材料分析方法第3版(周玉)出版社配套第14章机械工业出版社
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材料学学科2011年硕士研究生招生复试指导根据教育部关于加强硕士研究生招生复试工作的指导意见及学校有关要求,材料学学科(报考航天学院复合材料与结构研究所)2011年硕士研究生招生复试指导确定如下。
一、复试比例及主要内容1、复试由笔试和面试两部分组成,外国语听力考试在面试中进行。
复试的总成绩为280分,其中笔试200分,面试80分。
2、复试笔试科目(1)材料科学基础部分,占80分。
主要内容:①材料的结构,化学键,晶体学,晶体结构,晶体缺陷②纯金属的凝固,纯金属的结晶,形核,二元与三元相图③固体材料的变形与断裂,弹性变形,塑性变形,位错与强化,断裂④回复,再结晶,晶粒长大,金属的热变形⑤扩散定律,扩散机制,影响扩散的因素,反应扩散参考书目:潘金生,仝建民,田民波主编,材料科学基础,清华大学出版社,1998;冯端,师昌绪,刘治国主编,材料科学导论,化学工业出版社,2002。
(2)材料性能学部分,占70分。
主要内容:①材料的力学性能,硬度,韧性,疲劳,磨损②材料的热学性能:热容、热膨胀、热传导③材料的磁性能:抗磁性与顺磁性,铁磁性与反铁磁性④材料的电学性能:导电与热电性能,半导体,绝缘体⑤材料的光学性能:线性光学与非线性光学性能参考书目:冯端,师昌绪,刘治国主编,材料科学导论,化学工业出版社,2002;王从曾主编,材料性能学(前11章),北京工业大学出版社,2001。
(3)材料分析方法部分,占50分。
主要内容:①材料X射线衍射分析②材料电子显微分析参考书目:周玉主编,材料分析方法,机械工业出版社,2004。
3、面试,占80分。
学科将组成专家组对考生进行面试。
主要是了解考生的特长与兴趣、身心健康状况;考察考生的综合素质、能力以及外语水平,主要内容包括:1)大学学习情况及学习成绩;2)外语听力及口语;3)综合分析与语言表达能力;4)对材料学学科相关知识的掌握情况;5)从事科研工作的潜力。
在参加面试时,考生可以提供能够反映自身素质、能力、水平的相关证明材料。
材料分析方法课后答案周玉【篇一:材料分析方法考试重点】纹衍射的图样,条纹间距随小孔尺寸的变大,衍射的图样的中心有最大的亮斑,称为埃利斑。
2、差热分析是在程序的控制条件下,测量在升温、降温或恒温过程中样品和参比物之间的温差。
3、差示扫描量热法(dsc)是在程序控制条件下,直接测量样品在升温、降温或恒温过程中所吸收的或放出的热量。
4、倒易点阵是由晶体点阵按照一定的对应关系建立的空间点阵,此对应关系可称为倒易变换。
5、干涉指数在(hkl)晶面组(其晶面间距记为dhkl)同一空间方位,设若有晶面间距为dhkl/n(n为任意整数)的晶面组(nh,nk,nl)即(h,k,l)记为干涉指数。
6、干涉面简化布拉格方程所引入的反射面(不需加工且要参与计算的面)。
7、景深当像平面固定时(像距不变)能在像清晰地范围内,允许物体平面沿透镜轴移动的最大距离。
8、焦长固定样品的条件下,像平面沿透镜主轴移动时能保持物象清晰的距离范围。
9、晶带晶体中,与某一晶向【uvw】平行的所有(hkl)晶面属于同一晶带,称为晶带11、数值孔径子午光线能进入或离开纤芯(光学系统或挂光学器件)的最大圆锥的半顶角之余弦,乘以圆锥顶所在介质的折射率。
12、透镜分辨率用物理学方法(如光学仪器)能分清两个密切相邻物体的程度 13 衍射衬度由样品各处衍射束强度的差异形成的衬度成为衍射衬度。
15质厚衬度由于样品不同区间存在原子序数或厚度的差异而形成的非晶体样品投射电子显微图像衬度,即质量衬度,简称质厚衬度。
