下载文档原格式
材料科学基础简答题汇总材料科学基础简答题㈠-01-⽰意画出平衡态碳钢的强度随钢含碳量的变化曲线，并从成分—组织—性能的⾓度定性解释。
答：强度随碳含量增加先增⾼后下降，在碳含量约1.0%时为强度极⼤值。
强度的这种变化与平衡态碳钢中的组织随碳含量变化有关：当碳含量⼩于0.77%时，钢中的组织为铁素体+珠光体，且珠光体的分数随碳含量增⾼⽽增⼤，⽽珠光体在钢中起强化作⽤，故强度随碳含量增加⽽增⾼；当碳含量⼤于0.77%后，钢中的组织为⼆次渗碳体+珠光体，⼆次渗碳体以⽹状分割珠光体，且⼆次渗碳体的分数随碳含量增⾼⽽增⼤。
渗碳体硬⽽脆，少量的不连续分布的⼆次渗碳体起强化作⽤，故强度随碳含量增加继续增⾼；但当碳含量⼤于1.0%后，⼆次渗碳体的分数增加到呈连续⽹状分布，则会在外⼒作⽤下⾸先断裂形成微裂纹，故强度下降。
-02-已知727℃时，碳在奥⽒体中的溶解度为WC=0.77%，⽽在铁素体中的极限溶解度仅为WC=0.0218%。
请解释⼆者差别如此明显的原因。
答：奥⽒体为⾯⼼⽴⽅结构，碳原⼦位于其⼋⾯体间隙中；铁素体为体⼼⽴⽅结构，碳原⼦也位于其⼋⾯体间隙中。
⾯⼼⽴⽅的⼋⾯体间隙半径与铁原⼦半径之⽐（0.414）⼤于体⼼⽴⽅的⼋⾯体间隙半径与铁原⼦半径之⽐（0.155），⽽碳原⼦半径⼤于间隙半径，⼀个碳原⼦固溶于奥⽒体中所引起的晶体能量增⾼远⼩于固溶于铁素体中所引起的晶体能量增⾼。
-03-何谓⾦属的形变强化？⽤位错理论说明⾦属形变强化的原因；⾦属的形变强化在材料⼯程上有何利弊？如何克服所引起的弊端？答：⾦属在塑性变形阶段，其流变应⼒随变形程度增加⽽增加的现象。
或⾦属经塑性变形后，其强度、硬度升⾼，⽽塑性、韧性下降的现象。
在变形过程中，位错之间相互作⽤，产⽣交割，阻碍位错运动；反应⽣成固定位错，使位错难以运动；位错增殖，位错密度增⼤，增⼤了位错运动的阻⼒。
利：强化⾦属的重要⼿段；使⾦属材料压⼒加⼯得以顺利进⾏；使⾦属零构件得以抵抗偶然过载。
材料科学简答题1.什么是材料科学？材料科学是一门研究材料性质、结构和性能的学科。
它涵盖了多种材料，包括金属、陶瓷、高分子和复合材料等。
材料科学的目标是理解材料的基本特性以及如何设计、制备和改进材料，以满足不同应用的需求。
2.材料的分类有哪些？根据材料的组成和性质，材料可以分为以下几类：- 金属材料：由金属元素组成的材料，具有良好的导电性和热导性。
- 陶瓷材料：由非金属元素组成的材料，通常具有良好的耐高温性和化学稳定性。
- 高分子材料：由大分子化合物组成的材料，如塑料和橡胶，具有良好的可塑性和绝缘性能。
- 复合材料：由不同种类材料组合而成的材料，具有优异的特性，如高强度和轻质化。
3.材料的性能评价指标有哪些？评价材料性能的指标可以根据具体的应用需求而有所不同，但通常包括以下几个方面：- 机械性能：如强度、硬度、韧性等。
- 热性能：如熔点、导热性、热膨胀系数等。
- 电性能：如电导率、介电常数、电阻率等。
- 光学性能：如透光性、折射率、反射率等。
- 化学性能：如腐蚀性、稳定性、耐热性等。
4.材料的结构对其性能有何影响？材料的结构与性能密切相关。
不同材料的结构包括晶体结构、非晶态结构和多相结构等。
结构的不同会影响材料的物理、化学和力学性能。
例如，晶体结构通常具有较高的硬度和强度，而非晶态结构则具有较高的可塑性和韧性。
5.材料科学的应用领域有哪些？材料科学在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：- 制造业：包括汽车制造、航空航天、电子产品等。
- 能源领域：如太阳能电池、燃料电池、储能材料等。
- 生物医学：如人工关节、生物材料等。
- 环境保护：如水处理、废物处理等。
- 建筑与土木工程：如高性能混凝土、耐候钢材等。
材料科学的应用广泛且不断发展，为各个领域的技术革新和进步提供了重要支持。
6.材料科学的发展趋势是什么？随着科技的不断进步和需求的变化，材料科学也在不断发展和创新。
未来的发展趋势包括：- 新材料的发展：如纳米材料、高性能复合材料等。
