天津大学硕士生入学考试业务课程复试大纲复试(初试：半导体物理)
课程编号：课程名称：微电子学与固体电子学综合
本复试考试由两部分组成，请考生根据自己的具体情况任选一部分进行答题。
第一部分：半导体集成电路复试大纲（参加微电子学复试的考生参考）
一、考试的总体要求
"半导体集成电路"是微电子技术专业的主干课程。本大纲包括"微电子器件基础（晶体管原理）"、"半导体集成电路"。目的是考察考生对基本理论、基本知识、基本技能及分析问题和解决问题的能力。
二、考试内容及比例
（一）微电子器件基础（晶体管原理）（40%）
1.PN结及二极管
（1）PN结基本结构和偏置；
（2）PN结电流及非理想因素；
（3）PN结击穿机理。
2．双极晶体管
（1）双极晶体管中的工作原理
（2）晶体管电流增益
（3）非理想效应
（4）等效电路和频率特性
3．金属-氧化物-半导体场效应晶体管基础
（1）双端MOS结构
（2）MOSFET基本工作原理
（3）信号限制特性
4．金属-氧化物-半导体场效应晶体管概念深入
（1）非理想效应
（2）阈值电压的修正
（3）附加电学效应
（二）半导体集成电路（60%）
1．集成电路中的晶体管及其寄生效应
（1）集成双极晶体管的有源寄生效应
（2）集成电路中的PNP管
（3）肖特基势垒二极管和肖特基箝位晶体管
2．晶体管-晶体管逻辑（TTL）电路
（1）TTL与非门，
（2）STTL 电路
3．发射极耦合逻辑（ECL）电路工作原理
4．MOS倒向器及其基本逻辑单元
E/D反相器、CMOS反相器、动态反相器、NMOS逻辑结构、传输门逻辑
5．导线模型
6．CMOS组合逻辑门的设计
静态CMOS设计、动态CMOS设计
7．时序逻辑电路设计
静态锁存器和寄存器、动态锁存器和寄存器、流水线、非双稳时序电路
8．数字电路中的时序问题
数字系统的时序分类、同步设计、自定时电路设计
9．设计运算功能块
数字处理器结构中的数据通路、加法器、乘法
三、试卷题型及比例
1、简答题：30%
2. 论述题：45%
3. 计算、综合题：20%
4. 设计题：5%
四、考试形式及时间
考试形式为笔试，考试时间1.5小时，满分65分。
微电子学与固体电子学
目录
编辑本段微电子学与固体电子学
“微电子学与固态电子学”是现代信息技术的内核与支柱。本学科主要研究内容：（1）信息光电子学和光通讯。（2）超高速微电子学和高速通讯技术。（3）功率半导体器件和功率集成电路。（4）半导体器件可靠性物理。（5）现代集成模块与系统集成技术。
编辑本段研究方向简介：
信息光电子学和光通讯
研究内容：具有全新物理思想和创新性器件结构的高效半导体激光器、高效高亮度发光管和新型中远红外探测器，研究光通讯、光电信号、图象处理，研究光电探测、控制等激光、发光、红外光电子信息技术和应用系统。本方向有项目博士后流动站。
超高速微电子学和高速通信技术
本方向主要研究具有全新物理思想和结构的异质结超高频（高速）器件及超高频（高速）电路，特别是超高频低噪声SiGe/Si HBT、IC和光通
讯、移动通讯、高速计算相关的电路和通讯应用系统，具有极重要科学价值和极广阔的应用前景。
功率半导体器件与功率集成电路
本方向包括两方面研究内容：电力电子器件与灵巧功率集成电路研究以及微波功率半导体器件与微波集成电路研究。分别简介如下：电力电子器件与灵巧功率集成电路研究的根本用途是进行电能的变换与控制，它的应用已渗透到通讯、机电一体化等各个领域。本室在从事处于国际前沿地位的研究工作，提出了不少具有国际创新思想的新的器件结构和工作原理，如：新结构的超高速双极功率开关管、新结构超低损耗IGBT、新结构高速集成电路等。
微波功率半导体器件与微波集成电路研究是微波通讯、雷达、各种军事电子对抗等微波设备与系统的心脏。本研究室正在从事着具有国际创新结构的新器件及集成电路的研究。
半导体器件可靠性
本方向从事微电子器件可靠性物理的研究（各种类型的分立半导体器件、集成电路和模块）。可靠性被列为四大共性技术之一，是目前国际上最为活跃的研究和发展的一个领域。目前的研究方向主要包括四个方向：VLSI/ULSI互连技术及可靠性的研究：随着电路的高密度化、高速化，互连技术已成为VLSI/ULSI继续向前发展的一个瓶颈。本研究室在此领域处于国际前沿的研究工作。
高速微电子器件及MMIC的可靠性研究：主要研究GaAs基和Si/SiGe HBT 高速器件、MMIC的可靠性及评价技术。
GaN宽带隙半导体器件的可靠性及评价技术：重点研究宽带隙半导体材料、器件及相关的可靠性问题。
半导体热测量，热失效分析和热设计：主要研究各种功率半导体器件、集成电路和光电子器件，各种热测量技术（nm级区域），热失效分析及热设计，本研究室在这一领域处于国际前沿地位的研究工作。
现代集成模块与系统集成技术
本方向包含两方面研究内容。其一是研究以IGBT（绝缘栅双极晶体管）和MCM（多芯片组件）为代表的现代集成模块及组件：模块和组件工作原理、设计及制作方法，封装热应力设计，应用与可靠性，系统测试方法和模拟设计；其二是研究半定制ASIC设计和现代系统集成技术。
天津大学《物理化学》第五版习题及解答 目录 第一章气体的pVT性质 (2) 第二章热力学第一定律 (6) 第三章热力学第二定律 (24) 第四章多组分系统热力学 (51) 第五章化学平衡 (66) 第六章相平衡 (76) 第七章电化学 (85) 第八章量子力学基础 (107) 第九章统计热力学初步 (111) 第十一章化学动力学 (118)
第一章气体的pVT性质
1.1 物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下 试推出理想气体的，与压力、温度的关系。 解：根据理想气体方程 1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到100 °C，另一个球则维持0 °C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态： 因此， 1.9 如图所示，一带隔板的容器内，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均可视为理想气体。
