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材料科学基础习题与参考答案（doc14页）完美版第⼀章材料的结构⼀、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离⼦键、⾦属键、组元、合⾦、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第⼆相强化。
⼆、填空题1、材料的键合⽅式有四类，分别是（），（），（），（）。
2、⾦属原⼦的特点是最外层电⼦数（），且与原⼦核引⼒（），因此这些电⼦极容易脱离原⼦核的束缚⽽变成（）。
3、我们把原⼦在物质内部呈（）排列的固体物质称为晶体，晶体物质具有以下三个特点，分别是（），（），（）。
4、三种常见的⾦属晶格分别为（），（）和（）。
5、体⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有体⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。
6、⾯⼼⽴⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），晶胞中⼋⾯体间隙个数为（），四⾯体间隙个数为（），具有⾯⼼⽴⽅晶格的常见⾦属有（）。
7、密排六⽅晶格中，晶胞原⼦数为（），原⼦半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶⾯为（），具有密排六⽅晶格的常见⾦属有（）。
8、合⾦的相结构分为两⼤类，分别是（）和（）。
9、固溶体按照溶质原⼦在晶格中所占的位置分为（）和（），按照固溶度分为（）和（），按照溶质原⼦与溶剂原⼦相对分布分为（）和（）。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。
11、⾦属化合物（中间相）分为以下四类，分别是（），（），（），（）。
12、⾦属化合物（中间相）的性能特点是：熔点（）、硬度（）、脆性（），因此在合⾦中不作为（）相，⽽是少量存在起到第⼆相（）作⽤。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电⼦浓度分别为（），（），（）。
材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中的“四要素”是指（）。
A. 组织、性能、加工、应用B. 材料、结构、性能、加工C. 材料、结构、性能、应用D. 结构、性能、加工、应用答案：C2. 下列哪种材料属于金属材料？（）。
A. 铝合金B. 碳纤维C. 聚氯乙烯D. 陶瓷答案：A3. 材料的硬度是指（）。
A. 材料抵抗变形的能力B. 材料抵抗破坏的能力C. 材料抵抗穿透的能力D. 材料抵抗摩擦的能力答案：A4. 材料的疲劳是指（）。
A. 材料在高温下的性能变化B. 材料在重复应力作用下的性能变化C. 材料在腐蚀环境下的性能变化D. 材料在高压下的的性能变化答案：B5. 材料的蠕变是指（）。
A. 材料在低温下的性能变化B. 材料在长期静载荷作用下发生的缓慢持久变形C. 材料在高速下的的性能变化D. 材料在潮湿环境下的性能变化答案：B二、填空题1. 材料的_________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最大应力，是材料的重要性能指标之一。
答案：强度2. 材料的_________是指材料内部微观结构的排列方式，它直接影响材料的宏观性能。
答案：晶体结构3. 材料的_________是指材料在一定条件下，能够进行塑性变形而不断裂的性质。
答案：韧性4. 材料的_________是指材料在高温下保持性能不变的能力，对于高温环境下使用的材料尤为重要。
答案：热稳定性5. 材料的_________是指材料对电磁场的响应能力，对于电子和通信领域的材料尤为重要。
答案：电磁性能三、简答题1. 请简述材料科学中的“相图”及其作用。
