《材料科学基础》复习题
第1 章原子结构与结合键
一、判断题：
4、金属键具有明显的方向性和饱和性。（ F ）
5、共价键具有明显的方向性和饱和性。（ T ）
6、组成固溶体的两组元完全互溶的必要条件是两组元的电负性相同。两组元的晶体结构相同（ F ）
7、工程材料的强度与结合键有一定的关系，结合键能越高的材料，通常其弹性模量、强度和熔点越低。（ F ）8、晶体中配位数和致密度之间的关系是配位数越大，致密度越小。（F ）
二、选择题：
1、具有明显的方向性和饱和性。
A、金属键
B、共价键
C、离子键
D、化学键
2、以下各种结合键中，结合键能最大的是。
A、离子键、共价键
B、金属键
C、分子键
D、化学键
3、以下各种结合键中，结合键能最小的是。
A、离子键、共价键
B、金属键
C、分子键
D、化学键
5、已知铝元素的电负性为 1.61 ，氧元素的电负性为 3.44 ，则 Al 2O3中离子键结合的比例为。
A、 28%
B、45%
C、57%
D、68%
6、以下关于结合键的性质与材料性能的关系中，是不正确的。P54
A、结合键能是影响弹性模量的主要因素，结合键能越大，材料的弹性模量越大。
B、具有同类型结合键的材料，结合键能越高，熔点也越高。
C、具有离子键和共价键的材料，塑性较差。
D、随着温度升高，金属中的正离子和原子本身振动的幅度加大，导电率和导热率
都会增加。（应该是自由电子的定向运动加剧）
7、组成固溶体的两组元完全互溶的必要条件是。
A、两组元的电子浓度相同 B 、两组元的晶体结构相同
C、两组元的原子半径相同
D、两组元电负性相同
11、晶体中配位数和致密度之间的关系是。
A、配位数越大，致密度越大
B、配位数越小，致密度越大
C、配位数越大，致密度越小
D、两者之间无直接关系
三、填空题：
2、构成陶瓷化合物的两种元素的电负性差值越大，则化合物中离子键结合的比例
越大。
3、体心立方结构的晶格常数为a，单位晶胞原子数为2、原子半径为
a ，配位数为8。
4、面心立方结构的晶格常数为a，原子半径为a，配位数为12。
5、通常把平衡距离下的原子间的相互作用能量定义为原子的。
6、材料的结合键决定其弹性模量的高低，氧化物陶瓷材料以离子键键为主，结合键强故其弹性模量高；金属材料以金属键为主，结合键
故其弹性模量；高分子材料的分子链上是键，分子链之间是键，故其弹性模量。
第3 章晶体结构（原子的规则排列）
一、名词解释：
1、阵点
2、晶胞
3、配位数
4、致密度
二、填空题：
、原子半径为 a ，面心立方结构的晶格常数为 a，单位晶胞原子数为
1、
配位数为。
2、体心立方结构的晶格常数为a，原子半径为a，配位数为。
3、下图中表示的晶向指数是，晶面指数是。
4、绝大多数金属的晶体结构都属于体心立方、面心立方和密排六方三种典型的紧密
结构。
三、判断题：
1、晶体结构的配位数越大，致密度越大。（T）
2、面心立方晶体结构的原子最密排晶向族为<110>。（F）T
3、面心立方晶体结构的晶胞中的原子数为4。（T）
4、室温下，纯铁的晶体结构为体心立方晶格，纯铜的晶体结构为面心立方晶格。（T）纯铁在 912C°以上是面心立方晶格( γ) ，以下是体心立方晶格（α）
5、纯铁加热到 912 C时，从体心立方晶格变为面心立方晶格，体积会膨胀。（T）F
2 a 。（F）6、体心立方结构的晶格常数为a，则原子半径r
4
7、面心立方晶格的配位数为8。（F)
四、选择题：
1、晶体中配位数和致密度之间的关系是。
A、配位数越大，致密度越大
B、配位数越小，致密度越大
C、配位数越大，致密度越小
D、两者之间无直接关系
2、面心立方晶体结构的原子最密排晶向族为 D 。
A、 [111]
B、 <111>
C、 [110]
D、 <110>
3、金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞中原子数分别为：
A、 4； 2； 6 B 、6；2；4 C 、 4； 4； 6D、 2； 4；6
4、室温下，纯铝的晶体结构为晶格。
A、简单立方
B、体心立立 C 、面心立方 D 、密排六方
五、简答与计算题：
1、试画出立方晶系中具有下列密勒指数的(010)、(110)、(121)、 (312)晶面。
2、试画出立方晶系中具有下列密勒指数的[111] 、[123] 、[110] 和 [211]晶向。
3、画出立方晶系中具有下列密勒指数的晶面和晶向：
(211)、晶面和
[113]
、(331)[123]
晶向。
2、（6%）画出立方晶系中具有下列密勒指数的晶面和晶向：(112) 、 (110) 晶面和 [101] 、 [011] 晶向，并写出下列各图中所标的晶面或晶向指数。
3、（6%）画出立方晶系中具有下列密勒指数的晶面和晶向：
(201)、晶面和
[101]
、(122)
[ 021] 晶向，并写出下列各图中所标的晶面或晶向指数。
4、（6%）写出下列各图中所标的晶面或晶向指数，并在图中画出(112)晶面和[112]晶向。
5、试计算面心立方（ FCC）晶体的晶格致密度。
6、试计算体心立方（ BCC）晶体的晶格致密度。
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第3 章晶体缺陷（原子的不规则排列）
一、名词解释：
1、点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位、间隙
原子、置换原子等。（书： +杂质或者溶质原子）
2、线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方
向上的尺寸很小。如位错。
3、面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的
尺寸很小。如晶界和亚晶界。
4、亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺
寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。-？
5、亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
6、刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线（刀刃位错线）。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
7、单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
8、多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
9、柏氏矢量（上课时：反映位错区畸变的方向与程度。书：借助一个规定的矢量揭
示位错的本质 P33）
10、置换固溶体：溶质原子代替溶剂晶格结点上的一部分原子而组成的固溶体称置换
固溶体。（ P74）
11、间隙固溶体：溶质原子填充在溶剂晶格的间隙中形成的固溶体，即间隙固溶体。
二、判断题：
1、位错的密度可以用柏氏矢量表示。?（F）
2、刃型位错的柏氏矢量与其位错线垂直，螺旋位错的柏氏矢量与其位错线平行。（T）
3、金属中点缺陷的存在使其电阻率增大。（T）
4、在晶体滑移过程中，由于位错不断移出滑移面，位错密度随形变量的增加而减少。
（ F）
5、小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。（F）
三、选择题：
1、下图中， 2 表示的点缺陷是B。
A、弗兰克尔空位
B、肖脱基空位
C、复合空位
D、置换原子
2、在晶体滑移过程中B。
A、由于位错不断移出滑移面，位错密度随形变量的增加而减少
B、由于位错的增殖，位错密度随形变量的增加而增高
C、由于晶界不断吸收位错，位错密度随形变量的增加而减少
D、由于位错的消失（移出滑移面）和增殖的共同作用，位错的密度基本不变
4、位错运动方向处处垂直于位错线，在运动中是可变的，晶体做相对滑动的方向C。
A、随位错线运动方向而改变
B、始终是柏氏矢量方向
C、始终是外力的方向
D、垂直于柏氏矢量方向
5、单晶体的临界分切应力值与C有关。
A、外力相对于滑移系的取向
B、拉伸时的屈服应力
C、晶体的类型和纯度
D、拉伸时的应变大小
6、面心立方晶体结构的滑移系是。
A、 {111}<110>
B、{110}<111>
C、 {110}<112>
D、{110}<123>
7、体心立方晶体结构的原子最密排晶向族为。
