2017年四川大学材料科学与工程学院849材料科学与工程基础考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 图（a ）、（b ）为立方晶系的晶格本意图，在图（a ）中，AHED 为_____晶面，AHFC 为_____
晶面，BHF 为_____晶面；在图（b ）中，KLF 为_____晶面，FIJ 为_____晶面，0B 为_____晶面。
图 【答案】
2． 面心立方金属的滑移面是_____，滑移方向是_____，可组成_____个滑移系。
【答案】{111}；<110>；12
3． 空间群为Fm3m 的晶体结构属于_____晶族，_____晶系。
【答案】尚级；兑方
4． 如果只有光子提供能量，在磷化镓（GaP ）中能引起光电导的光的波长最长可为_____nm（GaP 的带隙为2.3eV ）, 这种波长的光是否可见光？_____。
【答案】540; 是
5． _____器件是应用了材料在较高温度下具有较多的电子进入导带这一现象。
【答案】热敏电阻
6． 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_____，变小意味着形核数目_____。 【答案】
临界晶核半径；过冷度；比表面能；增多 时，
所得的
二、简答题
7． 画出相图。
【答案】如图所示。
图
8． 何为本征扩散与非本征扩散？并讨论两者的扩散系数、扩散活化能和特点。
【答案】本征扩散是指空位来源于晶体的本征热缺陷而引起的迁移现象。本征扩散的活化能是由空位形成能和质点迁移能两部分组成，高温时以本征扩散为主。
非本征扩散是由不等价杂质离子的掺杂造成空位，由此而引起的迁移现象。非本征扩散的活化能只包含质点迁移能，低温时以非本征扩散为主。
9． 原子的结合键有哪几种？各有什么特点？
【答案】原子的结合键有.
（1）离子键。其特点是：正负离子相互吸引；键合很强，无饱和性，无方向性；熔点、硬度高，固态不导电，导热性差。
（2）共价键。其特点是：相邻原子通过共用电子对结合；键合强，有饱和性，有方向性；熔点、硬度高，不导电，导热性有好有差。
（3）金属键。其特点是：金属TH 离子与自由电子相互吸引；键合较强，无饱和件，无方向件；熔点、硬度有高有低，导热导电性好。
（4）分子键。其特点是：分子或分子团显弱电性，相互吸引；键合很弱，无方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性差。
（5）氢键。其特点是：类似分子键，但氢原子起关键作用；键合弱，有方向性；熔点、硬度低，不导电，导热性好。
10．简述原子间四种结合键各自的特点，并从结合键的角度讨论金属的力学特性。
【答案】各种键的特点如表所示。
表
金属键由于没有方向性和饱和性，对原子也没有选择性，在受外力作用下原子发生相对移动时，金属正离子仍处于电子气的包围中，金属键不会受到破坏，因此金属能够经受变形而不断裂，具有较好的塑性变形性能。
11．比较大角度晶界能与表面能的大小，并分析其原因。
【答案】大角度晶界能：断键以及临近层原子键变化产生的能量；表面能：原子键变化产生的能量。
一般来说，表面能大于大角度晶界能，面缺陷表面能是指金属与真空或气体、液体等外部介质相接触的界面，界面上的原子会同时受到晶体内部自身原子和外部介质原子和分子的作用力，而内部原子对外界面原子的作用力显然大于外部原子或分子的作用力，表面原子就会偏离其正常平衡位置，并牵连到邻近的几层原子，造成表面层产生较大的晶格畸变，即表面原子的结合键断开，产生较高的能量。
而大角度晶界是晶体内部相邻晶粒相差在l0°C 以上，部分原子的结合键发生变化而并未断开，引起的晶格畸变较小，故能量较低。
12．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。
13．试说明在正温度梯度下为什么固溶体合金凝固时可以呈树枝状方式成长，而纯金属则得不到树枝状晶。
【答案】由于溶质原子再分配造成成分过冷，使固溶体合金正温度梯度下凝固时也可以呈树枝状方式成长；而纯金属则需要在负温度梯度下才能得到树枝状晶。
14．何谓n 型半导体？何谓p 型半导体？两者的载流子特征有何不同？
【答案】（1）n 型半导体是指本征半导体Si 或
成的半导体。
p 型半导体是指在本征半导体Si 或（2）
成的半导体。
中加入少量V A 族的P 或As 或Sb 等元素后所形或Ga 或In 等元素后所形中加入少量IIIA 族的B 或