贵州大学材料科学基础模拟试题三
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绪论单元测试1.《考工记》中关于铜合金的文字记录,说明的是合金的性能与()有关。
A:合金的化学成分B:合金的制造工艺C:合金的重量答案:A2.下列哪些因素不会影响合金的微观组织和结构?()A:合金的测试技术B:合金的热处理工艺C:合金的化学成分D:合金的加工工艺答案:A3.按照使用性能分类,下列材料分类正确的是()A:结构材料、功能材料B:金属材料、陶瓷材料、功能材料C:结构材料、金属材料、能源材料答案:A4.下列哪种材料研究方法不能表征微观结构()A:差热分析B:X射线衍射分析C:扫描电子显微镜答案:A第一章测试1.材料的结合键决定其弹性模量的高低,氧化物陶瓷材料以离子键为主,结合键( )故其弹性模量( ) 。
()A:弱;高B:弱;低C:强;高答案:C2.具有明显的方向性和饱和性的是:()A:化学键B:离子键C:共价键D:金属键答案:C3.以下各种结合键中,结合键能较低的是()。
A:化学键B:离子键、共价键C:金属键D:分子键答案:D4.以下各种结合键中,结合键能比较大的是()。
A:金属键B:离子键、共价键C:分子键D:化学键答案:B5.以下关于结合键的性质与材料性能的关系中,( )是不正确的。
A:具有离子键和共价键的材料,塑性较差。
B:结合键能是影响弹性模量的主要因素,结合键能越大,材料的弹性模量越大。
C:具有同类型结合键的材料,结合键能越高,熔点也越高。
D:随着温度升高,金属中的正离子和原子本身振动的幅度加大,导电率和导热率都会增加。
答案:D第二章测试1.面心立方晶体结构的原子最密排晶向族为()。
A:<110>B:<111>C:[110]D:[111]答案:A2.金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种,它们的晶胞中原子数分别为()。
A:2;4;6B:4;2;6C:6;2;4D:4;4;6答案:B3.室温下,纯铝的晶体结构为()晶格。
A:面心立方B:简单立方C:体心立立D:密排六方答案:A4.14种布拉菲点阵 ( ) 。
材料科学:材料科学与工程考考试题模拟考试练习 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、填空题 橡胶的制备过程包括( )、( )、( )等。
本题答案: 2、问答题 晶胞与空间格子是何种关系? 本题答案: 3、判断题 MMC 具有比聚合物基复合材料更高的比强度和比模量。
本题答案: 4、名词解释 界面能 本题答案: 5、填空题 材料的化学性质主要表现为( )和( )。
本题答案: 6、单项选择题 下列成型加工方法中属于一次成型的是( )A.中空吹塑成型 B.挤出成型 C.压延成型 D.热成型 本题答案:姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------7、单项选择题聚合物的成型收缩率随着分子量的增加而()A.减小B.增大C.先增后减D.不变本题答案:8、单项选择题金属基复合材料的使用温度范围为()A、低于300℃。
B、在350-1100℃之间。
C、低于800℃。
D、高于1000℃。
本题答案:9、问答题用0.2molYF3加入CaF2中形成固溶体,实验测得固溶体的晶胞参数a=0.55nm,测得固溶体密度=3.64g/cm3,试计算说明固溶体的类型?(元素的相对原子质量:Y=88.90;Ca=40.08;F=19.00)本题答案:10、判断题常用材料在使用时,一般不允许塑性变形。
本题答案:11、判断题超导材料的唯一特性是零电阻现象。
本题答案:12、名词解释弗兰克尔空位本题答案:13、问答题什么是功能陶瓷,功能陶瓷的分类主要有哪些?本题答案:14、填空题烧结过程的主要传质机制有()、()、()、(),当烧结分别进行l17、单项选择题在低拉伸应变速率下,双轴拉伸的黏度是单轴拉伸黏度的几倍?()A.3倍B.4倍C.2倍D.1倍本题答案:18、问答题(a)烧结MgO时加入少量FeO,在氢气氛和氧分压低时都不能促进烧结,只有在氧分压高的气氛下才促进烧结;(b)烧结Al2O3时,氢气易促进致密化而氮气妨碍致密化。
材料科学:材料科学与工程考试卷及答案模拟考试练习 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、判断题 液态金属浇入铸型后,从浇注温度冷却到室温都经历液态收缩,固2/8态收缩、凝固收缩三个互相关联的收缩阶段。
本题答案: 2、判断题 将纳米材料作为反应前驱物具有活性高、反应活化能低、所得产品性能独特的优势。
本题答案: 3、判断题 不饱和胶采用有机过氧化物为硫化剂。
本题答案: 4、判断题 导体、半导体、绝缘体的导电性能不同,是因为它们的能带结构不同。
本题答案: 5、判断题 加热用的红外灯用的是800~1000nm 。
本题答案: 6、单项选择题 高聚物相对分子质量的分散程度通常用( )来表示.A.分子量分布姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------B.T与RC.t与XD.P与T本题答案:7、填空题不良品的判定依据有蓝图、()、()、客户特定要求。
本题答案:8、判断题陶瓷复合材料中,连续纤维的增韧效果远远高于颗粒增韧的效果。