A、 [111]
B、 <111>
C、[110]
D、 <112>
8、下图中， 5 表示的点缺陷是。
A、弗兰克尔空位
B、肖脱基空位
C、复合空位
D、置换原子
9、单晶体产生塑性变形时，主要取决于滑移面上的。
A、正应力
B、切应力 C 、正应力或切应力 D 、正应力和切应力
四、填空题：
1、晶体缺陷按照其几何特征可将其分为点缺陷、面缺陷和线缺陷三种类型。位错属于线缺陷，分为螺型位错、刃型位错、混合位错三种类型。滑移、攀移是位错运动的两种方式。
2、金属塑性变形的主要方式是滑移，其次是孪生和。滑移是沿着滑移面面和滑移方向方向进行的。（P191）
3、对于刃型位错线，柏氏矢量垂直于位错线，其滑移运动方向平行于柏氏矢量，其攀移运动方向于柏氏矢量，其滑移运动方向于柏氏矢量；对于螺旋位错线，柏氏矢量于位错线，其滑移运动方向于柏氏矢量，其交滑移运动方向于柏氏矢量；对于混合位错线，柏氏矢量于位错线，其滑移运动方向于柏氏矢量。
柏氏矢量的方向就是晶体滑移的方向。
答：垂直；平行；垂直；平行；
平行；垂直；垂直；
即不垂直也不平行；垂直；
4、面心立方晶体的一个最密排面是（111），该面上的三个最密排方向分别为[111]、、。
五、简答与计算题：
1、试写出下图中各种点缺陷的名称。
1.6 ??置原子
2??肖脱基空位
3??空位缺陷异原子的隙原子
4??缺陷空位
5??弗克空位
5、（5%）有两个相晶粒与一个相晶粒相交于一公共晶棱，形成一三叉晶界。相所的二面角 90，且界面能＝0.3J/m2,求相与相相界的界面能。
第 5 章固体材料中的原子散
一、名解：
3、散
4、非散
5、反散
7、散激活能
8、柯肯达效
二、判断：
1、一般来，在相同的温度下在中渗碳速度比在中渗的速度快。（）
2、晶体构散有一定的影响，在致密度大的晶体构中，原子的散系大。
（）
3、原子散不可能从度低的区域向度高的区域散。（）
4、菲克第一定律适用于散，菲克第二定律只适用于非散。（）
5、冷形金属中存在大量的空位、位等晶体缺陷，些缺陷阻碍原子的移，减
散程。（）6、晶界上原子排列混乱，不存在空位，所以空位机制散的原子在晶界无法散。
（）
7、陶瓷晶体的形除了与合的本性有关外，与晶体的滑移系少、位的柏氏矢
量大有关。（）
8、渗碳理常常在的奥氏体区域行，是因奥氏体的激活能比素体的激活能大，
相同温度下奥氏体的扩散系数大比铁素体扩散系数大。（）9、晶体结构对扩散有一定的影响，在致密度较大的晶体结构中，原子的扩散系数较大（）
4、问题：填隙型固溶体中溶质浓度越高，则溶质所占的间隙越多。这样是否会导致供扩散的空余间
隙越少，使扩散系数下降？
答案：填隙型固溶体中溶质浓度是很有限的，其数目比晶体中的间隙位置总数要小几个数量级。
在填隙原子周围的间隙位置可看成都是空的，并不会导致扩散系数下降。
二、填空题：
1、菲克第一定律J D C
中，J为，D为。x
三、选择题：
1、以下关于固体材料中的影响原子扩散的因素叙述中，不正确的是。
A、温度是影响扩散速率的最主要因素，温度越高，扩散进行得越快
B、原子结合键能越大，扩散激活能越高，扩散越快
C、晶体点阵的致密度越高，扩散系数越小，912 C 时碳原子在铁中的扩散系数比
在铁中的大。
D、原子沿晶界、表面、位错等晶体缺陷扩散速度较完整的晶体点阵内扩散快。在
温度较低时，通常由于在完整晶体点阵内的扩散速度较慢，因此，沿晶体缺陷
的短路扩散更为明显。
2、影响扩散系数的变化有多种因素，以下论述中正确的是。A、溶剂
原子的熔点越高，原子键结合力大，扩散系数越小B、溶质原子
在元素周期表中离溶剂原子越近，扩系数越大
C、相同温度下， - 铁的自扩散系数大于 - 铁的自扩散系数
D、
温度越高，扩散系数越小
3、固态金属中原子扩散的最快路径是。
A 、晶内扩散B、晶界扩散C、位错扩散D、表面扩散
4、铁可在某一相同的温度下渗碳或渗铬，一般来说。
A、渗碳速度比渗铬快
B、渗铬速度比渗碳快
C、渗碳速度与渗铬差不多
D、不好说
5、原子扩散过程的驱动力是。
A、组元的浓度梯度
B、扩散的时间
C、扩散的温度
D、扩散的化学势梯度
6、冷变形使金属中产生大量的空位、位错等晶体缺陷，对置换固溶体中的扩散过程而言，这些缺陷的存在将导致。
A 、阻碍原子的移动，减慢扩散过程B、对扩散过程无影响
C 、有时会加速扩散，有时会减弱扩散
D 、加速原子的扩散过程
7、在柯肯达尔效应实验中，标记漂移主要原因是扩散偶中_____ 。
A、两组元的原子尺寸不同
B、仅一组元的扩散
C、两组元的扩散速率不同
D、标记物元素的扩散
8、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为___P130__。
五、简答与计算题：
1、纯铁在 917 C 扩散进行渗碳，在 0.5mm 深处达到某一浓度需要 10 小时；在同样的扩散气氛下、 1000 C 经 16 小时在 1.0mm 深度达到相同的浓度。试求碳原子在纯铁
中的扩散激活能。（已知：R=8.314J/mol.K ，扩散方程的解为：
C s C
x
) ）。
C s
erf (
C 0
2 Dt
-13
2
-12
2
2、 1000 C 时铝在硅中的扩散系数是 2×10
cm/s, 1100 C 时则为 2 ×10
cm/s,
试计算：
（1）铝在硅中的扩散常数 D 0 和激活能 Q 值；
（2） 1200 C 时铝在硅中的扩散系数。
D ＝1.6 ×
3、（6%）如果已测得
927 C 和 1027 C 碳在奥氏体中的扩散系数分别为
927 C
-11 2
-11 2
Q 值和 960 C 时的扩 10 m/s 和 D 1027 C 4.74 ×10 m/s ，试求碳在奥氏体中扩散的激活能 散系数 D 960 C 。
4、（6%）纯铁在 917 C 扩散进行渗碳，在 0.5mm 深处达到某一浓度需要 10 小时；在同样的扩散气氛下、 1000 C 经 16 小时在 1.0mm 深度达到相同的浓度。试求碳原子在纯 铁 中 的 扩 散 激 活 能 。 （ 已 知 ： R=8.314J/mol.K ， 扩 散 方 程 的 解 为 ：
C s
C x ) ）。
C s
erf (
2 Dt
C 0
5、（5%）已知碳在奥氏体中扩散系数 D=2× 10-5exp(-138×103/RT)m 2/s ，问在 927 C
时使试样 1mm 处深度处碳浓度达到
0.5％所需时间。已知试样为纯铁， 927 C 时碳在奥
氏体中最大溶解度为 1.3％，R=8.314J/mol.K ，扩散方程的解为： C s
C erf (
x ,
C s
C 0
)
2
Dt
误差函数如表 :
第 4 章 相平衡与相图原理一、名词解释：
1、合金：由两种或两种以上金属元素；或金属与非金属元素熔炼、烧结或通过其方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。
2、同素异晶转变：在固态下，同一种元素由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。
3、组元：组成合金的最基本的、独立的物质称为组元。
4、相：在金属或合金中，凡成分相同、结构、状态相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分，均称之为相。
5、相图：用来表示合金系中各个合金的结晶过程的简明图解称为相图。
6、固溶体：合金的组元之间以不同的比例混合，混合后形成的固相的晶格结构与组
成合金的某一组元的相同，这种相称为固溶体。
7、金属间化合物：合金的组元间发生相互作用形成的一种具有金属性质的新相，称
为金属间化合物。它的晶体结构不同于任一组元，用分子式来表示其组成。
8、机械混合物：合金的组织由不同的相以不同的比例机械的混合在一起，称机械混
合物。
9、固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象
称为固溶强化。
10、弥散强化：合金中以固溶体为主再有适量的金属间化合物弥散分布，会提高合金
的强度、硬度及耐磨性，这种强化方式为弥散强化。
11、相组成物：合金的基本组成相。
12、组织组成物：合金显微组织中的独立组成部分。
13、共晶反应：指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分和晶格均不
相同的两种晶体的反应。
14、包晶反应：指一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另外一种固相的反应
过程。
