当前位置：文档之家› 材料科学基础选择题精编版

材料科学基础选择题精编版

1、极化会对晶体结构产生显著影响，可使键性由（B）过渡，最终使晶体结构类型发生变化。

（A）共价键向离子键（B）离子键向共价键

（C）金属键向共价键（D）键金属向离子键

2、离子晶体中，由于离子的极化作用，通常使正负离子间的距离（B），离子配位数（）。

（A）增大，降低（B）减小，降低（C）减小，增大（D）增大，增大

3、氯化钠具有面心立方结构，其晶胞分子数是（C）。

（A）5（B）6（C）4（D）3

4、NaCl单位晶胞中的“分子数”为4，Na+填充在Cl-所构成的（B）空隙中。

（A）全部四面体（B）全部八面体（C）1/2四面体（D）1/2八面体

5、CsCl单位晶胞中的“分子数”为1，Cs+填充在Cl-所构成的（C）空隙中。

（A）全部四面体（B）全部八面体（C）全部立方体（D）1/2八面体

6、MgO晶体属NaCl型结构，由一套Mg的面心立方格子和一套O的面心立方格子组成，其一个单位晶胞中有（B）个MgO分子。

（A）2（B）4（C）6（D）8

7、萤石晶体可以看作是Ca2+作面心立方堆积，F-填充了（D）。

（A）八面体空隙的半数（B）四面体空隙的半数

（C）全部八面体空隙（D）全部四面体空隙

8、萤石晶体中Ca2+的配位数为8，F-配位数为（B）。

（A）2（B）4（C）6（D）8

9、CsCl晶体中Cs+的配位数为8，Cl-的配位数为（D）。

（A）2（B）4（C）6（D）8

10、硅酸盐晶体的分类原则是（B）。

（A）正负离子的个数（B）结构中的硅氧比

（C）化学组成（D）离子半径

11、锆英石Zr[SiO4]是（A）。

（A）岛状结构（B）层状结构（C）链状结构（D）架状结构

12、硅酸盐晶体中常有少量Si4+被Al3+取代，这种现象称为（C）。

（A）同质多晶（B）有序—无序转变（C）同晶置换（D）马氏体转变

13.镁橄榄石Mg2[SiO4]是（A）。

（A）岛状结构（B）层状结构（C）链状结构（D）架状结构

14、对沸石、萤石、MgO三类晶体具有的空隙体积相比较，其由大到小的顺序为（A）。

（A）沸石>萤石>MgO（B）沸石>MgO>萤石（C）萤石>沸石>MgO（D）萤石>MgO>沸石

15、根据鲍林（Pauling）规则，离子晶体MX2中二价阳离子的配位数为8时，一价阴离子的配位数为（B）。

（A）2（B）4（C）6（D）8

16、构成硅酸盐晶体的基本结构单元[SiO4]四面体，两个相邻的[SiO4]四面体之间只能（A）连接。

（A）共顶（B）共面（C）共棱（D）A+B+C

17、点缺陷与材料的电学性质、光学性质、材料的高温动力学过程等有关，以下点缺陷中属于本征缺陷的是（D）。

（A）弗仑克尔缺陷（B）肖特基缺陷（C）杂质缺陷（D）A+B

18、位错的（A）是指在热缺陷的作用下，位错在垂直滑移方向的运动，结果导致空位或间隙原子的增值或减少。

（A）攀移（B）攀移（C）增值（D）减少

19、对于形成杂质缺陷而言，低价正离子占据高价正离子位置时，该位置带有负电荷，为了保持电中性，会产生（D）。

（A）负离子空位（B）间隙正离子（C）间隙负离子（D）A或B

20、对于形成杂质缺陷而言，高价正离子占据低价正离子位置时，该位置带有正电荷，为了保持电中性，会产生（D）。

（A）正离子空位（B）间隙负离子（C）负离子空位（D）A或B

21、形成固溶体后对晶体的性质将产生影响,主要表现为（D）。

（A）稳定晶格（B）活化晶格（C）固溶强化（D）A+B+C

22、固溶体的特点是掺入外来杂质原子后原来的晶体结构不发生转变，但点阵畸变，性能变化。固溶体有有限和无限之分，其中（B）。

（A）结构相同是无限固溶的充要条件

（B）结构相同是无限固溶的必要条件，不是充分条件

（C）结构相同是有限固溶的必要条件

（D）结构相同不是形成固溶体的条件

23、缺陷对晶体的性能有重要影响，常见的缺陷为（D）。

（A）点缺陷（B）线缺陷（C）面缺陷（D）A+B+C

24、按照晶体结构缺陷形成的原因，可将晶体结构缺陷的类型分为（D）。

（A）热缺陷（B）杂质缺陷（C）非化学计量缺陷（D）A+B+C

25、晶体中的热缺陷的浓度随温度的升高而增加，其变化规律是（B）。

（A）线性增加（B）呈指数规律增加（C）无规律（D）线性减少

26、间隙式固溶体亦称填隙式固溶体，其溶质原子位于点阵的间隙中。讨论形成间隙型固溶体的条件须考虑（D）。

（A）杂质质点大小（B）晶体（基质）结构（C）电价因素（D）A+B+C

27、位错的滑移是指位错在（A）作用下，在滑移面上的运动，结果导致永久形变。

（A）外力（B）热应力（C）化学力（D）结构应力

28、柏格斯矢量（BurgersVector）与位错线垂直的位错称为（A），其符号表示为（）。

（A）刃位错；⊥（B）刃位错；VX（C）螺位错；（D）刃位错；

29、热缺陷亦称为本征缺陷，是指由热起伏的原因所产生的空位或间隙质点（原子或离子）。当离子晶体生成肖特基缺陷（Schottkydefect）时，（B）。

（A）正离子空位和负离子空位是同时成对产生的，同时伴随晶体体积的缩小（B）正离子空位和负离子空位是同时成对产生的，同时伴随晶体体积的增加（C）正离子空位和负离子间隙是同时成对产生的，同时伴随晶体体积的增加（D）正离子间隙和负离子空位是同时成对产生的，同时伴随晶体体积的增加30、热缺陷亦称为本征缺陷，是指由热起伏的原因所产生的空位或间隙质点（原子或离子）。生成弗仑克尔缺陷（Frenkeldefect）时，（A）。

