当前位置：问答库＞考研试题

一、名词解释

1． 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。

2． 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

3． 说明材料中的结合键与材料性能的关系。

【答案】材料结合键的类型及结合能的大小对材料的性能有重要的影响，特别是对物理性能和力学性能。

物理性能：（1）结合键越强，熔点越高，热膨胀系数就越小，密度也越大。

（2）金属具有光泽、高的导电性和导热性、较好的机械强度和塑性，且具有正的电阻温度系数，这就与金属的金属键有关。

（3）陶瓷、聚合物一般在固态下不导电，这与其非金属键结合有关。工程材料的腐蚀实质是结合键的形成和破坏。

力学性能：（1）晶体材料的硬度与晶体的结合键有关。一般共价键、离子键、金属键结合的晶体比分子键结合的晶体的硬度高。

（2）结合键之间的结合键能越大，则弹性模量越大。

（3）工程材料的强度与结合键能也有一定的联系。一般结合键能高，强度也高一些。

（4）材料的塑性也与结合键类型有关，金属键结合的材料具有良好的塑性，而离子键、共键结合的材料塑性变形困难，所以陶瓷材料塑性很差。

4． 试说明多晶体金属塑性变形时，晶粒越小强度越高、塑性越好的原因。

【答案】多晶体金属塑性变形时，晶粒越小强度越高，塑性越好的原因是：

（1）由于晶粒细小，各晶粒中可供塞积位错的滑移面较短，塞积位错的数量n 也少，由位错塞积

引起的应力集中小而分散，迫使相邻晶粒位错源开动就较为困难，故屈服强度较高。

（2）晶粒细小而数目很多，在相同外力作用下，处于滑移有利方位的晶粒数量也会增多，使众多的晶粒参加滑移，滑移量分散在各个晶粒中，应力集中小，这样在金属变形时引起开裂的机会小，直至断裂之前，能获得较大的塑性变形量。

5． 分析图中V 合金的平衡结晶过程。

图

【答案】图中合金中V 的平衡结晶过程为

6． 何为成分过冷？它对固溶体合金凝固时的生长形貌有何影响？ ，与互析。

【答案】（1）成分过冷：在合金的凝固过程中，由于液相中溶质分布发生变化而改变了凝固温度，这可由相图中的液相线来确定，因此，将界面前沿液体中的实际温度分布低于由于溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷，称为成分过冷。

（2）对形貌的影响：

①当在液-固界面前沿有较小的成分过冷区时，平面生长就会被破坏；

②界面某些凸起的地方，在它们进入过冷区之后，由于过冷度稍有増加，促进了它们进一步凸向液体，但因成分过冷区较小，凸起部分不可能有较大的伸展，使界面形成了胞状组织；

③如果界面前沿的成分过冷区较大，则凸出部分就能继续伸向过冷液相中生长，同时在侧面产生分枝，形成二次轴，在二次轴上再长出三次轴等，这样就形成树枝状组织。

综上述，由于成分过冷，可是合金在正的温度梯度下凝固得到树枝状组织。

7． 高分子链结构分为近程结构和远程结构。他们各自包含的内容是什么？

【答案】

8． 非均匀形核的过冷度通常比均匀形核要小，试分析原因。

【答案】均匀形核的主要阻力是晶核的表面能；而对于非均匀形核，当晶核依附于液态金属中存在的固相质点表面上形核时，就可能使表面能降低，形核功较小，从而使形核可以在较小的过冷度下进行。

三、计算题

9． 在共析温度Fe-C 合金中碳在铁素体的最大固溶度为素体各一半。试求：

（1）该合金中含碳量；

（2）将该合金重新加热到730°C 将得到什么平衡相？

（3）将该合金重新加热到950°C 又将得到什么平衡相？

【答案】（1）根据杠杆定理以及题目所给浓度点，可列式：

由此可得： C=0.395%

（2）根据铁碳相图可知，加热到730°C 将得到

（3）根据铁碳相图可知，加热到950°C 将得到

上滑移的柏氏矢量为

错。

（1）说明新生成的全位错属哪类位错，该位错是否滑移，为什么？

（2）沿[010]晶向施加大小为17.2MPa 的拉应力，试计算该新生全位错单位长度的受力大小，并说明方向（设点阵常数为a=0.2nm）。

【答案】（1）由于位错线为两滑移面交线，故位错线为

式中，分别为两滑移面法矢量。 即铁素体和奥氏体的平衡相。 即奥氏体的平衡相。 的右螺型位错，与在面合金共析点含碳量为现有某Fe-C 合金平衡冷却，在共析转变刚结束时，观察到其显微组织中含有珠光体和铁10．有一面心立方单晶体，在（111）面滑移的柏氏矢量为_的另一右螺型位错相遇于此两滑移面交线，并形成一个新的全位

可见，位错线与柏氏矢量既不平行，也不垂直，该新生位错为混合型位错。

已知该新生位错的位错线及柏氏矢量，可由它们叉乘得到新生位错滑移面的法向量，即

该位错的滑移面为I

（2）

。因该滑移面为面心立方密排面，故该位错可以滑移。