四川大学材料科学与工程基础期末考试题库
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选择题第一组
材料的刚性越大，材料就越脆。（）B 1.A. 正确；
B. 错误
按受力方式，材料的弹性模量分为三种类型，以下哪一种是错误的：（）D 2.A. 正弹性模量（E）；
B. 切弹性模量（G）；
C. 体积弹性模量（G）；
D. 弯曲弹性模量（W）。
滞弹性是无机固体和金属的与时间有关的弹性，它与下列哪个因素无关（）
3.B
A 温度；
B 形状和大小；
C 载荷频率
高弹性有机聚合物的弹性模量随温度的升高而（）。A 4. A. 上升；
B. 降低；
C. 不变。
金属材料的弹性模量随温度的升高而（）。B 5.页脚
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A. 上升；
B. 降低；
C. 不变。
弹性模量和泊松比?之间有一定的换算关系，以下换算关系中正确的是（）
6.D
A. K=E /[3(1+2?)]；
B. E=2G (1-?)；
C. K=E /[3(1-?)]；
D. E=3K (1-2?)；
E. E=2G (1-2?)。
“Viscoelasticity”的意义是（）B7.A 弹性；
B粘弹性；
C 粘性
8、均弹性摸量的表达式是（）A
A、E=σ/ε
B、G=τ/r
C、K=σ。/（△V/V）
9、金属、无机非金属和高分子材料的弹性摸量一般在以下数量级范围内（GPa）C
A、10-10、＜10，10-10 22
B、＜10、10-10、10-102
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C、10-10、10-10、＜10 2210、体心立方晶胞的金属材料比面心立方晶胞的同类金属材料具有更高的摸量。
11、虎克弹性体的力学特点是（）B
A、小形变、不可回复
B、小形变、可回复
C、大形变、不可回复
D、大形变、可回复
13、金属晶体、离子晶体、共价晶体等材料的变形通常表现为，高
分子材料则通常表现为和。A
A 普弹行、高弹性、粘弹性
B 纯弹行、高弹性、粘弹性
C 普弹行、高弹性、滞弹性
14、泊松比为拉伸应力作用下，材料横向收缩应变与纵向伸长应变的比值υ
=ey/ex （）B
A. 正确；
B. 错误
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第二组
1、对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型（）C
A. 简单拉伸；
B. 简单剪切；
C. 扭转；
D. 均匀压缩
2、对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的基本类型（）A, B, D
A. 简单拉伸；
B. 简单剪切；
C. 弯曲；
D. 均匀压缩
3、“Tension”的意义是（）A
A 拉伸；
B 剪切；
C 压缩
4、“Compress”的意义是（）C
A 拉伸；
B剪切；
C 压缩
5、陶瓷、多数玻璃和结晶态聚合物的应力-应变曲线一般表现为纯弹性行为。页脚
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（）A
A. 正确；
B. 错误
6、“Stress”and “strain”的意义分别是（）A
A 应力和应变；
B应变和应力；
C应力和变形
7、对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的三种基本类型（）A, C, D
A. tension；
B. torsional deformation；
C. shear；
D. compression
8、对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型（）C
A. tension；
B. shear；
C. Flexural deformation；
D. compression
9、对各向同性材料，应变的三种基本类型是（）A
A tension, shear and compression；
B tension, shear and torsional deformation；
C. tension, shear and flexural deformation
10、非金属态聚合物的三种力学状态是（）A
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A、玻璃态、高弹态、粘流态。
B、固溶态、橡胶态、流动态。
C、玻璃态、高弹态、流动态。
11、玻璃化转变温度是橡胶使用的上限温度B
A 正确
B 错误
12、玻璃化转变温度是非晶态塑料使用的下限温度B
A 正确
B 错误
13、随着温度的降低、聚合物的应力-应变曲线发生如下变化（A）A、应力增大、应变减小。