答：相图是用来描述在不同温度、压力和成分比例下，材料可能存在的不同相（如固态、液态、气态）之间的平衡关系的图表。
它可以帮助科学家和工程师了解和预测材料在特定条件下的行为，对于材料的设计、加工和应用具有重要的指导意义。
2. 何为材料的“疲劳寿命”？请举例说明。
答：材料的疲劳寿命是指材料在反复应力作用下能够承受循环次数的总和，直到发生疲劳破坏为止。
材料科学基础习题第一篇：材料科学基础习题1、弹性变形的特点和虎克定律；2、弹性的不完整性和粘弹性；3、比较塑性变形的两种基本形式：滑移和孪生的异同点:4、滑移的临界分切应力；5、滑移的位错机制；6、多晶体塑性变形的特点；7、细晶强化与Hall-Petch公式；8、屈服现象与应变时效（解释）；9、弥散强化；10、加工硬化；11、形变织构与残余应力；12、回复动力学与回复机制；13、再结晶形核机制；14、再结晶动力学；15、再结晶温度及其影响因素；16、影响再结晶晶粒大小的因素；17、晶粒的正常长大及其影响因素；18、静态、动态回复和再结晶。
重要公式拓展：辨析：Fcc、bcc、hcp的塑性与滑移系数量的关系,从位错角度考虑：如何强化？ 1.判断题1)采用适当的再结晶退火可以细化金属铸件的晶粒；2)动态再结晶仅发生在热变形状态，因此室温下变形金属不会发生动态再结晶；3)多边形化使分散分布的位错集中在一起形成位错墙，因此位错应力场增加，点阵畸变能升高；4)凡经冷变形后再结晶退火的金属，晶粒都可以细化；5)某铝合金再结晶温度为320°C，说明此合金在小于320°C只回复，大于320°一定再结晶；6)20钢熔点小于纯铁，故其再结晶温度也小于纯铁；7)回复、再结晶及晶粒长大均为形核＋长大，驱动力都是储存能；8)金属变形量越大，越易出现晶界弓出形核；9）晶粒正常长大是大晶粒吞食小晶粒，反常长大是小晶粒吞食大晶粒；10)合金中第二相粒子一般可阻碍再结晶，但促进晶粒长大；11)再结晶织构是再结晶过程中被保留下来的变形织构； 12)再结晶是形核长大过程，所以也是一个相变过程。
1.判断题（cont.）2.概念题：名词辨析：(1)再结晶与结晶、重结晶(2)滑移与孪生(3)冷变形加工与热变形加工(4)去应力退火与再结晶退火例1.已知Ag的临界分切应力为6MPa，外力沿向，在产生滑移的外力大小？方3：计算题例2：已知平均晶粒直径为1mm和0.0625mm的ａ-Fe的屈服强度分别为112.7MPa和196MPa,问平均晶粒直径为0.0196mm 的纯铁的屈服强度为多少？例3：如图为Al-Cu（4wt%）合金在淬火并经150°C时效时屈服强度随时间的变化。
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 2.56A，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）=26.97，原子半径γ=0.143nm，求Al晶体的密度。
8 bcc铁的单位晶胞体积，在912℃时是0.02464nm3；fcc铁在相同温度时其单位晶胞体积是0.0486nm3。
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（31）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12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。
太原理工大学材料科学基础习题及参考答案第一章原子结构与结合键习题1-1计算下列粒子的德布罗意波长：(1) 质量为10-10 kg，运动速度为0.01 m·s-1的尘埃；(2) 速度为103 m/s的氢原子；(3) 能量为300 eV的自由电子。
1-2怎样理解波函数ψ的物理意义？1-3在原子结构中，ψ2和ψ2dτ代表什么？1-4写出决定原子轨道的量子数取值规定，并说明其物理意义。
1-5试绘出s、p、d轨道的二维角度分布平面图。
1-6多电子原子中，屏蔽效应和钻穿效应是怎样影响电子的能级的？1-7写出下列原子的基态电子组态（括号内为原子序号）：C (6)，P (15)，Cl (17)，Cr (24) 。
