无机材料科学基础考研模拟试卷7

选择题
晶体中原子或离子的排列方式是：
A. 完全无序
B. 局部有序，整体无序
C. 完全有序（正确答案）
D. 介于有序与无序之间
下列哪一项是描述晶体结构的基本单位？
A. 晶胞（正确答案）
B. 晶粒
C. 晶界
D. 晶系
在金属材料的强化机制中，通过细化晶粒来提高材料强度的方法称为：
A. 固溶强化
B. 细晶强化（正确答案）
C. 位错强化
D. 沉淀强化
下列哪种晶体结构具有最高的配位数？
A. 体心立方结构
B. 面心立方结构（正确答案）
C. 简单立方结构
D. 密排六方结构
材料的硬度与其塑性变形抗力之间的关系是：
A. 无关
B. 硬度越高，塑性变形抗力越小
C. 硬度越高，塑性变形抗力越大（正确答案）
D. 仅在特定条件下相关
在二元合金相图中，共晶点表示的是：
A. 两种组元在固态下完全互溶的点
B. 两种组元在液态下完全互溶的点
C. 合金在某一温度下，由液相同时结晶出两种不同成分固相的点（正确答案）
D. 合金开始发生固态相变的温度点
下列哪种现象是金属材料在冷却过程中，由于溶质原子在固溶体中的溶解度变化而引起的？
A. 过饱和固溶体的分解（正确答案）
B. 调幅分解
C. 共析转变
D. 马氏体转变
在铁碳合金中，随着碳含量的增加，材料的强度和硬度通常会：
A. 降低
B. 保持不变
C. 增加（正确答案）
D. 先增加后降低
下列哪种缺陷是晶体中原子排列偏离理想位置，但仍保持晶体结构不变的情况？
A. 点缺陷
B. 线缺陷
C. 面缺陷
D. 晶格畸变（正确答案）。

无机材料科学基础考研题库无机材料科学基础考研题库无机材料科学是材料科学的重要分支之一，涉及到无机材料的合成、结构、性能和应用等方面。

对于考研学子来说，掌握无机材料科学的基础知识是非常重要的。

下面将为大家提供一些无机材料科学基础的考研题库，以供学习参考。

一、选择题1. 下列哪种无机材料是典型的半导体材料？A. 铜B. 铝C. 硅D. 铁2. 钙钛矿结构是一种常见的无机材料结构，下列哪种材料属于钙钛矿结构？A. 钛酸钠B. 硫化铁C. 氧化铝D. 硫化镉3. 金刚石是一种典型的碳基无机材料，它的晶体结构属于下列哪种结构类型？A. 立方晶系B. 正交晶系C. 单斜晶系D. 六方晶系4. 下列哪种无机材料是属于陶瓷材料？B. 铜合金C. 硅胶D. 氧化铝5. 下列哪种无机材料是属于高分子材料？A. 聚乙烯B. 硅胶C. 硫化镉D. 氧化铝二、判断题1. 氧化铝是一种常见的无机材料，它具有良好的导电性。

A. 正确B. 错误2. 碳纳米管是一种典型的无机材料，具有良好的导电性和导热性。

A. 正确B. 错误3. 陶瓷材料具有良好的耐高温性和耐腐蚀性，适用于制作高温工具和化学容器等。

A. 正确B. 错误4. 金属材料具有良好的导电性和导热性，适用于制作电子元件和散热器等。

A. 正确5. 高分子材料具有良好的柔韧性和可塑性，适用于制作塑料制品和橡胶制品等。

A. 正确B. 错误三、简答题1. 请简要介绍无机材料科学的研究内容和应用领域。

2. 请简要介绍无机材料的合成方法和常见的合成技术。

3. 请简要介绍无机材料的结构分类和晶体结构类型。

4. 请简要介绍无机材料的性能表征方法和常见的表征技术。

5. 请简要介绍无机材料的应用领域和发展前景。

四、论述题1. 无机材料科学在能源领域的应用与发展。

2. 无机材料科学在环境保护领域的应用与发展。

3. 无机材料科学在生物医学领域的应用与发展。

4. 无机材料科学在信息技术领域的应用与发展。

考研材料科学基础题库与答案考研材料科学基础是一门重要的专业课程，对于想要在材料领域深入研究的同学来说，掌握这门课程的知识至关重要。

以下为大家整理了一套较为全面的考研材料科学基础题库，并附上详细的答案解析，希望能对大家的备考有所帮助。

一、晶体结构1、画出面心立方（FCC）和体心立方（BCC）晶体结构的晶胞，并分别计算其原子半径与晶格常数之间的关系。

答案：面心立方（FCC）晶胞中，原子半径 r 与晶格常数 a 的关系为 r ＝√2a/4；体心立方（BCC）晶胞中，原子半径 r 与晶格常数 a 的关系为 r ＝√3a/4。