本题答案:9、问答题什么是生物材料?本题答案:10、单项选择题挤出设备的核心是()A.机头B.口模C.螺杆D.挤出机本题答案:11、多项选择题下面是工程塑料是()。
A.聚乙烯B.PVCC.ABSD.聚苯硫醚本题答案:12、问答题吹塑工艺过程的影响因素?本题答案:13、问答题简述影响熔体粘度的因素?本题答案:14、填空题常见的磨床主要有()、内圆磨床、平面磨床。
在磨削加工过程中,主运动为()。
《材料科学基础》03级试题B一、选择题:(共15分,每小题1分)(正确的记“T”, 错误的记“F”)1. 匀晶合金在不平衡凝固时成分会发生偏析.。
()2. 刃型位错有正负之分,他们之间有本质区别。
()3. 珠光体是铁素体和渗碳体的片层状混合物。
()4. 因为晶体的排列是长程有序的,所以其物理性质是各向同性。
()5. 陶瓷材料的金属元素和非金属元素主要通过共价键连接。
()6 陶瓷的理论强度与实际断裂强度相差1-3个数量级。
()7. 单相组织一般具有良好的延展性,而共晶合金则具有良好的铸造性能。
()8. 扩散是固体中质量传输的唯一途径。
()9. 在实际系统中,纯金属的凝固是非均匀形核。
()10. 在空位机制中,原子的扩散可以看作是空位的移动。
()11. 晶体长大微观界面为粗糙时,宏观表现为光滑界面。
()12. 热膨胀的本质是原子半径的胀大。
()13. 二元合金中不可能有四相共存。
( )14. 根据菲克定律,扩散驱动力是浓度梯度,因此扩散总是向浓度低的方向进行()15.复合材料通常由基体、增强体以及它们之间形成的界面组成。
( )二、选择题:(共30分,每小题2分,任选15题)1.属于<100>晶向族的晶向是()(A)[010] (B)[010] (C)[001] (D)[110]2.体心立方结构每个晶胞有()个原子。
(A)3 (B)2 (C)6 (D)13.不属于正常价化合物的有()(A)NaCl (B)CuZn3 (C)BaO (D)Fe3C4.下列说法正确的是()(A)过冷是凝固的动力学条件。
(B)固相与液相的G-T曲线:液相总是更陡。
(C)ΔG非*=1/3(6a2)σ a表示晶胚棱长σ表示单位界面自由能(D)刃型位错可看成是插入一个半原子面,所以称为面缺陷。
5.下列说法错误的是()(A)Fick第一律是假定dc/dt=0,即各截面上浓度不随时间变化。
(B)气体A在B中扩散,则Fick第二定律解为(Cs- Cx)/(Cx - Co)=erf(x/2√dt)(C)空位扩散激活能小于间隙扩散激活能。
材料科学基础考试试题(正文内容开始)第一部分:选择题1.下列哪种材料具有最高的热导率?a) 金属b) 聚合物c) 陶瓷d) 电解质2.以下哪些物理性质不属于金属材料的特点?a) 良好的导电性b) 高的熔点c) 可塑性d) 非晶态结构3.聚合物材料的优点包括哪些?a) 重量轻b) 高强度c) 耐腐蚀性d) 良好的电绝缘性4.在材料的固体溶质团簇中,溶质原子的半径大于或接近于溶剂原子的半径时属于哪种固溶体?a) 固溶体b) 不完全固溶体c) 具有间隙的固溶体d) 多元互溶体5.下列哪种材料具有最高的硬度?a) 钢b) 铝c) 橡胶d) 钻石第二部分:填空题1. 镍属于哪一类元素?__________2. 下列哪种热处理方法广泛用于提高钢的硬度和强度?__________3. 金属的塑性通过__________来衡量。
4. 聚合物材料的结构单元是由__________和__________构成的。
5. 下列哪种金属常用于制备高温合金?__________第三部分:简答题1. 简述淬火的过程,并解释其对材料性能的影响。
2. 解释金属腐蚀的原因,并提出几种常用的防腐蚀方法。
3. 什么是晶体缺陷?简要描述一些常见的晶体缺陷类型。
4. 解释材料的拉伸性能,并提及一些常用的材料测试方法。
5. 介绍聚合物材料的分类和应用领域。
第四部分:综合题1. 请列举出金属、聚合物和陶瓷材料各自的优缺点,并简要说明它们在实际应用中的常见用途。
(正文部分结束)根据题目要求,本文按题型分成了选择题、填空题、简答题和综合题四个部分进行论述。
每个部分的题目和问题都清晰地呈现出来,并按照文本排版的要求整洁美观地展示出来。
同时,每个部分都有相应的正文回答,语句通顺、流畅,不影响阅读体验。
文章在不使用“小节一”、“小标题”等词语的前提下,合理地划分了不同的题型部分,并根据每个部分的特点采用了相应的格式进行回答。
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材科基前三章节期末复习题材科基前三章节期末复习题材科基(材料科学基础)是一门涉及材料科学与工程的基础课程,它为我们提供了理解和应用材料的基本原理和方法。
期末复习是巩固知识、提高理解和应用能力的重要环节。
本文将针对材科基前三章节的期末复习题进行讨论和解答,帮助读者更好地理解和掌握这些知识。
第一章:材料科学基础概述1. 什么是材料科学?它的研究对象和目标是什么?材料科学是研究材料的结构、性能、制备、加工和应用的学科。
它的研究对象是各种材料,包括金属、陶瓷、高分子材料和复合材料等。
其目标是通过对材料的研究和应用,提高材料的性能和功能。
2. 材料的分类有哪些?请简要介绍一下各类材料的特点。
材料可以分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料等。
金属材料具有良好的导电性和导热性,常用于制造结构件和导电元件。