制造水平。
(√)二、填空题6)按入射电子能量的大小,电子衍射可分为(高能电子衍射)、(低能电子衍射)及(反射式高能电子衍射)。
18)阿贝成像原理可以简单地描述为两次(干涉):平行光束受到有周期性特征物体的衍射作用形成(衍射波),各级衍射波通过(物镜)重新在像平面上形成反映物的特征的像。
12)按照出射信号的不同,成分分析手段可以分为两类:x光谱和电子能谱),出射信号分别是(x射线,电子)。
哈尔滨工业大学材料科学与工程学院2012\2013年硕士研究生招生复试指导根据教育部关于加强硕士研究生招生复试工作的指导意见及学校有关要求,硕士研究生入学考试初试合格的考生和推免生均需参加复试,材料科学与工程学科2011年硕士研究生招生复试指导确定如下:复试比例及主要内容,Ⅰ复试由笔试和面试两部分组成,外国语听力考试在面试中进行。
复试的总成绩为280分,其中笔试200分,面试80分。
Ⅱ复试笔试科目(一)报考080501材料物理与化学学科的考生以下共有六套考题供考生选择。
参加复试的考生须从六套题中任选两套考题回答。
每套题100分,共200分。
第一套题:材料X射线与电子显微分析一、X射线物理基础1. 连续X射线2. 特征X射线3. X射线与物质相互作用(包含相干散射、非相干散射、光电子、X射线荧光及俄歇电子)二、X射线衍射方向1. 布拉格方程的推导2. 布拉格方程的讨论(包含反射级数、干涉指数、消光等)三、X射线衍射强度1.原子散射因子2.结构因子(包括含义、推导及如何用结构因子推导晶体消光规律)3.多晶体X射线衍射强度影响因素四、电子光学基础与透射电子显微镜:1. 电磁透镜的像差种类、消除或减少像差的方法;2. 透射电子显微镜结构、成像原理五、电子衍射:1. 爱瓦尔德球图解法2. 晶带定理与零层倒易面3. 电子衍射基本公式参考书目:周玉、武高辉编著,《材料X射线与电子显微分析》,哈尔滨工业大学出版社。
第二套题热力学一、热力学基本规律1.物态方程2.热力学第一定律3.热容量和焓4.热力学第二定律5.熵和热力学基本方程6.熵增加原理的简单应用7.自由能和吉布斯函数二、均匀物质的热力学性质1.麦克斯韦关系及其简单应用2.特性函数3.平衡辐射热力学4.磁介质热力学三、单元系的相变1.热动平衡判据2. 单元系的复相平衡条件3.单元复相系的平衡性质四、多元系的复相平衡和化学性质1.多元系的热力学函数和热力学方程2.多元系的复相平衡条件3.吉布斯相律参考书目:汪志诚,《热力学·统计物理(第二版)》,高等教育出版社。
《现代材料分析方法》考试范围(主要参考教材:材料分析方法,周玉主编,机械工业出版社)一.材料X射线衍射分析(全部内容)二.材料电子显微分析(全部内容)三.材料物理性能分析1.热学性能分析2.膨胀分析3.电性能分析4.磁性能分析《材料学》考试范围(主要参考教材:材料科学基础,潘金生,清华大学出版社)该书除第12章(马氏体相变)以外的全部内容都需要很好地掌握。
《金属学》考试范围《金属学》,冶金工业出版社宋维锡主编,考试范围为上册第1至10章《金属塑性成形原理》考试范围1、金属塑性变形的一般概念?2、金属塑性变形的主要方法及其变形特点?3、应力状态与应变状态(一点的应力与应变状态;应力与应变张量;应力与应变分析;应力微分平衡方程;应力与应变状态的各种表示方法及相互的变换;一点的主应力计算)?4、金属塑性变形的物理方程?5、金属塑性变形的基本条件?6、求解塑性变形问题需要满足的基本方程?7、金属塑性变形中的摩擦与润滑?8、金属塑性变形的初等解析方法?9、滑移线法及其应用?《物理化学》考试范围参考书:南京大学物理化学教研室傅献彩、沈文霞、姚天扬编,《物理化学》(第五版),高等教育出版社。
