《材料科学基础》复习思考题第一章：材料的结构
空间点阵、晶格、晶胞配位数致密度共价键离子键金属键组元合金、相、固溶体中间相间隙固溶体置换固溶体固溶强化第二相强化。
1、材料的键合方式有四类，分别是（），（），（），（）
2、三种常见的金属晶格分别为（），（）和（）。
3体心立方晶格中，晶胞原子数为（），原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶面为（），晶胞中八面体间隙个数为（），四面体间隙个数为（），具有体心立方晶格的常见金属有（）。
4、面心立方晶格中，晶胞原子数为（），原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶面为（），晶胞中八面体间隙个数为（），四面体间隙个数为（），具有面心立方晶格的常见金属有（）。
5、密排六方晶格中，晶胞原子数为（），原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（），密排晶面为（），具有密排六方晶格的常见金属有（）。
6、合金的相结构分为两大类，分别是（）和（）。
7、固溶体按照溶质原子在晶格中所占的位置分为（）和（），按照固溶度分为（）和（），按照溶质原子与溶剂原子相对分布分为（）和（）。8、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。
9、金属化合物（中间相）分为以下四类，分别是（），（），（），（）。
三、作图表示出立方晶系（123）、（0）、（421）等晶面和[02]、[11]、[346]等晶向。
四、立方晶系的{111}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。
五、体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（100）、（110）、（111）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
六、已知面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（100）、（110）、（111）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。
七、试从面心立方晶格中绘出体心正方晶胞，并求出它的晶格常数。
八、试计算体心立方晶格{100}、{110}、{111}等晶面的原子密度和〈100〉、〈110〉、〈111〉等晶向的原子密度，并指出其最密排晶面和最密排晶向。（提示：晶面的原子密度为单位面积上的原子数，晶向的原子密度为单位长度上的原子数。）第二章：晶体缺陷
肖脱基空位、弗仑克尔空位、位错、刃型位错、螺型位错、柏氏矢量、位错密度、位错的滑移、位错的攀移、弗兰克-瑞德源、派-纳力、单位位错、不全位错、堆垛层错、位错反应、扩展位错、表面能、界面能、对称倾侧晶界、共格晶面、非共格晶面、内吸附.
1、按照几何尺寸分类，晶体中存在三种缺陷，分别是（），（），（）。
2、晶体中点缺陷主要表现形式有（），（）和（）。
3、位错有两种基本类型，分别是（），（）。
4、刃型位错的柏氏矢量与位错线（），螺型位错的柏氏矢量与位错线（）。
5、柏氏矢量代表晶体滑移的（）和（），也表示位错线周围（）总量的大小。
6、位错的运动有两种，分别是（）和（），刃型位错的柏氏矢量与其垂直的位错线所构成的平面称为（），对于一条刃型位错而言，该面是唯一的，故不可能产生（）运动。
7、体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格的单位位错的柏氏矢量分别可表示成（）、（）和（）。
8、面心立方晶体中有两种重要的不全位错，柏氏矢量分别为（），（）。
9、晶体的面缺陷主要包括（），（），（），（）。10、具有不同结构的两相之间的界面称为（），该界面有三种，分别是（），（）和（）。
三.指出下图各位错的性质,并说明刃型位错部分的多半原
四、如右图,某晶体的滑移面上有一柏氏矢量为 b的位错环,并受到一均匀切应力τ.
(1)分析该位错环各段位错的结构类型.
(2)求各段位错线所受的力的大小及方向. (3)在τ的作用下,该位错环将如何运动?(4)在τ的作用下,若使此位错环在晶体中稳定不动,其半径应为多少? 五、判定下列位错反应能否进行？若能进行，试在晶胞上作出矢量图。
六、试分析在（111）面上运动的柏氏矢量为b=a/2[-
110]的螺型位错受阻时，能否通过交滑移转移到（1
-
11），（11
-
1），（
-
111）面中的某个
面上继续运动？为什么？
七、根据晶粒的位向差及其特点，晶界有那些类型？有何特点属性？
第三章：纯金属的凝固解释以下基本概念
结晶、过冷、过冷度、结构起伏、能量起伏、均匀形核、非均匀形核、临界晶核半径、临界晶核形核功、形核率、变质处理、光滑界面、粗糙界面、树枝晶、柱状晶、等轴晶、单晶、非晶、微晶、准晶、多晶体。
1、金属结晶一般发生在理论结晶温度以下，这种现象称为（），理论结晶温度与实际结晶温度的差值叫做（），冷却速度越大，则（）越大。
2、金属结晶过程是一个不断（）和（）的过程，直至液体耗尽为止。若由一个晶核长成的晶体叫做（）多个晶核长成的晶体叫做（）。
3、要获得结晶过程所必须的驱动力，一定要有（），过冷度（），液固两相自由能差值（），驱动力（），临界晶核半径（），临界晶核形核功（），形核率（），结晶后（）越细小。
4、在过冷液体中，会出现许多尺寸不同的原子小集团称为（），只有当原子小集团的半径大于（）时，才可作为晶核而长大。
5、在形核时，系统总自由能变化是（）降低和（）增加的代数和，前者是形核的（），后者是形核的（）。
6、均匀形核时，临界晶核形核功与过冷度的关系可表达成（），它表明当形成临界尺寸晶核时，体积自由能补偿表面能的（），尚有（）表面能没有得到补偿，需依靠（）。
7、非均匀形核时，其形核功大小与润湿角θ有关，当θ=00时，ΔG非=（），当θ=900时，ΔG非=（），当θ=1800时，ΔG
非=（）。说明润湿角θ越小，对形核越（）。8、晶核长大与液固界面结构有关，一般粗糙界面以（）方式长大，而光滑界面以（）方式长大。9、为获得细晶粒，在金属结晶时通常采用（），（）和（）等方法。10、金属铸锭一般由三个晶区组成，表面为（），
中间为（），心部为（）。11、非均匀形核时临界球冠半径与均匀形核临界晶核半径（），但非均匀形核的晶核体积比均匀形核时（），当过冷度相同时，形核率（），结晶后晶粒（）。12、金属结晶时形核方式有（）和（），在实际铸造生产中常已（）方式形核。
三、a）设为球形晶核，试证明均匀形核时，形成临界晶粒的ΔG K与其体积V K之间的关系式为。
b）当非均匀形核形成球冠形晶核时，其ΔG K与V之间的关系如何
四、如果临界晶核是边长为a K的正方体，试求出其ΔG K与a K的关系。为什么形成立方体晶核的ΔG K比球形晶核要大
五、为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否会出现过热？为什么？
六、试比较均匀形核与非均匀形核的异同点，说明为什么非均匀形核往往比均匀形核更容易进行。
七、在其它条件相同时，试比较下列铸造条件下金属晶粒尺寸大小，并说明为什么？
1、砂型铸造与金属型铸造
2、铸薄壁件与铸厚壁件
3、高温浇注与低温浇注
八、说明晶体成长形状与温度梯度的关系，分析在负温度梯度下，金属结晶出树枝晶的过程。
九、简述三晶区形成的原因及每个晶区的性能特点。