1-8 形成离子键有哪些条件？其本质是什么？1-9 试述共价键的本质。
共价键理论包括哪些理论？各有什么缺点？1-10 何谓金属键？金属的性能与金属键关系如何?1-11 范德华键与氢键有何特点和区别？参考答案：1-1 利用公式λ = h/p = h/mv 、E = hν计算德布罗意波长λ。
1-8 离子键是由电离能很小、易失去电子的金属原子与电子亲合能大的非金属原子相互作用时，产生电子得失而形成的离子固体的结合方式。
1-9 共价键是由相邻原子共有其价电子来获得稳态电子结构的结合方式。
共价键理论包括价键理论、分子轨道理论和杂化轨道理论。
1-10 当大量金属原子的价电子脱离所属原子而形成自由电子时，由金属的正离子与自由电子间的静电引力使金属原子结合起来的方式为金属建。
由于存在自由电子，金属具有高导电性和导热性；自由电子能吸收光波能量产生跃迁，表现出有金属光泽、不透明；金属正离子以球星密堆方式组成，晶体原子间可滑动，表现出有延展性。
第二章材料的结构习题2-1定义下述术语，并注意它们之间的联系和区别。
晶系，空间群，平移群，空间点阵。
2-2名词解释：晶胞与空间格子的平行六面体，并比较它们的不同点。
2-3 (1) 一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b和6c，求出该晶面的米勒指数。
第一章习题1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？2.在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？3.在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？4.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？5.铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。
试求铬的相对原子质量。
6.铜的原子序数为29，相对原子质量为63.54，它共有两种同位素Cu63和Cu65，试求两种铜的同位素之含量百分比。
7.锡的原子序数为50，除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。
试从原子结构角度来确定锡的价电子数。
8.铂的原子序数为78，它在5d亚层中只有9个电子，并且在5f层中没有电子，请问在Pt的6s亚层中有几个电子？9.已知某元素原子序数为32，根据原子的电子结构知识，试指出它属于哪个周期？哪个族？并判断其金属性强弱。
10.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？11.图1-1绘出三类材料—金属、离子晶体和高分子材料之能量与距离关系曲线，试指出它们各代表何种材料。
12.已知Si的相对原子质量为28.09，若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？13.S的化学行为有时象6价的元素，而有时却象4价元素。
试解释S这种行为的原因。
14.A和B元素之间键合中离子特性所占的百分比可近似的用下式表示：这里x A和x B分别为A和B元素的电负性值。
已知Ti、O、In和Sb的电负性分别为1.5，3.5，1.7和1.9，试计算TiO2和InSb的IC%。
15.Al2O3的密度为3.8g/cm3，试计算a)1mm3中存在多少原子？b)1g中含有多少原子？16.尽管HF的相对分子质量较低，请解释为什么HF的沸腾温度(19.4℃)要比HCl的沸腾温度(-85℃)高？17. 高分子链结构分为近程结构和远程结构。
材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中的“三基”指的是什么？A. 基础理论、基本技能、基本方法B. 基本元素、基本结构、基本性质C. 基本元素、基本化合物、基本合金D. 基本元素、基本结构、基本性质答案：D2. 材料的硬度通常与哪种性质有关？A. 弹性B. 韧性C. 塑性D. 强度答案：D3. 以下哪个不是金属材料的特性？A. 高熔点B. 良好的导电性C. 良好的延展性D. 良好的热塑性答案：D二、简答题1. 简述材料的疲劳现象。