考试大纲:1、热力学第一定律及其应用体系与环境、体系的性质、热力学平衡态和状态函数、状态方程、热和功、热力学第一定律、准静态过程与可逆过程、焓、热容、热力学第一定律对理想气体的应用、实际气体、热化学、赫斯定律、几种热效应、基尔霍夫定律、绝热反应2、热力学第二定律自发变化、热力学第二定律、卡诺定理、熵、克劳修斯不等式和熵增加原理、熵变的计算、亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能、变化的方向和平衡条件、等温物理变化中的自由能变、化学反应的等温式、热力学基本关系式、特性函数、吉布斯-亥姆霍兹方程式、自由能与压力的关系、克拉贝龙方程式、外压与蒸气压的关系、多组分体系中物质的偏摩尔量和化学势、热力学第三定律与规定熵3、溶液溶液与偏摩尔量、溶液组成的表示法、拉乌尔定律、亨利定律、混合气体中各组分的化学势、理想溶液的定义、理想溶液的通性、稀溶液中各组分的化学势、稀溶液的依数性、吉布斯-杜亥姆公式和杜亥姆-马居耳公式、非理想溶液、分配定律4、相平衡相与自由度、相图与相平衡、多相体系平衡的一般条件、相律、单组分体系相图、二组分体系相图及其应用、三组分体系相图及其应用5、化学平衡化学反应的平衡条件和亲和势、平衡常数和等温方程式、平衡常数的表示式、复相化学平衡、平衡常数的测定和平衡转化率的计算、标准生成吉布斯自由能、外界条件对化学平衡的影响(温度、压力和惰性气体)、同时平衡、反应的耦合6、电解质溶液电化学基本概念和法拉第定律、离子的电迁移和迁移数、电导、强电解质溶液理论7、可逆电池的电动势及其应用可逆电池和可逆电极、电动势的测定、可逆电池的书写方法及电动势的取号、可逆电池热力学、电动势产生的机理、电极电势和电池的电动势、浓差电池和液体接界电势的计算公式、电动势测定的应用8、电解与极化作用分解电压、极化作用、电解时电极上的反应、金属的电化学腐蚀、金属的防腐、金属的钝化、化学电源9、化学动力学基础化学反应速率表示法、化学反应速率方程、具有简单级数的反应、典型的复杂反应(对峙、平行、连续)、阿仑尼乌斯经验式、活化能、链反应、拟定反应历程的一般方法、碰撞理论10、界面现象表面吉布斯自由能和表面张力、弯曲表面下的附加压力和蒸气压、液体界面的性质、不溶性表面膜、液-固界面现象、表面活性剂及其作用、固体表面的吸附、吸附和解吸速率方程式、气-固相表面催化反应11、胶体分散体系和大分子溶液胶体的基本特性、溶胶的制备和净化、溶胶的动力性质、溶胶的光学性质、溶胶的电学性质、溶胶的稳定性和聚沉作用、乳状液、唐南平衡、凝胶注:主要考试类型有:计算题、问答题、名词解释、选择题、判断题等多种形式。
第一章X射线物理学基础2、若X射线管的额定功率为1.5KW,在管电压为35KV时,容许的最大电流是多少?答:1.5KW/35KV=0.043A。
4、为使Cu靶的Kβ线透射系数是Kα线透射系数的1/6,求滤波片的厚度。
答:因X光管是Cu靶,故选择Ni为滤片材料。
查表得:μmα=49.03cm2/g,μmβ=290cm2/g,有公式,,,故:,解得:t=8.35um t6、欲用Mo靶X射线管激发Cu的荧光X射线辐射,所需施加的最低管电压是多少?激发出的荧光辐射的波长是多少?答:eVk=hc/λVk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv)λ0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm)其中h为普郎克常数,其值等于6.626×10-34e为电子电荷,等于1.602×10-19c故需加的最低管电压应≥17.46(kv),所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。