孪晶和滑移的特点：相同点：●宏观上，都是切应力作用下发生的剪切变形；●微观上，都是晶体塑性变形的基本形式，是晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对另一部分的移动过程；●两者都不会改变晶体结构；●从机制上看，都是位错运动结果。
不同点：●滑移不改变晶体的位相，孪生改变了晶体位向；●滑移是全位错运动的结果，而孪生是不全位错运动的结果；●滑移是不均匀切变过程，而孪生是均匀切变过程；●滑移比较平缓，应力应变曲线较光滑、连续，孪生则呈锯齿状；●两者发生的条件不同，孪生所需临界分切应力值远大于滑移，因此只有在滑移受阻情况下晶体才以孪生方式形变。
●滑移产生的切变较大（取决于晶体的塑性），而孪生切变较小，取决于晶体结构。
回复机制:1）低温回复（0.1－0.3Tm）点缺陷（空位和间隙原子)运动至晶界出或位错处消失、空位和间隙原子结合消失、空位结合成空位对。
结果导致点缺陷密度降低。
2）中温回复（0.3－0.5Tm）位错可以在滑移面上滑移或交滑移，使异号位错相遇相消，位错密度下降，位错缠结内部重新排列组合，使变形亚晶规整化。
3）高温回复（>0.5Tm）位错除滑移外，还可获得足够的能量产生攀移，使滑移面上不规整的位错重新分布，形成亚晶界和亚晶粒，使弹性畸变能降低。
位错攀移（＋滑移）→位错垂直排列（亚晶界）→多边化（亚晶粒）→弹性畸变能降低。
4）位错反应形成亚晶肖脱基缺陷离开平衡位置的原子迁移至晶体表面的正常格点位置，而晶体内仅留有空位，晶体中形成了肖特基缺陷滑移：是指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现象。
固溶强化：是指由于溶质原子的固溶而引起的强化效应。
扩散：由于物质中原子（或者其他的微观粒子）的微观热运动所引起的强化效应。
影响扩散的因素1.温度升高，扩散原子获得能量超越势垒几率增大，且空位浓度增大，有利扩散。
2.原子结合键越弱，Q越小，D越大。
3.在间隙固溶体中，扩散激活能较小，原子扩散较快；在置换固溶体中扩散激活能比间隙扩散大得多。
材料科学基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中，材料的基本组成单元是（）。
A. 分子B. 原子C. 离子D. 电子答案：B2. 金属的塑性变形主要是通过（）来实现的。
A. 弹性变形B. 位错运动C. 相变D. 断裂答案：B3. 在材料科学中，硬度的定义是（）。
A. 材料抵抗变形的能力B. 材料抵抗磨损的能力C. 材料抵抗压缩的能力D. 材料抵抗拉伸的能力答案：B4. 材料的热处理过程中，淬火的主要目的是（）。
A. 提高硬度B. 增加韧性C. 减少变形D. 提高导电性答案：A5. 以下哪种材料不属于复合材料？A. 碳纤维增强塑料B. 钢筋混凝土C. 不锈钢D. 玻璃钢答案：C二、填空题（每空1分，共20分）1. 材料的强度是指材料在受到______作用时，抵抗______的能力。
答案：外力；破坏2. 材料的断裂韧性是指材料在______条件下，抵抗______的能力。
答案：裂纹存在；断裂3. 材料的疲劳是指材料在______作用下，经过______循环后发生断裂的现象。
答案：交变应力；多次4. 材料的导热性是指材料在______条件下，抵抗______的能力。
答案：温度梯度；热量传递5. 材料的电导率是指材料在单位电场强度下，单位时间内通过单位面积的______。
答案：电荷量三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料的弹性模量和屈服强度的区别。
答案：弹性模量是指材料在弹性范围内，应力与应变的比值，反映了材料抵抗形变的能力。
屈服强度是指材料在受到外力作用下，从弹性变形过渡到塑性变形时的应力值，反映了材料抵抗塑性变形的能力。
2. 描述材料的疲劳破坏过程。
答案：材料的疲劳破坏过程通常包括三个阶段：裂纹的萌生、裂纹的扩展和最终断裂。
在交变应力作用下，材料内部的微裂纹逐渐扩展，当裂纹扩展到一定程度，材料无法承受继续增加的应力时，就会发生断裂。
