《材料科学基础》研究生试题B

材料科学基础考研试题真题2011年上海交通大学827材料科学基础试题真题选择题有30道题，每题3分。

都是基础题，需要对教材比较熟。

Nacl和金刚石的晶体结构为a面心 b体心 c正交spinodel分解时，浓度较高区域的化学势a较高 b较低 c不确定面心立方结构晶体(100)面上原子的配位数是a12 b8 c4晶体结构中旋转对称轴不包含几次对阵轴a4 b5 c6晶带定律适用的晶系类型是a正交 b立方 c六方金属单质的表面能和晶界能相比a大 b小 c不确定由二氧化钛制备三氧化二钛易出现a间隙钛离子 b钛离子空位 c氧离子空位玻璃生产工序中的退火的目的是a增加透光度 b消除内应力 c改变折射率双交滑移和F-R源，更有效的增殖机制为a前者 b后者 c不确定热力学平衡状态下的金属单晶中a 空位比间隙原子多b c下列具有更高自由能的是a晶体 b准晶 c非晶合金中的第二相粒子对晶粒长大的影响是a和二相粒子半径成正比，和体积数成反比 b c此外，选择题还涉及冷变形金属回复阶段的主要变化，不能攀移的位错类型，非等量扩散中空位的移动方向，屈服现象的两种理论，离异共晶的问题，包晶时组元的扩散路径，多晶体变形需要的独立的滑移系个数，皮革态介于哪两个力学状态之间，非晶的形成难易与玻璃化温度和平衡凝固温度之比的关系，薄膜生长类型的区分，三元共晶相图垂直截面图的用途等。

大题共6题，前三题分别为8分、14分、8分，后三题各10分。

第一题（1）画出立方晶胞中的（1，1，-1）晶面和[ 2，2，3]晶向；（2）画出六方晶胞中的（1，1，-2, 3）晶面和[-1，-1，2,3]晶向。

第二题（1）面心立方晶体（111）面上单位位错a/2[-1，1，0]分解为2个不全位错，下列哪一个正确，并说明理由1）a/2[-1，1，0] →a/6[-1，2，-1] +a/6[-2，1，1]2）a/2[-1，1，0] →a/6[-1，2，1] +a/6[-2，1，-1]（2）从能量角度说明其可行。

西北工业大学2009年硕士研究生入学考试试题试题名称：材料科学基础（B 卷） 试题编号：832 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 3 页1.<![endif]> 简答题（每题10分，共60分）1. 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。

（请绘表格作答，答案务必写在答题册上）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. 置换扩散与间隙扩散的扩散系数有何不同？在扩散偶中，如果是间隙扩散，是否会发生柯肯达尔效应？为什么？4. 在室温下对铁板（其熔点为 1538℃ ）和锡板（其熔点为 232℃ ），分别进行来回弯折，随着弯折的进行，各会发生什么现象？为什么？5. 何为固溶强化？请简述其强化机制。

6. 请比较二元共晶转变与包晶转变的异同。

二、作图计算题（每题10分，共40分） 1. 请比较FCC 晶体中和两位错的畸变能哪个较大。

2. 面心立方晶体沿[001]方向拉伸，可能有几个滑移系开动？请写出各滑移系指数，并分别绘图示之。

3. 在Al 单晶中，（111）面上有一位错，面上另一位错。

若两位错发生反应，请绘出新位错，并判断其性质。

4. 请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。

1) 综合分析题（每题25分，共50分）1. 请分析影响回复和再结晶的因素各有哪些，以及影响因素的异同，并请分析混合位错螺位错刃位错位错线运动方向τ与 lτ 与 bb 与 l类型其原因。

2. 附图为Ti-Al 二元合金相图：1） 请分析并分别写出1285℃、1125℃和665℃三个恒温转变的类型和反应式，以及882℃时发生两相恒温转变的类型和反应式。