陶瓷材料具有优异的耐高温性和耐腐蚀性,常用于制造耐火材料和电子陶瓷。
高分子材料具有良好的绝缘性和可塑性,常用于制造塑料制品和纤维材料。
复合材料由两种或多种材料组合而成,具有优异的综合性能,常用于制造航空航天和汽车等高性能产品。
第二章:晶体结构与缺陷1. 什么是晶体?晶体的结构特点是什么?晶体是由原子、离子或分子按照一定的规则排列而成的固体。
晶体的结构特点包括有序性、周期性和三维性。
2. 什么是晶格?晶格常见的结构类型有哪些?晶格是晶体中原子、离子或分子排列的空间规则。
常见的晶格结构类型有立方晶系、六方晶系、四方晶系、单斜晶系、正交晶系和三斜晶系等。
3. 什么是晶体缺陷?晶体缺陷对材料性能有什么影响?晶体缺陷是指晶体中原子、离子或分子排列的缺陷或不完整性。
晶体缺陷可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷等。
晶体缺陷对材料的性能有重要影响,例如点缺陷可以影响材料的导电性和热导性,线缺陷可以影响材料的强度和塑性,面缺陷可以影响材料的晶体生长和界面反应。
第三章:金属材料的结构与性能1. 金属的晶体结构有哪些类型?请简要介绍一下各类晶体结构的特点。
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。
高校材料科学基础复习题及答案材料学院姓名:班级:学号:得分:一、单项选择题:(每一道题1分)第1章原子结构与键合1.高分子材料中的c-h化学键属于。
(a)氢键(b)离子键(c)共价键2.属于物理键的是。
(a)共价键(b)范德华力(c)氢键3.化学键中通过共用电子对构成的就是。
(a)共价键(b)离子键(c)金属键第2章液态结构4.面心立方晶体的致密度为c。
(a)100%(b)68%(c)74%5.体心立方晶体的致密度为b。
(a)100%(b)68%(c)74%6.密排六方晶体的致密度为c。
(a)100%(b)68%(c)74%7.以下不具有多晶型性的金属是。
(a)铜(b)锰(c)铁8.面心立方晶体的孪晶面是。
(a){112}(b){110}(c){111}9.fcc、bcc、hcp三种单晶材料中,应力时各向异性犯罪行为最明显的就是。
(a)fcc(b)bcc(c)hcp10.在纯铜基体中添加微细氧化铝颗粒不属于一下哪种强化方式?(a)复合强化(b)弥散强化(c)固溶强化11.与过渡金属最容易形成间隙化合物的元素是。
(a)氮(b)碳(c)硼12.以下属正常价化合物的就是。
(a)mg2pb(b)cu5sn(c)fe3c第3章晶体缺陷13.刃型位错的滑移方向与位错线之间的几何关系?(a)横向(b)平行(c)交叉14.能进行攀移的位错必然是。
(a)刃型位错(b)螺型位错(c)混合位错15.在晶体中构成空位的同时又产生间隙原子,这样的瑕疵称作。
(a)肖特基瑕疵(b)弗仑克尔瑕疵(c)线瑕疵16.原子搬迁至间隙中构成空位-间隙对的点缺陷称作(a)肖脱基瑕疵(b)frank瑕疵(c)堆垛层错17.以下材料中既存有晶界、又存有相界的就是(a)孪晶铜(b)中碳钢(c)亚共晶铝硅合金材料学院18.小角度晶界具备____________个自由度。
(a)3(b)4(c)5第4章液态中原子及分子的运动19.菲克第一定律描述了稳态扩散的特征,即浓度不随变化。
材料化学模拟试题3一、填空(20分):1、金属的典型晶体结构有面心立方、体心立方和密排六方三种,它们晶胞中的原子数分别为:、和。
2、立方晶系中,(111)晶面和[111]晶向相互。
3、相律是分析相图的重要工具,当系统的压力为常数时,相律的表达式为。
根据相律,二元合金结晶时,最多可有个相平衡共存,这时自由度为。
4、在一块晶体中有一根刃位错线P和一根相同长度的螺位错线Q,两者能量分别为Ep和Eq,则Ep和Eq的大小关系为。
5、Fcc、Bcc、Hcp晶体中,最短单位位错的柏氏矢量分别为:、和。
6、相邻两晶粒之间位向差θ的晶界称为大角度晶界。
7、金属塑性变形的主要方式有和。
8、菲克第一定律和菲克第一定律微观表达式分别是和。
9、金属原子在晶体中扩散机制主要有和两种。
10、下图是A-B-C三元系成分三角形,其中H合金的成分是:,H和F合金点的成分的特点是组元的含量相等。
二、名词解释(16分)1、晶向簇和晶面簇2、全位错和不全位错3、短路扩散4、熔晶反应和包析反应5、科垂尔气团三、简答题(24分)1、柏氏矢量的意义?(4分)2、若面心立方晶体中)111(晶面上有b =]110[2a的单位位错及)111(晶面有b =]211[6a的不全位错,此二位错相遇产生位错反应。
(总分9分)(1)、问此反应能否进行?为什么?(3分)(2)、写出合成位错的柏氏矢量,并说明合成位错的类型。
(2分)(3)、反应后生成的新位错能否在滑移面上运动?为什么?(4分)3、低碳钢的渗碳一般选择在奥氏体区而不是在铁素体区进行,为什么?(5分)4、简述二元共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。
(6分)四、计算、作图题:(40分)1、在立方晶系中,(1)画出(111)晶面及该面上属于<112>的三个晶向,并标出具体指数;(4分)(2)求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。