3. 什么是材料的热处理？请列举几种常见的热处理方法。
材料科学基础试题及答案一、名词解释（每题5分，共25分）1. 晶体缺陷2. 扩散3. 塑性变形4. 应力5. 比热容二、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料属于金属材料？A. 玻璃B. 塑料C. 陶瓷D. 铜2. 下列哪种材料属于陶瓷材料？A. 铁B. 铝C. 硅酸盐D. 聚合物3. 下列哪种材料属于高分子材料？A. 玻璃B. 钢铁C. 聚乙烯D. 陶瓷4. 下列哪种材料属于半导体材料？A. 铜B. 铝C. 硅D. 铁5. 下列哪种材料属于绝缘体？A. 铜B. 铝C. 硅D. 玻璃三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述晶体结构的基本类型及其特点。
2. 请简述塑性变形与弹性变形的区别。
3. 请简述材料的热传导原理。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 计算一个碳化硅晶体的体积。
已知碳化硅的晶胞参数：a=4.05 Å，b=4.05 Å，c=8.85 Å，α=β=γ=90°。
2. 计算在恒定温度下，将一个100 cm³的铜块加热100℃所需的热量。
已知铜的比热容为0.39J/(g·℃)，铜的密度为8.96 g/cm³。
五、论述题（每题20分，共40分）1. 论述材料科学在现代科技发展中的重要性。
2. 论述材料制备方法及其对材料性能的影响。
答案：一、名词解释（每题5分，共25分）1. 晶体缺陷：晶体在生长过程中，由于外界环境的影响，导致其内部结构出现不完整或不符合理想周期性排列的现象。
2. 扩散：物质由高浓度区域向低浓度区域自发地移动的过程。
3. 塑性变形：材料在受到外力作用下，能够产生永久变形而不恢复原状的性质。
4. 应力：单位面积上作用于材料上的力。
5. 比热容：单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
二、选择题（每题2分，共20分）1. D2. C3. C4. C5. D三、简答题（每题10分，共30分）1. 晶体结构的基本类型及其特点：晶体结构的基本类型有立方晶系、四方晶系、六方晶系和单斜晶系。
材料科学基础试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学主要研究的是材料的哪些方面？A. 材料的加工方法B. 材料的微观结构C. 材料的性能D. 所有以上选项答案：D2. 金属材料的强度主要取决于其什么？A. 化学成分B. 微观结构C. 宏观尺寸D. 外部环境答案：B3. 以下哪个不是材料的力学性能？A. 硬度B. 韧性C. 导热性D. 弹性答案：C4. 陶瓷材料通常具有哪些特性？A. 高熔点B. 低热导率C. 低电导率D. 所有以上选项答案：D5. 聚合物材料的哪些特性使其在许多应用中受到青睐？A. 可塑性B. 轻质C. 良好的化学稳定性D. 所有以上选项答案：D二、填空题（每空1分，共10分）6. 材料的微观结构包括_______、_______和_______。
答案：晶粒、晶界、相界7. 材料的热处理过程通常包括_______、_______和_______。
答案：加热、保温、冷却8. 金属的塑性变形主要通过_______机制进行。
答案：位错滑移9. 材料的断裂韧性是指材料在_______条件下抵抗断裂的能力。
答案：受到冲击或应力集中10. 复合材料是由两种或两种以上不同_______的材料组合而成。
答案：性质三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述金属的疲劳现象及其影响因素。
答案：金属疲劳是指金属在反复加载和卸载过程中，即使应力水平低于材料的屈服强度，也可能发生断裂的现象。
影响金属疲劳的因素包括应力幅度、加载频率、材料的微观结构、环境条件等。