15、共析反应：由特定成分的单相固态合金，在恒定的温度下，分解成两个新的，具
有一定晶体结构的固相的反应。
16、铁素体（ F）：铁素体是碳在中形成的间隙固溶体，为体心立方晶格。由于碳在中
的溶解度 `很小，它的性能与纯铁相近。塑性、韧性好，强度、硬度低。它在钢中一般
呈块状或片状。
17、奥氏体（ A ）：奥氏体是碳在中形成的间隙固溶体，面心立方晶格。因其晶格间隙尺寸较大，故碳在中的溶解度较大。有很好的塑性。
18、渗碳体（Fe3C）：铁和碳相互作用形成的具有复杂晶格的间隙化合物。渗碳体具有很高的硬度，但塑性很差，延伸率接近于零。在钢中以片状存在或网络状存在于晶界。在莱氏体中为连续的基体，有时呈鱼骨状。
19、珠光体（ P）：由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。铁素体和渗碳体呈层片状。
珠光体有较高的强度和硬度，但塑性较差。
20、莱氏体（Ld ）：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。在莱氏体中，渗碳体是连续分布的相，奥氏体呈颗粒状分布在渗碳体基体上。由于渗碳体很脆，所以莱氏体是塑性很差的组织。
21、一次渗碳体：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。
22、二次渗碳体：从 A 中析出的称为二次渗碳体。
23、三次渗碳体：从中析出的称为三次渗碳体。
24、共晶渗碳体：经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体。
25、共析渗碳体：经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体。
二、判断题
1、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。（）
2、共晶反应就是在某一温度时，从一定浓度的液相中同时结晶析出两种不同的固
相。（）
3、共析反应就是由特定成分的单相固态合金，在恒定的温度下，分解成两个新的，具
有一定晶体结构的固相的反应。（）
二、填空题
1、珠光体是与的机械混合物。珠光体的层片间距和力学性能与其形
成温度有关，转变温度越低，珠光体的层片间距越，硬度、强度越，塑性、韧性越。
2、铁碳合金中可能存在的渗碳体有五种，按照形成温度由高到低，依次是：渗体、渗体、渗体、渗体、渗体。
答：一次；共晶；二次；共析；三次；
3、铁素体是碳在-铁中的固溶体，与纯铁相比，其强度和硬度，塑性和韧性，这是由于强化的结果。
答：；间隙；更高；更低；固溶；
4、三元相图中，共晶点是相平衡，自由度为。
三、选择题
１、从铁碳合金相图中可知，共析钢所得到的室温平衡组织为。
A 、铁素体
B 、珠光体C、铁素体 +珠光体 D 、铁素体 +渗碳体
2、从铁碳合金相图中可知，亚共析钢所得到的室温平衡组织为。
A 、铁素体B、珠光体C、铁素体 +珠光体D、铁素体 +渗碳体
3、铁素体的机械性能特点是。
A 、低塑性、高强度
B 、高塑性、高强度
C、高塑性、低强度
D、低塑性、低强度
4、铁碳合金中，随着碳质量百分数的增加，硬度增加，塑性。
A、增加 B 、减小C、不变D、不确定
五、相图题：
6、（5%）试写出 T10 钢从液态平衡冷却到室温过程，
在下列各温度下的组织和相组成物。
（1）T=1400 C
（2）T=1000 C
（3）T=750 C
（4）T=720 C
7、（ 5%）试 45 钢平衡冷却到在 727 C时，试用杠杆定律计算
(1)共析相变后组织中的先共析铁素体和珠光体各占多少；
(2)共析相变后铁素体相和渗碳体相各占多少。
9、（7%））说明含碳两为 2.11%的铁碳合金自液态缓慢冷却至室温的结晶过程（不要求说明具体温度，但经过相图上的每条线时都要说明变化）并计算室温时各组织组成物所占的百分含量。
13、（3%）已知某铁碳合金室温时的相组成物为铁素体和渗碳体，铁素体占 80%，试求该合金的含碳量和组织组成物的相对量。
15、Fe-Fe3C合金相图
（1）Fe-Fe3C 合金相图，标明重要点的成分和温度，并填出各相区的组织组成物。
（2）分析含 0.45%C铁碳合金的平衡凝固过程，画出冷却曲线及室温下显微组织示
意图。
（3）计算停含 0.45C 铁碳合金的室温时相组成物和组织组成物的相对含量。
a) b)
2 根据所给出的铁碳合金相图，请写出图中所标 1 2
3
4
5
6
7 8各相区的相，并写出9
与10 两条水平线上所发生的相变反应名称及反应式，并说明所得组织类型和性能
特点。（ 10 分）
横坐标为碳含量
1495?C
8
纵坐标为温度
10
4
1148?C
3
2.11 4.30
7
95
2
727?C
0.77
1
6
6.69
16、（2%）试读出三元相图中 x 点 A、B、C 三个组元的成分组成，并在画出合金成
分为：
w A60%, w B10%, w C30% 的合金。
17、（3%）在下图所示的成分三角形中，试问定用10kg 的 P 成分合与与 10kg 的 S 成分合合熔化后的成分中A、 B、C 的质量百分数各为多少？请在图中标出表示M成分的点。
18、（6%）在下图所示的成分三角形中，
(1)试确定合金 S、P、Q的成分；
(2)试问将 S、P、Q按 1kg:1kg:2kg 的比列混合熔化后得到合金 M中的 A、B、C的质量百分数各为多少？请在图中标出表示 M成分的点。
19 、（4%）试用相律说明为什么三元合金可以出现四相平衡。以下 Al-Cu-Mg 相图中，有几个四相平衡转变点？分别发生了什么转变？
3、（4%）已知三元共晶相图中三个组元在液态时无限互溶，在固态时完全不互溶，
且 T A T B T C E1 E2 E3 E ，试画出下述等温截面投影图。
(1)T T A
(2)T A T T B
(3)E1 T E2
(4) E T
21、（3%）下图一个由固态完全不相溶、且具有共晶转变的 A、 B、 C 三组元组成的三元相图的水平投影图，已知 T A T B T C E1 E2 E3 E 。试画出下述等温截面投影图
(1)T T A
(2)T E2
(3) E T
材料科学基础考题 I卷 一、名词解释（任选5题，每题4分，共20分） 单位位错；交滑移；滑移系；伪共晶；离异共晶；奥氏体；成分过冷答： 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为单位位错。 交滑移：两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移，称为交滑移。滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来叫做一个滑移系。 伪共晶：在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。 离异共晶：由于非平衡共晶体数量较少，通常共晶体中的a相依附于初生a相生长，将共晶体中另一相B推到最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相相间的组织特征消失，这种两相分离的共晶体称为离异共晶。 奥氏体：碳原子溶于丫-Fe形成的固溶体。 成分过冷：在合金的凝固过程中，将界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷称为成分过冷。 二、选择题（每题2分，共20分） 1. 在体心立方结构中，柏氏矢量为a[110]的位错（A ）分解为a/2[111]+a/2[l11]. （A）不能（B）能（C）可能 2. 原子扩散的驱动力是：（B ） （A）组元的浓度梯度（B）组元的化学势梯度（C）温度梯度 3?凝固的热力学条件为：（D ） （A）形核率（B）系统自由能增加 （C）能量守衡（D）过冷度 4?在TiO2中，当一部分Ti4+还原成Ti3+，为了平衡电荷就出现（A） （A）氧离子空位（B）钛离子空位（C）阳离子空位 5?在三元系浓度三角形中，凡成分位于（ A ）上的合金，它们含有另两个顶角所代表的两 组元含量相等。 （A）通过三角形顶角的中垂线 （B）通过三角形顶角的任一直线 （C）通过三角形顶角与对边成45°的直线 6?有效分配系数k e表示液相的混合程度，其值范围是（B ） （A）1vk e 复习思考题 第1章绪论 1.机械原理课程的研究对象是什么？其研究内容有哪几方面？ 2.机器和机构有何联系与区别？构件和零件有何联系与区别？ 3.