（A）间隙和空位质点同时成对出现

（B）正离子空位和负离子空位同时成对出现

（C）正离子间隙和负离子间隙同时成对出现

（D）正离子间隙和位错同时成对出现

31、位错的具有重要的性质，下列说法不正确的是（C）。

（A）位错不一定是直线（B）位错是已滑移区和未滑移区的边界

（C）位错可以中断于晶体内部（D）位错不能中断于晶体内部

32、位错的运动包括位错的滑移和位错的攀移，其中（A）。

（A）螺位错只作滑移，刃位错既可滑移又可攀移

（B）刃位错只作滑移，螺位错只作攀移

（C）螺位错只作攀移，刃位错既可滑移又可滑移

（D）螺位错只作滑移，刃位错只作攀移

33、硅酸盐熔体中各种聚合程度的聚合物浓度（数量）受（D）因素的影响。

（A）组成（B）温度（C）时间（D）A+B+C

34、当熔体组成不变时，随温度升高，低聚物数量（C），粘度（）。

（A）降低；增加（B）不变；降低（C）增加；降低（D）增加；不变

35、当温度不变时，熔体组成的O/Si比高，低聚物（C），粘度（）。

（A）降低；增加（B）不变；降低（C）增加；降低（D）增加；不变

36、硅酸盐熔体的粘度随O/Si升高而（B），随温度下降而（）。

（A）增大，降低（B）降低，增大（C）增大，增大（D）降低，降低

37、由结晶化学观点知，具有（A）的氧化物容易形成玻璃。

（A）极性共价键（B）离子键（C）共价键（D）金属键

38、Na2O·Al2O3·4SiO2熔体的桥氧数为（D）。

（A）1（B）2（C）3（D）4

39、Na2O?CaO?Al2O3?SiO2玻璃的桥氧数为（B）。

（A）2.5（B）3（C）3.5（D）4

40、如果在熔体中同时引入一种以上的R2O时，粘度比等量的一种R2O高，这种现象为（B）。

（A）加和效应（B）混合碱效应（C）中和效应（D）交叉效应

41、对普通硅酸盐熔体，随温度升高，表面张力将（A）。

（A）降低（B）升高（C）不变（D）A或B

42、熔体的组成对熔体的表面张力有很重要的影响，一般情况下，O/Si减小，表面张力将（A）。

（A）降低（B）升高（C）不变（D）A或B

43、由熔融态向玻璃态转变的过程是（C）的过程。

（A）可逆与突变（B）不可逆与渐变

（C）可逆与渐变（D）不可逆与突变

44、当组成变化时，玻璃的物理、化学性质随成分变化具有（C）。

（A）突变性（B）不变性（C）连续性（D）A或B

45、熔体组成对熔体的表面张力有重要的影响，一般情况下，O/Si减小，表面张力将（A）。

（A）降低（B）升高（C）不变（D）A或B

46、不同氧化物的熔点TM和玻璃转变温度Tg的比值（Tg/TM）接近（B）易形成玻璃。

（A）二分之一（B）三分之二（C）四分之一（D）五分之一

47、可用三T（Time-Temperature-Transformation）曲线来讨论玻璃形成的动力学条件，三T曲线前端即鼻尖对应析出10－6体积分数的晶体的时间是最少的，由此可得出形成玻璃的临界冷却速率，通常，该临界冷却速率愈大，则系统形成玻璃（A）。

（A）愈困难（B）愈容易（C）质量愈好（D）质量愈差

48、不同O/Si比对应着一定的聚集负离子团结构，形成玻璃的倾向大小和熔体中负离子团的聚合程度有关。聚合程度越低，形成玻璃（A）。

（A）越不容易（B）越容易（C）质量愈好（D）质量愈差

49、当熔体中负离子集团以（C）的歪曲链状或环状方式存在时，对形成玻璃有利。

（A）低聚合（B）不聚合（C）高聚合（D）A或C

25、桥氧离子的平均数Y是玻璃的结构参数，玻璃的很多性质取决于Y值。在形成玻璃范围内，随Y的增大，粘度（D），膨胀系数（）。

（A）增大；不变（B）降低；增大（C）不变；降低（D）增大；降低

50、对于实际晶体和玻璃体，处于物体表面的质点，其境遇和内部是不同的，表面的质点处于（A）的能阶，所以导致材料呈现一系列特殊的性质。

（A）较高（B）较低（C）相同（D）A或C

51、由于固相的三维周期性在固体表面处突然中断，表面上原子产生的相对于正常位置的上、下位移，称为（B）。

（A）表面收缩（B）表面弛豫（C）表面滑移（D）表面扩张

52、固体的表面能与表面张力在数值上不相等，一般说来，同一种物质，其固体的表面能（B）液体的表面能。

（A）小于（B）大于（C）小于等于（D）等于

53、重构表面是指表面原子层在水平方向上的周期性与体内（），垂直方向的层间距与体内（A）。

（A）不同；相同（B）相同；相同（C）相同；不同（D）不同；不同

54、粘附剂与被粘附体间相溶性（C），粘附界面的强度（）。

（A）越差；越牢固（B）越好；越差（C）越好；越牢固（D）越好；不变

55、离子晶体MX在表面力作用下，极化率小的正离子应处于稳定的晶格位置，易极化的负离子受诱导极化偶极子作用而移动，从而形成表面（C，这种重排的结果使晶体表面能量趋于稳定。

（A）收缩（B）弛豫（C）双电层（D）B+C

56、表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生，微裂纹同样会强烈地影响表面性质，对于脆性材料的强度这种影响尤为重要，微裂纹长度（），断裂强度（A）。

（A）越长；越低（B）越长；越高（C）越短；越低（D）越长；不变

57、界面对材料的性质有着重要的影响，界面具有（D）的特性。

（A）会引起界面吸附（B）界面上原子扩散速度较快

（C）对位错运动有阻碍作用（D）A+B+C

58、只要液体对固体的粘附功（B）液体的内聚功，液体即可在固体表面自发展开。

（A）小于（B）大于（C）小于等于（D）等于

59、当液体对固体的润湿角θ＜90°时，即在润湿的前提下，表面粗糙化后，液体与固体之间的润湿（C）。

（A）更难（B）不变（C）更易（D）A或B

60、当液体对固体的润湿角θ＞90°时，即在不润湿的前提下，表面粗糙化后，

液体与固体之间的润湿（A）。

（A）更难（B）不变（C）更易（D）A或B

61、粘附功数值的大小，标志着固-液两相辅展结合的牢固程度，粘附功数值（B），固-液两相互相结合（）；相反，粘附功越小，则越易分离。

（A）越大；越松散（B）越大；越牢固（C）越小；越牢固（D）越大；不变

62、为了提高液相对固相的润湿性，在固-气和液-气界面张力不变时，必须使液-固界面张力（B）。

（A）降低（B）升高（C）保持不变（D）有时升高，有时降低

63、对于附着润湿而言，附着功表示为W=γSV+γLV-γSL，根据这一原理，（A）才能使陶瓷釉在坯体上附着牢固。

（A）尽量采用化学组成相近的两相系统

（B）尽量采用化学组成不同的两相系统

（C）采用在高温时不发生固相反应的两相系统

（D）前三种方法都不行

64、将高表面张力的组分加入低表面张力的组分中去，则外加组分在表面层的浓度（C）体积内部的浓度。

（A）等于（B）大于（C）小于（D）A或B

65、表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生，微裂纹同样会强烈地影响表面性质，对于脆性材料的强度这种影响尤为重要，微裂纹长度（A），断裂强度（）。