B、应力增大、应变增大。、应力减小、应变增大C
第三组
“永久变形”是下面哪个英文单词。、1（）B页脚
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A Elastic deformation；
B Permanent deformation；
C plastical deformation
2、“塑性变形”是下面哪个英文单词。（）C
A Elastic deformation；
B Permanent deformation
C plastical deformation
3、“dislocation”的意义是（）A
A 位错；
B 滑移；
C 变形
2012四川大学研究生入学考试材料科学基础真题与答案
1 ｛110｝《110》 2.螺型位错垂直单位位错 3 伪共晶不平衡共晶体离异共晶 4 脱溶分解调幅分解 5 直线重心 6 纯剪切断裂微孔聚集型断裂解理断裂 7 二次再结晶是在结晶完成后，晶粒的长大只是少数晶粒突发性地、迅速地粗化，使晶粒之间的尺寸差别越来越大这种不正常的晶粒长大 9γ 二简答题 1、简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点 相同点：小原子溶入。 不同点：间隙固溶体保持溶剂（大原子）点阵； 间隙相、间隙化合物改变了大原子点阵，形成新点阵。间隙相结构简单；间隙化合物结构复杂。 2、为什么晶粒细化既能提高材料的强度，也能改善塑性和韧性 晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提高强度；晶粒数量增加,塑性变形分布更为均匀,塑性提高；晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性。 3、成分过冷是指合金凝固时由于液固界面前沿溶质浓度分布不均匀，使其实际温度低于其理论熔点而造成的一种特殊过冷现象。 在正的温度梯度下，若无成分过冷，晶体以平面方式生长，界面呈平直界面。成分过冷区较小时，晶体以胞状方式生长，呈现凸凹不平的胞状界面，称为胞状组织或胞状结构。成分过冷区大时，晶体可以树枝状方式生长，形成树枝晶。在两种组织形态之间还会存在过渡形态：平面胞状晶和胞状树枝晶。当成分过冷度大于形成新晶核所需要的过冷度时，就会在固液界面前沿的液相中产生大量的新晶核，从而获得等轴晶粒。 4.简述不同温度下金属的回复机制 答：(1)低温回复：主要涉及点缺陷的运动，空位或间隙原子移动到晶界或为错处消失。空位与间隙原子的相遇复合，空位集结形成空位对或空位片，使点缺陷密度大大下降。
(2)中温回复：随温度升高，原子活动能力增强，位错可以在滑移面上滑移或交滑移，使异号位错相遇相消，位错密度下降，位错缠结内部重新排列组合，使亚晶规整化。 (3)高温回复：原子活动能力进一步增强，位错除滑移外，还可攀移，主要机制是多变化。 6.简述马氏体高强度高硬度的本质 马氏体高强度、高硬度的原因是多方面的： ①马氏体的晶体结构为体心正方，不具备位错易动的密排滑移面，因而位错不易滑移。 ②铁素体通常只含0.03%的碳原子，而马氏体中的含碳量和材料本身的含碳量相同，因此马氏体中有大量过饱和的碳原子，固溶强化是马氏体硬度高的主要机制之一。 ③不论是板条状马氏体的板条还是片状马氏体的条片都很细小，晶界强化机制也起很大作用。 ④马氏体转变时，在晶体内部造成品格缺陷密度很高的亚结构，板条状马氏体的高密度位错网、片状马氏体的微细孪晶都将阻碍位错运动，从而通过相变引起强化。 ⑤马氏体形成后，碳及合金元素的原子向位错或其他晶体缺陷处扩散偏聚或析出，钉扎位错，使位错难以运动，通过时效强化提高马氏体的硬度、强度。 7.与液相相变相比，固相相变具有哪些基本特点 （1）相变驱动力来源于两相自由能之差，差值越大，越有利于转变的进行。固态相变与固液相变相比，相变阻力更大是因为多出了一项应变能和扩散更难进行。 (2) 新相晶核与母相之间存在一定的晶体学位向关系；新相的某一晶面和晶向分别与母相的某一晶面、晶向平行。 (3) 惯习现象：新相沿特定的晶向在母相特定晶面上形成 (4) 母相晶体缺陷促进相变： (5) 易出现过渡相：过渡相是一种亚稳定相，其成分和结构介于新相和母相之间。因为固态相比阻力大，原子扩散困难，尤其是当转变温度较低，新、旧相成分相差较远时，难以形成稳定相。过渡相是为了克服相变阻力而形成的一种协调性的中间转变产物。通常是现在母相中形成与母相成分接近的过渡相，然后在一定条件下由过渡相逐渐转变为自由能最低的稳定相。 8、铸铁与碳钢的主要区别是什么，力学性能方面各有何特点 碳含量 2.11% 铸铁碳含量高，有害元素S/P含量高，强度塑性韧性低，但具有优良的耐磨性减震性，硬而脆。
材料科学基础练习题