试列举3个机构的实例，并说明其组成与功能。 4.试列举3个机器的实例，并说明其组成与功能。 第2章机构的结构分析 5.构件自由度的定义？机构自由度的定义？ 6.运动副及运动副元素的定义？运动副的分类？平面高副与平面低副的区别？ 7.运动链的定义？机构具有确定运动（运动链成为机构）的条件？ 8.构件数、约束数与机构自由度的关系（公式）？ 9.什么是局部自由度？复合铰链？虚约束？应如何处置？ 10.什么是基本杆组？基本杆组的自由度是多少？基本杆组中运动构件数与 低副是如何匹配的？ 11.机构的组成原理是什么？机构的结构分析步骤如何？ 12.为什么要进行高副低代？高副低代的条件？一个高副需要用什么来替 代？ 第3章平面连杆机构及其设计 13.等腰梯形机构、平行四边形及反平行四边形机构各属于什么机构？有什 么特征？ 14.平面四杆机构的演化有哪几种方式？试分别举例说明平面四杆机构的演 化？ 15.铰链四杆机构曲柄存在（转动副成为整转副）的条件是什么？ 16.曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动， 且一定无死点？为什么？ 17.曲柄滑块机构在什么情况下会出现急回特性？ 18.四杆机构中的极位和死点有何异同？ 19.行程速比系数K的大小取决于什么（公式）？与急回特性之间的关系怎 样？ 20.压力角的定义？与传动角的关系？四杆机构的最小传动角可能出现在什 么地方？ 第4章凸轮机构及其设计 21.凸轮机构的有几种分类方式？各有什么特征？ 22.描述凸轮机构工作情况的参数有哪些？ 23.何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击？常用的从动件运动规律中 哪些产生刚性冲击？哪些产生柔性冲击？ 24.为什么要进行从动件运动规律的组合？应满足什么条件？ 25.反转法设计凸轮廓线的设计思想？ 26.何谓凸轮机构的压力角？它在哪一轮廓曲线上度量？压力角变化对凸轮 机构的工作有何影响？与凸轮几何尺寸有何关系？ 27.滚子半径的选择与理论轮廓曲率半径有何关系？如实际轮廓曲线出现失 真，应该采取哪些措施？ 28.从动件的偏置方向应根据什么原则？为什么？ 第5章齿轮机构及其设计 29.为了实现定传动比传动，对齿轮的齿廓曲线有什么要求？ 30.为什么说啮合线是“四线合一”？“四线合一”对齿轮传动具有什么好 处？ 31.渐开线标准直齿圆柱齿轮的分度圆具有哪些特征？渐开线标准直齿圆柱 齿轮标准安装时具有哪些特点？ 32.什么是渐开线齿廓的运动可分性？为什么它对传动有利？ 33.渐开线标准齿轮的基本参数是指哪些？主要几何尺寸如何计算（公 式）？ 34.渐开线直齿轮、斜齿轮和圆锥齿轮的正确啮合条件、连续传动条件各是 什么？ 35.何谓重合度？重合度的大小与哪些因素有关（公式）？ 36.分度圆和节圆、啮合角与压力角有何区别？分度圆和节圆在什么情况下 相重合？ 37.何谓根切？有何危害？造成根切的原因是什么？ 38.齿轮为什么要进行变位？正变位齿轮、标准齿轮和负变位齿轮的在齿形 Fundamentals of Materials Science 1. Determine the Miller indices for the planes shown in the following unit cell: A:(2 1 -1) B:(0 2 -1) 2. Show that the atomic packing factor for HCP is 0.74. Solution: This problem calls for a demonstration that the APF for HCP is 0.74. Again, the APF is just the total sphere-unit cell volume ratio. For HCP, there are the equivalent of six spheres per unit cell, and thus Now, the unit cell volume is just the product of the base area times the cell height, c. This base area is just three times the area of the parallelepiped ACDE shown below. The area of ACDE is just the length of CD times the height BC. But CD is just a or 2R, and 3. For both FCC and BCC crystal structures, the Burgers vector b may be expressed as 第一章原子排列 本章需掌握的内容： 材料的结合方式：共价键，离子键，金属键，范德瓦尔键，氢键；各种结合键的比较及工程材料结合键的特性； 晶体学基础：晶体的概念，晶体特性（晶体的棱角，均匀性，各向异性，对称性），晶体的应用 空间点阵：等同点，空间点阵，点阵平移矢量，初基胞，复杂晶胞，点阵参数。 晶系与布拉菲点阵：种晶系，14种布拉菲点阵的特点； 晶面、晶向指数：晶面指数的确定及晶面族，晶向指数的确定及晶向族，晶带及晶带定律六方晶系的四轴座标系的晶面、晶向指数确定。 典型纯金属的晶体结构：三种典型的金属晶体结构：fcc、bcc、hcp； 晶胞中原子数、原子半径，配位数与致密度，晶面间距、晶向夹角 晶体中原子堆垛方式，晶体结构中间隙。 了解其它金属的晶体结构：亚金属的晶体结构，镧系金属的晶体结构，同素异构性 了解其它类型的晶体结构：离子键晶体结构：MgO陶瓷及NaCl，共价键晶体结构：SiC陶瓷，As、Sb 非晶态结构：非晶体与晶体的区别，非晶态结构 分子相结构 1. 填空 1. fcc结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______致密度为___________配位数是________________晶胞中原子数为___________，把原子视为刚性球时，原子的半径是____________；bcc结构的密排方向是_______，密排面是_____________致密度为___________配位数是________________ 晶胞中原子数为___________，原子的半径是____________；hcp结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______，致密度为___________配位数是________________，晶胞中原子数为 ___________，原子的半径是____________。 2. bcc点阵晶面指数h+k+l=奇数时，其晶面间距公式是________________。 3. Al的点阵常数为0.4049nm，其结构原子体积是________________。 4. 在体心立方晶胞中，体心原子的坐标是_________________。 5. 在fcc晶胞中，八面体间隙中心的坐标是____________。 6. 空间点阵只可能有___________种，铝晶体属于_____________点阵。Al的晶体结构是__________________， -Fe的晶体结构是____________。Cu的晶体结构是_______________， 7点阵常数是指__________________________________________。 8图1是fcc结构的(-1,1,0 )面，其中AB和AC的晶向指数是__________，CD的晶向指数分别 是___________，AC所在晶面指数是--------------------。 复习思考题 1. 何谓内环境？内环境为什么要保持相对稳定？ 2. 生理功能调节的方式有哪些？并比较其异同。 3. 体内的控制系统有哪几类？并比较其异同。 4. 何谓反馈、正反馈、负反馈、前馈？ 5. 反应、反射和反馈有何区别？ 6. 生理学的研究方法有哪些？可从哪些水平研究？ 1.简述细胞膜物质转运有哪些方式？ 2.Na+-K+泵的作用意义？ 3.在一般生理情况下,每分解一分子ATP,钠泵运转可使 1. 细胞间通讯有哪些方式？各种方式之间有何不同？ 2. 通过细胞表面受体介导的跨膜信号转导有哪几种方式？比较各种方式之间的异同。 3. 试述细胞信号转导的基本特征。 4. 试比较G蛋白偶联受体介导的几种信号通路之间的异同。 5. 