材料的疲劳现象是指在周期性或波动载荷作用下，材料在远低于其静载荷强度极限的情况下发生断裂。
疲劳通常发生在材料表面或内部缺陷处，由于应力集中而引发微裂纹，随着载荷的循环作用，裂纹逐渐扩展直至断裂。
2. 什么是材料的热处理，它对材料性能有何影响？热处理是一种通过加热和冷却过程来改变金属材料内部结构，从而改善其性能的方法。
热处理可以提高材料的硬度、强度、韧性等，同时也可以通过退火、正火等方法来降低硬度，提高塑性，以适应不同的使用需求。
三、计算题1. 已知某金属的杨氏模量为200 GPa，泊松比为0.3，求该金属在拉伸应力为100 MPa时的应变。
根据胡克定律，应力（σ）与应变（ε）的关系为：σ = E * ε，其中E是杨氏模量。
将已知数据代入公式得：ε = σ / E = 100 MPa / 200 GPa = 5e-4。
2. 某材料在单轴拉伸试验中，当应力达到250 MPa时，其伸长量为0.0005 m。
求该材料的杨氏模量。
杨氏模量E可以通过应力与应变的比值计算得出：E = σ/ ε。
已知应力σ = 250 MPa，伸长量ΔL = 0.0005 m，原长度L未知，但可以通过应变的定义ε = ΔL / L来推导。
由于应变ε很小，可以假设伸长量ΔL远小于原长度L，从而近似ε ≈ ΔL。
代入数据得：E = 250 MPa / 0.0005 = 500 GPa。
四、论述题1. 论述合金化对金属材料性能的影响。
第七章回复再结晶，还有相图的内容。
第一章1.作图表示立方晶体的()()()421,210,123晶面及[][][]346,112,021晶向。
2.在六方晶体中，绘出以下常见晶向[][][][][]0121,0211,0110,0112,0001等。
3.写出立方晶体中晶面族{100}，{110}，{111}，{112}等所包括的等价晶面。
4.镁的原子堆积密度和所有hcp 金属一样，为0.74。
试求镁单位晶胞的体积。
已知Mg 的密度3Mg/m 74.1=mg ρ，相对原子质量为24.31，原子半径r=0.161nm 。
5.当CN=6时+Na 离子半径为0.097nm ，试问：1) 当CN=4时，其半径为多少？2) 当CN=8时，其半径为多少？6. 试问：在铜（fcc,a=0.361nm ）的<100>方向及铁(bcc,a=0.286nm)的<100>方向,原子的线密度为多少？7.镍为面心立方结构，其原子半径为nm 1246.0=Ni r 。
试确定在镍的（100），（110）及（111）平面上12mm 中各有多少个原子。
8. 石英()2SiO 的密度为2.653Mg/m 。
试问： 1) 13m 中有多少个硅原子（与氧原子）？2) 当硅与氧的半径分别为0.038nm 与0.114nm 时，其堆积密度为多少（假设原子是球形的）？9.在800℃时1010个原子中有一个原子具有足够能量可在固体内移动，而在900℃时910个原子中则只有一个原子，试求其激活能（J/原子）。
10.若将一块铁加热至850℃，然后快速冷却到20℃。
试计算处理前后空位数应增加多少倍（设铁中形成一摩尔空位所需要的能量为104600J ）。
11.设图1-18所示的立方晶体的滑移面ABCD 平行于晶体的上、下底面。
若该滑移面上有一正方形位错环，如果位错环的各段分别与滑移面各边平行，其柏氏矢量b ∥AB 。
1) 有人认为“此位错环运动移出晶体后，滑移面上产生的滑移台阶应为4个b ,试问这种看法是否正确？为什么？2)指出位错环上各段位错线的类型，并画出位错运动出晶体后，滑移方向及滑移量。
第一章材料的结构一、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离子键、金属键、组元、合金、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第二相强化。
二、填空题1、材料的键合方式有四类，分别是（），（），（），（）。