练习题 第三章 晶体结构，习题与解答 3-1 名词解释 （a ）萤石型和反萤石型 （b ）类质同晶和同质多晶 （c ）二八面体型与三八面体型 （d ）同晶取代与阳离子交换 （e ）尖晶石与反尖晶石 答：（a ）萤石型：CaF2型结构中，Ca2+按面心立方紧密排列，F-占据晶胞中全部四面体空隙。 反萤石型：阳离子和阴离子的位置与CaF2型结构完全相反，即碱金属离子占据F-的位置，O2-占据Ca2+的位置。 （b ）类质同象：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有，共同组成均匀的、呈单一相的晶体，不引起键性和晶体结构变化的现象。 同质多晶：同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。 （c ）二八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体型结构 三八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体型结构。 （d ）同晶取代：杂质离子取代晶体结构中某一结点上的离子而不改变晶体结构类型的现象。 阳离子交换：在粘土矿物中，当结构中的同晶取代主要发生在铝氧层时，一些电价低、半径大的阳离子（如K+、Na+等）将进入晶体结构来平衡多余的负电荷，它们与晶体的结合不很牢固，在一定条件下可以被其它阳离子交换。 （e ）正尖晶石：在AB2O4尖晶石型晶体结构中，若A2+分布在四面体空隙、而B3+分布于八面体空隙，称为正尖晶石； 反尖晶石：若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分布于四面体空隙另一半分布于八面体空隙，通式为B(AB)O4，称为反尖晶石。 3-2 （a ）在氧离子面心立方密堆积的晶胞中，画出适合氧离子位置的间隙类型及位置，八面体间隙位置数与氧离子数之比为若干？四面体间隙位置数与氧离子数之比又为若干？ （b ）在氧离子面心立方密堆积结构中，对于获得稳定结构各需何种价离子，其中： （1）所有八面体间隙位置均填满； （2）所有四面体间隙位置均填满； （3）填满一半八面体间隙位置； （4）填满一半四面体间隙位置。 并对每一种堆积方式举一晶体实例说明之。 解：（a ）参见2-5题解答。1:1和2:1 （b ）对于氧离子紧密堆积的晶体，获得稳定的结构所需电价离子及实例如下： （1）填满所有的八面体空隙，2价阳离子，MgO ； （2）填满所有的四面体空隙，1价阳离子，Li2O ； （3）填满一半的八面体空隙，4价阳离子，TiO2； （4）填满一半的四面体空隙，2价阳离子，ZnO 。 3-3 MgO 晶体结构，Mg2+半径为0.072nm ，O2-半径为0.140nm ，计算MgO 晶体中离子堆积系数（球状离子所占据晶胞的体积分数）；计算MgO 的密度。并说明为什么其体积分数小于74.05%？
四川大学化工考研 复试面试化工原理面试题库答案
1.用化工原理解释“开水不响，响水不开”的现象。 水中能溶有少量空气，容器壁的表面小空穴中也吸附着空气，这些小气泡起气化核的作用。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少，当水被加热时，气泡首先在受热面的器壁上生成。气泡生成之后,由于水继续被加热，在受热面附近形成过热水层，它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的压强（空气压与蒸汽压之和）不断增大，结果使气泡的体积不断膨胀，气泡所受的浮力也随之增大，当气泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时，气泡便离开器壁开始上浮。 在沸腾前，窗口里各水层的温度不同,受热面附近水层的温度较高，水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强P。随水温的降低而降低，泡内有一部分水蒸汽凝结成饱和蒸汽,压强亦在减小，而外界压强基本不变，此时，泡外压强大于内压强，于是上浮的气泡在上升过程中体积将缩小，当水温接近沸点时，有大量的气泡涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈振荡，产生"嗡,嗡" 的响声，这就是"响水不开"的道理。 对水继续加热，由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层 ,使整个溶器的水温趋于一致，此时，气泡脱离器壁上浮，其内部的饱和水蒸汽将不会凝结，饱和蒸汽压趋于一个稳定值。气泡在上浮过程中，液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小，因此气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小，气泡液--气分界面上的力学平衡遭破坏，气泡迅速膨胀加速上浮，直至水面释出蒸汽和空气，水开始沸腾了，也就是人们常说的"水开了"，由于此时气泡上升至水面破裂，对水的振荡减
