2017年河海大学883金属学复试实战预测五套卷
● 摘要
一、名词解释
1． 非稳态扩散
【答案】非稳态扩散是指在扩散过程中任何一点的浓度都随时间不同而变化的扩散。
2． 间隙固溶体
【答案】间隙固溶体是指若溶质原子比较小时可以进入溶剂晶格的间隙位置之中而不改变溶剂的晶格类型所形成的固溶体。
二、简答题
3． 画出铁碳相图，标明相图中各特征点的温度与成分，写出相图中包晶反应、共晶反应与共析反应的表达式。
【答案】（1）铁碳相图如图。
图
（2）包晶反应：共晶反应：
共析反应：
4． 为什么单相金属的晶粒形状在显微镜下多为六边形？
【答案】在晶粒互相接触的二维图形中，晶界的交叉点应是由3根晶界相交，如果是4根以上晶
界相交，从能量降低即交叉点处微元面积中晶界总长最短的原则出发，通过几何分析可以得出1个四叉晶界一定会自发分解为2个三叉晶界。在三叉交点处，3个晶界必然会自发调整位置以实现界面张力
的力学平衡，其数学表示式为：
为满足上式的晶界交叉点的力学平衡关系，晶界并不要求一定是直的，仅要求在结点处，3个晶界切线枝晶间的夹角满足上式。如果考虑单相合金，设定3个晶界能相等，则结点处的平衡条件
是所以单相金属的晶粒形状在显微镜下多为六边形。
5． 定性比较陶瓷材料、金属材料、高分子材料的弹性模量的高低，并从材料中结合键的角度分析存在差异的原因。
【答案】（1）三类材料中，陶瓷材料的弹性模量最大，金属材料的弹性模量次之，高分子材料的弹性模最小。
（2）原因：材料弹性模量的大小取决于材料中结合键的强弱。①陶瓷材料由很强的离子键或共价键结合，故其弹性模量很大；②金属材料由较弱的金属键结合，故其弹性模量较小；③高分子材料分子链中为很强的共价键，但分子链间由很弱的二次键结合，故其弹性模量很小。
6． 画出相图。 【答案】如图所示。
图
7． 试绘出体心立方晶胞示意图，在晶胞中画出体心立方晶体的一个滑移系，标出指数；说明体心立方结构的单相固溶体合金在冷塑性变形中的特点。 【答案】（1）体心立方晶胞示意于图，晶胞中的一个滑移系为效。
（2）体心立方结构的单相固溶体合金在冷塑性变形表现出的特点为加工硬化、屈服现象和应变时
图
8． 什么是金属的加工硬化现象？
【答案】金属材料在塑性变形过程中，所施加的流变应力随应变量的增大而不断增大的现象，称为加工硬化。或金属材料经冷塑性变形后，其强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象，称为加工硬化。
三、计算题
9． （1）写出少量MgO 掺杂到（2）判断方程的合理性。 （3）写出每一方程对应的固溶式。 【答案】⑴
（2）书写缺陷方程首先考虑电价平衡，如方程式①和式④。在不等价置换时
，
+。这样即可写出一组缺陷方程。其次考虑不等价离子等量置换，如方
程式②和式③
这样又可写出一组缺陷方程。在这两组方程中，从结晶
化学的晶体稳定性考虑，在离子晶体中除氟石型晶体结构可以产生间隙型固溶体以外，由于离子晶体中负离子紧密堆积，间隙负离子或正离子都会破坏晶体的稳定性。因而间隙型缺陷在离子晶体中（除氟石型外）较少见。上述四个方程以式②和式④较合理。当然正确的判断必须用固溶体密度测定法来决定。 （3）式①对应的固溶式为式②对应的固溶式为式③对应的固溶式为
中和少量
掺杂到
中的缺陷方程。
式④对应的固溶式为
10．（l ）ZnS 的能隙为3.54eV ，要激发ZnS 的电子需要光子的波长是多少？
（2）如在ZnS 中加入杂质，使之在导带下的1.38eV 处产生一能量陷讲，试问发光时的波长是多
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