7、名词解释:相干散射、不相干散射、荧光辐射、吸收限、俄歇效应答:⑴当χ射线通过物质时,物质原子的电子在电磁场的作用下将产生受迫振动,受迫振动产生交变电磁场,其频率与入射线的频率相同,这种由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称为相干散射。
⑵当χ射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,可以得到波长比入射χ射线长的χ射线,且波长随散射方向不同而改变,这种散射现象称为非相干散射。
⑶一个具有足够能量的χ射线光子从原子内部打出一个K电子,当外层电子来填充K空位时,将向外辐射K系χ射线,这种由χ射线光子激发原子所发生的辐射过程,称荧光辐射。
或二次荧光。
⑷指χ射线通过物质时光子的能量大于或等于使物质原子激发的能量,如入射光子的能量必须等于或大于将K电子从无穷远移至K层时所作的功W,称此时的光子波长λ称为K系的吸收限。
《机械工程材料》机械工业出版社第3版目录第一章机械零件的失效分析第二章碳钢第三章钢的热处理第四章合金钢第五章铸铁第六章有色金属及其合金第七章高分子材料第八章陶瓷材料第九章复合材料第十章功能材料第十一章材料改性新技术第十二章零件的选材及工艺路线第十三章工程材料在典型机械和生物医学上的应用第一章 机械零件的失效分析第一节 零件在常温静载下的过量变形失效:零件若失去设计要求的效能变形:材料在外力作用下产生的形状或尺寸的变化弹性变形:能够恢复的变形塑性变形:不能恢复的变形一、工程材料在静拉伸时的应力-应变行为1.低碳钢的应力-应变行为变形过程:弹性变形、屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形2.其他类型材料的应力-应变行为纯金属脆性材料高弹性材料二、静载性能指标1.刚度和强度指标(1)刚度指零(构)件在受力时抵抗弹性变形的能力单向拉伸(或压缩)时:E=σ/ε= ,即EA=F/εAF /纯剪切时:G=τ/γ= ,即GA=F τ/γγτAF /弹性模量E (或切变模量G )是表征材料刚度的性能指标(2)强度指材料抵抗变形或断裂的能力指标有:比例极限σp ,弹性极限σe ,屈服强度σs ,抗拉强度σb ,断裂强度σk2.弹性和塑性指标(1)弹性指材料弹性变形大小弹性能u :应力-应变曲线下面弹性变形阶段部分所包围的面积u=σe εe=21E e 221σ(2)塑性指材料断裂前发生塑性变形的能力断后伸长率: %10000⨯-=L L L δ断面收缩率: %10000⨯-=A A A ψ越大,材料塑性越好ψδ、3.硬度指标表征材料软硬程度的一种性能布氏硬度HBW (硬质合金球为压头)洛氏硬度HRC (锥角为120°的金刚石圆锥体为压头)维氏硬度HV (锥角为136°的金刚石四棱锥体为压头)三、过量变形失效零件的最大弹性变形量△l 或θ(扭转角)必须小于许可的弹性变形量。
即△l ≤[△l]或θ≤[θ]材料的弹性模量E(或切变模量G)越高,零件的弹性变形量越小,刚度越好通常材料的熔点越高,弹性模量也越高弹性模量对温度很敏感,随温度升高而降低第二节 零件在静载荷冲击载荷下的断裂一、韧断和脆断的基本概念韧性断裂:断裂前发生明显宏观塑性变形脆性断裂:断裂前不发生塑性变形断裂过程均包含裂纹形成和扩展两个阶段二、冲击韧性及衡量指标A K 、a K冲击韧性:材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力冲击吸收功A K ,单位J冲击韧度a K =A K /F K ,单位J ·cm -2 。