(2分)2、已知碳在γ—Fe 中的扩散常数D 0=2.0×10-5m 2/s ,扩散激活能Q =1.4×105J/mol{R =8.31J/(mol •K)}。
贵州大学2011-2012学年第一学期模拟试卷 A《材料科学基础》注意事项:1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。
2. 请仔细阅读各种题目的回答要求,在规定的位置填写答案。
3. 不要在试卷上乱写乱画,不要在装订线内填写无关的内容。
一、填空题(共44分,每空2分)1、原子间的结合键可分为化学键和物理键,化学键即主价键,它包括( )、( )和( )。
2、晶体中的线缺陷是各种类型的位错,其种类很多,但最简单,最基本的类型有两种:( )和( )。
3、金属结晶时,形核方式有均匀形核和( )两种。
均匀形核时,其系统自由能的变化为ΔG=34πr 3ΔG V +4πr 2σ,且r *为临界晶核半径。
当( )时,晶胚的长大使系统自由能下降,这样的晶胚可以长大;当( )时,晶胚的长大使系统自由能增加,这样的晶胚不能长大。
4、纯铁随温度变化时会发生( )转变,在912℃以下为体心立方,称( );912℃—1394℃之间为( ),称γ铁;在1394℃—1538℃之间为体心立方,被称为δ铁。
5、物质在温度成分变化时,其状态会发生改变,相图就是表示物质的状态和( )、压力、( )之间的关系图。
6、亚共析钢在室温下的组织为( )和( ),相组成为铁素体和渗碳体。
7、金属在固态下一般都是晶体,三中典型的金属晶体结构分别为( )、( )和( )。
8、含碳量在0.0218%-2.11%的铁碳合金无共晶转变,称为( ),含碳量大于2.11%的铁碳合金有共晶反应,称为( )。
9、金属的塑性变形主要通过( )进行,此外还有孪生与扭折。
10、根据Hall-Petch 公式可知,晶粒直径越小,材料强度越( )。
二、作图题(12分)1.在立方晶系中分别绘图表示出(123)[111]。
2.写出立方晶系的{123}晶面族和<112>晶向族中的全部等价晶面和晶向的具体指数。
答:{123} = (123) +(23) +(13)+ (12) +(132) +(32) +(12) +(13) +(213) +(13) +(23) +(21) +(231) +(31) +(21) +(23) +(312) +(12) +(32) +(31) +(321) +(21) +(31) +(32)<112> = [112] +[12] +[12] +[11] +[121] +[21] +[11] +[12] +[211] +[11] +[21] +[21]3.写出六方晶系的{110}、{102}晶面族和<20>、<011>晶向族中的各等价晶面及等价晶向的具体指数。
材料科学基础试卷(一)一、概念辨析题(说明下列各组概念的异同。
任选六题,每小题3分,共18分)1 晶体结构与空间点阵2 热加工与冷加工3 上坡扩散与下坡扩散4 间隙固溶体与间隙化合物5 相与组织6 交滑移与多滑移7 金属键与共价键8 全位错与不全位错9 共晶转变与共析转变二、画图题(任选两题。
每题6分,共12分)1 在一个简单立方晶胞内画出[010]、[120]、[210]晶向和(110)、(112)晶面。
2 画出成分过冷形成原理示意图(至少画出三个图)。
3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。
4 以“固溶体中溶质原子的作用”为主线,用框图法建立与其相关的各章内容之间的联系。
三、简答题(任选6题,回答要点。
每题5分,共 30 分)1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些?2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。
3 二元相图中有哪些几何规律?4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型?5 材料结晶的必要条件有哪些?6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些?7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。
8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系?9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么?10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷,为什么?四、分析题(任选1题。
10分)1 计算含碳量w=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后,组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。
2 由扩散第二定律推导出第一定律,并说明它们各自的适用条件。
3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。