2） 请绘出w ＝31%合金平衡结晶的冷却曲线，并注明各阶段的主要相变反应。

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。

硕士研究生入学考试试题考试科目代码及名称：959 材料科学基础考试时限：3小时 总分：150分一、名词解释 （10×3=30分）加工硬化 沉淀强化 交滑移 上坡扩散 调幅分解 金属化合物 临界分切应力 珠光体 Orowan 机制 等强温度二、解答题（6×10=60分）1、判断下列位错反应能否进行：（1）]110[2]101[2]100[a a a +→；(2)]111[2]111[6]112[3a a a →+ 2、请指明下列五种结构分别属于什么布拉菲点阵。

注：a=b=c,α=β=γ=90°。

图省3、冷变形金属在回复和再结晶过程中，组织和性能分别有什么变化？4、试分别给出FCC,BCC 及HOP 的主要滑移系。

5、试分析液态金属凝固过程中形成中心等轴晶区的条件是什么？6、为什么空位是热力学稳定缺陷，而位错是非热力学稳定缺陷。

三、问答题(3×20=60分)1、绘出Fe-Fe 3C 相图，标出其中的关键成分和关键温度，并且回答：（1）分析碳含量对Fe-C 合金室温组织和力学性能的影响。

（2）分析45钢的拉伸变形过程可分为哪几个阶段及其相应的特征和机理。

2、试解释为什么材料的理论强度远高于其实际强度。

随着现代科学技术的进步和国民经济的发展，材料的强韧化越来越重要，试举例说明材料强化或韧化的4种方法，并阐述相应的强化和韧化原理。

3、试分析下列材料科学过程是否与原子扩散有关，为什么？A 热弹性马氏体箱变B 脱溶分解C 成分均匀化D 高温蠕变E G.P 形成硕士研究生入学考试试题参考答案考试科目代码及名称：959 材料科学基础考试时限：3小时 总分：150分一、名词解释（30分）加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降的现象。

沉淀强化：过饱和固溶体随温度下降或长时间保温过程中（时效）发生脱溶分解，细小的沉淀物分散于基体之中，阻碍位错运动而产生强化的现象。

河南科技大学2010年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：814 考试科目名称：材料科学基础B （如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、名词解释（20分，每题2分）各向异性共格界面均匀形核伪共晶枝晶偏析形变织构自扩散再结晶淬透性二次硬化二、综合分析（130分）1.画出体心立方晶胞质点模型，计算出其晶胞中的原子数、原子半径和致密度。

（10分）2.在铸造生产中采用变质处理的目的是什么？试用活性质点的点阵匹配原理说明之。

（15分）3.面心立方晶格的Cu的临界分切应力τk为0.49MPa ，用Cu单晶体拉伸时，拉伸轴为[]111晶向。

1)画出Cu)1(滑移面上的三个滑移方向，写出其晶向指数。

112)说明该滑移面上可能开动的滑移系。

3)引起屈服所需要的拉伸应力是多少？（共15分）4.金属塑性变形与晶体的滑移、位错运动有何关系？何谓弥散强化？根据塑性变形的位错理论分析弥散强化的机理。

（15分）5.根据Fe－Fe3C相图（图1），回答下列问题：1)用相组成物填写相图各区（图画在答题纸上后填写）。

应式。

3)某退火碳钢，室温组织为P＋F，其中P占78求该钢的含碳量，并写出其钢号。

4)用结晶冷却曲线分析该钢的平衡结晶过程（标明各阶段的组织组成物、反应式）。

5)该钢适合制造何类零件，试举一例。

6)图2中哪个是该成分合金的室温平衡组织（共30分）图1A) B) C) D)图2 铁碳合金室温平衡组织（4％硝酸酒精腐蚀）6. 已知直径为10mm 的T10钢试样，A C1：730℃，A Ccm ：800℃。