2、简述晶体结构与空间点阵的区别。

答案：晶体结构是指晶体中原子、离子或分子的具体排列方式，它不仅包括空间点阵的形式，还包括原子的种类、数量以及它们之间的相互作用等。

而空间点阵是将晶体结构中的质点抽象为几何点，所得到的几何图形，它只反映质点的分布规律和周期性。

二、晶体缺陷1、什么是点缺陷？点缺陷有哪些类型？答案：点缺陷是指在晶体中三维方向上尺寸都很小的缺陷。

点缺陷的类型主要包括空位、间隙原子和杂质原子。

2、简述位错的基本类型及它们的运动方式。

答案：位错的基本类型有刃型位错和螺型位错。

刃型位错的运动方式有滑移和攀移；螺型位错的运动方式只有滑移。

三、凝固与结晶1、简述纯金属结晶的条件和过程。

答案：纯金属结晶的条件是要有一定的过冷度。

结晶过程包括形核和长大两个阶段。

形核又分为均匀形核和非均匀形核。

均匀形核是依靠液态金属本身的结构起伏自发地形成晶核；非均匀形核是依靠液态金属中存在的固态杂质或容器壁等现成表面形成晶核。

长大过程是晶核形成后，原子不断向晶核表面堆砌，使晶核不断长大，直至液态金属全部转变为固态晶体。

2、比较均匀形核和非均匀形核的异同。

答案：相同点：都是形核的方式，都需要一定的过冷度，都包含形核功。

不同点：均匀形核依靠液态金属本身的结构起伏自发形成晶核，所需的过冷度较大，形核功较大；非均匀形核依靠现成表面形成晶核，所需过冷度较小，形核功较小。

材料科学基础考研题库材料科学基础考研题库材料科学作为一门交叉学科，涉及材料的结构、性能、制备和应用等多个方面。

对于考研学子而言，掌握材料科学基础知识是非常重要的。

为了帮助大家更好地备考，我整理了一些材料科学基础的考研题库，希望对大家有所帮助。

一、选择题1. 下列哪个元素不是构成大多数金属材料的主要元素？A. 铁B. 铝C. 碳D. 铜2. 以下哪个不是材料的力学性能？A. 强度B. 韧性C. 硬度D. 导电性3. 以下哪个不是材料的热性能？A. 热膨胀系数B. 热导率C. 熔点D. 硬度4. 以下哪个不是材料的物理性能？A. 密度B. 热膨胀系数C. 热导率D. 硬度5. 下列哪个不是材料的晶体结构类型？A. 立方晶系B. 正交晶系C. 六方晶系D. 圆柱晶系二、填空题1. 材料的________是指材料在受力时发生形变的能力。

2. 材料的________是指材料在受力下发生破坏的能力。

3. 材料的________是指材料在受力下发生塑性变形的能力。

4. 材料的________是指材料在受力下发生弹性变形的能力。

5. 材料的________是指材料在受力下发生断裂的能力。

三、简答题1. 请简要介绍一下金属材料的晶体结构类型及其特点。

2. 请简要介绍一下陶瓷材料的种类及其应用领域。

3. 请简要介绍一下高分子材料的种类及其应用领域。

4. 请简要介绍一下复合材料的种类及其应用领域。

5. 请简要介绍一下半导体材料的特点及其应用领域。

四、计算题1. 一根钢材的长度为10cm，受力后变形为10.2cm，请计算该钢材的应变。

2. 一块材料的面积为50cm²，受力为100N，请计算该材料的应力。

3. 一根铜材的长度为20cm，受力后变形为20.2cm，请计算该铜材的应变。

4. 一块材料的长度为10cm，受力为100N，请计算该材料的应力。

5. 一根铝材的应变为0.002，长度为10cm，请计算该铝材的变形。

材料科学基础试卷一、选择题1. 在以下选项中，哪个是材料科学研究的基本目标？A. 提高材料的性能和寿命B. 制定新的材料标准C. 推动材料的商业化应用D. 减少材料的生产成本2. 下列哪个属于材料科学的主要研究内容？A. 材料的机械性能B. 材料的表面处理技术C. 材料的市场价值评估D. 材料的生产工艺3. 晶体结构的表征常用的方法是什么？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 扫描电子显微镜（SEM）C. 傅里叶变换红外光谱（FTIR）D. X射线衍射（XRD）4. 以下哪项不是观察材料中晶体缺陷的常用方法？A. 透射电子显微镜（TEM）B. 扫描电子显微镜（SEM）C. 热重分析仪（TGA）D. X射线衍射（XRD）5. 玻璃是一种无序非晶体，其特点是什么？A. 有定型的几何结构B. 具有较高的强度和硬度C. 没有明确的熔点D. 可通过加热重新晶化二、简答题1. 请简述材料科学的定义和研究对象。