五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) [110].(15分)(1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量.(2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向.(3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向.(4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何?(5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7MPa的切应力,试确定单位刃型位错和螺型位错线受力的大小和方向。
专业课原理概述部分一、选择题(每题1分,共5分)1. 下列哪种材料属于无机非金属材料?A. 金属B. 塑料C. 玻璃D. 木材2. 无机材料的主要成分是什么?A. 有机化合物B. 无机化合物C. 金属元素D. 碳氢化合物A. 金属B. 陶瓷C. 塑料D. 木材4. 无机材料的硬度通常比有机材料高,这是由于无机材料的什么结构特点导致的?A. 分子结构B. 晶体结构C. 纤维结构D. 网状结构5. 无机材料通常具有较高的熔点,这是由于无机材料的什么结构特点导致的?A. 分子间力较弱B. 晶体结构较紧密C. 纤维结构较松散D. 网状结构较松散二、判断题(每题1分,共5分)1. 无机材料的硬度通常比有机材料低。
(×)3. 无机材料通常具有较高的熔点。
(√)4. 无机材料的主要成分是有机化合物。
(×)5. 陶瓷是一种无机非金属材料。
(√)三、填空题(每题1分,共5分)1. 无机材料的主要成分是______。
2. 无机材料的硬度通常比有机材料______。
4. 无机材料通常具有较高的______。
5. 陶瓷是一种______材料。
四、简答题(每题2分,共10分)1. 请简述无机材料的主要成分。
2. 请简述无机材料的硬度与有机材料的硬度之间的关系。
3. 请简述无机材料的电绝缘性能。
4. 请简述无机材料的熔点特点。
5. 请简述陶瓷材料的分类。
五、应用题(每题2分,共10分)1. 请举例说明无机材料在建筑领域的应用。
2. 请举例说明无机材料在电子领域的应用。
3. 请举例说明无机材料在能源领域的应用。
4. 请举例说明无机材料在环保领域的应用。
5. 请举例说明无机材料在生物医学领域的应用。
六、分析题(每题5分,共10分)1. 分析无机材料在现代社会中的重要性。
2. 分析无机材料在可持续发展中的作用。
七、实践操作题(每题5分,共10分)1. 设计一个实验方案,用于测试无机材料的硬度。
2. 设计一个实验方案,用于测试无机材料的电绝缘性能。
《材料科学基础》试题库一、名词解释1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变3、晶面族、晶向族4、有限固溶体、无限固溶体5、晶胞6、二次渗碳体7、回复、再结晶、二次再结晶8、晶体结构、空间点阵9、相、组织10、伪共晶、离异共晶11、临界变形度12、淬透性、淬硬性13、固溶体14、均匀形核、非均匀形核15、成分过冷16、间隙固溶体17、临界晶核18、枝晶偏析19、钢的退火,正火,淬火,回火20、反应扩散21、临界分切应力22、调幅分解23、二次硬化24、上坡扩散25、负温度梯度26、正常价化合物27、加聚反应28、缩聚反应四、简答1、简述工程结构钢的强韧化方法。
(20分)2、简述Al-Cu二元合金的沉淀强化机制(20分)3、为什么奥氏体不锈钢(18-8型不锈钢)在450°C-850°C保温时会产生晶间腐蚀?如何防止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀?4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近?5、什么是交滑移?为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能?6、根据溶质原子在点阵中的位置,举例说明固溶体相可分为几类?固溶体在材料中有何意义?7、固溶体合金非平衡凝固时,有时会形成微观偏析,有时会形成宏观偏析,原因何在?8、应变硬化在生产中有何意义?作为一种强化方法,它有什么局限性?9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么?10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。
11、枝晶偏析是怎么产生的?如何消除?12、请简述影响扩散的主要因素有哪些。
13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点?14、临界晶核的物理意义是什么?形成临界晶核的充分条件是什么?15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。
16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在Y-Fe相区中进行?若不在Y-Fe相区进行会有什么结果?17、一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材,再结晶退火后发现板材两端的抗拉强度不同,请解释这个现象。
练习题一.不定项选择题(选项0~全部。