（1）保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力。 （2）隔板抽取前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？ （3）隔板抽取后，混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干？解：（1）等温混合后 即在上述条件下混合，系统的压力认为。 （2）混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义？ （3）根据分体积的定义 对于分压 1.11 室温下一高压釜内有常压的空气，为进行实验时确保安全，采用同样温度的纯氮进行置换，步骤如下：向釜内通氮气直到4倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。重复三次。求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。 解：分析：每次通氮气后至排气恢复至常压p，混合气体的摩尔分数不变。 设第一次充氮气前，系统中氧的摩尔分数为，充氮气后，系统中氧的摩尔分数为 ，则，。重复上面的过程，第n次充氮气后，系统的摩尔分数为 ， 因此 。 1.13 今有0 °C，40.530 kPa的N2气体，分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。实验值为。
物理化学天津大学第四版答案 【篇一：5.天津大学《物理化学》第四版_习题及解答】ass=txt>目录 第一章气体的pvt性 质 ....................................................................................................... (2) 第二章热力学第一定 律 ....................................................................................................... . (6) 第三章热力学第二定 律 ....................................................................................................... .. (24) 第四章多组分系统热力 学 ....................................................................................................... . (51) 第五章化学平 衡 ....................................................................................................... .. (66) 第六章相平 衡 ....................................................................................................... (76) 第七章电化 学 ....................................................................................................... (85) 第八章量子力学基 础 ....................................................................................................... . (107) 第九章统计热力学初 步 ....................................................................................................... ...... 111 第十一章化学动力 学 ....................................................................................................... . (117) 第一章气体的pvt性质 1.1 物质的体膨胀系数 与等温压缩率的定义如下
锻压 一、名词解释 1．冷变形强化 随着金属冷变形程度的增加，金属材料的强度和硬度提高，塑性下降，这种现象称为冷变形强化。 2．再结晶 当加热温度较高时，塑性变形后的金属被拉长了的晶粒重新生核、结晶，变为等轴晶粒的过程称为再结晶。 3．热加工 对某一具体金属材料，在再结晶温度以上的塑性变形称为热加工。 4．金属的可锻性 金属的可锻性是指金属材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。 5．锻造流线 热锻后的金属组织具有一定的方向性，这种组织称为锻造流线。 6．锻造比 在锻造生产中，金属变形前后的截面比、长度比或高度比称为锻造比。 二、填空题 1.可锻性与塑性和变形抗力有关，塑性愈好，变形抗力愈小， 金属的可锻性愈好。 2.随着金属冷变形程度的增加，材料的强度和硬度提高，塑性和韧性 降低，使金属的可锻性变差。 3.锻造之前加热的目的是提高金属的塑性和降低变形抗力，锻造之后会 形成锻造流线组织。 4.金属塑性变形过程的实质是位错沿着滑移面的运动过程，随着变形程度增加，位错数量增加；塑性变形抗力加大。 5.冲压的基本工序可分为分离和成形两大类。
