10年湖南大学材料科学基础真题
- 格式：wps
- 大小：925.50 KB
- 文档页数：5
2010年材料科学基础真题
一、名词解释（任选6题，每题5分，共30分）
1.施密特（Schmid）因子：拉伸变形时，能够引起晶体滑移的分切应力t
的大小取决于该滑移面和晶向的空间位置（）。t与拉伸应力σ间的关系为：
被称为取向因子，或称施密特因子，取向
因子越大，则分切应力越大。
2.相图杠杆定律：某一成分的二元合金在某温度时，处于二元相图的两相区
内，则两相之间的质量比可用“杠杆法则”求得。在此温度处做一条水平线与该
两相区的相界线相交，两个交点内水平线被合金的成分垂线分成两段，两相的质
量比与这两线段的长度成反比，用相对百分数表示，这个现象好像力学中的杠杆，
所以称为“杠杆定律”。
3.位错滑移：指在外力作用下，位错线在期滑移面（即位错线与伯氏矢量b
构成的晶面）上的运动，结果导致晶体永久变形。
4.包晶反应：在结晶过程先析出相进行到一定温度后新产生的固相大多包围
在已有的旧固相周围生成。
5.玻璃的网络修饰体：
6.肖特基（Schttky）空位：当晶格热振动时，一些能量足够大的原子离开其
平衡位置，跃迁到晶体的表面，并在原正常格点上留下空位。
7.非均匀形核：熔融液体冷却过程中，依附于母相中某种界面上的形核过程。
8.晶向族：对称关系（原子排列和分布，面间距）相同的各组等同晶面，称
一个晶面族，用{hkl}表示。
二、简答题（任选6题，每题10分，合计60分）
1.说明离子晶体、共价晶体和金属晶体中原子间的键合特征。影响原子间
成键类型的重要因素有哪些？
2.如何根据材料的键能曲线来判断材料的弹性模量、膨胀系数的大小？
3.结合具体实例简要说明热塑性塑料和热固性塑料的结构与性能差异。
4.写出图a所示立方晶胞中画斜线晶面的晶面指数和图b中带箭头晶向的晶
向指数。
5.简要说明晶体结构与空间点阵的关系。
答：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，因而构成的具体的晶体结构也有无穷多种。
6.什么是晶体中原子的配位数？影响配位数多少的因素是什么？
答：晶体中原子的配位数是反映原子排列紧密程度的物理量之一，指晶格中任一
原子周围与其最近邻且等距离的原子数目。一般配位数越大，晶体排列结构越紧
密。 影响配位数的因素如下：①中心原子的大小。中心原子的最高配位数决定于它在周期表中的周次。② 中心原子的电荷。中心原子的电荷高，配位数就大。 ③配体的性质。同一氧化态的金属离子的配位数不是固定不变的,还取决于配体的性质。
7.在氧化物陶瓷中掺杂其它氧化物时，氧空位浓度会如何变化？
8.影响置换固溶体的固溶度的因素有哪些？固溶原子的存在对金属的结构
和力学性能有何影响？
9.影响聚合物结晶的因素有哪些？
10.何谓应变硬化？在生产实际中有何意义？
答：金属在冷加工过程中流变应力随应变的增加而增加的现象称为加工
硬化，也称为应变硬化。
加工硬化的机制主要是位错之间的相互作用，面角位错的形成，以及溶
质原子与位错的作用形成溶质原子气团等。
加工硬化在生产实际中有何意义：金属在加工过程中塑性变形抗力不断
增加，使金属变脆，需要进行多次中间退火，使金属的冷加工需要消耗更多的功
率；加工硬化使金属基体具有一定的抗偶然过载能力；加工硬化和塑性变形适当
配合可使金属进行均匀塑性变形，有些加工方法要求金属必须有一定的加工硬
化；加工硬化也是强化金属的重要手段之一，对某些纯金属加工硬化是提高强度
的重要办法；有些零部件在工作条件下表面会不断硬化，达到表面耐冲击、耐磨
损的要求；经过加工硬化后材料塑性降低，可以改善材料如低碳钢的切削加工性
能；可以通过冷加工控制产品的最后性能。
三、论述题（任选4题，每题15分，合计60分）
1.给出FCC（面心立方）、BCC（体心立方）、HCP（密排六方）晶胞中的
原子数、间隙的种类和数量、原子堆垛因子、密排面、密排方向、滑移系数目。
2.扩散的驱动力是什么？扩散的微观机制有哪些？结合扩散理论，谈谈生产
实际中如何提高钢铁材料的渗碳效率。
3.位错有哪些类型？其位错线与柏氏矢量间的关系如何？请分析下图中
AB、BC、CD、DA位错线的位错类型。
4.论述面缺陷的种类及对材料力学性能的影响。
5.写出下图中所有的恒温反应方程式，指明反应类型。标注①~⑤区的相组成
（在答题纸上作图答题）
6.谈谈你对材料成分、组织、工艺和性能之间关系的理解。