2、金属原子的特点是最外层电子数（），且与原子核引力（），因此这些电子极容易脱离原子核的束缚而变成（）。
3、我们把原子在物质内部呈（）排列的固体物质称为晶体，晶体物质具有以下三个特点，分别是（），（），（）。
4、三种常见的金属晶格分别为（），（）和（）。
5、体心立方晶格中，晶胞原子数为（），原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶面为（），晶胞中八面体间隙个数为（），四面体间隙个数为（），具有体心立方晶格的常见金属有（）。
6、面心立方晶格中，晶胞原子数为（），原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶面为（），晶胞中八面体间隙个数为（），四面体间隙个数为（），具有面心立方晶格的常见金属有（）。
7、密排六方晶格中，晶胞原子数为（），原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶面为（），具有密排六方晶格的常见金属有（）。
8、合金的相结构分为两大类，分别是（）和（）。
9、固溶体按照溶质原子在晶格中所占的位置分为（）和（），按照固溶度分为（）和（），按照溶质原子与溶剂原子相对分布分为（）和（）。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。
11、金属化合物（中间相）分为以下四类，分别是（），（），（），（）。
12、金属化合物（中间相）的性能特点是：熔点（）、硬度（）、脆性（），因此在合金中不作为（）相，而是少量存在起到第二相（）作用。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电子浓度分别为（），（），（）。
14、如果用M表示金属，用X表示非金属，间隙相的分子式可以写成如下四种形式，分别是（），（），（），（）。
材料科学基础习题 1 第二章 固体结构 1. 氯化铯为有序体心立方结构，它属于: 简单立方点阵。 2. 六方晶系中（1120）晶面间距（小于）（1010）晶面间距。 3. 立方晶体中的[001]方向是？四次对称轴 4. 理想密排六方晶体结构金属的c/a为？1.633 5. 简单立方晶体中原子的配位数为？6 6. 由A和B两种元素组成的固溶体，同类原子间的结合能分别为EAA，EBB，而异类原子间的结合能为EAB。当A和B原子在该固溶体中呈现无序分布（随机分布）时？EAA≈EBB≈EAB 7. 已知fcc结构中原子在（111）面上的堆垛方式为ABCABC…，则在（001）面上的堆垛方式为？ABAB…. 8. 面心立方(fcc)结构的铝晶体中，每个铝原子在本层（111）面上的原子配位数为？6 9. 某单质金属从高温冷却到室温的过程中发生同素异构转变时体积膨胀，则低温相的原子配位数比高温相？低 10. 简单立方晶体的致密度为？52% 11. 立方晶体中（110）和（211）面同属于( )晶带？[111] 12. 金属典型的晶体结构有：[体心立方]、[面心立方]、[密排六方] 13. 溶质原子半径与溶剂原子半径相近的可形成[置换]固溶体，两者半径相差较大时是[间隙]固溶体。 14. 晶体按对称性可分为[7]晶系，总共有[32]种点群和[230]种空间群。 15. 面心立方堆积中，晶胞的原子数为[4]，[8]个四面体间隙，[4]个八面体间隙。 16. 在离子晶体结构中，正负离子构成[配位多面体]，正负离子间的距离取决于[ 正负离子半径和]，配位数取决于正负离子的[半径比]。 17. 形成置换固溶体的影响因素有[晶体结构类型]，[电负性]，和电子浓度因素 18. "最紧密堆积的晶体结构有两种：一种是[ABCABC…]每个晶胞中有[4]个原子；另一种是[ABAB…]，每个晶胞中有6个原子" 19. fcc晶体若以（100）面为外表面，则表面上每个原子的最邻近原子数为[8]个 20. "MgO具有NaCl 结构。根据O2-半径为0.140nm和Mg2+半径为0.072nm，则球状离子所占据的体积分数为[68.52%]，MgO 的密度为[3.5112] 21. 