材料科学是研究材料的组成、结构、性能和制备工艺等方面的学科。

它的研究对象包括金属、陶瓷、聚合物、复合材料等各种材料的性质和行为。

2. 简要介绍一下晶体和非晶体的区别。

晶体具有有序的、周期性的原子结构，其原子排列呈现规则的几何形态。

非晶体则没有明确的周期性结构，其原子排列无序。

3. 请简述材料的力学性能和热学性能分别指的是什么。

材料的力学性能指材料在外力作用下的表现，包括强度、硬度、韧性等。

热学性能指材料在温度变化下的行为，包括热膨胀系数、热导率等。

4. 请列举一种主要的材料表面处理技术，并简述其原理。

一种主要的材料表面处理技术是阳极氧化。

其原理是将金属材料作为阳极，通过在电解液中施加电流，使得金属表面产生氧化反应形成氧化膜，从而提高材料的耐腐蚀性和表面硬度。

5. 简述材料的疲劳破坏机理。

材料的疲劳破坏是在交变载荷作用下产生的、逐渐发展的、具有累积性的破坏。

其机理是在应力作用下，材料内部会逐渐形成裂纹，裂纹扩展到一定程度后导致材料断裂。

专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 材料的四大基本性能中，下列哪一项是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力？A. 塑性B. 硬度C. 韧性D. 耐磨性2. 下列哪种晶体结构类型不具有滑移系？A. 面心立方B. 体心立方C. 六方最密D. 简单立方A. 钢铁B. 铝合金C. 玻璃D. 橡胶4. 下列哪个过程是纯金属凝固过程中原子排列从不规则到规则的过程？A. 凝固B. 凝固前沿C. 枝晶生长D. 偏析A. X射线衍射B. 扫描电镜C. 热分析D. 拉曼光谱二、判断题（每题1分，共5分）1. 材料的强度是指材料在外力作用下发生塑性变形的能力。

（错）2. 陶瓷材料的断裂韧性一般较低，因此容易发生断裂。

（对）3. 材料的熔点越高，其热稳定性越好。

（对）4. 晶体中的位错密度越高，材料的强度越高。

（错）5. 材料的疲劳寿命与加载频率成正比。

（错）三、填空题（每题1分，共5分）1. 材料的四大基本性能包括：____、____、____、____。

2. 晶体中原子排列的最小重复单元称为：____。

3. 金属材料在塑性变形过程中，位错的运动方式主要有：____、____、____。

4. 陶瓷材料的烧结过程主要包括：____、____、____。

5. 材料的热处理工艺主要包括：____、____、____。

四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述晶体与非晶体的区别。

2. 什么是位错？它在材料中的作用是什么？3. 简述纯金属凝固过程中晶粒长大的驱动力。

4. 什么是材料的疲劳？影响材料疲劳寿命的因素有哪些？5. 简述材料表面改性的目的和方法。

五、应用题（每题2分，共10分）1. 已知某金属的屈服强度为200MPa，求在拉伸过程中，当应力达到150MPa时，该金属的塑性应变是多少？2. 一块玻璃在室温下受到外力作用，为什么容易发生脆性断裂？3. 有一块铝合金，其熔点为660℃，现将其加热至700℃，请分析其组织结构可能发生的变化。

（完整版）⽆机材料科学基础习题与解答完整版第⼀章晶体⼏何基础1-1 解释概念：等同点：晶体结构中，在同⼀取向上⼏何环境和物质环境皆相同的点。

空间点阵：概括地表⽰晶体结构中等同点排列规律的⼏何图形。

结点：空间点阵中的点称为结点。

晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。

对称：物体相同部分作有规律的重复。

对称型：晶体结构中所有点对称要素（对称⾯、对称中⼼、对称轴和旋转反伸轴）的集合为对称型，也称点群。

晶类：将对称型相同的晶体归为⼀类，称为晶类。

晶体定向：为了⽤数字表⽰晶体中点、线、⾯的相对位置，在晶体中引⼊⼀个坐标系统的过程。

空间群：是指⼀个晶体结构中所有对称要素的集合。

布拉菲格⼦：是指法国学者 A.布拉菲根据晶体结构的最⾼点群和平移群对称及空间格⼦的平⾏六⾯体原则，将所有晶体结构的空间点阵划分成14种类型的空间格⼦。

晶胞：能够反应晶体结构特征的最⼩单位。

晶胞参数：表⽰晶胞的形状和⼤⼩的6个参数（a、b、c、α、β、γ）.1-2 晶体结构的两个基本特征是什么？哪种⼏何图形可表⽰晶体的基本特征？解答：⑴晶体结构的基本特征：①晶体是内部质点在三维空间作周期性重复排列的固体。