6.弯曲件弯曲后，由于有回弹现象，所以，弯曲模具的角度应比弯曲件弯曲的角度小一个回弹角α。 三、判断题 1.细晶组织的可锻性优于粗晶组织。（对） 2.非合金钢中碳的质量分数愈少，可锻性愈差。（错） 3.零件工作时的切应力应与锻造流线方向一致。（错 4.常温下进行的变形为冷变形，加热之后进行变形为热变形。（错 5.因锻造之前进行了加热，所以，任何材料均可进行锻造。（错 6.冲压件材料应具有良好的塑性。（对 7.弯曲模的角度必须与冲压弯曲件的弯曲角度一致。（错 8.落料和冲孔都属于冲裁，只是两者的工序目的不同。（对 四、简答题 1.如何确定始锻温度和终锻温度? 答：确定始锻温度的原则是在不出现过热过烧的前提下，应尽量提高始锻温度，以增加金属的塑性，降低变形抗力，有利于锻造成形加工。 确定终锻温度的原则是在保证锻造结束前金属还具有足够的塑性，以及锻造后能获得再结晶组织的前提下，终锻温度应稍低一些。 2.冷变形强化对锻压加工有何影响?如何消除? 答：冷变形强化使金属的可锻性能变差。利用再结晶退火可以消除冷变形强化对锻压加工的不良影响。 3.“趁热打铁”的含义是什么? 答：“趁热打铁”的含义有两个方面：第一，将钢加热到奥氏体状态，奥氏体的塑性好，容易塑性变形；第二，钢在进行塑性变形时，要及时，不要等到钢材的温度降低到终锻温度以下，以免塑性变形过程中出现裂纹。 4.自由锻件的基本工序有哪些？各适用于哪些类型的零件? 答：（1）镦粗，常用于锻造圆饼类锻件。（2）拔长，常用于锻造杆类与轴类锻件。（3）冲孔，常用于锻造齿轮坯、环套类等空心锻件。（4）切割，常用
2006中国高校工业设计专业排名 [b][size=5]2006中国高校工业设计专业排名 1.清华大学 2.北京理工大学 3.湖南大学 4.同济大学 5. 江南大学 6. 大连民族学院 7.上海交通大学 8.沈阳航空工业学院 9.武汉理工大学 10.浙江大学 11.南京艺术学院 12.东华大学 13.华东理工大学 14.西安交通大学 15.东南大学 16.四川大学 17.天津大学 18.北京服装学院 19.重庆大学 20.吉林大学[/size][/b] 具备工业设计本科学位授予权的全国高等院校目录2005年新增：(18) 北京科技大学天津学院 华北电力大学科技学院 燕山大学里仁学院 鞍山科技大学 大连交通大学信息工程学院 大连轻工业学院艺术与信息工程学院 北华大学 长春工程学院 大庆石油学院华瑞学院上海第二工业大学 徐州工程学院 徐州师范大学科文学院 江苏工业学院怀德学院
江西理工大学应用科学学院 湖北师范学院 武汉理工大学华夏学院 广东白云学院 广西大学行健文理学院 2004年新增：(11) 北京化工大学 南京航空航天大学金城学院 东莞理工学院 黑龙江八一农垦大学 福建工程学院 北京理工大学珠海学院黑龙江工程学院 韶关学院 西安工业学院北方信息工程学院江苏工业学院广东技术师范学院 2003年新增：(14) 中国地质大学 华东交通大学 华南师范大学 攀枝花学院 河北师范大学 南昌科技学院 佛山科学技术学院 西南林学院河北建筑工程学院 长江大? 湛江师范学院嘉兴学院 五邑大学 桂林工学院 2002年新增：(13) 北京联合大学 淮阴工学院 青岛科技大学 西北农林科技大学 天津城市建设学院
第一部分 名校考研真题 第7章电化学 一、填空题 1．有一酸式氢氧燃料电池Pt,H 2（p 1）?H 2SO 4（a）?O 2（p 2）,Pt，已知氧气电极在酸性条件下的标准电极电势+2(H /O ,Pt) 1.229 V E θ =。若氢气、氧气的分压均为标准大气压， 在298.15K、H 2SO 4的活度a＝0.89时，则此电池电动势为（）。[北京科技大学2012 研] 【答案】1.229V 【解析】根据电极电势附表可知，+ 2 θ H /H 0V E =，由于氢气、氧气的分压均为标准大气压，推得 22++++++22222 2H θθθθθθH /O H /H H /O H /H H /O H /H ()-()-ln --ln =-1229V O p p RT RT E E E E E E E .zF p zF p ???? === ? ????? 右左2．已知某电解质正离子的运动速率与负离子的运动速率的关系是：0.6v v -+=，则负离子的迁移数t -等于（），正离子的迁移数t +等于（ ）。[南京航空航天大学2012 研] 【答案】0.625；0.375【解析】离子的迁移数公式为： ,v v t t v v v v +- +-+-+- = =++
故t +＝0.625，t －＝0.375。 3．电池Ag（s）|Ag +（a 1＝0.090）||Ag +（a 2＝0.072）|Ag（s）在25℃时的电动势 E ＝（）V。[北京科技大学2011研] 【答案】－0.00573 【解析】电池反应为：+ + Ag+Ag (0.072)Ag+Ag (0.090)a a ===此电池为浓差电池，故其标准电动势E θ＝0，根据电池的能斯特方程 B θB B ln RT E E a zF ν=- ∏得8.3142980.090 ln 0.00573V 1964850.072 E ?=- =-?。 二、选择题 1．银锌电池Zn│Zn 2+‖Ag +│Ag 的φ$（Zn 2+/Zn）＝－0.761V，φ$（Ag +/Ag）＝0.799V， 则该电池的标准电动势E $是（ ）。[北京科技大学2012研] A．1.180V B．2.359V C．1.560V D．0.038V 【答案】D 【解析】E $＝E $右－E $左＝0.799V－0.761V＝0.038V。
物理化学复习提纲 一、 热力学第一定律 1. 热力学第一定律：ΔU = Q -W (dU=δQ -δW ,封闭体系、静止、无 外场作用) *热Q,习惯上以系统吸热为正值，而以系统放热为负值；功W ，习惯上以系统对环境作功为正值，而以环境对系统作功为负值。 **体积功 δW=（f 外dl ＝p 外·Adl ）=p 外dV=nRT ?21/V V V dV =nRTlnV 2/V 1=nRTlnp 1/p 2 2. 焓：定义为H ≡U+pV ；U ，H 与Q ，W 区别（状态函数与否？） 对于封闭体系，Δ H= Qp, ΔU= Qv, ΔU= -W （绝热过程） 3. Q 、W 、ΔU 、ΔH 的计算 a. ΔU=T nCv.md T T ?21= nCv.m(T 2-T 1) b. ΔH=T nCp.md T T ?21= nCp.m(T 2-T 1) c. Q ：Qp=T nCp.md T T ?21；Qv=T nCv.md T T ?2 1 d. T ，P 衡定的相变过程：W=p (V 2-V 1)；Qp=ΔH=n ΔH m ；ΔU=ΔH -p(V 2-V 1) 4. 热化学 a. 化学反应的热效应,ΔH=∑H(产物)-∑H （反应物）＝ΔU+p ΔV (定压反应) b. 生成热及燃烧热，Δf H 0m （标准热）；Δr H 0m （反应热）