12. 解释什么是相图，并说明其在材料科学中的重要性。
答案：相图是表示不同组分在特定条件下的相平衡状态的图形。
它在材料科学中的重要性体现在帮助科学家和工程师理解材料的相变行为，预测材料的性能，以及指导材料的加工和应用。
13. 描述聚合物材料的玻璃化转变温度（Tg）及其对聚合物性能的影响。
答案：玻璃化转变温度是聚合物从玻璃态转变为橡胶态的温度。
材料科学基础试题及答案一、选择题1. 下列关于材料的定义，正确的是：A. 材料是指由天然资源或人工合成的物质，用于满足人类需求的实体。
B. 材料是指具有一定形态和组织结构的物质，能够展现出特定的性能和功能。
C. 材料是指具有一定物理、化学特征的物质，通过特定的加工过程得到的产品。
D. 材料是指用于制造产品的原始原料，主要包括金属、塑料和木材等。
答案：A2. 下列关于材料分类的说法，正确的是：A. 根据组成方式可将材料分为金属材料、非金属材料和半导体材料。
B. 根据材料的用途可将材料分为结构材料、功能材料和生物医用材料。
C. 根据材料的产生方式可将材料分为天然材料、人工合成材料和再生材料。
D. 根据材料的电导性可将材料分为导电材料、绝缘材料和半导体材料。
答案：B3. 下列关于材料性能的描述，正确的是：A. 机械性能是指材料的硬度、强度、韧性等方面的性质。
B. 热性能是指材料在热环境下的稳定性和导热性等方面的性质。
C. 光学性能是指材料对光的吸收、传输和反射等方面的性质。
D. 电磁性能是指材料对电磁波的传导和屏蔽等方面的性质。
答案：A二、填空题1. 下列是常见材料的表征方法中，________是通过观察材料的形貌、组织结构和晶体形态等方面对材料进行表征的方法。
答案：显微镜观察2. __________是材料用于测量、感知、存储、处理等方面的性能和功能。
答案：功能材料3. __________是制备金属材料的常用加工方法之一，通过热处理和机械加工使材料形成所需形状和性能。
答案：冶金加工三、简答题1. 请简述材料的晶体结构及其对材料性能的影响。
答：材料的晶体结构是指材料中原子、离子或分子的排列方式和周期性特征。
不同的晶体结构决定了材料的特定性能。
例如，金属材料的晶体结构主要为面心立方、体心立方和密堆积等形式，这种结构使金属具有优良的导电性和可塑性。
另外，晶体结构还影响材料的硬度、热膨胀性、熔点等性能。
因此，了解材料的晶体结构对于研究和设计高性能材料具有重要意义。
材料科学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中的“四要素”不包括以下哪一项？A. 组成B. 结构C. 性能D. 工艺2. 以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜3. 材料的强度和硬度通常与以下哪个因素无关？A. 化学成分B. 微观结构C. 温度D. 颜色4. 金属材料的塑性变形主要发生在哪种晶体结构中？A. 面心立方（FCC）B. 体心立方（BCC）C. 六方密排（HCP）D. 非晶态5. 陶瓷材料的主要特点是什么？A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高导电性6. 以下哪种材料是高分子材料？A. 玻璃B. 橡胶C. 石墨D. 陶瓷7. 材料的疲劳寿命与以下哪个因素无关？A. 应力水平B. 材料的疲劳极限C. 环境温度D. 材料的颜色8. 以下哪种合金属于铁基合金？A. 铝合金B. 铜合金C. 钛合金D. 不锈钢9. 材料的断裂韧性通常与以下哪个因素有关？A. 材料的密度B. 材料的弹性模量C. 材料的微观结构D. 材料的导热性10. 以下哪种方法不能用于材料的表面处理？A. 镀层B. 热处理C. 喷砂D. 抛光答案：1. D2. C3. D4. A5. C6. B7. D8. D9. C10. B二、填空题（每空1分，共10分）1. 材料的______和______是决定其性能的两个基本要素。
2. 金属材料的腐蚀主要分为化学腐蚀和______。