（A）越长；越低（B）越长；越高（C）越短；越低（D）越长；不变

66、吸附膜使固体表面张力（B）。

（A）增大（B）减小（C）不变（D）A或B

67、粗糙度对液固相润湿性能的影响是：C

（A）固体表面越粗糙，越易被润湿

（B）固体表面越粗糙，越不易被润湿

（C）不一定

（D）粗糙度对润湿性能无影响

68、下列关于晶界的说法哪种是错误的。A

（A）晶界上原子与晶体内部的原子是不同的

（B）晶界上原子的堆积较晶体内部疏松

（C）晶界是原子、空位快速扩散的主要通道

（D）晶界易受腐蚀

69、相平衡是指在多相体系中，物质在各相间分布的平衡。相平衡时，各相的组成及数量均不会随时间而改变，是（C）。

（A）绝对平衡（B）静态平衡（C）动态平衡（D）暂时平衡

70、二元凝聚系统平衡共存的相数最多为3，而最大的自由度数为（A）。

（A）2（B）3（C）4（D）5

71、热分析法是相平衡的研究方法之一，其原理是根据系统在冷却过程中温度随时间的变化情况来判断系统中是否发生了相变化，该方法的特点是（D）。

（A）简便（B）测得相变温度仅是一个近似值

（C）能确定相变前后的物相（D）A+B

72、淬冷法是相平衡的研究的动态方法，其特点是（D）。

（A）准确度高（B）适用于相变速度慢的系统

（C）适用于相变速度快的系统（D）A+B

73、可逆多晶转变是一种同质多晶现象，多晶转变温度（A）两种晶型的熔点。

（A）低于（B）高于（C）等于（D）A或B

74、不可逆多晶转变的多晶转变温度（B种晶型的熔点。

（A）低于（B）高于（C）等于（D）A或B

75、在热力学上，每一个稳定相有一个稳定存在的温度范围，超过这个范围就变成介稳相。在一定温度下，稳定相具有（C）的蒸汽压。

（A）最高（B）与介稳相相等（C）最低（D）A或B

76、多晶转变中存在阶段转变定律，系统由介稳状态转变为稳定态不是直接完成的，而是依次经过中间的介稳状态，最后变为该温度下的稳定状态。最终存在的晶相由（D）决定。

（A）转变速度（B）冷却速度（C）成型速度（D）A与B

77、二元凝聚系统的相图中，相界线上的自由度为（C）。

（A）3（B）2（C）1（D）0

78、根据杠杠规则，在二元凝聚系统的相图中，如果一个总质量为M的相分解为质量G1和G2的两个相，则生成两个相的质量与原始相的组成到两个新生相的组成点之间线段（B。