智慧树知到《材料分析方法》章节测试答案绪论1、材料研究方法分为()A:组织形貌分析B:物相分析C:成分价键分析D:分子结构分析正确答案:组织形貌分析,物相分析,成分价键分析,分子结构分析2、材料科学的主要研究内容包括()A:材料的成分结构B:材料的制备与加工C:材料的性能D:材料应用正确答案:材料的成分结构,材料的制备与加工,材料的性能3、下列哪些内容不属于材料表面与界面分析()A:晶界组成、厚度B:晶粒大小、形态C:气体的吸附D:表面结构正确答案:晶粒大小、形态4、下列哪些内容属于材料微区分析()A:晶格畸变B:位错C:晶粒取向D:裂纹大小正确答案:晶格畸变,位错,晶粒取向,裂纹大小5、下列哪些内容不属于材料成分结构分析()A:物相组成B:晶界组成、厚度C:杂质含量D:晶粒大小、形态正确答案:晶界组成、厚度,晶粒大小、形态第一章1、扫描电子显微镜的分辨率已经达到了()A:0.1 nmB:1.0 nmC:10 nmD:100 nm正确答案: 1.0 nm2、利用量子隧穿效应进行分析的仪器是A:原子力显微镜B:扫描隧道显微镜C:扫描探针显微镜D:扫描电子显微镜正确答案:扫描隧道显微镜3、能够对样品形貌和物相结构进行分析的是透射电子显微镜。
A:对B:错正确答案:对4、扫描隧道显微镜的分辨率可以到达原子尺度级别。
A:对B:错正确答案:对5、图像的衬度是()A:任意两点存在的明暗程度差异B:任意两点探测到的光强差异C:任意两点探测到的信号强度差异D:任意两点探测到的电子信号强度差异正确答案:任意两点存在的明暗程度差异,任意两点探测到的信号强度差异6、对材料进行组织形貌分析包含哪些内容()A:材料的外观形貌B:晶粒的大小C:材料的表面、界面结构信息D:位错、点缺陷正确答案:材料的外观形貌,晶粒的大小,材料的表面、界面结构信息,位错、点缺陷7、光学显微镜的最高分辨率为()A:1 μmB:0.5 μmC:0.2 μmD:0.1 μm正确答案: 0.2 μm8、下列说法错误的是()A:可见光波长为450~750 nm,比可见光波长短的光源有紫外线、X射线和γ射线B:可供照明的紫外线波长为200~250 nm,可以作为显微镜的照明源C:X射线波长为0.05~10 nm,可以作为显微镜的照明源D:X射线不能直接被聚焦,不可以作为显微镜的照明源正确答案: X射线波长为0.05~10 nm,可以作为显微镜的照明源9、 1924年,()提出运动的电子、质子、中子等实物粒子都具有波动性质A:布施B:狄拉克C:薛定谔D:德布罗意正确答案:德布罗意10、电子束入射到样品表面后,会产生下列哪些信号()A:二次电子B:背散射电子C:特征X射线D:俄歇电子正确答案:二次电子,背散射电子,特征X射线,俄歇电子第二章1、第一台光学显微镜是由哪位科学家发明的()A:胡克B:詹森父子C:伽利略D:惠更斯正确答案:詹森父子2、德国科学家恩斯特·阿贝有哪些贡献()A:阐明了光学显微镜的成像原理B:解释了数值孔径等问题C:阐明了放大理论D:发明了油浸物镜正确答案:阐明了光学显微镜的成像原理,解释了数值孔径等问题,阐明了放大理论,发明了油浸物镜3、光学显微镜包括()A:目镜B:物镜C:反光镜D:聚光镜正确答案:目镜,物镜,反光镜,聚光镜4、下列关于光波的衍射,错误的描述是()A:光是电磁波,具有波动性质B:遇到尺寸与光波波长相比或更小的障碍物时,光线将沿直线传播C:障碍物线度越小,衍射现象越明显D:遇到尺寸与光波波长相比或更小的障碍物时,光线将偏离直线传播正确答案:遇到尺寸与光波波长相比或更小的障碍物