3. 材料的疲劳是指在______作用下，材料发生断裂的现象。
4. 陶瓷材料的主要成分是______。
5. 高分子材料的分子结构通常是______结构。
6. 材料的热处理包括______、正火、回火和______。
7. 材料的断裂韧性是指材料在______条件下的断裂能力。
8. 合金的组成元素通常分为基体元素和______。
9. 材料的硬度与材料的______和微观结构有关。
10. 材料的导热性是指材料在温度梯度作用下的______能力。
材料科学试题及答案一、单项选择题（每题1分，共10分）1. 材料科学中，金属的塑性变形主要通过哪种机制实现？A. 位错运动B. 相变C. 晶界迁移D. 原子扩散答案：A2. 下列哪种材料属于复合材料？A. 钢B. 塑料C. 陶瓷D. 碳纤维增强塑料答案：D3. 材料的硬度通常用哪种方法来测定？A. 拉伸试验B. 压缩试验C. 冲击试验D. 布氏硬度试验答案：D4. 陶瓷材料的主要特点是什么？A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高导电性答案：C5. 下列哪种金属具有最好的耐腐蚀性？A. 铁B. 铜C. 铝D. 不锈钢答案：D6. 材料的断裂韧性通常用来衡量什么？A. 材料的强度B. 材料的塑性C. 材料的韧性D. 材料的硬度答案：C7. 材料科学中，热处理的目的是什么？A. 提高材料的硬度B. 改变材料的微观结构C. 增加材料的重量D. 减少材料的成本答案：B8. 下列哪种材料的导热性能最好？A. 木材B. 塑料C. 金属D. 玻璃答案：C9. 材料的疲劳破坏通常发生在哪种条件下？A. 静态载荷B. 动态载荷C. 冲击载荷D. 腐蚀环境答案：B10. 材料的弹性模量表示什么？A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 材料的刚度答案：D二、多项选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪些因素会影响材料的强度？A. 材料的微观结构B. 材料的表面处理C. 材料的尺寸D. 材料的化学成分答案：A B D2. 材料的断裂通常有哪几种类型？A. 脆性断裂B. 韧性断裂C. 疲劳断裂D. 腐蚀断裂答案：A B C D3. 金属材料的热处理方法包括哪些？A. 退火B. 淬火C. 正火D. 时效答案：A B C D4. 下列哪些材料属于高分子材料？A. 橡胶B. 塑料C. 纤维D. 金属答案：A B C5. 材料的导电性受哪些因素影响？A. 材料的微观结构B. 材料的化学成分C. 材料的温度D. 材料的表面处理答案：A B C三、判断题（每题1分，共10分）1. 材料的硬度和强度是相同的概念。
可编辑修改精选全文完整版材料科学基础---简答题(总14页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第二部分简答题第一章原子结构1、原子间的结合键共有几种各自的特点如何【11年真题】答：（1）金属键：基本特点是电子的共有化，无饱和性、无方向性，因而每个原子有可能同更多的原子结合，并趋于形成低能量的密堆结构。
当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时不至于破坏金属键，这就使得金属具有良好的延展性，又由于自由电子的存在，金属一般都具有良好的导电性和导热性能。
（2）离子键：正负离子相互吸引，结合牢固，无方向性、无饱和性。
因此，七熔点和硬度均较高。
离子晶体中很难产生自由运动的电子，因此他们都是良好的电绝缘体。
（3）共价键：有方向性和饱和性。
共价键的结合极为牢固，故共价键晶体具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点。
共价结合的材料一般是绝缘体，其导电能力较差。
（4）范德瓦尔斯力：范德瓦尔斯力是借助微弱的、瞬时的电偶极矩的感应作用，将原来稳定的原子结构的原子或分子结合为一体的键合。