若无可选答案写“无”)⒈塑料制品的玻璃化温度应()为好;橡胶制品的玻璃化温度应()为好。
①低低②高高③高低④低高⒉随着冷塑性变形量的增加,金属材料的()①强硬度下降,塑韧性提高②强硬度提高,塑韧性下降③强硬度和塑韧性都提高④强硬度和塑韧性都下降⒊形状复杂的高熔点难切削合金精密铸件应采用()①熔模铸造②金属型铸造③压力铸造④低压铸造⒋为了消除铸造热应力,在铸造工艺上应尽量保证()①内浇口开在厚壁处②足够的冒口③顺序(定向)凝固④同时凝固⒌铸造时冒口的主要作用是()①增加局部冷却速度②提高流动性③补偿液态金属,排气,集渣④实现顺序凝固⒍铸造成形()①工序多,铸件品质不够稳定②铸件力学性能好③铸件的材质和形状尺寸几乎不受限制④易产生组织缺陷⒎注射成形适用于()①带金属嵌件生产②形状复杂、尺寸精确件生产③大批量生产④热塑性塑料、橡胶件生产⒏粉末压制适应于()①大型件生产②大批量生产③单件小批量生产④难熔、极硬、陶瓷类材料的零件生产⑤多孔类构件生产⒐铸铁难以焊接是因为()①接头处易形成硬脆的Fe3C ②焊缝易析出石墨③易产生气孔、夹渣④抗拉强度低、塑性差⒑下列产品或制品中,哪些通常是由固态连接成形获得毛坯或成品的()①发动机曲轴②含油滑动轴承③液化气瓶④钢质桌椅⑤玻璃鱼缸⒒挤出成形可生产()①电线包皮②电视机壳③型材④农用膜⒓下列说法正确的为()①硫化前的橡胶称为生胶②天然橡胶无需硫化③橡胶可由注射、模压、挤出、辊轧等成形法生产产品④橡胶硫化即指交联固化⒔经淬火﹢低温回火后可能为“高碳回火马氏体﹢碳化物﹢少量残余奥氏体”组织的钢为()① T9 ② 9SiCr ③ W18Cr4V ④ Cr12MoV⒕下列适宜作高温耐热零件的材料为()①玻璃钢②陶瓷③ 12CrMoV ④ 40Cr⒖钢中珠光体组织为()①两相组织②机械混合物③共析组织④共晶组织⒗下列说法对的为()①模锻平行及垂直于分模面的表面均应有模锻斜度②模锻件精度高,可直接装于机器上③模锻可锻出直径大于25mm的通孔④模锻时坯料质量等于锻件质量⒘机床主轴可由:⑴ 45钢,调质﹢表面淬火﹢低温回火;⑵ 40Cr, 调质﹢表面淬火﹢低温回火;⑶ 20CrMnTi,渗碳﹢淬火﹢低温回火;⑷ 38CrMoAl,调质﹢氮化。
材料科学基础试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学中,下列哪一项不是材料的基本性质?A. 力学性质B. 热学性质C. 光学性质D. 化学性质答案:C2. 金属材料的塑性变形主要通过哪种机制实现?A. 弹性变形B. 位错滑移C. 相变D. 断裂答案:B3. 陶瓷材料的主要特性是什么?A. 高导电性B. 高塑性C. 高硬度D. 低热导率答案:C4. 半导体材料的导电性介于哪两者之间?A. 导体和绝缘体B. 导体和金属C. 金属和绝缘体D. 绝缘体和金属答案:A5. 下列哪种材料不属于复合材料?A. 碳纤维增强塑料B. 钢筋混凝土C. 铝合金D. 陶瓷基复合材料答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料的硬度是指材料抵抗______的能力。
答案:外力压入2. 金属材料的强度通常是指材料的______。
答案:抗拉强度3. 热处理过程中,淬火后的金属会形成______组织。
答案:马氏体4. 材料的疲劳是指材料在______作用下逐渐失效的过程。
答案:循环应力5. 材料的断裂韧性是衡量材料抵抗______断裂的能力。
答案:脆性三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述金属材料的强化机制有哪些?答案:金属材料的强化机制主要包括固溶强化、细晶强化、位错强化、相变强化等。
2. 什么是材料的疲劳寿命?影响疲劳寿命的因素有哪些?答案:材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下发生断裂前所能承受的循环次数。
影响疲劳寿命的因素包括材料的强度、硬度、表面粗糙度、应力集中、环境因素等。
3. 简述陶瓷材料的优缺点。
答案:陶瓷材料的优点包括高硬度、高耐磨性、耐高温、耐腐蚀等。
缺点则包括脆性大、韧性差、导热性低等。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 某金属材料的屈服强度为300 MPa,求其在屈服点时的应力。
答案:应力 = 屈服强度 = 300 MPa2. 已知某材料的断裂韧性为50 MPa·m^(1/2),试计算其临界裂纹尺寸。
材料科学:材料科学与工程考试资料模拟考试卷 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、名词解释 界面能 本题答案: 2、名词解释 弗兰克尔空位 本题答案: 3、判断题 石墨纤维的含碳量、强度和模量都比碳纤维高。
本题答案: 4、填空题 典型热处理工艺有( )、( )、( )和( )。
本题答案: 5、多项选择题 高分子链的旋光异构体有( ):A.同规立构 B.全同立构 C.间同立构 D.无规立构 本题答案: 6、填空题 写出铁碳合金的组织符号:铁素体( )、奥氏体( )、渗碳体( )、珠光体( )、高温莱氏体( )、低温莱氏体( )。
姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案:7、问答题请说明玻璃形成的热力学和动力学条件。