c. 盖斯定律及基尔戈夫方程 [G .R.Kirchhoff, (?ΔH/?T)=C p(B) -C p(A)= ΔCp] 二、 热力学第二定律 1. 卡诺循环与卡诺定理：η＝W/Q 2=Q 2+Q 1/Q 2=T 2-T 1/T 2,及是 (Q 1/T 1+Q 2/T 2=0)卡诺热机在两个热源T 1及T 2之间工作时，两个热源的“热温商”之和等于零。 2. 熵的定义：dS=δQr/T, dS ≠δQir/T (克劳修斯Clausius 不等式, dS ≥δQ/T ；对于孤立体系dS ≥0，及孤立系统中所发生任意过程总是向着熵增大的方向进行)。 熵的统计意义：熵是系统混乱度的度量。有序性高的状态 所对应的微观状态数少，混乱度高的状态所对应的微观状态数多，有S=kln Ω, 定义：S 0K =0, 有 ΔS=S (T)-S 0K =dT T Cp T ??/0 3. P 、V 、T 衡时熵的计算： a. ΔS=nRlnP 1/P 2=nRlnV 2/V 1(理气，T 衡过程) b. ΔS=n T T nCp.md T T /21?(P 衡，T 变) c. ΔS=n T T nCv.md T T /21?（V 衡，T 变） d. ΔS=nC v.m lnT 2/T 1+ nC p.m lnV 2/V 1(理气P 、T 、V 均有变化时) 4. T 、P 衡相变过程：ΔS=ΔH 相变/T 相变 5. 判据： a. ΔS 孤｛不能实现可逆，平衡不可逆，自发 00 0?=? （ΔS 孤＝ΔS 体+ΔS 环, ΔS 环＝－Q 体/T 环）
第七章电化学 7.1用铂电极电解溶液。通过的电流为20 A，经过15 min后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的?(2) 在的27 ?C，100 kPa下的？ 解：电极反应为 电极反应的反应进度为 因此： 7.2在电路中串联着两个电量计，一为氢电量计，另一为银电量计。当电路中 通电1 h后，在氢电量计中收集到19 ?C、99.19 kPa的；在银电量 计中沉积。用两个电量计的数据计算电路中通过的电流为多少。 解：两个电量计的阴极反应分别为 电量计中电极反应的反应进度为 对银电量计 对氢电量计
7.3用银电极电解溶液。通电一定时间后，测知在阴极上析出的 ，并知阴极区溶液中的总量减少了。求溶液中的和。 解：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阴极区溶液中的总量的改变等于阴极析出银的量与从阳极迁移来的银的量之差： 7.4用银电极电解水溶液。电解前每溶液中含。阳极溶解下来的银与溶液中的反应生成，其反应可表示 为 总反应为 通电一定时间后，测得银电量计中沉积了，并测知阳极区溶液重 ，其中含。试计算溶液中的和。 解：先计算是方便的。注意到电解前后阳极区中水的量不变，量的改变为 该量由两部分组成（1）与阳极溶解的生成，（2）从阴极迁移到阳极
7.5用铜电极电解水溶液。电解前每溶液中含 。通电一定时间后，测得银电量计中析出，并测知阳极区溶 液重，其中含。试计算溶液中的和。 解：同7.4。电解前后量的改变 从铜电极溶解的的量为 从阳极区迁移出去的的量为 因此， 7.6在一个细管中，于的溶液的上面放入 的溶液，使它们之间有一个明显的界面。令的电流直上而下通过该管，界面不断向下移动，并且一直是很清晰的。以后，界面在管内向下移动的距离相当于的溶液在管中所占的长度。计算在实验温度25 ?C下，溶液中的和。 解：此为用界面移动法测量离子迁移数
1、2、1 填空题 1.温度为400K,体积为23 m 的容器中装有2mol 的理想气体A 与8mol 的理想气体B,则该混合气体中B 的分压力B p =(13、302)kPa 。 ()a k P V RT n p B B P 302.13a 2/400314.88/=??== 或 ()[]B B A B B y V RT n n py p /+== =()}{kPa Pa 302.138.02/400314.828=???+ 2.在300K,100kPa 下,某理想气体的密度3 3-108275.80-??=m kg ρ。则该气体的摩尔质量M=( 2、01613-10-??mol kg )。 ()()p RT M RT M V RT M m nRT pV ///ρρ==== =() Pa K K mol J m kg 31133-10100/300314.8108275.80???????--- =13-10016.2-??mol kg 3.恒温100C ?下,在一带有活塞的气缸中装有3、5mol 的水蒸气()g O H 2,当缓慢地压缩到压力=p (101、325)kPa 时才可能有水滴()l O H 2出现。 ()出现。时才会有水滴，故当压缩至时的水的饱和蒸气压为l O H p kPa C 2kPa 325.101325.101100=? 4.恒温下的理想气体,其摩尔体积随压力的变化率()γρ??/m V =( 2 /-p RT )。 ()()2///,0/,p RT p V p V V p V p RT pV m m m m m -=-=??=+??=γγ即所以 状态方程，理想气体满足理想气体 5.一定量的范德华气体,在恒容条件下,其压力随温度的变化率()V T ??/ρ=(()nb V nR -/)。 将范德华状态方程改写为如下形式: 22 V an nb V nRT p --= 所以 ()()nb V nR T p V -=??// 6.理想气体的微观特征就是:(理想气体的分子间无作用力,分子本身不占有体积 )。 7.在临界状态下,任何真实气体的宏观特征为:(气相、液相不分)。