（A）成正比（B）成反比（C）相等（D）A或C

79、三元相图中，相界线上的自由度为（C）。

（A）3（B）2（C）1（D）0

80、固体中质点的扩散特点为：（D）。

（A）需要较高温度（B）各向同性（C）各向异性（D）A+C

81、在离子型材料中，影响扩散的缺陷来自两个方面：热缺陷与不等价置换产生的点缺陷，后者引起的扩散为（C）。

（A）互扩散（B）无序扩散（C）非本征扩散（D）本征扩散

82、固体中质点的扩散特点为：D

（A）需要较高温度（B）各向同性（C）各向异性（D）A+C

83、扩散之所以能进行，在本质上是由于体系内存在（A）。

（A）化学位梯度（B）浓度梯度（C）温度梯度（D）压力梯度

84、固溶体的类型及溶质的尺寸对溶质扩散的活化能有较大影响。则H、C、Cr 在γ-Fe中扩散的活化能的大小顺序为（B）。

（A）QH>QC>QCr（B）QCr>QC>QH（C）QC>QH>QCr（D）QCr>QH>QC

85、晶体的表面扩散系数Ds、界面扩散系数Dg和体积扩散系数Db之间存在（A）的关系。

（A）Ds>Dg>Db（B）DbDs>Db（D）Dg

86、在离子型材料中，影响扩散的缺陷来自两个方面：热缺陷和掺杂点缺陷。由它们引起的扩散分别称为（B）。

（A）自扩散和互扩散（B）本征扩散和非本征扩散

（C）无序扩散和有序扩散（D）稳定扩散和不稳定扩散

87、稳定扩散（稳态扩散）是指在垂直扩散方向的任一平面上，单位时间内通过该平面单位面积的粒子数（B）。

（A）随时间而变化（B）不随时间而变化

（C）随位置而变化（D）A或B

88、不稳定扩散（不稳态扩散）是指扩散物质在扩散介质中浓度随（A）。

（A）随时间和位置而变化（B）不随时间和位置而变化

（C）只随位置而变化（D）只随时间而变化

89、菲克（Fick）第一定律指出，扩散通量与浓度梯度成正比，扩散方向与浓度梯度方向（C）。

（A）相同（B）无关（C）相反（D）前三者都不是

90、由于处于晶格位置和间隙位置的粒子势能的不同，在易位扩散、间隙扩散和空位扩散三种机制中，其扩散活化能的大小为（C）。

（A）易位扩散=间隙扩散>空位扩散（B）易位扩散>间隙扩散=空位扩散

（C）易位扩散>间隙扩散>空位扩散（D）易位扩散<间隙扩散<空位扩散

91、一般晶体中的扩散为（D）。

（A）空位扩散（B）间隙扩散（C）易位扩散（D）A和B

92、由肖特基缺陷引起的扩散为（A）

（A）本征扩散（B）非本征扩散（C）正扩散（D）负扩散

93、空位扩散是指晶体中的空位跃迁入邻近原子，而原子反向迁入空位，这种扩散机制适用于（C）的扩散。

（A）各种类型固溶体（B）间隙型固溶体

（C）置换型固溶体（D）A和B

94、扩散过程与晶体结构有密切的关系，扩散介质结构（A），扩散（）。

（A）越紧密；越困难（B）越疏松；越困难

（C）越紧密；活化能越小（D）越疏松；活化能越大

95、不同类型的固溶体具有不同的结构，其扩散难易程度不同，间隙型固溶体比置换型（D）。

（A）难于扩散（B）扩散活化能大（C）扩散系数小（D）容易扩散

96、扩散相与扩散介质性质差异越大，（B）。

（A）扩散活化能越大（B）扩散系数越大

（C）扩散活化能不变（D）扩散系数越小

97、在晶体中存在杂质时对扩散有重要的影响，主要是通过（D），使得扩散系

数增大。

（A）增加缺陷浓度（B）使晶格发生畸变

（C）降低缺陷浓度（D）A和B

98、通常情况下，当氧化物在杂质浓度较低时，其在高温条件下引起的扩散主要是（A）。

（A）本征扩散（B）非本征扩散（C）互扩散（D）A+B

99、按热力学方法分类，相变可以分为一级相变和二级相变，一级相变是在相变时两相化学势相等，其一阶偏微熵不相等，因此一级相变（B）。

（A）有相变潜热，无体积改变（B）有相变潜热，并伴随有体积改变

（C）无相变潜热，并伴随有体积改变（D）无相变潜热，无体积改变

100、二级相变是指在相变时两相化学势相等，其一阶偏微熵也相等，而二阶偏微熵不等，因此二级相变（D）。

（A）有相变潜热，无体积的不连续性，有居里点

（B）无相变潜热，有体积的不连续性，有居里点

（C）无相变潜热，无体积的不连续性，无居里点

（D）无相变潜热，无体积的不连续性，有居里点

101、晶体由一相转化为另一相时，如该相变为一级相变，则在相变温度时，该过程（C）。

（A）自由焓相等，等压热容不等（B）自由焓不相等，体积相等

（C）自由焓相等，体积不等（D）自由焓不相等，等压热容相等

102、若某一体系进行二级相变，则在相变温度下，二相的（C）。

（A）自由焓相等，体积不相等（B）自由焓不相等，体积相等

（C）自由焓和体积均相等（D）自由焓和体积均不相等

103、成核-长大型相变是材料中常见的一种相变，如结晶釉的形成。成核-长大型相变是由（A）的浓度起伏开始发生相变，并形成新相核心。

（A）程度大，范围小（B）程度小，范围小

（C）程度大，范围大（D）以上均不正确

104、对于吸热的相变过程，要使相变过程能自发进行，则必须（A）。

（A）过热（B）过冷（C）过饱和（D）在相平衡温度保温

105、对于放热的相变过程，要使相变过程能自发进行，则必须：A

（A）过冷（B）过热（C）过饱和（D）在相平衡温度保温

106、临界晶核是能够稳定存在的且能成长为新相的核胚，临界晶核的半径越大，晶核的形成（C）。

（A）越容易（B）需要更低的能量（C）越困难（D）不受影响

107、在相同条件下，非均匀成核与均匀成核比较，非均匀成核（D）。

（A）晶核数目更多（B）晶核大小更均匀（C）需要更大的过冷度（D）均不对

108、在成核－生长机制的液－固相变过程中，其成核过程有非均匀成核与均匀成核之分。将非均匀成核与均匀成核过程的成核势垒相比较，有如下关系（B）。

（A）非均匀成核势垒≥均匀成核势垒（B）非均匀成核势垒≤均匀成核势垒（C）非均匀成核势垒＝均匀成核势垒（D）视具体情况而定，以上三种均可能。

材料科学基础习题及参考答案复习过程

材料科学基础习题及参考答案

材料科学基础参考答案材料科学基础第一次作业 1.举例说明各种结合键的特点。 ⑴金属键：电子共有化，无饱和性，无方向性，趋于形成低能量的密堆结构，金属受力变形时不会破坏金属键，良好的延展性，一般具有良好的导电和导热性。 ⑵离子键：大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合，以离子为结合单元，无方向性，无饱和性，正负离子静电引力强，熔点和硬度均较高。常温时良好的绝缘性，高温熔融状态时，呈现离子导电性。 ⑶共价键：有方向性和饱和性，原子共用电子对，配位数比较小，结合牢固，具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点，导电能力差。 ⑷范德瓦耳斯力：无方向性，无饱和性，包括静电力、诱导力和色散力。结合较弱。 ⑸氢键：极性分子键，存在于HF，H2O，NF3有方向性和饱和性，键能介于化学键和范德瓦尔斯力之间。 2.在立方晶体系的晶胞图中画出以下晶面和晶向：（1 0 2）、（1 1 -2）、（-2 1 -3），[1 1 0],[1 1 -1],[1 -2 0]和[-3 2 1]。

(213) (112) (102) [111] [110] [120] [321] 3. 写出六方晶系的{1 1 -20}，{1 0 -1 2}晶面族和<2 -1 -1 0>,<-1 0 1 1>晶向族中各等价晶面及等价晶向的具体指数。 {1120}的等价晶面：(1120)(2110)(1210)(1120)(2110)(1210) {1012}的等价晶面： (1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112) 2110<>的等价晶向：[2110][1210][1120][2110][1210][1120] 1011<>的等价晶向： [1011][1101][0111][0111][1101][1011][1011][1101][0111][0111][1101][1011] 4立方点阵的某一晶面（hkl ）的面间距为M /，其中M 为一正整数，为晶格常数。该晶面的面法线与a ，b ，c 轴的夹角分别为119.0、43.3和60.9度。请据此确定晶面指数。 h:k:l=cos α:cos β:cos γ l k h d a 2 22hk l ++= 5. Cu 具有FCC 结构，其密度为8.9g/cm 3，相对原子质量为63.546，求铜的原子半径。

材料科学基础复习题

第一章原子结构一判断题 1.共价键是由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。 2. 范德华力既无方向性亦无饱和性，氢键有方向性但无饱和性。 3. 绝大多数金属均以金属键方式结合，它的基本特点是电子共有化。 4. 离子键这种结合方式的基本特点是以离子而不是以原子为结合单元。 5. 范德华力包括静电力、诱导力、但不包括色散力。二、简答题原子间的结合键对材料性能的影响第二章晶体结构一、填空 1.按晶体的对称性和周期性，晶体结构可分为7 空间点阵，14 晶系， 3 晶族。 2.晶胞是能代表晶体结构的最小单，描述晶胞的参数是 a ,b ,c ,α,β,γ。 3. 在立方，菱方，六方系中晶体之单位晶胞其三个轴方向中的两个会有相等的边长。 4. 方向族<111>的方向在铁的(101)平面上，方向族<110>的方向在铁的(110)平面上。 5. 由hcp(六方最密堆积)到之同素异形的改变将不会产生体积的改变，而由体心最密堆积变成即会产生体积效应。 6. 晶体结构中最基本的结构单元为，在空间点阵中最基本的组元称之为。 7.某晶体属于立方晶系，一晶面截x轴于a/2、y轴于b/3、z轴于c/4，则该晶面的指标为 8. 硅酸盐材料最基本的结构单元是，常见的硅酸盐结构有、、、。 9. 根据离子晶体结构规则－鲍林规则，配位多面体之间尽可能和连接。