它没有方向性和饱和性，其结合不如化学键牢固。
（5）氢键：氢键是一种极性分子键，氢键具有方向性和饱和性，其键能介于化学键和范德瓦耳斯力之间。
2、陶瓷材料中主要结合键是什么？从结合键的角度解释陶瓷材料所具有的特殊性能。
【模拟题一】答：陶瓷材料中主要的结合键是离子键和共价键。
由于离子键和共价键很强，故陶瓷的抗压强度很高、硬度很高。
因为原子以离子键和共价键结合时，外层电子处于稳定的结构状态，不能自由运动，故陶瓷材料的熔点很高，抗氧化性好、耐高温、化学稳定性高。
第二章固体结构1、为什么密排六方结构不能称为一种空间点阵【11年真题】答：空间点阵中每个阵点应该具有完全相同的周围环境。
密排六方晶体结构位于晶胞内的原子具有不同的周围环境。
如将晶胞角上的一个原子与相应的晶胞之内的一个原子共同组成一个阵点，这样得出的密排六方结构应属于简单六方点阵。
1 孪晶和滑移的特点:相同点: ●宏观上,都是切应力作用下发生的剪切变形; ●微观上,都是晶体塑性变形的基本形式,是晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对另一部分的移动过程; ●两者都不会改变晶体结构; ●从机制上看,都是位错运动结果. 不同点: ●滑移不改变晶体的位相,孪生改变了晶体位向; ●滑移是全位错运动的结果,而孪生是不全位错运动的结果; ●滑移是不均匀切变过程,而孪生是均匀切变过程; ●滑移比较平缓,应力应变曲线较光滑,连续,孪生则呈锯齿状; ●两者发生的条件不同,孪生所需临界分切应力值远大于滑移,因此只有在滑移受阻情况下晶体才以孪生方式形变. ●滑移产生的切变较大(取决于晶体的塑性) ,而孪生切变较小,取决于晶体结构.2回复机制:1) 低温回复(0.1-0.3Tm) 点缺陷(空位和间隙原子)运动至晶界出或位错处消失,空位和间隙原子结合消失,空位结合成空位对. 结果导致点缺陷密度降低. 2)中温回复(0.3-0.5Tm) 位错可以在滑移面上滑移或交滑移,使异号位错相遇相消,位错密度下降,位错缠结内部重新排列组合,使变形亚晶规整化. 3)高温回复(>0.5Tm) 位错除滑移外,还可获得足够的能量产生攀移,使滑移面上不规整的位错重新分布, 形成亚晶界和亚晶粒,使弹性畸变能降低. 位错攀移(+滑移)→位错垂直排列(亚晶界) → 多边化(亚晶粒) → 弹性畸变能降低. 4)位错反应形成亚晶肖脱基缺陷离开平衡位置的原子迁移至晶体表面的正常格点位置,而晶体内仅留有空位,晶体中形成了肖特基缺陷3 滑移: 滑移:是指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现象.4 固溶强化: 是指由于溶质原子的固溶而引起的强化效应.5扩散: 扩散:由于物质中原子(或者其他的微观粒子)的微观热运动所引起的强化效应. 影响扩散的因素1. 温度升高,扩散原子获得能量超越势垒几率增大,且空位浓度增大,有利扩散. 2. 原子结合键越弱,Q 越小,D 越大. 3. 在间隙固溶体中,扩散激活能较小,原子扩散较快;在置换固溶体中扩散激活能比间隙扩散大得多. 4. 晶体的致密度越高,原子扩散时的路径越窄,产生的晶格畸变越大,同时原子结合能也越大,使得扩散激活能越大,扩散系数减小. 5. 晶粒尺寸越小,金属的晶界面积越多,晶界扩散对扩散系数的贡献就越大. 6. 晶体中的位错对扩散也有促进作用7. 化学成分影响:若增加浓度能使原子的Q 减小,而D0 增加,则D 增大.6 多晶体塑性变形的过程主要为变形的传递和协调1,变形的传递当多晶体中少数取向有利的晶粒开始滑移时, 当一个晶粒位错在某滑移系上动作后, 位错遇到晶粒便塞积起来, 位错的塞积便会产生很大的应力集中, 应力集中使临近晶粒的位错源启动, 原来取向不利的经理开始变形, 相邻晶粒的变形时位错塞积产生的应力集中得以松弛,滑移传递. 2,变形的协调假如多晶体在变形时各个晶粒的自身变形都像单晶体一样, 彼此独立变形互相不约束, 那么在晶界附近变形将是不连续的,会出现空隙或裂缝,为了适应变形的协调,要求临近晶粒的晶界附近区域有几个滑移系动作,就是已变形晶粒自身,除了变形的主滑移系外,在晶界附件也要求有几个滑移系同时动作. 