本题答案:8、问答题简述镁合金的主要优缺点。
本题答案:9、单项选择题TiO2(金红石)晶胞中含有()个分子。
A.2B.3C.4D.6本题答案:10、判断题在自由基聚合中要是聚合速率均速则引发剂要复合型的.本题答案:11、填空题纳米材料的基本特性包括()、()、()和()。
本题答案:12、问答题复合材料的基体和增强体在材料中分别起什么作用?本题答案:13、判断题分子量分布越宽,可纺性越好。
本题答案:14、问答题(1)画出O2-作而心立方堆积时,各四面体空隙和八面体空隙的所在位置(以一个晶胞为结构基元表示出来)。
(2)计算四面体空隙数、八而体空隙数与O2-数之比。
(3)根据电价规则,在下面情况下,空隙内各需填入何种价数的阳离子,并对每一种结构举出个例子。
贵州大学材料科学基础模拟试题二一、简答题(每题10分,共50分)1、请说明什么是全位错和不全位错,并请写出FCC、BCC和HCP晶体中的最短单位位错的柏氏矢量。
2、已知原子半径与晶体结构有关,请问当配位数降低时,原子半径如何变化?为什么?3、均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径,非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能,为什么非均匀形核比均匀形核容易?4、原子的热运动如何影响扩散?5、如何区分金属的热变形和冷变形?二、作图计算题(每题15分,共60分)1、已知某晶体在500℃时,每1010个原子中可以形成有1个空位,请问该晶体的空位形成能是多少?(已知该晶体的常数A=0.0539,波耳滋曼常数K=1.381×10-23 J/K)2、请计算简单立方晶体中,(111)和的夹角。
3、请判定在FCC晶体中下列位错反应能否进行:4、试画出立方晶体中的(123)晶面和晶向。
三、综合分析题(共40分)1、如附图所示,请分析:(24分)1)两水平线的反应类型,并写出反应式;2)分析Ab、bg′、g′d′、d′、 d′h′、 h′e、eB七个区域室温下的组织组成物(j点成分小于g点成分);3)分析I、II合金的平衡冷却过程,并注明主要的相变反应;4)写出合金I平衡冷却到室温后相组成物相对含量的表达式及合金II平衡冷却到室温后组织组成物相对含量的表达式。
2、请对比分析回复、再结晶、正常长大、异常长大的驱动力及力学性能变化,并解释其机理。
(16分)参考答案一、简答题(每题10分,共50分)1、请说明什么是全位错和不全位错,并请写出FCC、BCC和HCP晶体中的最短单位位错的柏氏矢量。
答:全位错:柏氏矢量等于点阵矢量的整数倍;不全位错:柏氏矢量不等于点阵矢量的整数倍。
Fcc:; bcc:; hcp:2、已知原子半径与晶体结构有关,请问当配位数降低时,原子半径如何变化?为什么?答:半径收缩。
若半径不变,则当配位数降低时,会引起晶体体积增大。
贵州大学材料科学基础模拟试题三
一、简答题(每题8分,共40分)
1、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。
2、同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的,请问两者之间有何差别?
3、两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别?
4、请简述扩散的微观机制有哪些?影响扩散的因素又有哪些?
5、请简述回复的机制及其驱动力。
二、计算、作图题(共60分,每小题12分)
1、在面心立方晶体中,分别画出、和、,指出哪些是滑移面、滑移方向,并就图中情况分析它们能否构成滑移系?若外力方向为[001],请问哪些滑移系可以开动?
2、请判定下列位错反应能否进
行,若能够进行,请在晶胞图上做出矢量图。
(1)
(2)
3、假设某面心立方晶体可以开动的滑移系为,请回答:
(1)给出滑移位错的单位位错柏氏矢量;
(2)若滑移位错为纯刃位错,请指出其位错线方向;若滑移位错为纯螺位错,其位错线方向又如何?
4、若将一块铁由室温20℃加热至850℃,然后非常快地冷却到20℃,请计算处理前后空位数变化(设铁中形成1mol空位所需的能量为104675 J,气体常数为8.314J/mol·K)。
5、已知三元简单共晶的投影图,见附图,
(1)请画出AD代表的垂直截面图及各区的相组成(已知TA>TD);
(2)请画出X合金平衡冷却时的冷区曲线,及各阶段相变反应。
三、综合分析题(共50分,每小题25分)
1、请对比分析加工硬化、细晶强化、弥散强化、复相强化和固溶强化的特点和机理。
2、请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题:
(1)分析合金I、II的平衡结晶过程,并绘出冷却曲线;
(2)说明室温下I、II的相和组织是什么?并计算出相和组织的相对含量;
(3)如果希望得到共晶组织和5%的β初的合金,求该合金的成分;
(4)分析在快速冷却条件下,I、II两合金获得的组织有何不同。
参考答案
一、简答题(每题 8 分,共 40 分)
1、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。
答:热力学条件ΔG < 0
结构条件: r > r*
能量条件: A > ΔG max
成分条件
2、同素异晶转变和再结晶转变都是以形核长大方式进行的,请问两者之间有何
差别?
