厦门大学《829材料科学基础》历年考研真题专业课考试试题

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。

.2021 年厦门大学 829 材料科学基础考研精编资料一、厦门大学 829 材料科学基础考研真题汇编及考研大纲1 ．厦门大学 829 材料科学基础 2001-2002 、 2007-2014 年考研真题，暂无答案。

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厦门大学,829材料科学基础部分简答题总结第一篇：厦门大学,829材料科学基础部分简答题总结原子结构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、为什么只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，而间隙固溶体则不能？【模拟题一】答：因为形成固溶体时，溶质原子的溶入会使溶剂结构产生点阵畸变，从而使体系能量升高。

溶质与溶剂原子尺寸相差较大，点阵畸变的程度也越大，则畸变能越高，结构的稳定性越低，溶解度越小。

一般来说，间隙固溶体中溶质原子引起的点阵畸变较大，故不能无限互溶，只能有限熔解。

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厦门大学2002年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题招生专业材料学/材料物理与化学考试课程材料学基础研究方向注意：：答案必须标明题号，写在我校分发的专用答题纸上，写在本试题上或草稿纸上注意者一律不给分（因答题纸不够而另外由当地考场添加的答题纸除外）。

题解答，，并只能选10题）（每题10分，任选其中10题解答一、 已知NACL（岩盐型晶体结构）的Frenkel缺陷形成能为7-8eV，而NaF2（萤石型晶体结构）的Frenkel缺陷形成能仅为2.8eV，为什么?二、 指出在相同的结晶条件小，均匀形核与非均匀形核的形核功又何不同？为什么？三、 为什么凝固时形核率和晶核长大率先随着过冷度的增加而增大，当过冷度增大到一定程度后，反而随着过冷度的增加而降低？四、 画出共晶系、包晶系、共析系和包析系相图的示意图，并写出相应的转变反应式。

五、 讨论组元A和组元B形成无限固溶体的基本条件，并画出相应的相图。

讨论对于该体系不平衡凝固过程对于固相组成分的影响，如何消除？六、 温度和杂质对于金属和半导体的电阻率各有何影响？分别说明理由。

七、 C与Fe可以形成铁素体，也可以形成渗碳体（Fe3C）。

两者在晶体结构、碳含量和物理性质方面有何不同？八、 讨论影响扩散的材料内部因素及其机理。

九、 为什么大多数多晶陶瓷往往是半透明或不透明的？有没有可能获得较为透明的陶瓷多晶材料？简要说明其原理。

十、 比较单晶和多晶金属键建合材料、共价键键合材料和离子键键合材料在室温下发生塑性变形的难易程度，并说明其原理。

十一、 讨论形成晶相和玻璃相的条件，指出为什么大多数陶瓷材料可以结晶，形成玻璃相也是常见的，而金属则很容易进行结晶，但很难形成玻璃相？十二、 举例水明如何通过改变材料的化学成分和/或制备工艺方法获得所需的材料性质（如电学、光学、力学、化学性质等），并简要说明原理。

十三、 讨论金属和陶瓷材料的晶体结构和显微组织的主要表征方法，分别指出这些方法的优缺点。

第二部分简答题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.说明间隙固溶体与间隙化合物有什么异同。

答：相同点：二者一般都是由过渡族金属与原子半径较小的C、N、H、O、B等非金属元素所组成。

不同点：（1）晶体结构不同。

间隙固溶体属于固溶体相，保持溶剂的晶格类型；间隙化合物属于金属化合物相，形成不同于其组元的新点阵。

（2）间隙固溶体用α、β、γ表示；间隙化合物用化学分子式MX、M2X 等表示。

间隙固溶体的强度、硬度较低，塑性、韧性好；间隙化合物的强度、熔点较高，塑性、韧性差。

3.为什么只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，而间隙固溶体则不能？答：因为形成固溶体时，溶质原子的溶入会使溶剂结构产生点阵畸变，从而使体系能量升高。

溶质与溶剂原子尺寸相差较大，点阵畸变的程度也越大，则畸变能越高，结构的稳定性越低，溶解度越小。

一般来说，间隙固溶体中溶质原子引起的点阵畸变较大，故不能无限互溶，只能有限熔解。

目录Ⅰ历年真题试卷 (2)厦门大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (2)厦门大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (5)厦门大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (8)厦门大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (11)厦门大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (15)厦门大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (18)厦门大学2013年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (21)厦门大学2014年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (24)厦门大学2015年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (27)Ⅱ历年考研真题试卷答案解析 (29)厦门大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (29)厦门大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (38)厦门大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (46)厦门大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (55)厦门大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (64)厦门大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (72)厦门大学2013年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (81)厦门大学2014年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (90)厦门大学2015年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (97)Ⅰ历年真题试卷厦门大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题科目代码：829科目名称：材料科学基础招生专业：材料学院材料物理与化学、材料学、材料工程（专业学位）、材料加工工程、软物质与功能材料、生物医学工程，能源研究院核工程与材料、光伏工程、材料工程（专业学位），萨本栋微米纳米科学技术研究院光伏工程考生须知：答案必须使用墨（蓝）色墨水（圆珠）笔；不得在试卷（草稿）纸上作答；凡未按规定作答不予评阅、判分。