②晶体的内部质点呈对称分布，即晶体具有对称性。

⑵14种布拉菲格⼦的平⾏六⾯体单位格⼦可以表⽰晶体的基本特征。

1-3 晶体中有哪些对称要素，⽤国际符号表⽰。

解答：对称⾯—m，对称中⼼—1，n次对称轴—n，n次旋转反伸轴—n螺旋轴—ns ，滑移⾯—a、b、c、d1-5 ⼀个四⽅晶系的晶⾯，其上的截距分别为3a、4a、6c，求该晶⾯的晶⾯指数。

解答：在X、Y、Z轴上的截距系数：3、4、6。

截距系数的倒数⽐为：1/3:1/4:1/6=4:3:2晶⾯指数为：（432）补充：晶体的基本性质是什么？与其内部结构有什么关系？解答：①⾃限性：晶体的多⾯体形态是其格⼦构造在外形上的反映。

②均⼀性和异向性：均⼀性是由于内部质点周期性重复排列，晶体中的任何⼀部分在结构上是相同的。

专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 下列哪种材料属于无机非金属材料？A. 金属B. 塑料C. 玻璃D. 木材2. 无机材料的主要成分是什么？A. 有机化合物B. 无机化合物C. 金属元素D. 碳氢化合物A. 金属B. 陶瓷C. 塑料D. 木材4. 无机材料的硬度通常比有机材料高，这是由于无机材料的什么结构特点导致的？A. 分子结构B. 晶体结构C. 纤维结构D. 网状结构5. 无机材料通常具有较高的熔点，这是由于无机材料的什么结构特点导致的？A. 分子间力较弱B. 晶体结构较紧密C. 纤维结构较松散D. 网状结构较松散二、判断题（每题1分，共5分）1. 无机材料的硬度通常比有机材料低。

（×）3. 无机材料通常具有较高的熔点。

（√）4. 无机材料的主要成分是有机化合物。

（×）5. 陶瓷是一种无机非金属材料。

（√）三、填空题（每题1分，共5分）1. 无机材料的主要成分是______。

2. 无机材料的硬度通常比有机材料______。

4. 无机材料通常具有较高的______。

5. 陶瓷是一种______材料。

四、简答题（每题2分，共10分）1. 请简述无机材料的主要成分。

2. 请简述无机材料的硬度与有机材料的硬度之间的关系。

3. 请简述无机材料的电绝缘性能。

4. 请简述无机材料的熔点特点。

5. 请简述陶瓷材料的分类。

五、应用题（每题2分，共10分）1. 请举例说明无机材料在建筑领域的应用。

2. 请举例说明无机材料在电子领域的应用。

3. 请举例说明无机材料在能源领域的应用。

4. 请举例说明无机材料在环保领域的应用。

5. 请举例说明无机材料在生物医学领域的应用。

六、分析题（每题5分，共10分）1. 分析无机材料在现代社会中的重要性。

2. 分析无机材料在可持续发展中的作用。

七、实践操作题（每题5分，共10分）1. 设计一个实验方案，用于测试无机材料的硬度。

2. 设计一个实验方案，用于测试无机材料的电绝缘性能。

⽆机材料科学基础教程考试题库完整⽆机材料科学基础试卷7⼀、名词解释（20分）1、正尖晶⽯、反尖晶⽯；2、线缺陷、⾯缺陷；3、晶⼦学说、⽆规则⽹络学说；4、可塑性、晶胞参数；⼆、选择题（10分）1、下列性质中（）不是晶体的基本性质。

A、⾃限性B、最⼩内能性C、有限性D、各向异性2、晶体在三结晶轴上的截距分别为2a、3b、6c。

该晶⾯的晶⾯指数为（）。

A、（236）B、（326）C、（321）D、（123）3、依据等径球体的堆积原理得出，六⽅密堆积的堆积系数（）⽴⽅密堆积的堆积系数。

A、⼤于B、⼩于C、等于D、不确定4、某晶体AB，A—的电荷数为1，A—B键的S=1/6，则A+的配位数为（）。

A、4B、12C、8D、65、在单位晶胞的CaF2晶体中，其⼋⾯体空隙和四⾯体空隙的数量分别为（）。

A、4，8B、8，4C、1，26、在ABO3(钙钛矿)型结构中，B离⼦占有（）。

A、四⾯体空隙B、⼋⾯体空隙C、⽴⽅体空隙D、三⽅柱空隙晶体7、在硅酸盐熔体中，当R=O/Si减⼩时，相应熔体组成和性质发⽣变化，熔体析晶能⼒（），熔体的黏度（），低聚物数量（）。

A、增⼤B、减⼩C、不变D、不确定8、当固体表⾯能为1.2J/m2，液体表⾯能为0.9 J/m2，液固界⾯能为1.1 J/m2时，降低固体表⾯粗糙度，（）润湿性能。