讨论晶体结构和空间点阵之间的关系：两者之间的关系可用“空间点阵+基元=晶体结构”来描述。空间点阵只有14种，基元可以是无穷多种，因而构成的晶体的晶体结构也是无穷多种。 22. 什么是固溶体？讨论影响固溶体溶解度的主要因素。溶质原子以原子态溶入溶剂点阵中而组成的单一均匀固体，溶剂的点阵类型被保存。影响固溶度的因素：原子尺寸因素，材料科学基础习题 2 负电性因素，电子浓度因素。 23. 纯金属中溶入另一组元后（假设不会产生新相）会带来哪些微观结构上的变化？这些变化如何引起性能上的变化？引起点阵畸变，点阵常数会改变；会产生局部偏聚或有序，甚至会出现超结构。因固溶强化使强度升高，塑性降低；电阻一般增大。 24. 氧化镁（MgO）具有NaCl型结构，即具有O2-离子的面心立方结构。问：（1）若其离子半径Mg2+=0.066nm，O2-＝0.140nm，则其原子堆积密度为多少？（2）如果Mg2+/O2-
＝0.41，则原子堆积密度是否改变？0.73 25. 标出具有下列密勒指数的晶面和晶向： （1）立方晶系（421），（123），[211]，[311]； （2）六方晶系（2111），（1101），[2111]，[1213]
第三章 晶体缺陷 1. 面心立方晶体的孪晶面是：（A） A. {112} B. {110} C. {111} 2. 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：（B） A. 肖特基缺陷 B. 弗仑克尔缺陷 C.线缺陷 3. 在体心立方结构中，伯氏矢量为a[100]的位错（A）分解为a/2[111]+a/2[1-1-1] A. 不能 B. 能 C. 可能 4. 在离子晶体中，如在局部区域形成肖克利缺陷，则这个区域中阳离子空位的浓度与（ ）相等 A. 阴离子空位浓度 B. 间隙阴离子浓度 C. 间隙阳离子浓度 5. 两平行螺型位错，当伯氏矢量同向时，其相互作用力： A. 为零 B. 相斥 C.相吸 6. 能进行交滑移的位错必然是：（B） A刃型位错 B 螺型位错 C混合位错 7. 不能发生攀移运动的位错是：（A） A. 肖克利不全位错 B. 弗兰克不全位错 C. 刃型全位错 8. 在NaCl晶体中加入微量的CdCl2时，在晶体中最可能形成的缺陷是：（A） A. Na+离子空位 B. 间隙Cd2+离子 C. 间隙Cl-离子 D. Cl-离子空位 9. 能进行攀移的位错可能是：（A） A. 弗兰克位错 B. 肖克利位错 C.螺型全位错 10. fcc晶体中存在一刃型全位错，其伯氏矢量为1/2[1-10] ，滑移面为（111），则位错线方向平行于（B） A. [111] B. [11-2] C. [100] D. [110] 11. 层错和不完全位错之间的关系是：（D） A. 层错和不完全位错交替出现 B. 层错和不完全位错能量相同 C. 层错能越高，不完全位错伯氏矢量的模越小 D. 不完全位错总是出现在层错和完整晶体的交界处 材料科学基础习题 3 12. 位错线上的割阶一般通过( A )形成 A. 位错的交割 B.交滑移 C.孪生 13. 对于刃型位错线，其伯氏矢量[垂直]于位错线，其滑移方向[平行]于伯氏矢量，其攀移方向[垂直]于伯氏矢量。 14. 晶体在外力作用下内部运动着的位错会产生交截现象，即产生割接和扭着，其长度与相交截位错的[伯氏矢量的模]相同，而如果割接的滑移与主位错线的滑移不一致，主位错线会拖曳割阶产生攀移运动，从而产生[割阶硬化]。 15. 多晶体中的晶界有大角与小角晶界之分，通常大角与小角晶界的鉴定角度是[10]度，其角度的含义是[相邻晶粒的位向差]。对于小角度晶界按特征又划分为[对称倾斜]、[不对称倾斜]和[扭转]等多种类型。 16. 刃型位错既可作[滑移]运动，又可以作[攀移]运动；而螺型位错只能作[滑移]运动，因为它没有固定的[半原子面]。 17. 实际晶体中主要存在三类缺陷，其中点缺陷有[空位]、[间隙原子]和[杂质]；线缺陷有[位错]；面缺陷有[晶界]、[相界]等。 18. 位错密度有[体密度]和[面密度]两种表达形式 19. 小角度晶界由位错构成，其中对称倾斜晶界由[刃型]位错构成，扭转晶界由[螺型]位错构成 20. 