第一章 热力学第一定律 1． 热力学第一定律U Q W ?=+只适用于：答案：D （A ）单纯状态变化 （B ）相变化 （C ）化学变化 （D ）封闭体系的任何变化 2． 1mol 单原子理想气体，在300K 时绝热压缩到500K ，则其焓变H ?约为： 4157J 3． 关于热和功，下面说法中，不正确的是：答案：B （A ）功和热只出现在体系状态变化的过程中，只存在于体系和环境的界面上 （B ）只有封闭体系发生的过程中，功和热才有明确的意义 （C ）功和热不是能量，而是能量传递的两种形式，可称为被交换的能量 （D ）在封闭体系中发生的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必 互相抵消 4． 涉及焓的下列说法中正确的是：答案：D （A ）单质的焓值均为零 （B ）在等温过程中焓变为零 （C ）在绝热可逆过程中焓变为零（D ）化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化 5． 下列过程中，体系内能变化不为零的是：答案：D （A ）不可逆循环过程 （B ）可逆循环过程 （C ）两种理想气体的混合过程 （D ）纯液体的真空蒸发过程 6． 对于理想气体，下列关系中那个是不正确的？答案：A （A ）0)(=??V T U （B ）0)V U (T =??（C ）0)P U (T =??（D ）0)P H (T =?? 7． 实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的？答案：A （A ） Q=0 ；H ?＝0；P ?<0 （B ） Q=0 ；H ?＝ 0；P ?>0 （C ） Q>0 ；H ?＝0；P ?<0 （D ） Q<0 ；H ?＝ 0；P ?<0 8． 3mol 的单原子理想气体，从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压 50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa ，对于这一过程的 Q=3741J 、W=－3741J 、U ?=0、H ?=0。 9． 在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使物系的温度从T 1升高到 T 2，压力从p 1升高到p 2，则：Q ＝ 0 ；W ＝ 0 ：U ?＝ 0。 10． 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：答案：D （A ）焓总是不变（B ）内能总是增加（C ）总是增加（D ）内能总是减少 11． 若要通过节流膨胀达到致冷的目的，则节流操作应控制的条件是：答案： B （A ）H )P T (??=μ <0 （B ）H )P T (??=μ>0 （C ）H )P T (??=μ=0 （D ）不必考虑μ的数值
第1页，共8页 第2页，共8页 ----------装----------订----------线---------- 金属材料工程《金属工艺学》（A ）卷 参考答案及评分标准 一、选择题（请将正确答案的代码填写在相应的框内。） （每小题1分，共10分） 1. 测定淬火钢件的硬度，一般常测试 。 A. 布氏硬度 B. 洛氏硬度 C.维氏硬度 D. 莫氏硬度 2. 08F 牌号中，08表示其平均碳的质量分数为 。 A. 0.08% B. 0.8% C.8% D. 80% 3. 最理想的冒口形状是 。 A. 圆柱形 B. 球形 C. 球顶圆柱形 D. 长方形 4. 影响铸件流动性的因素不包括 。 A. 浇注温度 B. 合金化学成分 C. 铸型的充填条件 D. 铸件的温度梯度 5. 对同一种金属用不同方式进行压力加工，其中 时，变形抗力最大。 A. 自由锻 B. 轧制 C. 拉拔 D. 挤压 6. 锤上模锻 锻出通孔。 A. 不能 B. 能 C. 不一定 D. 有可能 7. 工件焊接后应进行 。 A. 重结晶退火 B. 去应力退火 C. 再结晶退火 D. 扩散退火 8. 在焊接长直水平焊缝和大直径焊缝时应选择 。 A. 埋弧焊 B. 电渣焊 C. 激光焊 D. 摩擦焊 9. 加工是一种易引起工件表面金相组织变化的加工方法。 A. 车削 B. 铣削 C. 刨削 D. 磨削 10. 关于切削运动，通常有 。 A. 一个主运动，只能有一个进给运动 B. 一个主运动，至少一个进给运动 C. 多个主运动，只能有一个进给运动 D. 多个主运动，至少一个进给运动 1. 机械产品的制造一般分为设计阶段、制造阶段与使用阶段三个阶段。 2. 根据合金中各组元间的相互作用，合金中的晶体结构分为固溶体、金属化合物 和机械混合物。 3. 热处理按其工序位置和目的不同，可分为预备热处理和最终热处理。 4. 铸件的凝固方式通常有逐层凝固、中间凝固和糊状凝固三种。 5. 塑性和变形抗力是衡量锻造性能优劣的两个主要指标，锻造后会形成 纤维组织。 6. 焊条由焊芯和药皮组成，按其熔渣性质可分为碱性焊条和酸性焊条两大类。 7. 切削用量选择的顺序是背吃刀量、进给量和切削速度。 1. 反复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂。 2. 再结晶过程也是形核和长大的过程，所以再结晶过程也是相变过程。 三、判断题（正确的在题号下表格内填写“√”，错误的填写“×”）（每小题1分，共10分） 二、填空题 （每空1分，共20分）
一、填空题 1、金属工艺学是研究工程上常用材料性能和加工工艺的一门综合性的技术基础课。 2、金属材料的性能可分为两大类：一类叫（使用性能），反映材料在使用过程中表现出来的特性，另一类叫（工艺性能），反映材料在加工过程中表现出来的特性。 3、金属在力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及力—应变关系的性能，叫做金属力学性能（机械性能）. 4、金属抵抗永久变形和断裂的能力称为强度，常用的强度判断依据是____屈服点______、___抗拉强度________等。 5、断裂前金属发生不可逆永久变形的能力成为塑性，常用的塑性判断依据是_断后伸长率_______和___断面收缩率______。 6、常用的硬度表示方法有___布氏硬度_______、__洛氏硬度_________和维氏硬度。 7、自然界的固态物质，根据原子在内部的排列特征可分为___晶体__和___非晶体_____两大类。 8、金属的晶格类型主要有_____体心立方晶格______、___面心立方晶格________、___密排六方晶格_________三大类。 9、晶体的缺陷主要有__点缺陷_____、_线缺陷______、___面缺陷_______。 