二判断题 1.在所有晶体中只要(hkl)⊥(uvw)二指数必然相等。 2. 若在晶格常数相同的条件下体心立方晶格的致密度,原子半径都最小。 3. 所谓原子间的平衡距离或原子的平衡位置是吸引力与排斥力的合力最小的位置。 4.晶体物质的共同特点是都具有金属键。 5.若在晶格常数相同的条件下体心立方晶格的致密度,原子半径都最小。 6. 在立方晶系中若将三轴系变为四轴系时,(hkIl)之间必存在I=-(h+k)的关系与X1,X2,X3,X4间夹角无关。 7.亚晶界就是小角度晶界,这种晶界全部是由位错堆积而形成的。 8.面心立方与密排六晶体结构其致密度配位数间隙大小都是相同的,密排面上的堆垛顺序也是相同的。 9.柏氏矢量就是滑移矢量。 10.位错可定义为柏氏回路不闭合的一种缺陷,或说:柏氏矢量不为0的缺陷。 11.线缺陷通常指位错,层错和孪晶。 12实际金属中都存在着点缺陷,即使在热力学平衡状态下也是如此。三选择题 1．经过1/2,1/2,1/2之[102]方向，也经过。 (a) 1,.0,2, (b) 1/2,0,1, (c) –1,0,-2, (d) 0, 0,0, (e) 以上均不是 2. 含有位置0,0,1之(112)平面也包含位置。 (a)1,0,0, (b)0,0,1/2, (c)1,0,1/2。 3.固体中晶体与玻璃体结构的最大区别在于。（a）均匀性（b）周期性排列（c）各向异性（d）有对称性 4.晶体微观结构所特有的对称元素，除了滑移面外，还有（a）回转轴（b）对称面（c）螺旋轴（d）回转－反映轴 5.按等径球体密堆积理论，最紧密的堆积形式是。（a）bcc; （b）fcc; （c）hcp 6.在MgO离子化合物中，最可能取代化合物中Mg2+的正离子(已知各正离子半径 (nm)分别是：（Mg2+）0.066、（Ca2+）0.099、（Li+）0.066、（Fe2+）0.074)是_（c）____。（a）Ca2+; （b）Li+; （c）Fe2+ 7.下对晶体与非晶体描述正确的是：

材料科学基础练习题

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%？

材料科学基础习题

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？

(完整版)材料科学基础练习题

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%？

材料科学基础之金属学原理扩散习题及答案

《材料结构》习题：固体中原子及分子的运动 1. 已知Zn在Cu中扩散时D0= 2.1×10-5m2/s，Q=171×103J/mol。试求815℃时Zn在Cu中的扩散系数。 2. 已知C在γ铁中扩散时D0=2.0×10-5m2/s，Q=140×103J/mol; γ铁中Fe自扩散时 D0=1.8×10-5m2/s，Q=270×103J/mol。试分别求出927℃时奥氏体铁中Fe的自扩散系数和碳的扩散系数。若已知1％Cr可使碳在奥氏体铁中的扩散激活能增加为Q=143×103J/mol，试求其扩散系数的变化和对比分析以上计算结果。 3. 若将铁棒置于一端渗碳的介质中，其表面碳浓度达到相应温度下奥氏体的平衡浓度C S。试求（1）结合铁－碳相图，试分别示意绘出930℃和800℃经不同保温时间（t1

习题4答案： 1．解：根据扩散激活能公式得 3-5132017110exp() 2.110exp 1.2610m /s 8.314(815273)-???=-=??-=? ??+?? Cu Zn Q D D RT 2．解：根据扩散激活能公式得 3γ-5172027010exp() 1.810exp 3.1810m /s 8.314(927273)-???=-=??-=? ??+??Fe Q D D RT 3γ-5112014010exp() 2.010exp 1.6110m /s 8.314(927273)-???=-=??-=? ??+??C Q D D RT 已知1％Cr 可使碳在奥氏体铁中的扩散激活能增加为Q =143×103J/mol ，所以，3γ-51120143.310exp() 2.010exp 1.1610m /s 8.314(927273)-???'=-=??-=? ??+??C Q D D RT 由此可见，1％Cr 使碳在奥氏体铁中的扩散系数下降，因为Cr 是形成碳化物的元素，与碳的亲和力较大，具有降低碳原子的活度和阻碍碳原子的扩散的作用。 3．（1）参见204页。（2）若渗碳温度低于727℃，不能达到渗碳目的。因为在727℃以下，铁为α相，而C 在α－Fe 中的溶解度非常小（最高为在727℃时为0.0218％）。 4．解：（1）在870℃下， 3γ-5122014010exp() 2.010exp 8.010m /s 8.314(870273)-???=-=??-=? ??+??C Q D D RT 在930℃下， 3γ-5112014010exp() 2.010exp 1.6710m /s 8.314(930273)-???=-=??-=? ??+??C Q D D RT （2）低碳钢渗碳的扩散方程解为 0()erf =--S S C C C C 所以，渗层厚度∝x = 所以，1122112 1 1.67101020.9h 8.010--??===?D t t D 。（3 ）根据低碳钢渗碳的扩散方程解0()erf S S C C C C =--得，

