2020年武汉科技大学考研真题811无机材料科学基础B卷硕士研究生专业课考试试题

姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目名称：材料科学基础（□A 卷■B 卷）科目代码：810 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、填空题（共8小题，每空1分，共26分） 1、在一定条件下，铜和铁素体的晶体结构分别为 和体心立方结构，其点阵常数分别为0.362nm 和0.286nm ，相应的原子直径为 和 。

2、纯金属结晶是在 温度下进行的，原因是 。

纯金属凝固时，形核的驱动力是 ，形核的阻力是 。

3、金属结晶时的过冷度越大，结晶驱动力 ，临界晶核尺寸 ，临界形核功 ，形核率 ，结晶后的晶粒尺寸 ，金属强度 。

4、填入适当的相结构名称，碳钢中的铁素体为 ，高速钢中的VC 为 ，不锈钢中的Cr 23C 6为 。

5、固溶体合金，在铸造条件下，容易产生 偏析，用 处理可以消除。

6、热形变加工与冷形变加工的一般分界限为 温度，但该温度随形变量的增大而 ，所以严格地说，形变加工时产生加工硬化的为 ，而不产生加工硬化的为 。

7、菲克第一定律的表达式为 ，式中扩散系数与温度之间关系的表达式为 。

8、置换固溶体的扩散激活能包括 和 。

二、判断题（共８小题，每小题3分，共24分） 1、晶体结构有无限多种，而空间点阵只有14种。

2、在实际金属和合金中，自发形核常常起着优先和主导的作用。

3、一个合金的室温组织为α+βII +（α+β），它由三相组成。

4、铁素体的本质是碳在α-Fe 中的间隙相。

5、在晶体滑移过程中，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。

6、孪生变形所需的切应力比滑移变形所需的小得多。

7、形变织构和再结晶织构都会使金属材料具有各向异性。

8、晶界上原子排列混乱，不存在空位，所以空位机制扩散的原子在晶界处无法扩散。

第 1 页 共 4 页 考生姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2020年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题 （ B 卷)参考答案 科目代码： 811 科目名称： 无机材料科学基础 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、单项选择题(共10小题，每小题2分，共 20分) 1、宏观晶体中可能存在的对称型有（ C ）种。

A 、7 B 、14 C 、32 D 、230 2、由n 个等径球体紧密堆积时，则有（ C ）个四面体空隙。

A 、1/2n B 、n C 、2n D 、3n 3、NaCl 晶体结构属于（A ）晶系。

A 、立方 B 、四方 C 、六方 D 、三方 4、绿宝石晶体结构类型属于（ B ）结构。

A 、岛状 B 、组群状 C 、链状 D 、层状 5、连线规则是用来判断相图（ C ）。

A 、界线的性质 B 、无变量点的性质 C 、界线温度走向 D 、化合物性质 6、单健强＞335kJ/mol 的氧化物为（ A ）。

A 、玻璃网络形成体 B 、网络变性体 C 、网络中间体 D 、晶体 7、在离子晶体中，晶界是（ D ）快速扩散的通道。

A 、阳离子 B 、所有离子 C 、原子 D 、阴离子 8、单元系统平衡共存的相最多有（ C ）个。

A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 9、粒子由高浓度向低浓度方向扩散称为（ A ）扩散。

A 、正 B 、逆 C 、稳定 D 、不稳定 10、相变按热力学可分类为（ C ）。

A 、固－固相变与固－液相变 B 、固－固相变与固－气相变 C 、一级相变与二级相变 D 、成核生长相变与不稳分解相变二、名词解释(共4小题，每小题10 分，共 40分)1、弗伦克尔缺陷与肖特基缺陷如果原子能量足够大，离开平衡位置，挤到正常晶格的间隙位置，形成间隙质点，在原来位置留下空位，这种缺陷称为弗伦克耳缺陷；如果原子移动到晶体的表面，内部留下空位，该缺陷称为肖特基缺陷。

姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2015年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目名称：材料加工科学基础（■A 卷 □B 卷）科目代码：812 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 5 小题，每小题 4 分，共 20 分) 点阵畸变 结构起伏 成分过冷 形变织构 短路扩散 二、填空题(共 6 小题，每空 1 分，共 20 分) 1、面心立方结构的单位晶胞原子数为 ，其致密度为 ，配位数为 ，其八面体间隙比四面体间隙 。

2、下图为一立方晶胞，A 、B 为顶点，C 、D 为棱边中点， ACD 的晶面指数为 ，AB 的晶向指数为 。

3、成分过冷区从小到大，其固溶体的生长形态分别为 、 和 。

4、单晶体的塑性变形只能在 作用下，主要以 方式进行，取向因子最有利的 上分切应力最先达到 开始滑动，其滑动的机制是 运动。

5、铁素体是碳在 -Fe 中的 固溶体。

与纯铁相比，其强度和硬度 ，塑性和韧性 。

X Y Z O A B C D6、钢中的硫会引起钢发生 脆，磷会使钢发生 脆。

三、相图题（共 2 小题，共40分）1、（20分）已知A （熔点600℃）与B （熔点500℃）在液态无限互溶，固态时A 在B 中的最大固溶度（质量分数）为w A ＝0.30，室温时为A 在B 中的溶解度为w A =0.10；但B 在固态和室温时均不溶于A 。