10、纯金属的结晶过程包括___晶核的形成_________和___晶核的长大________两个过程 11、根据溶质原子在溶剂中所占位置不同，固溶体可分为__置换固溶体_______和____间隙固溶体_____两种。 12、合金是指由两种或两种以上化学元素组成的具有____金属_______特性的物质。 13、合金中有两类基本相，分别是____固溶体_______和____金属化合物______。 14、铁碳合金室温时的基本组织有___________、__________、_________、珠光体和莱氏体。铁素体渗碳体奥氏体 15、铁碳合金状态图中，最大含碳量为___6.69%_______。 16、纯铁的熔点是___1538℃________。 17、简化的铁碳合金状态图中有__3_______个单相区，____5_____个二相区。 18、钢的热处理工艺曲线包括____加热_________、____保温_________和冷却三个阶段。 19、常用的退火方法有___完全退火______、球化退火和___去应力退火________。为了去除工作中由于塑性变形加工，切削加工或焊接等造成的和铸件内存残余应力而进行退火叫____去应力退火________。 20、淬火前，若钢中存在网状渗碳体，应采用____正火_____的方法予以消除，否则会增大钢的淬透性。 21、淬火时，在水中加入____盐或碱_______，可增加在650℃—550℃范围内的冷却速度，避免产生软点。 22、工件淬火及___高温回火_______________的复合热处理工艺，称为调质。 23、通常用___表面_________热处理和____化学_______热处理来强化钢的表面层。 24.通常把铸造方法分为___砂型铸造______ 和_____特种铸造_____ 两类. 25.特种铸造是除砂型铸造以外的其他铸造方法的统称, 如金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造及连续铸造等。 26．制造砂型和芯用的材料，分别称为_型砂和芯砂，统称为造型材料。 27.为保证铸件质量，造型材料应有足够的_强度，和一定耐火性、透气性_、退让性等性能。 28.用__芯砂________和____芯盒_____制造型芯的过程叫造芯。 29.为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道组成。
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目前有工业设计（产品设计）硕士点的学校 2010-07-16 03:54:47| 分类：产品设计 | 标签： |字号大中小订阅 招生单位院系所代码院系所名称专业代码专业名称研究方向代码研究方向拟招生人数 清华大学 080 美术学院 050404 设计艺术学 01 设计艺术与应用研究 (院系所)44 北京理工大学 010 设计艺术学院 050404 设计艺术学 01 工业设计 (专业)95 北京科技大学 004 机械工程学院 050404 设计艺术学 02 产品创新设计 (专业)8 北京科技大学 004 机械工程学院 050404 设计艺术学 03 人因工程与虚拟设计 (专业)8 北京科技大学 004 机械工程学院 050404 设计艺术学 06 计算机辅助工业设计 (专业)8 北京服装学院 000 不区分院系所 050404 设计艺术学 16 信息产品设计及发展趋势研究 (专业)37 北京服装学院 000 不区分院系所 050404 设计艺术学 17 产品数字化设计方法研究 (专业)37 北京服装学院 000 不区分院系所 050404 设计艺术学 18 产品人机界面研究 (专业)37 中央美术学院 008 设计学院 050404 设计艺术学 07 产品设计研究 中央美术学院 008 设计学院 050404 设计艺术学 08 产品设计研究 天津科技大学 007 艺术设计学院 050404 设计艺术学 03 工业产品设计 (专业) 10 天津工业大学 006 艺术设计学院 050404 设计艺术学 05 工业产品设计与形态研究 (院系所)30 天津美术学院 010 工业设计系 050404 设计艺术学 01 工业产品设计与理论研究 河北工业大学 023 建筑与艺术设计学院 050404 设计艺术学 03 产品开发与设计 (专业)15 河北科技大学 000 不区分院系所 050404 设计艺术学 04 工业设计及理论 (专业)10 鲁迅美术学院 011 工业设计系 050404 设计艺术学 08 工业产品设计方法研究 吉林大学 104 艺术学院 050404 设计艺术学 01 工业设计与研究 (专业)21 吉林大学 402 汽车工程学院 050404 设计艺术学 01 车身最佳气动外型设计 (专业)2 吉林大学 402 汽车工程学院 050404 设计艺术学 02 产品造型设计 (专业)2 东北林业大学 006 材料科学与工程学院 050404 设计艺术学 01 家具设计与研究 同济大学 010 建筑与城市规划学院 050404 设计艺术学 02 产品设计 上海交通大学 200 媒体与设计学院 050404 设计艺术学 00 不区分研究方向 华东理工大学 009 文化艺术学院 050404 设计艺术学 01 工业设计 (专业)25 东华大学 008 服装学院·艺术设计学院 050404 设计艺术学 06 产品系统设计与研究 (专业)65 东华大学 008 服装学院·艺术设计学院 050404 设计艺术学 08 产品开发与设计（机械学院） (专业)65 东南大学 013 人文学院 050404 设计艺术学 04 工业设计 东南大学 024 艺术学系 050404 设计艺术学 03 工业设计研究 南京航空航天大学 005 机电学院 050404 设计艺术学 01 产品设计及理论 (院系所)215 南京航空航天大学 005 机电学院 050404 设计艺术学 02 人机工程研究 (院系所)215 南京航空航天大学 005 机电学院 050404 设计艺术学 05 数字化产品开发与设计 (院系所)215 南京理工大学 001 机械工程学院 050404 设计艺术学 01 现代工业产品造型设计及理论 (院系所)300 中国矿业大学 019 艺术与设计学院 050404 设计艺术学 04 工业设计 江南大学 001 设计学院 050404 设计艺术学 01 产品设计 (专业)72 江南大学 001 设计学院 050404 设计艺术学 06 工业设计及理论 (专业)72 南京林业大学 004 木材工业学院 050404 设计艺术学 03 工业产品设计及理论 (专业)26 南京艺术学院 004 设计学院 050404 设计艺术学 10 工业设计艺术 (专业)42 浙江大学 040 人文学院 050404 设计艺术学 00 不区分研究方向 浙江大学 210 计算机与软件学院 050404 设计艺术学 00 不区分研究方向