1) 画出T10钢的TTT 曲线。

2) 填写表1，将各工艺的冷却曲线画在TTT 曲线上（表作在答题纸上后填写）。

3) 此钢为什么一般要采用不完全淬火工艺？4) 该钢淬火马氏体的显微形态、亚结构如何？说明其性能特点，并解释原因。

（共30分）表1 T10钢的热处理工艺和组织7. 采用42CrMo 钢制造一种齿轮，齿面HRC55～58。

二O 一四年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目代码及科目名称： 811 无机材料科学基础 可使用的常用工具： 计算器，直尺或三角板 除作图部分直接在原图上绘制，其它答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效，考完后试题随答题纸交回。

考试时间3小时，总分值 150 分。

姓名： 报考专业： 准考证号码： 密封线内不要写题
图1 镁铝尖晶石结构示意图
（15分）为了观察镁铝尖晶石的形成，实验设计由过量的MgO微粒包裹粒径为1
球状Al2O3，实验中观察到在恒定温度下，第一个小时有20%的Al2O3起了反应，试计算完全反应的时间：
图2。

姓名： 报考专业： 准考证号码：密封线内不要写题2021年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：无机材料科学基础（□A 卷□√B 卷）科目代码：811 考试时间：3小时 满分 150分可使用的常用工具：□无 □√计算器 □√直尺 □圆规（请在使用工具前打√） 注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。

一、名词解释(共 3 小题，每小题 10 分，共 30分)1. 晶体结构（说明和空间点阵区别）2. 非化学计量化合物（举例说明）3. 非本征扩散二、填空题（每空1分，共 15分）1. 粘土分别吸附Sr 2+、Mg 2+、 NH 4+、K +这四种不同阳离子后的性能变化规律为：离子置换能力 （1） ，泥浆的稳定性 （2） ，泥团的滤水性（3） ，泥浆的流动性（4） 。

（请填写增大或减小）2. 凝聚系统的相律为：(5)。

3. 镁橄榄石中Mg 2+离子的配位数是（6） ，占据（7）空隙，Si 4+配位数是（8），占据 (9) 空隙。

4. 固态反应包括界面化学反应和反应物通过产物层的扩散等过程，若化学反应速率远小于扩散速率，则动力学上处于（10）范围。

5. 析晶过程包含（11）和（12）两 个过程。

6. 在相同条件下，碳在体心立方铁中的扩散系数比在面心立方铁中的（ 13 ）。

7. 每增加单位的表面积时，体系自由能的增量为 （14） 。

8.随着Na 2O 的增加，熔体的黏度是（15）。

三、简答题(共 3 小题，每小题 10 分，共 30分)1. 在面心立方和体心立方中，最密排平面的米氏符号是什么?2. 将少量的MgO 外加到ZrO 2中生成固溶体，试写出所有可能的缺陷反应方程及相应的固溶分子式，并说明如何鉴别其固溶体类型。

3. 简述外加剂在烧结中的作用。

四、计算题(共 3小题，每小题 15 分，共 45分)1. 一种玻璃的组成是33 mol%的Na 2O 和64mol%的SiO 2，请计算该玻璃的结构参数及非桥氧的体积分数。

重庆理工大学 2013 年攻读硕士学位研究生入学考试试题学院名称：材料科学与工程学院学科、专业名称：材料科学与工程一、名词解释（每个4分，共32分）点阵常数，晶粒度，退火孪晶，光滑界面，枝晶生长，致密度，晶体缺陷，过冷度二、简答题（每小题6分，选作8题，共48分）1、20钢分别去应力退火和再结晶退火，得到的组织、性能有什么不同。