材料科学基础2复习题与参考答案

材料科学基础2复习题及部分参考答案一、名词解释 1、再结晶：指经冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过新晶粒的形核及长大，以无畸变的等轴晶粒取代变形晶粒的过程。 2、交滑移：在晶体中，出现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。 3、冷拉：在常温条件下，以超过原来屈服点强度的拉应力，强行拉伸聚合物，使其产生塑性变形以达到提高其屈服点强度和节约材料为目的。（《笔记》聚合物拉伸时出现的细颈伸展过程。） 4、位错：指晶体材料的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列（晶体学缺陷）。（《书》晶体中某处一列或者若干列原子发生了有规律的错排现象） 5、柯氏气团：金属内部存在的大量位错线，在刃型位错线附近经常会吸附大量的异类溶质原子（大小不同吸附的位置有差别）,形成所谓的“柯氏气团”。（《书》溶质原子与位错弹性交互作用的结果，使溶质原子趋于聚集在位错周围，以减小畸变，降低体系的能量，使体系更加稳定。） 6、位错密度：单位体积晶体中所含的位错线的总长度或晶体中穿过单位截面面积的位错线数目。 7、二次再结晶：晶粒的不均匀长大就好像在再结晶后均匀、细小的等轴晶粒中又重新发生了再结晶。 8、滑移的临界分切应力：滑移系开动所需要的最小分切应力。（《书》晶体开始滑移时，滑移方向上的分切应力。） 9、加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象，又称冷作硬化。（《书》随塑性变形的增大，塑性变形抗力不断增加的现象。） 10、热加工：金属铸造、热扎、锻造、焊接和金属热处理等工艺的总称。（《书》使金属在再结晶温度以上发生加工变形的工艺。） 11、柏氏矢量：是描述位错实质的重要物理量。反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总积累。（《书》揭示位错本质并描述位错行为的矢量。）反映由位错引起的点阵畸变大小的物理量。 12、多滑移：晶体的滑移在两组或者更多的滑移面（系）上同时进行或者交替进行。 13、堆垛层错：晶体结构层正常的周期性重复堆垛顺序在某二层间出现了错误，从而导致的沿该层间平面（称为层错面）两侧附近原子的错排的一种面缺陷。 14、位错的应变能：位错的存在引起点阵畸变，导致能量增高，此增量称为位错的应变能。 15、回复：发生形变的金属或合金在室温或不太高的温度下退火时，金属或合金的显微组织几乎没有变化，然而性能却有程度不同的改变，使之趋近于范性形变之前的数值的现象。（《书》指冷变形金属加热时，尚未发生光学显微组织变化前（即再结晶前）的微观结构及性能的变化过程。） 16、全位错：指伯氏矢量为晶体点阵的单位平移矢量的位错。 17、弗兰克尔空位：当晶体中的原子由于热涨落而从格点跳到间隙位置时，即产生一个空位和与其邻近的一个间隙原子，这样的一对缺陷——空位和间隙原子，就称为弗兰克尔缺陷。（《书》存在能量起伏的原子摆脱周围原子的约束而跳离平衡位置进入点阵的间隙中所形成的空位（原子尺度的空洞）。） 18、层错能：单位面积层错所增加的能量。（《书》产生单位面积层错所需要的能量。） 19、表面热蚀沟：金属长时间加热时，与表面相交处因张力平衡而形成的热蚀沟。（《书》金属在高温下长时间加热时，晶界与金属表面相交处为了达到表面张力间的平衡，通过表面扩散产生的热蚀沟。） 20、动态再结晶：金属在热变形过程中发生的再结晶。二、填空题 1、两个平行的同号螺位错之间的作用力为排斥力，而两个平行的异号螺位错之间的作用力为吸引力。 2、小角度晶界能随位向差的增大而增大；大角度晶界能与位向差无关。 3、柏氏矢量是一个反映由位错引起的点阵畸变大小的物理量；该矢量的模称为位错强度。 4、金属的层错能越低，产生的扩展位错的宽度越宽，交滑移越难进行。 5、螺型位错的应力场有两个特点，一是没有正应力分量，二是径向对称分布。 6、冷拉铜导线在用作架空导线时，应采用去应力退火，而用作电灯花导线时，则应采用再结晶退火。 7、为了保证零件具有较高的力学性能，热加工时应控制工艺使流线与零件工作时受到的最大拉应力的方向一致，而与外加的切应力方向垂直。 8、位错的应变能与其柏氏矢量的模的平方成正比，故柏氏矢量越小的位错，其能量越低，在晶体中越稳定。 9、金属的层错能越高，产生的扩展位错的宽度越窄，交滑移越容易进行。

材料科学基础选择题汇总

1、极化会对晶体结构产生显著影响，可使键性由（ B ）过渡，最终使晶体结构类型发生变化。 A: 共价键向离子键B: 离子键向共价键 C: 金属键向共价键D: 键金属向离子键 2、离子晶体中，由于离子的极化作用，通常使正负离子间的距离（ B ），离子配位数（）。 A: 增大，降低B: 减小，降低 C: 减小，增大D: 增大，增大 3、氯化钠具有面心立方结构，其晶胞分子数是（C ）。 A: 5 B: 6 C: 4 D: 3 4、NaCl单位晶胞中的“分子数”为4，Na+填充在Cl-所构成的（ B ）空隙中。 A: 全部四面体B: 全部八面体 C: 1/2四面体D: 1/2八面体 5、CsCl单位晶胞中的“分子数”为1，Cs+填充在Cl-所构成的（ C ）空隙中。 A: 全部四面体B: 全部八面体 C: 全部立方体D: 1/2八面体 6、MgO晶体属NaCl型结构，由一套Mg的面心立方格子和一套O的面心立方格子组成，其一个单位晶胞中有（ B ）个MgO分子。 A: 2 B: 4 C: 6 D: 8 7、萤石晶体可以看作是Ca2+作面心立方堆积，F-填充了（ D ）。 A: 八面体空隙的半数B: 四面体空隙的半数 C: 全部八面体空隙D: 全部四面体空隙 8、萤石晶体中Ca2+的配位数为8，F-配位数为（ B ）。 A: 2 B: 4 C: 6 D: 8 9、CsCl晶体中Cs+的配位数为8，Cl-的配位数为（ D ）。 A: 2 B: 4 C: 6 D: 8 10、硅酸盐晶体的分类原则是（B ）。 A: 正负离子的个数B: 结构中的硅氧比 C:化学组成D:离子半径 11、锆英石Zr[SiO4]是（ A ）。 A: 岛状结构B: 层状结构 C: 链状结构D: 架状结构 12、硅酸盐晶体中常有少量Si4+被Al3+取代，这种现象称为（ C ）。 A: 同质多晶B: 有序—无序转变 C: 同晶置换D: 马氏体转变 13. 镁橄榄石Mg2[SiO4]是（ A ）。 A: 岛状结构B: 层状结构 C: 链状结构D: 架状结构 14、对沸石、萤石、MgO三类晶体具有的空隙体积相比较，其由大到小的顺序

材料科学基础习题及答案

习题课

一、判断正误正确的在括号内画“√”，错误的画“×” 1、金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。 2、位错滑移时，作用在位错线上的力F的方向永远垂直于位错线并指向滑移面上的未滑移区。 3、只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，间隙固溶体则不能。 4、金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，因此是一个自发过程。 5、固溶体凝固形核的必要条件同样是ΔG＜0、结构起伏和能量起伏。 6三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。 7物质的扩散方向总是与浓度梯度的方向相反。 8塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排方向。 9．晶格常数是晶胞中两相邻原子的中心距。 10．具有软取向的滑移系比较容易滑移，是因为外力在在该滑移系具有较大的分切应力值。11．面心立方金属的滑移面是｛１１０｝滑移方向是〈１１１〉。 12．固溶强化的主要原因之一是溶质原子被吸附在位错附近，降低了位错的易动性。13．经热加工后的金属性能比铸态的好。 14．过共析钢的室温组织是铁素体和二次渗碳体。 15．固溶体合金结晶的过程中，结晶出的固相成份和液相成份不同，故必然产生晶内偏析。16．塑性变形后的金属经回复退火可使其性能恢复到变形前的水平。 17．非匀质形核时液体内部已有的固态质点即是非均匀形核的晶核。 18.目前工业生产中一切强化金属材料的方法都是旨在增大位错运动的阻力。 19、铁素体是α-Fe中的间隙固溶体，强度、硬度不高，塑性、韧性很好。 20、体心立方晶格和面心立方晶格的金属都有12个滑移系，在相同条件下,它们的塑性也相同。 21、珠光体是铁与碳的化合物，所以强度、硬度比铁素体高而塑性比铁素体差。 22、金属结晶时，晶粒大小与过冷度有很大的关系。过冷度大，晶粒越细。 23、固溶体合金平衡结晶时，结晶出的固相成分总是和剩余液相不同，但结晶后固溶体成分是均匀的。 24、面心立方的致密度为0.74，体心立方的致密度为0.68，因此碳在γ-Fe(面心立方)中的溶解度比在α-Fe（体心立方）的小。 25、实际金属总是在过冷的情况下结晶的，但同一金属结晶时的过冷度为一个恒定值，它与冷却速度无关。 26、金属的临界分切应力是由金属本身决定的，与外力无关。 27、一根曲折的位错线不可能是纯位错。 28、适当的再结晶退火，可以获得细小的均匀的晶粒，因此可以利用再结晶退火使得铸锭的组织细化。 29、冷变形后的金属在再结晶以上温度加热时将依次发生回复、再结晶、二次再结晶和晶粒长大的过程。 30、临界变形程度是指金属在临界分切应力下发生变形的程度。 31、无限固溶体一定是置换固溶体。 32、金属在冷变形后可形成带状组织。 33、金属铅在室温下进行塑性成型属于冷加工，金属钨在1000℃下进行塑性变形属于热加工。

