所示，各阶段如图中标注所示。
和不锈哪一种材料的形变第III 阶段开始得更早？这两种材料滑移特征有什么
图
（2）第III 阶段是抛物线型硬化阶段，主要机制之一是在塞积群中的螺位错交滑移，塞积群前的应力集中得以释放，故使硬化率下降。可见，越容易交滑移的材料第III 阶段开始越早。
铝的层错能高，位错一般不能扩展，其螺位错容易交滑移；不锈钢层错能很低，位错通常都会扩展，不容易交滑移。比较来看，铝的形变第III 阶段开始得更早。
10．液态金属在结晶时如何细化晶粒？
【答案】常用的方法有：
（1）增加过冷度。可以增加结晶的驱动力，
降低临界形核功
增加形核率；
（2）变质处理。烧注前加入形核剂，利用异质形核来细化晶粒；
（3）机械（或电磁）振动、搅拌。
总之，增加形核率，降低长大速度，就可以细化晶粒。
11．示意画出n 型半导体电导率随温度的变化曲线，并用能带理论定性解释上述曲线。
【答案】（1）如图所示。 减小临界晶核半径
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图
（2）n 型半导体中的载流子包括掺杂的施主电子及本征半导体固有的电子和空穴，但施主电子跃迁所需克服的能垒小于本征电子和空穴跃迁所需克服的能垒
①温度较低时，本征电子和空穴的热激活跃迀几率很小，而施主电子跃迁几率较大且随温度升高而呈指数增大，此时电导率主要由掺杂的施主电子提供。
②当施主电子全部跃迁或称耗竭，而本征电子和空穴的热激活跃迁几率仍然很小，载流子浓度几乎不随温度升高而变化，电导率几乎为常数。
③温度进一步升高，本征电子和空穴的热激活跃迁几率明显呈指数增大，电导率也随之呈指数增大。
12．分析层错能对金属热塑性变形的影响。
【答案】（1）高层错能金属热塑性变形主要通过回复软化；
（2）低层错能金属热塑性变形主要通过再结晶软化，其应力-应变曲线有不同特点。
13．谈谈你所了解的新材料、新工艺。
【答案】材料的种类繁多，把那些已经成熟且在工业中已批量生产并大量应用的材料称之为传统材料或基础材料。而把那些正在发展，且具有优异性能和应用前景的一类材料称之为先进材料或新材料。
传统材料通过采用新技术、提高性能可以成为新材料，新材料经过长期生产和应用之后也就成为传统材料。目前新材料往往与新的加工技术联系在一起，如通过一种快速冷却或机械合金化等加工方法，可以制备非晶态的金属合金，而在这之前人们不知道金属还可以做成非晶态；其他如喷射沉积技术、半固态加工技术、净形薄带连续铸造技术等都是新的加工技术。
其中铝合金制备新技术有：热顶铸造、气隙铸造及电磁铸造技术，铝合金电磁铸轧技术，大型铝合金型材挤压技术，特宽铝合金中厚板轧制技术，半固态金属成形技术，铝合金显微组织结构预测及性能控制技术。
14．画出相图。
【答案】如图所示。
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