时,光线将沿直线传播5、下列说法正确的是()A:衍射现象可以用子波相干叠加的原理解释B:由于衍射效应,样品上每个物点通过透镜成像后会形成一个埃利斑C:两个埃利斑靠得越近,越容易被分辨D:埃利斑半径与光源波长成反比,与透镜数值孔径成正比正确答案:衍射现象可以用子波相干叠加的原理解释,由于衍射效应,样品上每个物点通过透镜成像后会形成一个埃利斑6、在狭缝衍射实验中,下列说法错误的是()A:狭缝中间每一点可以看成一个点光源,发射子波B:子波之间相互干涉,在屏幕上形成衍射花样C:整个狭缝内发出的光波在中间点的波程差半波长,形成中央亮斑D:在第一级衍射极大值处,狭缝上下边缘发出的光波波程差为1波长正确答案:整个狭缝内发出的光波在中间点的波程差半波长,形成中央亮斑7、下列关于阿贝成像原理的描述,正确的是()A:不同物点的同级衍射波在后焦面的干涉,形成衍射谱B:同一物点的各级衍射波在像面的干涉,形成物像C:物像由透射光和衍射光互相干涉而形成D:参与成像的衍射斑点越多,物像与物体的相似性越好。
材料分析方法第三版课后答案【篇一:材料现代分析方法试题3(参考答案)】ss=txt>一、基本概念题(共10题,每题5分)1.试述获取衍射花样的三种基本方法及其用途?答:获取衍射花样的三种基本方法是劳埃法、旋转晶体法和粉末法。
劳埃法主要用于分析晶体的对称性和进行晶体定向;旋转晶体法主要用于研究晶体结构;粉末法主要用于物相分析。
3.试述罗伦兹三种几何因子各表示什么?答:洛伦兹因数第一种几何因子是表示样品中参与衍射的晶粒大小对衍射强度的影响。
,第二种几何因子是表示样品中参与衍射的晶粒的数目对衍射强度的影响,第三种几何因子是表示样品中衍射线位置对衍射强度的影响。
4.在一块冷轧钢板中可能存在哪几种内应力?它们的衍射谱有什么特点?答:在一块冷轧钢板中可能存在三种内应力,它们是:第一类内应力是在物体较大范围内或许多晶粒范围内存在并保持平衡的应力。
称之为宏观应力。
它能使衍射线产生位移。
第二类应力是在一个或少数晶粒范围内存在并保持平衡的内应力。
它一般能使衍射峰宽化。
第三类应力是在若干原子范围存在并保持平衡的内应力。
它能使衍射线减弱。
5.设[uvw]是(hkl)的法线,用正、倒空间的变换矩阵写出它们之间的指数互换关系。
***答:[uvw]?=〔〕[uv13wa11gaa?]12??*?0?i?jg?aaa其中 2223?,ai?aj21??1i?j??6.给出简单立方、面心立方、体心立方以及密排六方晶体结构电子衍射发?a31a32a33??生消光的晶面指数规律。
答:常见晶体的结构消光规律简单立方对指数没有限制(不会产生结构消光)f. c. ch. k. l. 奇偶混合b. c. ch+k+l=奇数h. c. ph+2k=3n, 同时l=奇数体心四方h+k+l=奇数7.假定需要衍射分析的区域属于未知相,但根据样品的条件可以分析其为可能的几种结构之一,试根据你的理解给出衍射图标定的一般步骤。
答:(1)测定低指数斑点的r值。
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二、同等学力加试科目及参考书目1.加试科目:①化学工程基础;②化学综合2.参考书目:①化学工程基础:《化工原理》,何潮洪等编,科学出版社,2001。
②化学综合:《无机及分析化学》(第一版),浙江大学编,高教出版社,2003;《分析化学》(第六版),华东理工、成都科大物化教研室组编,高教出版社,2009;《基础有机化学》(第二版),邢其毅,高教出版社;《有机化学》(第二版),徐寿昌,高教出版社,1993;《物理化学》(第五版),天津大学物化教研室,高教出版社,2009。