A、降低B、改善C、不影响9、⼀种玻璃的组成为32.8%CaO，6.0 Al2O3%，61.2 SiO2%，此玻璃中的Al3+可视为⽹络（），玻璃结构参数Y=（）。

A、变性离⼦，3.26B、形成离⼦，3.26C、变性离⼦，2.34D、形成离⼦，2.3410、黏⼟泥浆胶溶必须使介质呈（）。

A、酸性B、碱性C、中性11、可以根据3T曲线求出熔体的临界冷却速率。

熔体的临界冷却速率越⼩，就（）形成玻璃。

A、越难B、越容易D、缓慢12、晶体结构中⼀切对称要素的集合称为（）。

A、对称型B、点群C、微观对称的要素的集合D、空间群三、填空（15分）1、a=b≠c α=β= 900，γ=1200的晶体属（）晶系。

材料学科类考研试题及答案# 模拟试题一、选择题（每题3分，共30分）1. 下列关于晶体结构的描述，哪一项是错误的？- A. 晶体是由规则排列的原子、离子或分子组成的固体 - B. 晶体具有各向同性- C. 晶体的熔点通常比非晶体高- D. 晶体的内部结构具有长程有序性2. 在金属材料中，合金的硬度通常比纯金属的硬度要：- A. 低- B. 高- C. 相同- D. 无法确定3. 下列关于X射线衍射的叙述，正确的是：- A. X射线衍射可以用来确定晶体的晶格结构- B. X射线衍射只能用于金属晶体- C. X射线衍射无法提供晶体的晶面间距信息- D. X射线衍射需要高能电子束4. 陶瓷材料的断裂韧性通常：- A. 低于金属材料- B. 高于金属材料- C. 与金属材料相同- D. 无法比较5. 下列关于高分子材料的描述，哪一项是正确的？- A. 高分子材料的分子量通常在1000以下- B. 高分子材料的力学性能随分子量的增加而降低- C. 高分子材料的热塑性是指在加热后可以重塑的性质- D. 高分子材料不能进行交联反应6. 在半导体材料中，掺杂是指：- A. 将杂质元素掺入半导体材料中以改变其电学性质- B. 将半导体材料掺入其他材料中以提高纯度- C. 通过物理方法提高半导体材料的纯度- D. 通过化学方法改变半导体材料的表面特性7. 下列关于纳米材料的叙述，错误的是：- A. 纳米材料具有量子尺寸效应- B. 纳米材料的表面效应使其具有独特的光学性质- C. 纳米材料的力学性能总是优于常规材料- D. 纳米材料的制备通常需要特殊的合成方法8. 在材料科学中，下列哪一项不是影响材料疲劳寿命的因素？ - A. 材料的微观结构- B. 材料的热处理状态- C. 材料的工作温度- D. 材料的密度9. 下列关于金属腐蚀的描述，哪一项是错误的？- A. 金属腐蚀是金属与环境发生化学反应的结果- B. 金属腐蚀会导致材料的力学性能下降- C. 金属腐蚀是一种不可避免的自然现象- D. 通过合理的防腐措施可以减缓或防止金属腐蚀10. 在复合材料中，增强体的作用是：- A. 提高材料的韧性- B. 提高材料的密度- C. 提高材料的电导率- D. 提高材料的强度和刚度二、简答题（每题10分，共40分）1. 简述材料科学中的“相”和“相界”的概念，并说明它们在材料性能中的作用。

……………………………………………………………………………………………………… 试卷编号 MSE09-1 拟题教研室（或教师）签名 徐协文 教研室主任签名………………………………………………………………………………………………………长沙理工大学考试试卷………………………………………………………………………………………………………课程名称（含档次）无机材料科学基础/考试 课程代号专业： 无机材料工程 层次（本部、城南）： 本部 考试方式（开、闭卷）闭一、选择题（在括号中填空相应字母）（20分）1、晶体结构中宏观对称要素的（组）集合称（ C ）。

（a ）点群，（b ）微观对称要素，（c ）对称型，（d ）空间群。

2、反尖晶石中三价阳离子的一半填在（ ）空隙中，而另（ ）填在八面体空隙中。

（a ）四面体，四分之一；（b ）变形的四面体，一半；（c ）八面体，一半；（d ）四面体，二分之一。

3、下列硅酸盐矿物属于层状结构的是（ ），属链状结构的有（ ），属岛状结构的为（ ）。

（a ）顽火辉石Mg 2[Si 2O 6]，（b ）绿宝石Be 3A l2[Si 6O 18]，（c ）镁橄榄石Mg 2[SiO 4]，（d ）K 2O ·Al 2O 3·6SiO 2，（e ）叶腊石Al 2[Si 4O 10]（OH ）2。