弱,几乎听不到"嗡嗡声"，这就是"开水不响"的原因。 2.试举例说明分子动量扩散、热量扩散和质量扩散现象，并阐述三个过程的物理本质 和共性特征。 动量传递——在垂直于实际流体流动方向上，动量由高速度区向低速度区的转移。 如：流体输送，过滤，沉降。 热量传递——热量由高温度区向低温度区的转移。如：干燥，换热，蒸发。 质量传递——物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。如：吸收，精馏，萃取，吸附、膜分离。传质和传热：结晶、干燥。 由此可见，动量、热量与质量传递之所以发生，是由于物系内部存在着速度、温度和浓度梯度的缘故。可以用类似的数学模型来描述，都可用传递方程遵维象方程：物理量的传递速率=推动力/阻力。牛顿粘性定律、傅里叶定律、费克扩散定律都是描述分子运动引起传递的现象定律，通量与梯度成正比。 3.简要阐述通过圆管内流体流动实验测定摩擦系数的方法。 4.试分析流量增大时，泵入口真空表与出口压力表的读数会如何变化？ 根据离心泵的特征曲线和管路特性曲线，泵出口阀开大或泵转速减小，管路的流量都会增加，扬程降低。在液面和泵入口截面列伯努利方程，Pa/ρ+u^2/2 + gZ1 = P1/ρ+u2^2/2 + gZ2+hf, 流速u2增加，阻力hf增加，则进口压力P1降低，P1=Pa-P 真空，所以真空表增加。P1/ρ+u2^2/2 + gZ2+he= P2/ρ+u2^2/2 + gZ3+hf, P1
材料科学基础期末试题
材料科学基础考题 I卷 一、名词解释（任选5题，每题4分，共20分） 单位位错；交滑移；滑移系；伪共晶；离异共晶；奥氏体；成分过冷答： 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为单位位错。 交滑移：两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移，称为交滑移。滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来叫做一个滑移系。 伪共晶：在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。 离异共晶：由于非平衡共晶体数量较少，通常共晶体中的a相依附于初生a相生长，将共晶体中另一相B推到最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相相间的组织特征消失，这种两相分离的共晶体称为离异共晶。 奥氏体：碳原子溶于丫-Fe形成的固溶体。 成分过冷：在合金的凝固过程中，将界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷称为成分过冷。 二、选择题（每题2分，共20分） 1. 在体心立方结构中，柏氏矢量为a[110]的位错（A ）分解为a/2[111]+a/2[l11]. （A）不能（B）能（C）可能 2. 原子扩散的驱动力是：（B ） （A）组元的浓度梯度（B）组元的化学势梯度（C）温度梯度 3?凝固的热力学条件为：（D ） （A）形核率（B）系统自由能增加 （C）能量守衡（D）过冷度 4?在TiO2中，当一部分Ti4+还原成Ti3+，为了平衡电荷就出现（A） （A）氧离子空位（B）钛离子空位（C）阳离子空位 5?在三元系浓度三角形中，凡成分位于（ A ）上的合金，它们含有另两个顶角所代表的两 组元含量相等。 （A）通过三角形顶角的中垂线 （B）通过三角形顶角的任一直线 （C）通过三角形顶角与对边成45°的直线 6?有效分配系数k e表示液相的混合程度，其值范围是（B ） （A）1vk e 目录 Ⅰ序言 (3) Ⅱ考前必知 (4) 一、历年报录情况 (5) 二、学费与奖学金 (5) Ⅲ复习方略 (7) Ⅳ考试分析 (10) 一、考试难度 (10) 二、考试题型 (11) 三、考点分布 (12) 四、试题分析 (15) 五、考试展望 (17) Ⅴ复习指南 (19) Ⅵ核心考点解析 (31) 《材料科学基础》 (31) 第一章原子结构与键合 (31) 第二章固体结构 (33) 第三章晶体缺陷 (54) 第四章固体中原子及分子的运动 (71) 第五章材料的形变和再结晶 (77) 第六章单组元相图及纯晶体的凝固 (92) 第七章二元合金相图和合金的凝固与制备原理 (102) 第八章三元相图 (134) 第九章材料亚稳态 (145) 第十章材料的功能特性 (145) Ⅶ往年真题试卷与答案解析 (146) 往年真题试卷 (146) 四川大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (146) 四川大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (149) 