2017年山东建筑大学材料科学与工程学院901材料科学基础A考研题库
● 摘要
一、选择题
1． 描述晶体材料（非高分子）的结构时有一套系统的结构参数，但对高分子晶体结构进行描述时，可（ ）。
A. 用高分子晶体的链常特性参数进行描述
B. 用一般晶体材料（非高分子）中使用的同一结构参数描述
C. 用高分子晶体结晶区的形态特点，如缨束状晶区和折叠链晶区的多少进行描述
【答案】B
2． 立方晶系的（112）与（113）晶面同属于（ ）晶带轴。
【答案】A
3． 在七大晶系中属于尚级晶族的晶系有（ ）。
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【答案】A
【解析】在七大晶系中属于高级晶族的晶系只有一个，即立方晶系。
4． 位数与致密度及间隙半径之间的关系是（ ）。
A. 配位数越高，致密度越低
B. 配位数越高，致密度越高
C. 配位数越高，间隙半径越大
D. 配位数越高，间隙半径越小
【答案】B
5． 室温下橡胶与塑料的不同柔顺性表明（ ）。
A. 塑料的链段可动性比橡胶低
B. 塑料的链节比橡胶长
C. 塑料比橡胶的相对分子质量大
【答案】A
6． 三斜、正交、四方晶系对应的的棱边长度关系是（ ）。
【答案】A
7． 两晶体的空间点阵相同，则（ ）。
A. 它们的晶体结构相同
B. 它们的对称性相同
C. 它们所属的晶系相同
D. 它们所属的空间群相同
【答案】C
8． 金刚石的晶体结构为（ ），其中碳原子的配位数是（ ）。
A. 面心立方格子
B. 简单立方格子
C. 体心立方格子
D.3
E.4
F.6
G .8
【答案】A ；E
【解析】金刚石的晶体结构为面心立方，结构中的每个原子与相邻的4个原子形成正四面体，其中碳原子的配位数为4。
二、简答题
9． 简述回复再结晶退火时材料组织和性能变化的规律；为何实际生产中常需要再结晶退火？
【答案】（1）回复再结晶时材料组织变化：该退火过程主要分为回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。在回复阶段，由于发生大角度晶界迁移，所以晶粒的形状和大小与变形态的相同，仍保持着纤维状或扁平状，从光学组织上几乎看不出变化。在再结晶阶段，首先是在畸变度大的趋于产生新的无畸变晶粒核心，然后逐渐消耗周围的变形机体而长大，直到形变组织完全改组为新的、无畸变的细等轴晶粒为止。最后，在表面晶界能的驱动下，新的晶粒互相吞食长大，从而得到在该条件下一个比较稳定的尺寸。
（2）回复再结晶时材料性能变化：在回复阶段，由于金属仍保持很高的位错密度，所以强度和硬度变化很小，但是再结晶后，位错密度显著降低，从而导致强度与硬度明显下降；回复阶段，由于晶体点阵中点缺陷的存在，使电阻明显下降，电阻率明显提高；回复阶段，大部分或全部的宏观内应力可以消除，而微观内应力则只有通过再结晶方可全部消除；回复前期，亚晶粒尺寸变化不大，但在后期，尤其接近再结晶时，亚晶粒尺寸就显著增大；变形金属的密度在再结晶阶段发
生急剧増高。
10．用位错理论分析纯金属与两相合金在冷形变加工时，在产生加工硬化机理上有何区别？
【答案】（1）对于纯金属单晶体，使其产生加工硬化的机理主表现在位错增殖、位错运动及位错的交互作用、以及位错反应三个方面：首先，对于位错増殖来说，位错源开动，位错增殖使位错密度增大；其次，位错运动时会受到点阵阻力，并且在位错之间发生交互作用的情况下，会形成割阶、缠结等，也会使其运动阻力增大；第三，位错之间还会发生位错反应，形成如洛玛位错、L-C 位错等的固定位错，从而造成位错塞积，使位错运动阻力进一步增大。综上三个方面使位错运动阻力增大从而产生加工硬化。
（2）对于纯金属多晶体而言，在纯金属单晶体加工硬化的机理的基础上多出了晶界造成的位错塞积作用，其位错运动阻力进一步增大。
（3）对于两相合金而言，首先，若基体相为固溶体，其加工硬化机理又比纯金属多晶体多出了固溶强化方面的作用，即一方面溶质原子会与位错发生弹性交互作用，形成柯垂尔气团，另一方面溶质原子会与位错发生化学交互作用形成铃木气团，这两个方面的原因使位错运动阻力进一步增大；其次，若第二相为硬的颗粒相，其加工硬化机理与固溶体合金相比，还存在分散强化机制，即奥罗万机制和位错切割第二相机制使位错运动阻力更进一步增大。
11．根据如下给出的信息，绘制出A 和B 组元构成的在600°C 到1000°C 之间的二元相图：A 组元的熔点是940°C ；B 组元在A 组元中的溶解度在所有温度下为零；B 组元的熔点是830°C ；A 在B 中的最大溶解度是在700°C 为12wt%；600°C 下A 在B 中的溶解度是8wt%；700°C 时在成
B 有一个共晶转变；730°C 时在成分点A-60B 有另一个共晶转变；755°C 分点A-75（wt%）（wt%）
时在成分点A-40（wt%）B 还有一个共晶转变；在780°C 时在成分点A-49（wt%）B 有一个稳定金属间化合物凝固发生；在755°C 时在成分点A-67（wt%）B 有另一个稳定金属间化合物凝固发生。
【答案】如图所示。
图
12．分别论述金属材料、陶瓷材料和高分子材料的优缺点。
【答案】（1）金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括