概述受体酪氨酸介酶介导的信号通路的组成、特点及其主要功能。 1.静息电位产生的原理是什么？如何证明？ 2.动作电位是怎么发生的？如何证明动作电 位是钠的平衡电位？ 3.发生兴奋过程中，如何证明有兴奋性的变化？为什么会发生这些变化？ 4.兴奋是如何传导的？影响传导速度的因素有哪些？ 5.试比较局部电位和动作电位的区别。 6.刺激引起神经兴奋的内因和外因是什么？ 7.绝对不应期是否指潜伏期？潜伏期是否等于引起兴奋所需的最短刺激作用时间？ 8.神经干上某点发生兴奋后，除向前传导外能否逆传？为什么？ 9.试比较改变刺激强度，单一神经纤维与神经干的动作电位变化？为什么？ 10.血K+浓度对兴奋性、RP和AP有何影响？ 11、以下关于细胞膜离子通道的叙述,正确的是(c ) A.在静息状态下,Na、K离子通道都处于关闭状态 B.细胞受刺激刚开始去极化时,钠离子通道就大量开放 C.在动作电位去极相,钾离子通道也被激活,但出现较慢 D.钠离子通道关闭,出现动作电位的复极相 E.钠、钾离子通道被称为化学依从性通道 查看文本 习题 一、名词解释 金属键; 结构起伏; 固溶体; 枝晶偏析; 奥氏体; 加工硬化; 离异共晶; 成分过冷; 热加工; 反应扩散 二、画图 1在简单立方晶胞中绘出（）、（210）晶面及[、[210]晶向。 2结合Fe-Fe3C相图，分别画出纯铁经930℃和800℃渗碳后，试棒的成分－距离曲线示意图。 3如下图所示，将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制。试画出轧制后铜片经再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图。 4画出简单立方晶体中（100）面上柏氏矢量为［010］的刃型位错与（001）面上柏氏矢量为［010］的刃型位错交割前后的示意图。 5画图说明成分过冷的形成。 三、Fe-Fe3C相图分析 1用组织组成物填写相图。 2指出在ECF和PSK水平线上发生何种反应并写出反应式。 3计算相图中二次渗碳体和三次渗碳体可能的最大含量。 四、简答题 1已知某铁碳合金，其组成相为铁素体和渗碳体，铁素体占82%，试求该合金的含碳量和组织组成物的相对量。 2什么是单滑移、多滑移、交滑移？三者的滑移线各有什么特征，如何解释？。 3设原子为刚球，在原子直径不变的情况下，试计算g-Fe转变为a-Fe时的体积膨胀率;如果测得910℃时g-Fe和a-Fe的点阵常数分别为0.3633nm和0.2892nm,试计算g-Fe转变为a-Fe的真实膨胀率。 4间隙固溶体与间隙化合物有何异同？ 5可否说扩散定律实际上只有一个？为什么？ 五、论述题 τC 结合右图所示的τC（晶体强度）—ρ位错密度 关系曲线，分析强化金属材料的方法及其机制。 晶须 冷塑变 六、拓展题 1 画出一个刃型位错环及其与柏士矢量的关系。 2用金相方法如何鉴别滑移和孪生变形？ 3 固态相变为何易于在晶体缺陷处形核？ 4 画出面心立方晶体中(225)晶面上的原子排列图。 综合题一：材料的结构 1 谈谈你对材料学科和材料科学的认识。 2 金属键与其它结合键有何不同，如何解释金属的某些特性？ 3 说明空间点阵、晶体结构、晶胞三者之间的关系。 4 晶向指数和晶面指数的标定有何不同？其中有何须注意的问题？ 5 画出三种典型晶胞结构示意图，其表示符号、原子数、配位数、致密度各是什么？ 6 碳原子易进入a-铁，还是b-铁，如何解释？ 7 研究晶体缺陷有何意义？ 8 点缺陷主要有几种？为何说点缺陷是热力学平衡的缺陷？ 材料科学基础试卷(一) 一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。任选六题，每小题3分，共18分） 1 晶体结构与空间点阵 2 热加工与冷加工 3 上坡扩散与下坡扩散 4 间隙固溶体与间隙化合物 5 相与组织 6 交滑移与多滑移 7 金属键与共价键 8 全位错与不全位错 9 共晶转变与共析转变 二、画图题（任选两题。每题6分，共12分） 1 在一个简单立方晶胞内画出［010］、［120］、［210］晶向和（110）、（112）晶面。 2 画出成分过冷形成原理示意图（至少画出三个图）。 3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。 4 以“固溶体中溶质原子的作用”为主线，用框图法建立与其相关的各章内容之间的联系。 三、简答题（任选6题，回答要点。每题5分，共 30 分） 1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些？ 2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。 3 二元相图中有哪些几何规律？ 4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型？ 5 材料结晶的必要条件有哪些？ 6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些？ 7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。 8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系？ 9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么？ 10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷，为什么？ 四、分析题（任选1题。10分） 1 计算含碳量0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。 2 由扩散第二定律推导出第一定律，并说明它们各自的适用条件。 3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。 五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) [110].（15分） (1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量. (2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向. (3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向. (4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何? (5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7的切应力，试确定单位刃型位错和螺型位错 线受力的大小和方向。（点阵常数0.2)。 六、论述题（任选1题，15分） 1 试论材料强化的主要方法、原理及工艺实现途径。 2 试论固态相变的主要特点。 3 试论塑性变形对材料组织和性能的影响。 什么是机器视觉技术？试论述其基本概念和目的。答：机器视觉技术是是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多。机器视觉是用机器代替人眼来完成观测和判断，常用于大批量生产过程汇总的产品质量检测，不适合人的危险环境和人眼视觉难以满足的场合。机器视觉可以大大提高检测精度和速度，从而提高生产效率，并且可以避免人眼视觉检测所带来的偏差和误差。机器视觉系统一般由哪几部分组成？试详细论述之。答：机器视觉系统主要包括三大部分：图像获取、图像处理和识别、输出显示或控制。图像获取：是将被检测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据。 该部分主要包括，照明系统、图像聚焦光学系统、图像敏感元件（主要是CCD和CMOS采 集物体影像。 图像处理和识别：视觉信息的处理主要包括滤波去噪、图像增强、平滑、边缘锐化、分割、图像识别与理解等内容。经过图像处理后，图像的质量得到提高，既改善了图像的视觉效果又便于计算机对图像进行分析、处理和识别。 输出显示或控制：主要是将分析结果输出到显示器或控制机构等输出设备。试论述机器视觉技术的现状和发展前景。 答：。机器视觉技术的现状：机器视觉是近20?30年出现的新技术，由于其固有的柔性好、 非接触、快速等特点，在各个领域得到很广泛的应用，如航空航天、工业、军事、民用等等领域。 