2、对比均匀形核与非均匀形核的阻力、临界晶核半径、形核功、过冷度的大小。

3、指出纯金属的界面特征及其长大机制特点、晶体形态。

4、金属塑性变形后的残余应力分为哪几类，各有什么作用。

5、写出α-Fe、纯Al、纯Mg的晶体结构、致密度、配位数、最大晶体间隙类型。

6、金属塑性变形时滑移和孪生对晶体结构、位向和表面形貌的作用规律。

7、指出公式τk=σs m各项的含义。

m值发生变化时，τk、σs如何发生变化。

8、对比一次再结晶、动态再结晶、二次再结晶过程的驱动力及其组织特征。

9、何为同素异构转变，简述硅石的同素异构转变过程。

10、指出固体中扩散的热力学条件，描述典型的扩散机制。

三、作图、计算题（共45分）1．画出立方晶系中下列晶面和晶向(坐标系如下图所示)。

（本题12分）(201—),(1—21),(11—1),[121],[112—],[2—10]第 1 页2．根据铁碳合金相图（本题16分）(1)写出水平反应式，指出其反应的类型及反应产物的性能特点。

（6分）(2)指出相图中的典型脱溶过程及其产物。

（4分）(3)某碳钢的平衡组织如右图所示，确定碳钢的类型并标注其显微组织（2分）。

图中白色区域占60%，确定其含碳量。

（4分）3．现有纯Ag 、Ti 、Pb 、Fe 四种金属在室温下(25℃)轧制。

（本题17分）(1)计算再结晶温度，确定加工类型。

(6分)(2)解释并说明室温下轧制的难易顺序，指出室温变形的组织特征。

(8分)(3)若有不能连续轧制的金属，应采取何种措施使之轧成薄板。

(3分)(Ag 的熔点962℃，面心立方；Ti 的熔点1668℃，大于883℃为面心立方，低于883℃为密排六方；Pb 的熔点327℃，面心立方；铁的熔点1538℃)四、论述题（25分）根据位错理论及晶体缺陷知识，阐述应变强化、固溶强化、弥散强化、沉淀强化、细晶强化的机制及其规律。

东南大学考试卷课程名称材料科学基础适用专业材料科学与工程考试学期考试形式闭卷满分100 考试时间分钟共页得分材料科学基础（Ⅱ）期终考试试卷（ B 卷）学号：姓名：得分：一、选择题（请在下列各题的备选答案中选择最合适的一个答案，共32分）1、在晶体滑移过程中，(1) 由于位错不断移出滑移面，位错密度随形变量的增加而减少；(2) 由于位错的增殖，位错密度随形变量的增加而增高；(3) 由于晶界不断吸收位错，位错密度随形变量的增加而减少；(4) 由于位错的消失（移出滑移面）和增殖的共同作用，位错的密度基本不变。

2、柯垂尔（Cottrell）气团是(1) 由于空位在位错芯区域的聚集而形成；(2) 由于溶质原子在位错芯区域的聚集而形成；(3) 由于位错的交割而形成；(4) 由于溶质原子聚集在层错而形成。

3、分散（颗粒）强化的效果和(1) 颗粒的体积百分数有关，颗粒的体积百分数越低，强化效果越好；(2) 颗粒的大小有关，颗粒越小，强化效果越好；(3) 颗粒的硬度有关，颗粒越软，越容易被位错切割，强化效果就越好；(4) 颗粒的晶体结构有关，颗粒的致密度越高，强化效果越好。

4、强化金属材料的各种手段，考虑的出发点都在于：(1) 制造无缺陷的晶体或设置位错运动的障碍；(2) 使位错增殖；(3) 适当减少位错。

5、再结晶过程包含晶粒的形核与长大：(1) 形核与长大的驱动力都来源于形变储存能；(2) 形核与长大的驱动力都来源于晶界能；(3) 形核的驱动力来源于储存能，长大的驱动力来源于晶界能；(4) 形核的驱动力来源于晶界能，长大的驱动力来源于储存能；(5) 形核与长大的驱动力都有赖于外部提供能量。

6、A与B为同种材料经相同变形后的两批试样，不同的是A试样经过了回复，对这两批材料而言：(1) A试样的再结晶温度较高；(2) B试样的再结晶温度较高；(3) A试样与B试样具有相同的再结晶温度；(4) 两试样的再结晶温度不好比较。