当有大量晶粒发生滑移后,金属便显示出明显的塑性变形.7 多晶体金属塑性变形的特点1.各晶粒变形的不同时性和不均匀性.2.各晶粒变形的相互协调性,需要五个以上的独立滑移系同时动作.3.滑移的传递,必须激发相邻晶粒的位错源.4.多晶体的变形抗力比单晶体大,变形更不均匀.5.塑性变形时,导致一些物理,化学性能的变化.6.时间性,多晶体金属塑性变形需要一个过程.8 晶粒大小对材料强度和塑性的影响材料晶粒越细,室温强度越高,塑性越好,称为细晶强化. 位错理论解释材料晶粒越细,强度越高,塑性越好. 在外加切应力作用下,位错沿着某个滑移面运动,当位错运动至晶界受阻,便塞积起来,产生了应力集中.由于粗品粒晶界塞积的位锗数多,产生的应力集中较大,更容易使相邻晶粒的位错源开动,即在较低的外力下就开始塑性交形,因而粗品粒的屈服强度较低.9回复再结晶的组织和化学性能的变化1. 组织的变化回复阶段:显微组织仍为纤维状,无可见变化,高温回复阶段,胞状位错结构转变为亚晶;再结晶阶段:变形晶粒通过形核长大,逐渐转变为新的无畸变的等轴晶粒. 2.力学性能的变化回复阶段:强度,硬度略有下降,塑性略有提高. 再结晶阶段:强度,硬度明显下降,塑性明显提高.10 影响再结晶的因素1 退火温度.温度越高,再结晶速度越大. 2 变形量.变形量越大,再结晶温度越低;随变形量增大,再结晶温度趋于稳定;变形量低于一定值,再结晶不能进行. 3 原始晶粒尺寸.晶粒越小,驱动力越大;晶界越多,有利于形核. 4 微量溶质元素.阻碍位错和晶界的运动,不利于再结晶. 5 第二分散相.间距和直径都较大时,提高畸变能,并可作为形核核心,促进再结晶;直径和间距很小时,提高畸变能,但阻碍晶界迁移,阻碍再结晶.11置换固溶体与间隙固溶体的区别1, 置换固溶体是由溶质原子占据溶剂原子晶格的结点位置而形成的,间隙固溶体是由溶质原子进入溶剂原子晶格的间隙中而形成的. 2, 置换固溶体中溶质与溶剂可以有限固溶也可以无限固溶,而间隙固溶体只有原子半径接近于溶剂晶格某些间隙半径的溶质原子才有可能进入晶格的间隙中而形成,只能是有限固溶体.12固溶体结晶与纯金属结晶的不同之处1. 固溶体结晶石在一定温度范围内完成的,而纯金属结晶是在恒温下完成的.2. 合金结晶, 结晶出的固相与共存液相的成分不同, 即选分结晶, 而纯金属在结晶过程中, 固相与液相的成分始终是相同的13. 晶体与非晶体的区别。
答：晶体和非晶体的共同点是都是固体；晶体和非晶体的重要区别是：晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点．14. 典型的金属晶体结构有哪些？答：体心立方晶格，面心立方晶格，密排立方晶格15 面心立方，体心立方和密排六分晶体的滑移面和滑移方向分别是什么？答：体心立方结构的滑移面是｛110｝面，滑移方向是<111>，面心立方滑移面{111},滑移方向<110>；密排六方滑移面｛0001｝，滑移方向<11-20>。
16. 面心立方晶体中原子的密排面和密排方向分别是什么？答：面心立方晶体中原子的密排面是（111）面心立方晶体中原子的密排方向[111]17. 试述晶体缺陷的类型及其主要特点。
18 试比较均匀行核与非均匀行核的异同点，并说明为什么非均匀行核比均匀行核更容易进行，19三元相图的水平截面能分析合金结晶过程的什么问题？20. 三元相图的垂直截面能分析合金结晶过程的什么问题？21 马氏体转变的主要特点答：1、切变共格和表面浮凸现象 2、马氏体转变的无扩散性 3、具有一定的位向关系和惯习面 4、马氏体转变时在一个温度范围内完成的 5、马氏体转变具有可逆性和形状记忆性6，马氏体转变的不完全行（含碳量越大，马氏体硬度越大）22 为何钢中马氏体具有高硬度？答：过饱和碳引起马氏体晶格点阵强烈的剧烈畸变，从而阻碍位错的运动，所以马氏体具有高硬度！23，回复，再结晶和晶粒长大的定义和驱动力答：再结晶的定义：当冷变形金属加热到足够高的温度以后,会在变形最剧烈的区域产生新的等轴晶粒来代替原来的变形晶粒,这个过程称为再结晶.冷变形金属再结晶后,其冷变形组织完全消失,加工硬化状态也随之消失,金属重新获得冷变形前的性能。