在300℃时，发生共晶反应0.400.70B B w w L A β==+。

（1）绘出A-B 二元合金相图；（12分）（2）分析w B =0.8的合金平衡凝固后，在室温下的相组成物及组织组成物，并计算各相组成物和组织组成物的相对含量。

（8分）2、（20分）（1）画出Fe-Fe 3C 相图，并标注各点温度和成分。

第 1 页 共 7 页二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题考试科目及代码： 无机材料科学基础 811 适用专业： 材料科学与工程可使用的常用工具：计算器。

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： 报考学科、专业： 准考证号码：密封线内不要写题六、凝聚系统相图测定方法有静态法和动态法两种，说明这两种方法的基本原理，并扼要阐述相图中等温线的获得方法。

（20分）七、试述铝矾土（主要成分为：高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O和水铝石Al2O3·H2O）从室温加热到1600℃烧结过程中的所有物理化学变化，并写出有关的反应方程式。

（15分）第 2 页共 7 页考试科目及代码： 无机材料科学基础 811适用专业： 材料科学与工程可使用的常用工具：计算器。

答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。

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考试时间3小时，总分值 150 分。

一、名词解释（40分）1. 液相独立析晶（如果冷却速度不是快到使液相完全失去析晶能力，但也不是慢到足以使它能够和系统中其它晶相保持原有相平衡关系，则此时液相犹如一个原始配料高温熔体那样独立析晶，重新建立一个新的平衡体系，不受系统中已经存在的其它晶相的制约）2. 本征扩散与非本征扩散（由于原子本征热振动产生的扩散称为本征扩散；由外来原子或离子进入晶体而产生缺陷导致的扩散称为非本征扩散）3. 组份数与独立组份数（具有独立的化学组成和晶体结构的物质的数量；构成平衡物系所有各相组成所需要的最小组份数为独立组份数）4. 类质同晶与同质多晶（物质结晶时，晶体结构位置上的某些离子或原子的位置部分或全部地被介质中性质相近的其他离子或原子所置换，共同结晶成的均匀的、呈单一相的混合晶体，而不改变晶体结构和键性发生质变，只引起晶胞参数微小变化的现象为类质同晶；化学组成相同的物质在不同的热力学条件下结晶成结构不同的晶体的现象称为同质多晶）5. 热压烧结与活化烧结（在烧结的同时加上一定的外压力称为热压烧结；采用物理的或者化学处理使烧结温度降低，烧结速度加快，或使烧结体的密度和其他性能提高的烧结方法为活化烧结。

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。

答案一．回答下述问题（任选5小题，共30分）1．什么叫空间点阵、晶格和晶胞？（6分）自然界有许许多多物质，他们由原子、分子或它们的集团组成，若这些原子、分子或它们的集团在空间规则排列，则为晶体。

若用几何点代表这些原子、分子或它们的集团，这些几何点组成的点阵叫空间点阵。

用直线将这些几何点相连接，组成的空间格子叫晶格。

反映这格子的最基本几何单元叫晶胞。

2．金属变形的临界变形量？（6分）金属冷形变量为3～5%时，加热再结晶后晶粒会异常长大。

该变形量称为临界变形量。

3．画出体心立方金属晶体中的任一最密排面和最密排方向，写出其晶面、晶向簇指数。

（6分）如左图体心立方金属晶体单胞八个顶点 A B 上分别标为A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 和H 点，面ACFH ，方向AH 和CF C D{110}和<111>E FG H4．何谓再结晶温度？（6分）形变后金属在1小时内完成的再结晶的最低温度。

5．Fe-Fe 3C 二元相图是否平衡相图？简说理由（6分）不是平衡相图，组成相图的组分Fe 3C 是亚稳相，而不是稳定相石墨。

6．什么是柏氏矢量？全位错和不全位错的柏氏矢量特征？柏氏矢量表征晶体原子位置错动的大小和方向的矢量。

全位错的柏氏矢量等于原子间距的整数倍的位错，不全位错小于原子间距。

二. 画出Fe-Fe 3C 二元相图，描叙含碳量为0.77%的钢从液态到室温平衡冷却过程，画出冷却曲线，固态相变有那些？写出反应式和反应时各相成分，计算共析反应完后的组织物的相对量和相的相对量，并分析这些组织的性能特点（30分）。

a b图2. Fe-Fe 3C 合金相图（a ）及其含碳量为0.3%钢的冷却曲线 1 2 30 0 1 320-1合金液冷却，1-2从液相中结晶出γ奥氏体，2-3奥氏体冷却，3-共析反应，3以下从铁素体中析出三次渗碳体。

固态相变有：渗碳体+→αγ（Cem ），γ奥氏体成分在S 点，α在P 点，渗碳体则为K 点；三次渗碳体→α，α成分沿PQ 线，渗碳体则为K 点。

姓名： 报考专业： 准考证号码：
密封线内不要写题
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：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。

4 小题，每小题 10 分，共 40上坡扩散与下坡扩散（由低浓度区向高浓度区的扩散叫逆扩散，又称上坡扩散；由高
浓度区向低浓度区的扩散叫顺扩散，又称下坡扩散）
等比例规则与背向性规则（等比例规则：浓度三角形一顶点和对边上任一点的连线上
什么是“二次再结晶”？其主要特征是什么？欲避免“二次再结晶”的发生，通常应该。