4、金属氧化物MO ，在还原气氛下M 与O 之比为M ：O=1.1：1，则其化学式为（ ）。

（a ）M 1.1O ，（b ）MO 0.91，（c ）MO 1.1。

5、硅酸盐熔体中，O/Si 减小时，下列变化分别是： （1）碱性氧化物含量（ ）。

（2）非桥氧（ ）。

（3）熔体粘度（ ）。

（4）析晶倾向（ ）。

（5）聚合度（ ）。

（a ）不变，（b ）降低，（c ）增加。

6、下列情况哪种情形（条件）液体在固相表面自由铺展最快（ ）。

（a ）γSV ＜νSL ，（b ）0°＜润湿角θ＜90°，（c ）θ=0°，（d ）γSV ＞γSL +γLV7、扩散字数可表达为D=261r f ，则它的物理含义可解释为（ ） （a ）宏观上扩散通量与有效质点跃过频率成正比；共 3 页第 1 页（b ）原子或空位的距离大，则扩散通量大； （c ）跃迁势垒小则扩散系数大； （d ）（a ）和（b ）。

一、名词：相图：表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。

匀晶转变：从液相结晶出单相固溶体的结晶过程。

平衡结晶：合金在极缓慢冷却条件下进行结晶的过程。

成分起伏：液相中成分、大小和位置不断变化着的微小体积。

异分结晶：结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。

枝晶偏析：固溶体树枝状晶体枝干和枝间化学成分不同的现象。

共晶转变：在一定温度下，由—定成分的液相同时结晶出两个成分一定的固相的转变过程。

脱溶：由固溶体中析出另一个固相的过程，也称之为二次结晶。

包晶转变：在一定温度下，由一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另一个一定成分的固相的转变过程。

成分过冷：成分过冷：由液相成分变化而引起的过冷度。

二、简答：1. 固溶体合金结晶特点？答：异分结晶；需要一定的温度范围。

2. 晶内偏析程度与哪些因素有关？答：溶质平衡分配系数k0；溶质原子扩散能力；冷却速度。

3. 影响成分过冷的因素？答：合金成分；液相内温度梯度；凝固速度。

三、书后习题1、何谓相图？有何用途？答：相图：表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的图解。

相图的作用：由相图可以知道各种成分的合金在不同温度下存在哪些相、各个相的成分及其相对含量。

2、什么是异分结晶？什么是分配系数？答：异分结晶：结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶。

分配系数：在一定温度下，固液两平衡相中溶质浓度之比值。

3、何谓晶内偏析？是如何形成的？影响因素有哪些？对金属性能有何影响，如何消除？答：晶内偏析：一个晶粒内部化学成分不均匀的现象形成过程：固溶体合金平衡结晶使前后从液相中结晶出的固相成分不同，实际生产中，液态合金冷却速度较大，在一定温度下扩散过程尚未进行完全时温度就继续下降，使每个晶粒内部的化学成分布均匀，先结晶的含高熔点组元较多，后结晶的含低熔点组元较多，在晶粒内部存在着浓度差。

影响因素：1）分配系数k0：当k0<1时，k0值越小，则偏析越大；当k0>1时，k0越大，偏析也越大。

简答题分析(考研题部分)C1原子排列1)试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。

2)已知原子半径与晶体结构有关，请问当配位数降低时，原子半径如何变化？为什么？3)请解释γ-Fe与α-Fe溶解碳原子能力差异的原因。

4)位错密度有哪几种表征方式？5)请从原子排列、弹性应力场、滑移性质、柏氏矢量等方面对比刃位错、螺位错的主要特征。

6)请说明什么是全位错和不全位错，并请写出FCC、BCC和HCP晶体中的最短单位位错的柏氏矢量。

7)在位错发生滑移时，请分析刃位错、螺位错和混合位错的位错线l与柏氏矢量b、外加切应力τ与柏氏矢量b、外加切应力τ与位错线l之间的夹角关系，及位错线运动方向。

8)两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别？C2固体中的相结构1固体中有哪些常见的相结构？2什么是置换固溶体？影响置换固溶体溶解度的因素有哪些？形成无限固溶体的条件是什么？3形成无限固溶体的条件是什么？简述原因。

4陶瓷晶体相可分为哪两大类？有何共同特点？C3凝固1.何谓平衡结晶？何谓非平衡结晶？2.请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。

3.同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的，请问两者之间有何差别？4.均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能，为什么非均匀形核比均匀形核容易？5.请分析、解释在正温度梯度下凝固，为什么纯金属以平面状生长，而固溶体合金却往往以树枝状长大？6.两个尺寸相同、形状相同的铜镍合金铸件，一个含90%Ni，另一个含50%Ni，铸造后自然冷却，问哪个铸件的偏析严重？为什么？C4相图1)什么是成分过冷？如何影响固溶体生长形态？2)请比较二元共晶转变与包晶转变的异同。