24铸件三晶区的形成原因？答：25聚合物按工艺分为哪五种？答：塑料，橡胶，纤维i，胶粘剂，涂料26复合材料按增强材料分为哪三种？答：纤维增强复合材料，粒子增强复合材料，叠层复合材料。
27试述形变度对金属材料结晶后晶粒大小的影响规律？答：28何为临界温度？在工业生产中有何意义？答：形变量很小时，储存能少，不足以发生再结晶，故退火后晶粒尺寸不变；能发生再结晶的最小形变度通常在2%---8%范围内，此时驱动力小，行核率低，最终能长大的晶粒个数少，再结晶退火晶粒特别粗大，称为“临界温度”28改善陶瓷脆性的途径有哪些？是说明机理？答：1.降低陶瓷的微裂纹尺寸，断裂力学将裂纹扩展时的*σ，称为断裂韧性K。
及σ=K/，K是材料固有的性能。
由上式可知，断裂强度σ与断裂尺寸的平方根成反比，裂纹尺寸越大，断裂强度越低。
所以提高强度的方法是：获得细小晶粒，防止晶界应力过大产生裂纹，并降低裂纹尺寸。
此外，降低气孔所占分数，降低气孔尺寸哟课提高强度。
2.陶瓷的相变韧性 3.纤维补强，利用强度及弹性模量均较高纤维，使之均匀分布于陶瓷基体中。
当这种复合材料受到外加负荷时，可将一部分负荷传递到纤维上去，减轻了陶瓷本身的负担，其次，瓷体中的纤维可阻止裂纹的扩散，从而改善瓷体的脆性。
29、测定扩散系数的方法。
示踪原子扩散方法、化学扩散方法、弛豫方法、核方法。
30、产生柯肯达尔效应的原因由于两种原子以不同速度相对扩散而造成标记面的漂移。
31、影响扩散系数的因素：温度、晶体结构及固溶体类型、各向异性、第三组元、晶体缺陷、32、稳定化合物：是指具有一定的熔点，而且在熔点以下都能保持自身固有的结构而不发生分解的化合物。
33、二元相图的几何规律：1.两个单相区只能交与一点，而不能交成线段、2.两个单相区之间，必定是一个由这两个单相构成的两相区、3三相共存区，必定是一条水平线，该水平线必须与由这3个相组合而成的3个两相区相邻、4如果两个恒温转变中有两个是相同的相，那么在这两条水平线之间一定是由这两个相组成的两相区、5.两相区和单相区的分界线与三相等温水平线相交，则分界线的延长线进入另一个两相区，而不会进入单相区。
34、相区接触法则：在二元系相图中，相邻相区中相的数目只能相差一个，这一规律称作相区接触法则。
35、晶胞的选取原则1.几何形状与晶体具有同样的对称性、2.平面六面体内相等的棱与角的数目最多、3.当平行六面体棱间有直角时，直角数目最多、4.在满足上述条件下，晶包体积应最小。
36、形成置换固溶体的条件和影响溶解度因素:1.条件：溶质取代了溶剂中原子或离子所形成的固溶体、2影响：原子或离子的尺寸的影响、晶体结构类型的影响、电负性的影响、电子浓度的影响。
37、碳对铁碳合金的组织与性能的影响:1.碳对铁碳合金平衡组织的影响：当含碳量增加时，使铁碳合金组成相的相对含量发生变化，从而导致不同性质的结晶。
2.碳对合金机械性能的影响：当含碳量达到0.77%时，铁碳合金不仅具有较高的强度和硬度，也具有一定的塑性和韧性，当>0.77%时，铁碳合金的塑性韧性降低。
3.碳对合金工艺性能的影响：38、写出下列缺陷反应式：(1) CaCl2固溶在NaCl晶体中(产生正离子空位，生成置换型SS)CaCl2+2NaCl→→Ca·Na+2Clcl+V’Na(2) MgO固溶在Na2O晶体中(产生正离子空位，生成置换型SS)MgO+Na2O→→Mg·Na+Oo+V’Na(3) Al2O3固溶在MgO晶体中(产生正离子空位，生成置换型SS)Al2O3+3MgO→→2Al·Mg+3Oo+V”Mg(4) YF3固溶在CaF2晶体中(产生正离子空位，生成置换型SS)2YF3+2CaF2→→2Y·Ca+6F F+V”Ca(5) MgO固溶在ZrO2晶体中(产生负离子空位，生成置换型SS)MgO+ZrO2→→Mg”zr+Oo+V··o39、材料科学基础《材料科学基础》系统地介绍了材料科学的基础理论，探讨材料的共性和普遍规律。