发展前景：随着光学传感器、信息技术、信号处理、人工智能、模式识别研究的不断深入和计算机性价比的不断提高，机器视觉技术越来越成熟，特别是市面上已经有针对机器视觉系统开发的企业提供配套的软硬件服务，相信越来越多的客户会选择机器视觉系统代替人力进行工作，既便于管理又节省了成本。价格持续下降、功能逐渐增多、成品小型化、集成产品增多。 机器视觉技术在很多领域已得到广泛的应用。请给出机器视觉技术应用的三个实例并叙述之。答：一、在激光焊接中的应用。通过机器视觉系统，实时跟踪焊缝位置，实现实时控制，防止偏离焊缝，造成产品报废。 二、在火车轮对检测中的应用，通过机器视觉系统抓拍轮对图像，找出轮对中有缺陷的轮对，提高检测精度和速度，提高效率。 三、大批量生产过程中的质量检查，通过机器视觉系统，对生产过程中的产品进行质量检查 跟踪，提高生产效率和准确度。 什么是傅里叶变换，分别绘出一维和二维的连续及离散傅里叶变换的数学表达式。论述图像傅立叶变换的基本概念、作用和目的。 答：傅里叶变换是将时域信号分解为不同频率的正弦信号或余弦函数叠加之和。一维连续函数的傅里叶变换为：一维离散傅里叶变换为：二维连续函数的傅里叶变换为：二维离散傅里叶变换为： 图像傅立叶变换的基本概念：傅立叶变换是数字图像处理技术的基础，其通过在时空域和频率域来回切换图像，对图像的信息特征进行提取和分析，简化了计算工作量，被喻为描述图像信息的第二种语言，广泛应用于图像变换，图像编码与压缩，图像分割，图像重建等。作用和目的：图像的频率是表征图像中灰度变化剧烈程度的指标，是灰度在平面空间上的梯度。傅立叶变换的物理意义是将图像的灰度分布函数变换为图像的频率分布函数，傅立叶逆变换是将图像的频率分布函数变换为灰度分布函数。图像灰度变换主要有哪几种形式？各自的特点和作用是什么？ 答：灰度变换:基于点操作，将每一个像素的灰度值按照一定的数学变换公式转换为一个新的灰度值。灰度变换是图像增强的一种重要手段，它可以使图像动态范围加大，使图像的对比度扩展， 第二章思考题与例题 1. 离子键、共价键、分子键和金属键的特点，并解释金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体高的原因 2. 从结构、性能等方面描述晶体与非晶体的区别。 3. 何谓理想晶体何谓单晶、多晶、晶粒及亚晶为什么单晶体成各向异性而多晶体一般情况下不显示各向异性何谓空间点阵、晶体结构及晶胞晶胞有哪些重要的特征参数 4. 比较三种典型晶体结构的特征。（Al、α-Fe、Mg三种材料属何种晶体结构描述它们的晶体结构特征并比较它们塑性的好坏并解释。）何谓配位数何谓致密度金属中常见的三种晶体结构从原子排列紧密程度等方面比较有何异同 5. 固溶体和中间相的类型、特点和性能。何谓间隙固溶体它与间隙相、间隙化合物之间有何区别（以金属为基的）固溶体与中间相的主要差异（如结构、键性、性能）是什么 6. 已知Cu的原子直径为A，求Cu的晶格常数，并计算1mm3Cu的原子数。 7. 已知Al相对原子质量Ar（Al）=，原子半径γ=，求Al晶体的密度。 8 bcc铁的单位晶胞体积，在912℃时是；fcc铁在相同温度时其单位晶胞体积是。当铁由bcc转变为fcc时，其密度改变的百分比为多少 9. 何谓金属化合物常见金属化合物有几类影响它们形成和结构的主要因素是什么其性能如何 10. 在面心立方晶胞中画出[012]和[123]晶向。在面心立方晶胞中画出（012）和（123）晶面。 11. 设晶面（152）和（034）属六方晶系的正交坐标表述，试给出其四轴坐标的表示。反之，求（3121）及（2112）的正交坐标的表示。（练习），上题中均改为相应晶向指数，求相互转换后结果。 12.在一个立方晶胞中确定6个表面面心位置的坐标，6个面心构成一个正八面体，指出这个八面体各个表面的晶面指数，各个棱边和对角线的晶向指数。 13. 写出立方晶系的{110}、{100}、{111}、{112}晶面族包括的等价晶面，请分别画出。 14. 在立方晶系中的一个晶胞内画出（111）和（112）晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。 15 在六方晶系晶胞中画出[1120]，[1101]晶向和（1012）晶面，并确定（1012）晶面与六方晶胞交线的晶向指数。 16.在立方晶系的一个晶胞内同时画出位于（101），（011）和（112）晶面上的[111]晶向。 17. 在1000℃，有W C为%的碳溶于fcc铁的固溶体，求100个单位晶胞中有多少个碳原子（已知：Ar(Fe)=，Ar(C)=） 18. r-Fe在略高于912℃时点阵常数a=，α-Fe在略低于912℃时a=，求：（1）上述温度时γ-Fe和α-Fe的原子半径R；（2）γ-Fe→α-Fe转变时的体积变化率；（3）设γ-Fe→α-Fe转变时原子半径不发生变化，求此转变时的体积变 4．科学发展观的基本内涵和精神实质是什么，深入贯彻落实科学发展观要把握那些根本要求？ 科学内涵：坚持以人为本，树立全面协调可持续的发展观，促进经济社会和人的全面发展。 精神实质：实现经济社会又好又快的发展。 十七大报告系统阐述了深入贯彻落实科学发展观的根本要求。 这就是：始终坚持“一个中心、两个基本点”的基本路线；积极构建社会主义和谐社会；继续深化改革开放；切实加强和改进党的建设。这四条根本要求，揭示了深入贯彻落实科学发展观的路线保障、社会保障、动力保障和政治领导保障。 5. 为什么说共产主义是人类历史发展的必然趋势？ （1）这是由人类社会发展的客观规律决定的。人类社会的发展，是生产力和生产关系矛盾运动的结果。生产关系一定要适应生产力的发展状况，是一切社会发展的普遍规律。社会发展归根结底是由生产力发展水平决定的，具有不以人的意志为转移的客观规律性。任何社会形态都有其产生、发展、灭亡的过程，一个社会形态由于其自身的矛盾，必然被另一个更高级的社会形态所代替，人类社会的历史就是社会形态更替的历史，否则，社会就不会进步了。虽然人在创造历史时有其能动作用，但人们不能主观地取消社会发展的客观规律，只能以自己的实践活动加速或延缓社会发展进程。正因为如此，马克思主义认为人类社会经过原始社会、奴隶社会、封建社会和资本主义社会，必然发展到共产主义社会。 （2）资本主义不是永恒的、绝对的社会制度。资本主义从产生之日起，就存在着一个无法克服的矛盾，即资本主义私有制与社会化大生产之间的矛盾。虽然当代资本主义采取了一些自我调节的手段，发生了新变化，但从根本上讲，这些调节和改良，没有触动资本主义的固有矛盾。资本主义生产方式越是占统治地位，越是不断发展，社会的生产和资本主义占有不相容性，也必然越加鲜明地表现出来。马克思主义科学地指出，在人类历史发展的长河中，资本主义不是永恒的、绝对的社会制度，而是一种同以往的各种社会制度一样的过渡性的社会制度。 （3）社会主义制度的建立具有合理性和必然性。社会主义是共产主义的低级阶段。社会主义制度消除了阻碍生产力发展的私有制，建立了适应社会化大生产的公有制，因而能够解放生产力，能够以资本主义所没有的速度发展生产力；社会主义社会能够自觉地、不断地高速和改革自身在发展过程中出现的不适应生产力发展要求的部分和方面，解决与生产力不相适应的矛盾。在社会主义制度下，坚持生产资料公有制和按劳分配占主体地位，坚持消灭剥削和消除两极分化，并最终实现共同富裕，这是资本主义所不能解决的。随着社会主义制度的发展和完善，社会主义必然向其最高级阶段——共产主义迈进。 6．为什么说社会主义制度的发展和完善是一个长期历史过程？ (1)这是由社会主义历史的短暂性所决定的。在世界历史的长河中，社会主义的历史毕竟是短暂的，总的来说还处在实践和发展初期。中国现在并将长时期处在社会主义初级阶段，还是“不够格”、“不发达”的社会主义，“巩固和发展社会主义制度，需要几代人、十几代人甚至几十代人的努力”。处在幼童时代的社会主义，自然难于充分展示出它的巨大优越性和蓬勃生命力，也必然会出现各种失误和遇到各种挫折，这是不以人的意志为转移的客观规律。 (2)这是由社会主义革命的彻底性所决定的。由于无产阶级不曾掌握任何生产资料，社会主义生产关系无从在资本主义社会里得到发展。更何况社会主义取代资本主义，不但要同传统所有制关系实行最彻底的决裂，而且要同传统观念实行最彻底的决裂。这就决定了这一伟大社会革命的激烈程度、广泛程度和深刻程度，是封建社会代替奴隶社会、资本主义社会代替封建社会的革命所不能比拟的。私有制范围内更替尚且需要经过漫长、艰巨的历史进程，以消灭私有制为最终目标的社会主义事业就不能不是一个更为漫长、更加艰巨的进程。在这个进程中出现曲折、反复，从而使这一进程放慢，不值得大惊小怪。