材料科学基础试题及答案

第一章原子排列与晶体结构 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r 与点阵常数a 的关系是；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r 与点阵常数a 的关系是；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r 与点阵常数a 的关系是。 2. Al 的点阵常数为0.4049nm ，其结构原子体积是，每个晶胞中八面体间隙数为，四面体间隙数为。 3. 纯铁冷却时在912ε 发生同素异晶转变是从结构转变为结构，配位数，致密度降低，晶体体积，原子半径发生。 4. 在面心立方晶胞中画出）（211晶面和]211[晶向，指出﹤110﹥中位于（111）平面上的方向。在hcp 晶胞的（0001）面上标出）（0121晶面和]0121[晶向。 5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。 6 在铅的（100）平面上，1mm 2有多少原子？已知铅为fcc 面心立方结构，其原子半径R=0.175×10-6mm 。第二章合金相结构一、填空 1）随着溶质浓度的增大，单相固溶体合金的强度，塑性，导电性，形成间隙固溶体时，固溶体的点阵常数。 2）影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是（1）；（2）；（3）；（4）和环境因素。 3）置换式固溶体的不均匀性主要表现为和。 4）按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分，固溶体可分为和。 5）无序固溶体转变为有序固溶体时，合金性能变化的一般规律是强度和硬度，塑性，导电性。 6）间隙固溶体是，间隙化合物是。二、问答 1、分析氢，氮，碳，硼在?-Fe 和?-Fe 中形成固溶体的类型，进入点阵中的位置和固溶度大小。已知元素的原子半径如下：氢：0.046nm ，氮：0.071nm ，碳：0.077nm ，硼：0.091nm ，?-Fe ：0.124nm ，?-Fe ：0.126nm 。 2、简述形成有序固溶体的必要条件。第三章纯金属的凝固 1. 填空 1. 在液态纯金属中进行均质形核时，需要起伏和起伏。 2 液态金属均质形核时，体系自由能的变化包括两部分，其中自由能

材料科学基础试题库答案

Test of Fundamentals of Materials Science 材料科学基础试题库郑举功编

东华理工大学材料科学与工程系一、填空题 0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____，当烧结分别进行四种传质时，颈部增长x/r 与时间t 的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。 0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ，含有平移操作的对称要素种类有_____ 、 _____ 。 0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是_____、_____ 、_____ 、 _____ 、_____ 、_____ 。 0004.晶体有两种理想形态，分别是_____和_____。 0005.晶体是指内部质点排列的固体。 0006.以NaCl 晶胞中（001）面心的一个球（Cl- 离子）为例，属于这个球的八面体空隙数为，所以属于这个球的四面体空隙数为。 0007.与非晶体比较晶体具有自限性、、、、和稳定性。 0008. 一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X 、Y 、Z 上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a，其晶面的晶面指数是。 0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性，当真实接触角θ时，粗糙度越大，表面接触角，就越容易湿润；当θ，则粗糙度，越不利于湿润。 0010.硼酸盐玻璃中，随着Na2O（R2O）含量的增加，桥氧数，热膨胀系数逐渐下降。当Na2O 含量达到15%—16%时，桥氧又开始，热膨胀系数重新上升，这种反常现象就是硼反常现象。 2+进入到KCl 间隙中而形成0011.晶体结构中的点缺陷类型共分、和三种，CaCl2中Ca 点缺陷的反应式为。 0012.固体质点扩散的推动力是________。 0013.本征扩散是指__________，其扩散系数D＝_________,其扩散活化能由________和_________ 组成。 0014.析晶过程分两个阶段，先______后______。 0015.晶体产生Frankel 缺陷时，晶体体积_________，晶体密度_________；而有Schtty 缺陷时，晶体体积_________, 晶体密度_________。一般说离子晶体中正、负离子半径相差不大时，_________是主要的；两种离子半径相差大时，_________是主要的。 0016.少量CaCl2 在KCl 中形成固溶体后，实测密度值随Ca2+离子数/K＋离子数比值增加而减少，由此可判断其缺陷反应式为_________。 0017.Tg 是_________,它与玻璃形成过程的冷却速率有关，同组分熔体快冷时Tg 比慢冷时_________ ,淬冷玻璃比慢冷玻璃的密度_________,热膨胀系数_________。 0018.同温度下，组成分别为：(1) 0.2Na2O－0.8SiO2 ；(2) 0.1Na2O－0.1CaO－0.8SiO2 ;(3) 0.2CaO－0.8SiO2 的三种熔体，其粘度大小的顺序为_________。 0019.三T 图中三个T 代表_________, _________,和_________。 0020.粘滞活化能越_________ ,粘度越_________ 。硅酸盐熔体或玻璃的电导主要决定于_________ 。 0021.0.2Na2O-0.8SiO2 组成的熔体，若保持Na2O 含量不变，用CaO 置换部分SiO2 后，电导_________。 0022.在Na2O－SiO2 熔体中加入Al2O3(Na2O/Al2O3<1), 熔体粘度_________。 0023.组成Na2O . 1/2Al2O3 . 2SiO2 的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为_________。 0024.在等大球体的最紧密堆积中，六方最紧密堆积与六方格子相对应，立方最紧密堆积与_______ 相对应。0025.在硅酸盐晶体中，硅氧四面体之间如果相连，只能是_________方式相连。 2