物理化学复习题 一、填空题 1、实际气体的压缩因子定义为Z ＝ pV m /RT ，当实际气体的压缩因子Z >1时，该气体比理想气体 难 压缩（选择填入难、易）。 2、已知2NO(g)+ O 2(g) = 2NO 2(g)为放热反应。反应达平衡后，欲使平衡向右移动以获得更多的NO 2(g)，应采取的措施有 降温 和 增压 。 3、抽空密闭容器中放入NH 4Cl(s)，部分分解成NH 3(g)和HCl(g)并达到平衡， 系统的组分数C = 1 ，相数P = 2 ，自由度数F = 1 。 4、玻璃毛细管内水面上升，是因为水在毛细管中形成 凹 液面（选择填入凹、凸），此液面上水的饱和蒸气压 小于 平液面上水的饱和蒸气压（选择填入大于、小于或等于）。 5、一价碱金属的皂类作为乳化剂时，易于形成 O/W 型乳状液。 6、一定量的单原子理想气体经历某恒温过程，其的U ? = 0，H ? = 0。 7、稀溶液的依数性包括溶液沸点升高(溶质不挥发)、凝固点降低（析出纯溶剂）， 蒸气压下降 和 渗透压 。 8、反应A→B，实验测定A 的浓度c A 与时间 t 成线性关系，该反应的级数为 零 。 9、丁铎尔效应的实质是 胶体粒子对光的散射 。 10、溶胶稳定存在的三个重要原因是 胶体粒子带电 、 溶剂化作用 和 布朗运动 。 11、当真实气体的压缩因子Z 小于1 时，该气体比理想气体易于压缩。 12、理想气体绝热向真空膨胀，则 ?U = 0 。 13、由纯组分形成理想液态混合物的过程，其mix ΔS ＞0 。 14、化学势μB 就是物质B 的 偏摩尔吉布斯函数 。 15、已知2NO(g)+ O 2(g) = 2NO 2(g)为放热反应。反应达平衡后，欲使平衡向右移动以获得更多的NO 2(g)，应采取的措施有 降温 和 增压 。 16、一定温度下，液体的分子间作用力越大，其表面张力 越大 。 17、某化学反应在一定T 、p 条件下进行，反应物A 的平衡转化率为12 %。相同反应条件下加入催化剂，反应速率提高5倍，此时A 的平衡转化率为 12% 。
金属工艺学 1.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 2.何谓合金的收縮？影响合金的收縮的因素有哪些？ 答：合金在浇注、凝固直至冷却至室温过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。 影响合金收縮的原因有化学成分、浇注温度、铸件的结构和铸件条件。 3.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？ 答：同时凝固原则：将内浇道开在薄壁处，在远离浇道处放置冷铁，那么，薄壁处因被高温金属液加热而凝固减缓，厚壁处因冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 定向凝固原则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 4 试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属的割裂就愈严重。从而抗拉强度低、塑性差，但良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白口，铸铁硬脆难以切削加工，石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 5 影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？ 答：主要因素：化学成分和冷却速度 铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同其组织和性能不同。在厚壁处冷却速度较慢，易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差：而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 6为什么普通灰铸铁热处理效果不如球墨铸铁好？普通灰铸铁常用的热处理方法有哪些？其目的是什么？ 答：普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏程度不能依靠热处理来消除或改进：而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。 常用的热处理：时效处理，目的是消除内应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。 7试述电阻对焊和闪光对焊的过程,为什么闪光对焊为固态下的连接接头。 电阻对焊：先将焊件夹紧并加压，然后通电使接触面温度达到金属塑性变形温度，接触面金属在压力下产生塑性变形和再结晶，形成固态焊接接头 闪光对焊：闪光对焊的关键是先通电后接触，当温度分布达到合适的状态后，立刻施加顶锻力，将对接处所有液态物质全部挤压，使纯净的高温金属互相接触，在压力下产生塑性变形和再结晶，形成固态连接接头。 8.壳型铸造与普通砂型铸造有何区别？它适合于什么零件的生产？（不考） 答：砂型铸造是用模样和型砂制造砂型的一种工艺砂型直接承受液态金属作用的只是表面一层仅属毫米的砂壳，其余的砂只起支撑这一层砂壳的作用。而壳型铸造是用酚醛树脂砂制造薄壳砂型成型芯的方法。 壳型铸造多用来生产液压件，凸轮轴、曲轴、耐蚀泵体、集装箱角件等钢铁铸件，壳芯用来生产汽车、拖拉机、液压阀体等铸件。 9压力铸造工艺有何优缺点？它与熔模铸造工艺的适应范围有显著的不同？（不考）