历史的辩证法从来都是如此。 期末总复习 一、名词解释 空间点阵：表示晶体中原子规则排列的抽象质点。 配位数：直接与中心原子连接的配体的原子数目或基团数目。 对称：物体经过一系列操作后，空间性质复原；这种操作称为对称操作。 超结构：长程有序固溶体的通称 固溶体：一种元素进入到另一种元素的晶格结构形成的结晶，其结构一般保持和母相一致。 致密度：晶体结构中原子的体积与晶胞体积的比值。 正吸附：材料表面原子处于结合键不饱和状态，以吸附介质中原子或晶体内部溶质原子达到平衡状态，当溶质原子或杂质原子在表面浓度大于在其在晶体内部的浓度时称为正吸附； 晶界能：晶界上原子从晶格中正常结点位置脱离出来，引起晶界附近区域内晶格发生畸变，与晶内相比，界面的单位面积自由能升高，升高部分的能量为晶界能； 小角度晶界：多晶体材料中，每个晶粒之间的位向不同，晶粒与晶粒之间存在界面，若相邻晶粒之间的位向差在10°～2°之间，称为小角度晶界； 晶界偏聚：溶质原子或杂质原子在晶界或相界上的富集，也称内吸附，有因为尺寸因素造成的平衡偏聚和空位造成的非平衡偏聚。 肖脱基空位：脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。 弗兰克耳空位：晶体中原子进入空隙形而形成的一对由空位和间隙原子组成的缺陷。 刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。 螺型位错：柏氏矢量与位错线平行的位错。 柏氏矢量：用来表征晶体中位错区中原子的畸变程度和畸变方向的物理量。 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错 派—纳力：位错滑动时需要克服的周围原子的阻力。 过冷：凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 均匀形核：在过冷的液态金属中，依靠金属本身的能量起伏获得成核驱动力的形核过程。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 形核功：形成临界晶核时，由外界提供的用于补偿表面自由能和体积自由能差值的能量。 马氏体转变：是一种无扩散型相变，通过切变方式由一种晶体结构转变另一种结构，转变过程中，表面有浮凸，新旧相之间保持严格的位向关系。或者：由奥氏体向马氏体转变的 教育资料 教育资料 教育资料 容器几何尺寸：（1）容器的大小；（2）形状h/D；h/D为0.25时杀菌时间最短。 导热型圆罐的杀菌时间(扎丹)：t0=A(8.3hD+D2) 8.什么是致死率及部分杀菌量？ 致死率：致死率是热力致死时间的倒数，热力致死时间Ti的倒数1/Ti为在温度θi 杀菌1min所取得的效果占全部杀菌效果的比值,称为致死率. （以热处理时间为横坐标，以致死率为纵坐标图为致死率图。） 部份杀菌量：细菌在T℃温度时的热力致死时间为I分钟，在T℃加热了t钟，则在T℃温度下完成的杀菌程度为t/τ。 9.说明比奇洛基本推算法的基本原理，并用图表示杀菌时间的推算方法。 基本原理：找出罐头食品传热曲线和各温度时细菌热力致死时间性的关系，为罐头食品杀菌操作（理论上达到完全无菌程度）推算预定杀菌温度工艺条件下需要的加热冷却时间。（图自己补，分别是食品传热曲线，热力致死时间曲线，致死率曲线，三幅图加上文字表述） 9.杀菌方法的选择与酸度有什么关系？（网上找的） 食品的酸度对微生物耐热性的影响很大。对绝大多数微生物来说，在pH中性范围内耐热性最强，pH升高或降低都可减弱微生物的耐热性。特别是在偏酸性时，促使微生物耐热性减弱作用更明显。酸度不同，对微生物耐热性的影响程度不同。同一微生物在同一杀菌温度，随着pH的下降，杀菌时间可以大大缩短。所以食品的酸度越高，pH越低，微生物及其芽胞的耐热性越弱。酸使微生物耐热性减弱的程度随酸的种类而异，一般认为乳酸对微生物的抑制作用最强，苹果酸次之，柠檬酸稍弱。由于食品的酸度对微生物及其芽胞的耐热性的影响十分显著，所以食品酸度与微生物耐热性这一关系在罐头杀菌的实际应用中具有相当重要的意义。 酸度高，pH低的食品杀菌温度低一些，时间可短一些； 酸度低，pH高的食品杀菌温度高一些，时间长一些。 10.为什么要进行反压冷却？如何进行操作？（网上找的） 为减少冷却阶段罐内外压力差防止容器变形、损坏玻璃罐跳盖等现象，常采用反压冷却。 加压冷却（反压冷却）：在通入冷却水的同时通入一定的压缩空气。 （要注意的是，杀菌锅温度声高到了杀菌温度T，并不意味着罐内食品温度也达到了杀菌温度的要求，实际上食品尚处于加热升温阶段。对流传热型食品的温度在此阶段内常能迅速上升，甚至于到达杀菌温度。而导热型食品升温很慢，甚至于开始冷却时尚未能达到杀菌温度。因此冷却时需要加反压） 操作： 一般高温杀菌115～1210C，需打入137.3～166.7kPa的压力。 杀菌釜内反压力的大小，以使杀菌釜内总压力（蒸汽压力与补充压力之和平等于 或稍大于罐内压力与允许压力差Δp允的好，即： p釜＝p 釜蒸＋p反≥p2－Δp允 p反＝p2 －p釜蒸－Δp允 反压杀菌冷却时所补充的压缩空气应使杀菌釜内压力恒定，一直维持到镀锡罐内 压力降到1＋Δp允大气压，玻璃罐内压力降到常压时才可停止供给压缩空气。 11.说明内容物腐败变质的类型，分析其原因。 胀罐：从程度分隐胀、轻胀、硬胀 从性质分：理化性胀罐、细菌性胀罐。氢胀：［H+］↑→罐壁腐蚀→ H2↑假胀：装量过多，真空度低 教育资料 一、单项选择题(请在每小题的4个备选答案中，选出一个最佳答案， 共10小题；每小题2分，共20分) 1、材料按照使用性能，可分为结构材料和 。 A. 高分子材料； B. 功能材料； C. 金属材料； D. 复合材料。 2、在下列结合键中，不属于一次键的是： A. 离子键； B. 金属键； C. 氢键； D. 共价键。 3、材料的许多性能均与结合键有关，如大多数金属均具有较高的密度是由于： A. 金属元素具有较高的相对原子质量； B. 金属键具有方向性； C. 金属键没有方向性； D.A 和C 。 3、下述晶面指数中，不属于同一晶面族的是： A. (110)； B. (101)； C. (011- ）；D. (100)。 4、 面心立方晶体中，一个晶胞中的原子数目为： A. 2； B. 4； C. 6； D. 14。 5、 体心立方结构晶体的配位数是： A. 8； B.12； C. 4； D. 16。 6、面心立方结构晶体的原子密排面是： A. {111}； B. {110}； C. (100)； D. [111]。 7、立方晶体中（110）和（211）面同属于 晶带 A. [110]； B. [100]； C. [211]； D. [--111]。 6、体心立方结构中原子的最密排晶向族是： A. <100>； B. [111]； C. <111>； D. (111)。 6、如果某一晶体中若干晶面属于某一晶带，则： A. 这些晶面必定是同族晶面； B. 这些晶面必定相互平行； C. 这些晶面上原子排列相同； D. 这些晶面之间的交线相互平行。 7、金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种，它们的晶胞中原子数分别为：A. 4, 2, 6; B. 6, 2, 4; C. 4, 4, 6; D. 2, 4, 6 7、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为： A. 肖脱基缺陷； B. 弗兰克缺陷； C. 线缺陷； D. 面缺陷 7、两平行螺旋位错，当柏氏矢量同向时，其相互作用力： 网络安全思考题参考答 案 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN] 网络安全思考题答案 第一章 1.什么是osi安全体系结构？ 为了有效评估某个机构的安全需求，并选择各种安全产品和策略，负责安全的管理员需要一些系统性的方法来定义安全需求以及满足这些安全需求的方法，这一套系统体系架构便称为安全体系架构。 2.被动和主动威胁之间有什么不同？ 被动威胁的本质是窃听或监视数据传输，主动威胁包含数据流的改写和错误数据流的添加。 3.列出并简要定义被动和主动安全攻击的分类？ 被动攻击：消息内容泄漏和流量分析。 主动攻击：假冒，重放，改写消息和拒绝服务。 4.列出并简要定义安全服务的分类 认证，访问控制，数据机密性，数据完整性，不可抵赖性。 5.列出并简要定义安全机制的分类。 特定安全机制：为提供osi安全服务，可能并到适当的协议层中。 