材料科学基础选择题版

材料科学基础选择题版集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

1、极化会对晶体结构产生显着影响，可使键性由（B）过渡，最终使晶体结构类型发生变化。（A）共价键向离子键（B）离子键向共价键（C）金属键向共价键（D）键金属向离子键 2、离子晶体中，由于离子的极化作用，通常使正负离子间的距离（B），离子配位数（）。（A）增大，降低（B）减小，降低（C）减小，增大（D）增大，增大 3、氯化钠具有面心立方结构，其晶胞分子数是（C）。（A）5 （B）6 （C）4 （D）3 4、NaCl单位晶胞中的“分子数”为4，Na+填充在Cl-所构成的（B）空隙中。（A）全部四面体（B）全部八面体（C）1/2四面体（D）1/2八面体 5、CsCl单位晶胞中的“分子数”为1，Cs+填充在Cl-所构成的（C）空隙中。（A）全部四面体（B）全部八面体（C）全部立方体（D）1/2八面体 6、MgO晶体属NaCl型结构，由一套Mg的面心立方格子和一套O的面心立方格子组成，其一个单位晶胞中有（B）个MgO分子。（A）2 （B）4 （C）6 （D）8 7、萤石晶体可以看作是Ca2+作面心立方堆积，F-填充了（D）。（A）八面体空隙的半数（B）四面体空隙的半数（C）全部八面体空隙（D）全部四面体空隙 8、萤石晶体中Ca2+的配位数为8，F-配位数为（B）。（A）2 （B）4 （C）6 （D）8 9、CsCl晶体中Cs+的配位数为8，Cl-的配位数为（D）。（A）2 （B）4 （C）6 （D）8 10、硅酸盐晶体的分类原则是（B）。（A）正负离子的个数（B）结构中的硅氧比（C）化学组成（D）离子半径 11、锆英石Zr[SiO4]是（A）。（A）岛状结构（B）层状结构（C）链状结构（D）架状结构 12、硅酸盐晶体中常有少量Si4+被Al3+取代，这种现象称为（C）。

材料科学基础习题及答案

《材料科学基础》习题及答案第一章结晶学基础第二章晶体结构与晶体中的缺陷 1 名词解释：配位数与配位体，同质多晶、类质同晶与多晶转变，位移性转变与重建性转变，晶体场理论与配位场理论。晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数（晶面指数）、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、离子极化、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应. 答：配位数：晶体结构中与一个离子直接相邻的异号离子数。配位体：晶体结构中与某一个阳离子直接相邻、形成配位关系的各个阴离子中心连线所构成的多面体。同质多晶：同一化学组成在不同外界条件下（温度、压力、pH 值等），结晶成为两种以上不同结构晶体的现象。多晶转变：当外界条件改变到一定程度时，各种变体之间发生结构转变，从一种变体转变成为另一种变体的现象。位移性转变：不打开任何键，也不改变原子最邻近的配位数，仅仅使结构发生畸变，原子从原来位置发生少许位移，使次级配位有所改变的一种多晶转变形式。重建性转变：破坏原有原子间化学键，改变原子最邻近配位数，使晶体结构完全改变原样的一种多晶转变形式。晶体场理论：认为在晶体结构中，中心阳离子与配位体之间是离子键，不存在电子轨道的重迭，并将配位体作为点电荷来处理的理论。配位场理论：除了考虑到由配位体所引起的纯静电效应以外，还考虑了共价成键的效应的理论图2-1 MgO 晶体中不同晶面的氧离子排布示意图 2 面排列密度的定义为：在平面上球体所占的面积分数。（a ）画出MgO （NaCl 型）晶体（111）、（110）和（100）晶面上的原子排布图；（b ）计算这三个晶面的面排列密度。解：MgO 晶体中O2-做紧密堆积，Mg2+填充在八面体空隙中。（a ）（111）、（110）和（100）晶面上的氧离子排布情况如图2-1所示。（b ）在面心立方紧密堆积的单位晶胞中，r a 220= （111）面：面排列密度= ()[] 907.032/2/2/34/222==?ππr r

材料科学基础习题与答案

- 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1mm 3Cu 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。

材料科学基础填空题

1、材料科学基础的研究内容是：结构与性能的关系。 2、材料根据组成通常可分为：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。根据材料特性和用途常又可分为：结构材料和功能材料。 3、立方晶体所包含的对称元素有哪些：PC L L L 9643234。 4、根据晶体中高次轴的存在及数目将晶体划分为高级晶族、中级晶族、低级晶族3个晶族，据旋转轴和旋转反伸轴的轴次和数目把晶体分成立方(等轴)晶系、三方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系7个晶系。 5、请写出在立方晶系中{111}晶面族所包含的等价晶面：(111)、(111)、(111)、(111)。 6、固溶体据外来组元位置不同可分为置换固溶体和间隙固溶体两种固溶体，据外来组元固溶度可分为连续型固溶体和有限型固溶体两种固溶体。 7、在置换固溶体中要形成连续固溶体的充分必要条件是：Δr ＜15%及溶质与溶剂晶体结构相同。 8、非晶态固体的结构具有近程有序和远程无序特点。 9、在玻璃Na 2O·Al 2O 3·2SiO 2中，网络形成体：SiO 2，网络中间体：

Al2O3，网络变性体：Na2O。网络变性体增加，桥氧下降，玻璃粘度下降。 10、二十面体点群对称性为：6L i510 L i315 L i215P。 11、高分子材料相对分子质量愈大，机械强度愈大，粘度增大，加工成型愈困难；链段长度越大，柔顺性就愈差；高聚物结晶晶胞的特点是：一条分子链可以穿过几个晶胞。 12、高聚物的结晶度越高，密度增大，熔点提高，硬度提高，拉伸强度提高，伸长率随之降低。 13、晶体中缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷这三种类型。 14、点缺陷是热力学的稳定缺陷，而位错是热力学的不稳定缺陷。（稳定、不稳定、无法判断） 15、常通过淬火法、辐照法和塑性变形这三种方法产生过饱和点缺陷。 16、两个平行刃型位错相互作用时，若只允许滑移，柏氏矢量同号的将垂直于滑移面排列，异号的将束缚于45°线上。柯垂耳气团会阻碍位错运动，需要外力作更多的功，这就是固溶强化效应。位错塞积会产生应力集中，这是晶体受外力作用产生裂缝的重要机制。17、位错交割后，每个位错线上都会产生一小段曲折位错，柏氏矢

文档之家

材料科学基础选择题精编版

材料科学基础习题及参考答案复习过程

材料科学基础复习题

材料科学基础练习题

材料科学基础习题

最新材料科学基础-综合复习题

(完整版)材料科学基础练习题

材料科学基础之金属学原理扩散习题及答案

材料科学基础2复习题与参考答案

材料科学基础选择题汇总

材料科学基础习题及答案

材料科学基础试题及答案

材料科学基础试题库答案

材料科学基础选择题版

材料科学基础习题及答案

材料科学基础习题与答案

材料科学基础填空题