3)什么是离异共晶？如何形成的？4)铁碳合金中可能出现的渗碳体有哪几种？它们的成分有何不同？平衡结晶后是什么样的形态？5)请总结并简要回答二元合金平衡结晶过程中，单相区、双相区和三相区中，相成分的变化规律。

考研材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中，下列哪项不是材料的基本性能？A. 力学性能B. 热学性能C. 光学性能D. 化学性能2. 材料的微观结构对其宏观性能有重要影响，以下哪个不是微观结构的组成部分？A. 晶格缺陷B. 晶界C. 相界D. 表面张力3. 材料的塑性变形主要通过以下哪种机制进行？A. 弹性变形B. 位错运动C. 相变D. 热膨胀二、简答题1. 简述材料的相变对材料性能的影响。

2. 描述材料的疲劳现象，并解释其产生的原因。

1. 已知某材料的杨氏模量为210 GPa，泊松比为0.3，求其剪切模量。

四、论述题1. 论述材料的微观结构与宏观性能之间的关系。

参考答案一、选择题1. 答案：D2. 答案：D3. 答案：B二、简答题1. 相变是材料在不同温度和压力下，由一种相态转变为另一种相态的过程。

相变对材料性能的影响主要表现在：- 相变可以改变材料的晶体结构，从而影响其硬度、强度和塑性。

- 相变过程中体积变化可以导致材料的热膨胀或收缩。

- 某些相变如马氏体相变，可以显著提高材料的硬度，但可能降低其韧性。

2. 材料的疲劳是指在反复加载和卸载的过程中，材料逐渐产生损伤并最终导致断裂的现象。

疲劳产生的原因是：- 材料内部的应力集中，使得局部应力超过材料的疲劳极限。

- 材料的循环加载导致位错运动，产生位错堆积，形成微裂纹。

- 微裂纹在循环应力作用下逐渐扩展，最终导致材料断裂。

1. 剪切模量G可以通过杨氏模量E和泊松比ν计算得出，公式为：\[ G = \frac{E}{2(1+\nu)} \]代入已知数值：\[ G = \frac{210 \times 10^9 \text{ Pa}}{2(1+0.3)} \]\[ G = 77.5 \times 10^9 \text{ Pa} \]四、论述题1. 材料的微观结构是指材料在原子、分子或晶体尺度上的特征，包括晶格类型、晶粒尺寸、晶格缺陷、相界等。

2012年江西理工大学无机材料科学基础考研真题一、名词解释∶（每小题3分，共30分）1、压电效应2、固溶体3、无规则网络学说4、非本征缺陷5、弛豫表面6、相律7、扩散通量8、二次再结晶9、烧结10、固相反应二、问答题（40分）1、用鲍林规则说明下列各种情况获得稳定结构所需要的正离子价∶（1）所有八面体间隙被填满（2）所有四面体间隙被填满（3）一半八面体间隙被填满（4）一半四面体间隙被填满对每种情况给出例子。

2、在钠硅酸熔体中，分析Na2O对熔体表面张力的影响，并说明理由。

为什么相同组成的固体表面能总是高于液体的表面能?3、何谓均匀成核?何谓不均匀成核?晶核剂对熔体结晶过程的临界晶核半径r*有何影响?4、普通陶瓷一般易于发生脆性断裂，试从材料科学的角度给予解释，举例说明其强化的机理。

三、在还原气氛中烧结含有TiO2的陶瓷时，会得到灰黑色的TiO2-x∶1.写出产生TiO2-x的反应式（3分）;2.随还原气氛分压的变化，该陶瓷材料的电导率和密度如何变化?（6 分）3.从化学的观点解释该陶瓷材料为什么是一种n型半导体（6分）。

六、已知新相形成时除过界面能以外单位体积自由焙变化为1×108J/m3，比表面能为1J/m2，应变能可以忽略不计，试计算当界面能为体积自由能的1%时球形新相的半径。

将此时的半径与临界半径进行比较，判断此时的新相能否稳定长大?形成此新相时系统自由烙变化为多少?（15分）七、写出下列三元无变量点的平衡过程，指出无变量点的性质，画出三元无变量点与对应的副三角形的几何分布关系。

（10分）八、分析相图∶A—B—C三元相图如下图所示，要求回答以下问题∶（1）说明化合物S的熔融性质（2分）（2）标注各界线上温度下降的方向，界线性质，转熔线用双箭头表示;（4 分）（3）确定无变量点的性质，写出各点相平衡关系式;（6分）（4）组成点为1、2和3各溶体的冷却结晶过程。