普通安全机制：没有特定osi安全服务或者协议层的机制。 第二章 1.对称密码的基本因素是什么？ 明文，加密算法，秘密密钥，密文，解密算法。 2.加密算法使用的两个基本功能是什么？ 替换和排列组合 3.分组密码和流密码区别是什么？ 流密码是一个比特一个比特的加密，分组时若干比特同时加密。比如DES是64bit的明文一次性加密成密文。 密码分析方面有很多不同。比如说密码中，比特流的很多统计特性影响到算法的安全性。密码实现方面有很多不同，比如流密码通常是在特定硬件设备上实现。分组密码可以在硬件实现，也可以在计算机软件上实现。 4.攻击密码的两个通用方法是什么？ 密码分析与穷举法（暴力解码） 5.为什么一些分组密码操作模式只使用了加密，而其他的操作模式使用了加密又使用了解密 答：出于加密与解密的考虑，一个密码模式必须保证加密与解密的可逆性。在密码分组链接模式中，对明文与前一密文分组异或后加密，在解密时就要先解密再异或才能恢复出明文；在计数器模式中，对计数器值加密后与明文异或产生密文，在解密时，只需要相同的计数器加密值与密文异或就可得到明文。 6.为什么3DES的中间部分是解密而不是加密？ 3DES加密过程中使用的解密没有密码方面的意义。唯一好处是让3des使用者能解密原来单重des使用者加密的数据。 第三章 练习题 第三章晶体结构，习题与解答 3-1 名词解释 （a）萤石型和反萤石型 （b）类质同晶和同质多晶 （c）二八面体型与三八面体型 （d）同晶取代与阳离子交换 （e）尖晶石与反尖晶石 答：（a）萤石型：CaF2型结构中，Ca2+按面心立方紧密排列，F-占据晶胞中全部四面体空隙。 反萤石型：阳离子和阴离子的位置与CaF2型结构完全相反，即碱金属离子占据F-的位置，O2-占据Ca2+的位置。 （b）类质同象：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有，共同组成均匀的、呈单一相的晶体，不引起键性和晶体结构变化的现象。 同质多晶：同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。 （c）二八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体型结构三八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体型结构。 （d）同晶取代：杂质离子取代晶体结构中某一结点上的离子而不改变晶体结构类型的现象。 阳离子交换：在粘土矿物中，当结构中的同晶取代主要发生在铝氧层时，一些电价低、半径大的阳离子（如K+、Na+等）将进入晶体结构来平衡多余的负电荷，它们与晶体的结合不很牢固，在一定条件下可以被其它阳离子交换。 （e）正尖晶石：在AB2O4尖晶石型晶体结构中，若A2+分布在四 面体空隙、而B3+分布于八面体空隙，称为正尖晶石； 反尖晶石：若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分布于四面体空 隙另一半分布于八面体空隙，通式为B(AB)O4，称为反尖晶石。 3-2 （a）在氧离子面心立方密堆积的晶胞中，画出适合氧离子位置 的间隙类型及位置，八面体间隙位置数与氧离子数之比为若干？四 面体间隙位置数与氧离子数之比又为若干？ （b）在氧离子面心立方密堆积结构中，对于获得稳定结构各需何 种价离子，其中： （1）所有八面体间隙位置均填满； （2）所有四面体间隙位置均填满； （3）填满一半八面体间隙位置； （4）填满一半四面体间隙位置。 并对每一种堆积方式举一晶体实例说明之。 解：（a）参见2-5题解答。1:1和2:1 （b）对于氧离子紧密堆积的晶体，获得稳定的结构所需电价离子 及实例如下： （1）填满所有的八面体空隙，2价阳离子，MgO； （2）填满所有的四面体空隙，1价阳离子，Li2O； （3）填满一半的八面体空隙，4价阳离子，TiO2； （4）填满一半的四面体空隙，2价阳离子，ZnO。 3-3 MgO晶体结构，Mg2+半径为0.072nm，O2-半径为0.140nm，计算MgO晶体中离子堆积系数（球状离子所占据晶胞的体积分数）；计算MgO的密度。并说明为什么其体积分数小于74.05%？ 《材料科学基础》试题库 一、名词解释 1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体 2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变 3、晶面族、晶向族 4、有限固溶体、无限固溶体 5、晶胞 6、二次渗碳体 7、回复、再结晶、二次再结晶 8、晶体结构、空间点阵 9、相、组织 10、伪共晶、离异共晶 11、临界变形度 12、淬透性、淬硬性 13、固溶体 14、均匀形核、非均匀形核 15、成分过冷 16、间隙固溶体 17、临界晶核 18、枝晶偏析 19、钢的退火，正火，淬火，回火 20、反应扩散 21、临界分切应力 22、调幅分解 23、二次硬化 24、上坡扩散 25、负温度梯度 26、正常价化合物 27、加聚反应 28、缩聚反应 29、 30、 二、选择 1、在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中_____。 A、两组元的原子尺寸不同 B、仅一组元的扩散 C、两组元的扩散速率不同 2、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于_____。 A、单相区中 B、两相区中 C、三相平衡水平线上 3、铸铁与碳钢的区别在于有无_____。 A、莱氏体 B、珠光体 C、铁素体 4、原子扩散的驱动力是_____。 A、组元的浓度梯度 B、组元的化学势梯度 C、温度梯度 5、在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为_____。 A、原子互换机制 B、间隙机制 C、空位机制 6、在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为_____。 A、肖脱基缺陷 B、弗兰克尔缺陷 C、线缺陷 7、理想密排六方结构金属的c/a为_____。 A、1.6 B、2×√(2/3) C、√(2/3) 8、在三元系相图中，三相区的等温截面都是一个连接的三角形，其顶点触及_____。 A、单相区 B、两相区 C、三相区 9、有效分配系数Ke表示液相的混合程度，其值范围是_____。（其中Ko是平衡分配系数） A、1 实验一 连续系统的数字仿真 一、实验目的 1． 熟悉Matlab 中m 文件的编写； 2． 掌握龙格－库塔法的基本原理。 二、实验设备 计算机、MATLAB 软件 三、实验内容 假设单变量系统如图所示。试根据四阶龙格－库塔法，求系统输出y 的动态响应。 1．首先把原系统转化为状态空间表达式：??? ??=+=?CX y bu AX X ，根据四阶龙格－库塔公式， 可得到： ?? ??? =++++=+++1143211) 22(6 k k k k CX y K K K K h X X （1） 其中： ?? ???????+++=+++=+++=+=) ()() 2()2()2()2()(3423121h t bu hK X A K h t bu K h X A K h t bu K h X A K t bu AX K k k k k k k k k （2） 根据（1）、（2）式编写仿真程序。 2．在Simulink 环境下重新对上述系统进行仿真，并和1中结果进行比较。 四、实验结果及分析 要求给出系统输出响应曲线，并分析计算步长对龙格－库塔法的影响。 计算步长对龙格－库塔法的影响：单从每一步看，步长越小，截断误差就越小，但随着步长的缩小，在一定求解范围内所要完成的步数就增加，不但引起计算量的增大，而且可能导致舍入误差严重积累，因此同积分的数值计算一样，微分方程的解法也有选择步长的问题。 源程序： r=5; numo=[1];deno=[1 4 8 5]; numh=1;denh=1; [num,den]=feedback(numo,deno,numh,denh); [A,b,C,d]=tf2ss(num,den); Tf=input('仿真时间 Tf= ');h=input('计算步长 h='); x=[zeros(length(A),1)];y=0;t=0;复习思考题完整版(2019.04)
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