☆考场回忆版，非原版
机密★启用前和使用过程中
厦门大学2019年招收攻读硕士学位研究生
入学考试试题
（专业学位）
科目代码：829
科目名称：材料科学基础
招生专业：材料与化工
考生须知：答题书写须使用黑（蓝）色字迹钢笔、签字笔或圆珠笔；各类答案（包括选择题、填空题）均必须写在答题纸上规定处，不得直接在试卷（试题纸）或草稿
纸上作答；凡未按上述规定作答均不予评阅、判分、后果考生自负。

一、名词解释
1.凝聚系统；
2.肖特基缺陷；
3.二次再结晶；
4.F色心；
5.晶界偏聚。

二、已知Ni的原子半径r=0.1342nm，Ni为FCC结构，求Ni的晶格常数和密度，求（110）和（111）的面间距，密排面的面密度。

三、根据玻璃的三元相图，分析玻璃失透哪里最不可能，至少写三个抑制玻璃失透的方法。

四、从成分、结构、性质说明固溶体和化学计量化合物的异同。

五、判断正误并说明理由
1.固体金属原子扩散的驱动力是浓度梯度。

2.NaCl高温下的缺陷类型主要是弗兰克尔缺陷。

3.玻璃没有固定熔点，但玻璃有固定的玻璃化转变温度。

4.非化学计量化合物都是半导体，要么是N型半导体，要么是P型半导体。

第1页共1页 613设计史论。

,.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、为什么只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，而间隙固溶体则不能？【模拟题一】答：因为形成固溶体时，溶质原子的溶入会使溶剂结构产生点阵畸变，从而使体系能量升高。

溶质与溶剂原子尺寸相差较大，点阵畸变的程度也越大，则畸变能越高，结构的稳定性越低，溶解度越小。

一般来说，间隙固溶体中溶质原子引起的点阵畸变较大，故不能无限互溶，只能有限熔解。

2、空间点阵和晶体点阵有何区别？【模拟题四】答：空间点阵是晶体中质点排列的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性，由于各阵点的周围环境相同，它只能有14种类型；晶体点阵又称晶体结构，是指晶体中实际质点的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，因此，实际存在的晶体结构是无限的。

厦门大学2013年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析-材料科学基础真题一、名词解释（共15 分，每小题3 分）1.金属键2.置换式固溶体3.形变织构4.相律5.堆垛层错【考查重点】：这部分侧重考查基础知识和基本概念，答案一般在书本上都能找到，名词解释的回答要做适当展开，不能太过简单，但要达到点上，不能靠长篇大论模棱两可的答题。

【答案解析】：1.金属键：由金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称金属键。

2.置换式固溶体：当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子，这种固溶体就称为置换固溶体。

3.形变织构：金属塑性变形到很大程度时，各个晶粒的滑移面和滑移方向都要向主形变方向转动，逐渐使多晶体中原来取向互不相同的各个晶粒在空间取向上呈现一定程度的规律性，这一现象称为择优取向，这种组织状态则称为形变织构。

4.相律：处于平衡状态的多元系中可能存在的相数可用吉布斯相律表示：f=C-P+2，式中f 为体系自由度数，C 为体系组元数，P 为相数，2 表示温度和压力两个变量，在常温下f=C-P+1。

5.堆垛层错：实际晶体中，密排面的正常堆垛顺序有可能遭到破坏和错排，错排可分为抽出型层错和插入型层错。

二、作图（13 分）在FCC 晶格中画出[110]、[211]晶向和（110）、（111）晶面，并分别画出这两个晶面上的原子排布，并标出原子的间距。

【考查重点】：作图题一般考查“固体结构”的相关知识点，应熟练掌握晶面和晶向指数的作图方法，立方和六方晶体作图方法，并能进行简单的分析应用。

三、作图（12 分）画出共晶系、包晶系、共析系和包析系相图的示意图，并写出相应的转变反应式。

【考查重点】：这是“二元系相图及其合金的凝固”章节中考查的相关知识点，需要考生熟练掌握二元系共晶（析）、包晶（析）相图的特点和画法，并能写出相应转变式。

【答案解析】：共晶系L→α+β 共析系γ→α+β包晶系L→α+β 包析系四、判断题（共15 分，每小题3 分）判断下列说法是否正确，并说明理由。