金属工艺学模拟试卷
金属工艺学模拟试卷
模拟试卷一 一、填空题（每空0.5分，共15分） 1、 、信息、能源称为现代技术的三大支柱。 2、碳在铸铁中的存在形式有 和 。 3、根据石墨形态，工业生产中使用的铸铁可分为 、 、 和 。 4、金属塑性变形的基本方式是 和 。 5、常见毛坯种类有 、 、 、和 。其中对于形状较复杂的毛坯一 般采 用 。 6、确定刀具标注角度参考系的三个主要基准平面(坐标平面)是指 、 、和 。 7、在金属学中，通常把金属从液态向固态的转变称为 。 8、珠光体是 和 组成的机械混合物。 9、常用的平面加工方法有 、 、 、 等。 10、根据焊接接头的各部位出现的组织和性能变化，整个焊接接头由 、 、 构 成。 11、对灰铸铁进 处理，对低碳钢进行 处理，对高碳钢进行 处理，均可改善其切削 加工性（可加工性） 。 二、单选题（每小题1分，共 10分） 1、某砂型铸件，常产生浇不足、冷隔等缺陷。为防止这些缺陷的产生，可采取的措施有:（ ） A. 适当提高浇注温度； B.改变化学成分； C.提高直浇口高度；D.A、B与C ； E. A与B； F. A与C 2、可锻铸铁中的团絮状石墨由下述方式获得。( ) A.由白口铸铁经高温退火从渗碳体分解而得到 B.直接从液体中结晶而得 C.由灰口铸铁经锻造而得 D.上述说法都不对 3、铸铁熔点比钢 ( )流动性比钢 ( ) 收缩率比钢 ( ) 故铸铁铸造性能好。 A.高、好、小 B.低、好、小 C.高、坏大 D.低、坏、大 4、 在机械加工中直接改变工件的形状、尺寸和表面质量，使之成为所需零件的过程称为： （ ） A.生产过程 B. 工艺过程 C. 工艺规程 D. 机械加工工艺过程 5、 零件在加工过程中使用的基准叫做： （ ） A. 设计基准 B. 装配基准 C. 定位基准 D. 测量基准 6、用下列方法生产的钢齿轮中，使用寿命最长，强度最好的为： （ ） A.精密铸造齿轮； B.利用厚板切削的齿轮； C.利用圆钢直接加工的齿轮；D.利用圆钢经镦粗加工的齿轮。 7、对于重要结构，承受冲击载荷或在低温度下工作的结构，焊接时应选用碱性焊条，原因是:（ ） A.焊缝金属含氢量低； B.焊缝金属韧性高； C.焊缝金属抗裂性好； D.A、B和C 。 8、在焊接性估算中， （ ）钢材焊接性比较好。 A. 碳含量高，合金元素含量低； B. 碳含量中，合金元素含量中； C.碳含量低，合金元素含量高； D.碳含 量低，合金元素含量低。 9、大批量生产外径为50mm,内径为25mm、厚为2mm的垫圈。为保证孔与外圆的同轴度应选用。 （ ） A. 简单冲模 B. 连续冲模 C.复合冲模 D. 级进模 10、淬火一般安排在：( ) A.毛坯制造之后；B.粗加工之后，C.磨削之前，D. 磨削之后。 三、多选题(每小题2分，共10分) 1、在焊接工艺方面，在结构设计合理的前提下，可采取如下工艺措施达到防止和减小变形的目的。 （ ） A. 反变形法B.刚性固定法 C. 正确设计焊件结构 D.焊前预热和焊后缓冷 E. 焊后热处理 F. 合理安排 焊接次序。 2、在铸件的结构设计时，应考虑的因素有： （ ） A. 使造型方便B.应设计结构斜度 C.应有铸造圆角 D.壁厚应尽可能均匀 E.壁的连接应圆滑过渡 F. 便
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于型芯的固定 3、自由锻件结构设计的基本原则是:（ ） A.形状尽量简单 B.避免曲面交接 C.避免锻肋 D. 设计飞边槽 E. 凹坑代凸台 F.合理设计落料件外形 4、积屑瘤对切削加工件质量有一定的影响，下述说法中正确的是： （ ） A. 粗加工时，不要求抑制积屑瘤的产生； B. 加工铝合金易产生积屑瘤；C. 积屑瘤会使工件已加工表面变得 粗糙； D. 中速切削（5—50m/min）易产生积屑瘤；E. 工件材料越硬越易产生积屑瘤；F. 积屑瘤的存在，增 大了刀具前角，使切削轻快。 5、车削加工中的切削用量包括： （ ） A.主轴每分钟转数； B.切削层公称宽度；C. 背吃刀量（切削深度） ； D.进给量 E .切削层公称厚度； F.切削速度。 四、简答题（共55分） 1、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热至1000 oC, 当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发 生断裂，试分析其原因。 （6分） 2、铸造厂生产了一批灰铸铁件。经检测，随炉单个浇注的Φ30试棒的抗拉强度为205～210MPa，符合图纸得出的 HT200的要求。用户检验时，在铸件不同部位取样，检测结果表明，铸件上壁厚为8mm处的σ b为200MPa；15mm 处的 σb为196MPa；25mm处σ b为175MPa；30mm处的σ b为168MPa。据此，用户认为该批铸件不合格，理由是：1） 铸件力 学性能不符合HT200要求；2）铸件整体强度不均匀。试判断用户的意见是否正确，为什么？（ 8分） 3、从减少焊接应力考虑，拼焊如题图1—1所示的钢板时，应怎样确定焊接顺序？试在图中标出，并说明理由。 （6 分） 4、弯头车刀刀头的几何形状如图1-2所示。按表列要求选择相应的字母或数字填入空格中。 （ 7分） 主切削 副切削 刀尖 前角γ 0 后角α 0 主偏角κ r 副偏角κ r＇ 刃 刃 车外 圆 车端 面 5、 加工如图1-3零件，试确定单件小批量生产的工艺过程（工序号、工序内容、工作地点） （10分） 6、如图1-4所示砂型铸件： （1） 试选择三种可行的造型方案并比较各自的优缺点； （ 2） 选定其中方案之一， 绘出铸造工艺图。 （8分） 7、某厂生产一批如图1-5所示壁厚不等的T形粱铸钢件，铸后发生了翘曲变形；后改为如图1-6所示壁厚均匀的焊 接件，焊后仍产生了变形；试分析两种成形方法获得的制件产生变形的主要原因并判断变形方向（用虚线表 示） 。为减小铸造变形，试重新设计铸件结构。 （10分）
图1-1
图1-2图1-3
图1-4
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