并标明刚刚到无变量点时各相的含量（6分）;（5）分别将组成点为4的物系，在平衡条件下加热到完全熔融，说明其固液相组成的变化途径（2分）。

试题1一. 图1是Na2O的理想晶胞结构示意图，试回答：1．晶胞分子数是多少；2．结构中何种离子做何种密堆积；何种离子填充何种空隙，所占比例是多少；3．结构中各离子的配位数为多少，写出其配位多面体；4．计算说明O2-的电价是否饱和；5．画出Na2O结构在（001）面上的投影图。

二. 图2是高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)结构示意图，试回答：1．请以结构式写法写出高岭石的化学式；2．高岭石属于哪种硅酸盐结构类型；3．分析层的构成和层的堆积方向；4．分析结构中的作用力；5．根据其结构特点推测高岭石具有什么性质。

三. 简答题：1.晶体中的结构缺陷按几何尺寸可分为哪几类？2.什么是负扩散？3．烧结初期的特征是什么？4.硅酸盐晶体的分类原则是什么？5.烧结推动力是什么？它可凭哪些方式推动物质的迁移？6.相变的含义是什么？从热力学角度来划分，相变可以分为哪几类？四. 出下列缺陷反应式：1.NaCl形成肖特基缺陷；2.AgI形成弗仑克尔缺陷（Ag+进入间隙）；3.TiO2掺入到Nb2O3中，请写出二个合理的方程，并判断可能成立的方程是哪一种？再写出每个方程的固溶体的化学式。

4.NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体五. 表面力的存在使固体表面处于高能量状态，然而，能量愈高系统愈不稳定，那么固体是通过何种方式降低其过剩的表面能以达到热力学稳定状态的。

六.粒径为1μ的球状Al2O3由过量的MgO微粒包围，观察尖晶石的形成，在恒定温度下，第一个小时有20%的Al2O3起了反应，计算完全反应的时间：⑴用杨德方程计算；⑵用金斯特林格方程计算。

七.请分析熔体结构中负离子团的堆积方式、聚合度及对称性等与玻璃形成之关系。

八.试从结构和能量的观点解释为什么D晶界>D晶内？九.试分析二次再结晶过程对材料性能有何影响？工艺上如何防止或延缓二次再结晶的发生？十.图3是A-B-C三元系统相图，根据相图回答下列问题：1．写出点P，R，S的成分；2．设有2kgP，问需要多少何种成分的合金Z才可混熔成6kg成分为R的合金。

无机材料科学基础试卷（6-10章）无机材料科学基础试卷一、名词解释液相独立析晶：是在转熔过程中发生的，由于冷却速度较快，被回收的晶相有可能会被新析出的固相包裹起来，使转熔过程不能继续进行，从而使液相进行另一个单独的析晶过程，就是液相独立析晶。

二次再结晶：少数巨大晶粒在细晶消耗时成核长大过程。

晶粒生长：平衡晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。

本征扩散：是指空位来源于晶体结构中本征热缺陷而引起质点的迁移。

非本征扩散：受固溶引入的杂质离子的电价和浓度等外界因素所控制的扩散。

或由不等价杂质离子取代造成晶格空位，由此而引起的质点迁移。

一级相变：体系由一相变为另一相时，如两相的化学势相等但化学势的一级偏微商(一级导数)不相等的称为一级相变二级相变：相变时两相化学势相等，其一级偏微商也相等，但二级偏微商不等的称为二级相变。

液相烧结：凡有液相参加的烧结过程称为液相烧结。

固相烧结：固态粉末在适当的温度、压力、气氛和时间条件下，通过物质与气孔之间的传质，变为坚硬、致密烧结体的过程。

均匀成核：晶核从均匀的单相熔体中产生的过程。

非均匀成核：是指借助于表面、界面、微粒裂纹器壁以及各种催化位置等而形成晶核的过程稳定扩散：若扩散物质在扩散层dx内各处的浓度不随时间而变化，即dc/dt=0。

这种扩散称稳定扩散。

不稳定扩散：扩散物质在扩散层dx内的浓度随时间而变化，即dc/dt≠0。

这种扩散称为不稳定扩散。

三角形规则：原始熔体组成点所在副三角形的三个顶点表示的物质即为其结晶产物；与这三个物质相应的初初晶区所包围的三元无变量点是其结晶结束点。

连线规则：将一界线（或其延长线）与相应的连线（或其延长线）相交，其交点是该界线上的温度最高点。

一致熔融化合物：是一种稳定的化合物。

它与正常的纯物质一样具有固定的熔点，熔化时，所产生的液相与化合物组成相同，故称一致熔融化合物。

不一致熔化合物：是一种不稳定的化合物，加热到一定温度会发生分解，分解产物是一种液相和一种固相，液相和固相的组成与化合物组成都不相同。