根据相界面上原子排列结构不同，可把固体中的相界面分为[共格]、[半共格]和[非共格]界面。 21. 过饱和点缺陷是热力学平衡缺陷。F 22. 在同一滑移面上，符号相同的刃位错相互作用的结果是使位错彼此远离。T 23. 两侧晶粒位向差小于2°的称为大角度晶界。 F 24. 层错是由于晶体点阵中局部存在多余的半原子面的结果。F 25. 位错密度越高，相应位错的伯氏矢量愈大。F 26. 刃型位错和螺型位错的伯氏矢量随着位错线方向矢量的改变而改变。 F 27. 交滑移是交替滑移的简称。F 28. 小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。F 29. 晶体内若有较多的线缺陷或面缺陷，其强度会明显提高，这些现象称为什么？强度提高的原因是什么？称为形变强化和晶界强化。原因是两类缺陷的增多都明显阻碍位错的运动，从而提高强度。 30. 分析位错的增值机制? 若某滑移面上有一段刃位错AB，它的两端被位错网节点钉住不能运动。现沿位错b方向加切应力，使位错沿滑移面向前滑移运动，形成一闭合的位错环和位错环内的一小段弯曲位错线。只要外加应力继续作用，位错环便继续向外扩张，同时环内的弯曲位错在线张力作用下又被拉直，恢复到原始状态，并重复以前的运动，络绎不绝地产生新的位错环，从而造成位错的增殖，并使晶体产生可观的滑移量。 31. 解释位错的基本概念，总结位错在材料中的作用？位错是晶体结构中一种排列缺陷，可材料科学基础习题 4 以分为刃型位错，螺型位错和混合位错。位错可以极大影响材料性能表现，位错在材料中的作用有多种：(1)金属材料的塑性变形是通过位错运动完成的。(2)位错周围具有畸变应力场，与第二相粒子，通过切过或绕过机制强化材料，冷加工位错密度增加也能强化材料，或通过位错运动中相互交截形成割阶、面角位错等使材料强化，可以影响材料的强度。(3)影响第二相的析出，对再结晶中的晶核形成机制等固态相变有影响。(4) 位错周围是优先扩散通道。
第四章 扩散 1. 菲克第一定律描述了稳态扩散的特征，即浓度不随（B）变化。 A.距离 B.时间 C.温度 2. 在置换固溶体中，原子扩散的方式一般为（C）。 A.原子互换机制 B. 间隙机制 C.空位机制 3. 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 4. 在柯肯达尔效应中，标记漂移主要原因是扩散偶中（C）。 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 5. A和A-B合金焊合后发生柯肯达尔效应，测得界面向A试样方向移动，则（A ）。 A. A组元的扩散速率大于B组元 B. 与（A)相反 C. A、B两组元的扩散速率相同 6. fcc、bcc、hcp三种晶体结构的材料中，塑性形变时最容易形成孪晶的是（hcp）。 7. ( A )，位错滑移的派-纳力越小 A. 位错的宽度越大 B. 滑移方向上的原子间距越大 C. 相邻位错的距离越大 8. 形变后的材料再升温时发生回复和再结晶现象，则点缺陷浓度下降明显发生在（A） A. 回复阶段 B. 再结晶阶段 C. 晶粒长大阶段 9. 退火孪晶出现的几率与晶体层错能的关系是（B） A. 无关，只与退火温度和时间有关 B. 层错能低的晶体出现退火孪晶的几率高 C. 层错能高的晶体出现退火孪晶的几率高 10. 下述有关自扩散的描述中正确的为（C） A. 自扩散系数由浓度梯度引起 B. 自扩散又称为化学扩散 C. 自扩散系数随温度升高而增加 11. 对Fe-Cr-C三元系合金进行渗碳的反应扩散，则该合金中不能出现（C）。 A. 单相区 B. 两相区 C. 三相区 12. Cu-Al合金和Cu焊接成的扩散偶发生柯肯达尔效应，发现原始标记面向Cu-Al合金一侧漂移，则两元素的扩散通量关系为（B ） A. J(Cu)>J(Al) B. J(Cu)13. 在fcc、bcc、hcp三种晶体结构的材料中，形变时各向异性行为最显著的是hcp 14. 面心立方金属发生形变孪生时，则孪晶面为（A） A. {111} B. {110} C. {112}