答:同素异晶转变是相变过程,该过程的某一热力学量的倒数出现不连续;再结晶转变只是晶粒的重新形成,不是相变过程。
3、两位错发生交割时产生的扭折和割阶有何区别?
答:位错的交割属于位错与位错之间的交互作用,其结果是在对方位错线上产生一个大小和方向等于其柏氏矢量的弯折,此弯折即被称为扭折或割阶。
扭折是指交割后产生的弯折在原滑移面上,对位错的运动不产生影响,容易消失;割阶是不在原滑移面上的弯折,对位错的滑移有影响。
4、请简述扩散的微观机制有哪些?影响扩散的因素又有哪些?
答:置换机制:包括空位机制和直接换位与环形换位机制,其中空位机制是主要机制,直接换位与环形换位机制需要的激活能很高,只有在高温时才能出现。
间隙机制:包括间隙机制和填隙机制,其中间隙机制是主要机制。
影响扩散的主要因素有:温度(温度约高,扩散速度约快);晶体结构与类型(包括致密度、固溶度、各向异性等);晶体缺陷;化学成分(包括浓度、第三组元等)
5、请简述回复的机制及其驱动力。
答:低温机制:空位的消失
中温机制:对应位错的滑移(重排、消失)
高温机制:对应多边化(位错的滑移+攀移)
驱动力:冷变形过程中的存储能(主要是点阵畸变能)
二、计算、作图题:(共 60 分,每小题 12 分)
1、在面心立方晶体中,分别画出、和、,指出哪些是滑移面、滑移方向,并就图中情况分析它们能否构成滑移系?若外力方向为[001] ,请问哪些滑移系可以开动?
解:
2、请判定下列位错反应能否进行,若能够进行,请在晶胞图上做出矢量图。
( 1 )几何条件:
,满足几何条件
能量条件:
满足能量条件,反应可以进行。
( 2 )
几何条件:
,满足几何条件
能量条件:
满足能量条件,反应可以进行。
3、假设某面心立方晶体可以开动的滑移系为,请回答:
1) 给出滑移位错的单位位错柏氏矢量;
2)若滑移位错为纯刃位错,请指出其位错线方向;若滑移位错为纯螺位错,其位错线方向又如何?
答:( 1 )单位位错的柏氏矢量;
( 2 )纯刃位错的位错线方向与b 垂直,且位于滑移面上,为;纯螺位错的位错线与b 平行,为 [011]。
4. 若将一块铁由室温 20 ℃加热至 850 ℃,然后非常快地冷却到 20 ℃,请计算处理前后空位数变化(设铁中形成 1mol 空位所需的能量为 104675 J )。
答:
5、已知三元简单共晶的投影图,见附图,
1) 请画出 AD 代表的垂直截面图及各区的相组成(已知 T A >T D );
2) 请画出 X 合金平衡冷却时的冷区曲线,及各阶段相变反应。
答:
三、综合分析题(共 50 分,每小题 25 分)
1、请对比分析加工硬化、细晶强化、弥散强化、复相强化和固溶强化的特点和
机理。
答:加工硬化:是随变形使位错增殖而导致的硬化;
细晶强化:是由于晶粒减小,晶粒数量增多,尺寸减小,增大了位错连续滑移的阻力导致的强化;同时由于滑移分散,也使塑性增大。
该强化机制是唯一的同时增大强度和塑性的机制。
弥散强化:又称时效强化。
是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。
包括切过机制和绕过机制。
复相强化:由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。
其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等,且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。
固溶强化:由于溶质原子对位错运动产生阻碍。
包括弹性交互作用(柯氏气团)、电交互作用(玲木气团)和化学交互作用。
2、请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题:
1)分析合金 I 、 II 的平衡结晶过程,并绘出冷却曲线;
2)说明室温下 I 、 II 的相和组织是什么?并计算出相和组织的相对含量;3)如果希望得到室温组织为共晶组织和 5% 的β初的合金,求该合金的成分;4)分析在快速冷却条件下, I 、 II 两合金获得的组织有何不同。
答:( 1 )
( 2 ) I :α初+β II
,相组成与组织组成比例相同
II :β初+(α+β)共+β II(忽略)
( 3 )设所求合金成分为 x
( 4 ) I 合金在快冷条件下可能得到少量的共晶组织,且呈现离异共晶的形态,合金中的β II量会减少,甚至不出现;
II 合金在快冷条件下β初呈树枝状,且数量减少。
共晶体组织变细小,相对量增加。