四川大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (152) 四川大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (155) 四川大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (157) 四川大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (160) 四川大学2013年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (163) 四川大学2014年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷 (165) 往年真题试卷答案解析 (168) 四川大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (168) 四川大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (179) 四川大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (191) 四川大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (203) 四川大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (213) 四川大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (223) 四川大学2013年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (233) 四川大学2014年招收攻读硕士学位研究生入学考试试卷答案解析 (241) 第二章思考题与例题 1. 离子键、共价键、分子键和金属键的特点，并解释金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体高的原因 2. 从结构、性能等方面描述晶体与非晶体的区别。 3. 何谓理想晶体何谓单晶、多晶、晶粒及亚晶为什么单晶体成各向异性而多晶体一般情况下不显示各向异性何谓空间点阵、晶体结构及晶胞晶胞有哪些重要的特征参数 4. 比较三种典型晶体结构的特征。（Al、α-Fe、Mg三种材料属何种晶体结构描述它们的晶体结构特征并比较它们塑性的好坏并解释。）何谓配位数何谓致密度金属中常见的三种晶体结构从原子排列紧密程度等方面比较有何异同 5. 固溶体和中间相的类型、特点和性能。何谓间隙固溶体它与间隙相、间隙化合物之间有何区别（以金属为基的）固溶体与中间相的主要差异（如结构、键性、性能）是什么 6. 已知Cu的原子直径为A，求Cu的晶格常数，并计算1mm3Cu的原子数。 7. 已知Al相对原子质量Ar（Al）=，原子半径γ=，求Al晶体的密度。 8 bcc铁的单位晶胞体积，在912℃时是；fcc铁在相同温度时其单位晶胞体积是。当铁由bcc转变为fcc时，其密度改变的百分比为多少 9. 何谓金属化合物常见金属化合物有几类影响它们形成和结构的主要因素是什么其性能如何 10. 在面心立方晶胞中画出[012]和[123]晶向。在面心立方晶胞中画出（012）和（123）晶面。 11. 设晶面（152）和（034）属六方晶系的正交坐标表述，试给出其四轴坐标的表示。反之，求（3121）及（2112）的正交坐标的表示。（练习），上题中均改为相应晶向指数，求相互转换后结果。 12.在一个立方晶胞中确定6个表面面心位置的坐标，6个面心构成一个正八面体，指出这个八面体各个表面的晶面指数，各个棱边和对角线的晶向指数。 13. 写出立方晶系的{110}、{100}、{111}、{112}晶面族包括的等价晶面，请分别画出。 14. 在立方晶系中的一个晶胞内画出（111）和（112）晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。 15 在六方晶系晶胞中画出[1120]，[1101]晶向和（1012）晶面，并确定（1012）晶面与六方晶胞交线的晶向指数。 16.在立方晶系的一个晶胞内同时画出位于（101），（011）和（112）晶面上的[111]晶向。 17. 在1000℃，有W C为%的碳溶于fcc铁的固溶体，求100个单位晶胞中有多少个碳原子（已知：Ar(Fe)=，Ar(C)=） 18. r-Fe在略高于912℃时点阵常数a=，α-Fe在略低于912℃时a=，求：（1）上述温度时γ-Fe和α-Fe的原子半径R；（2）γ-Fe→α-Fe转变时的体积变化率；（3）设γ-Fe→α-Fe转变时原子半径不发生变化，求此转变时的体积变 四川大学化学工程学院考研397分经验 录取通知书已下，如愿以初试、综合成绩均为专业第一的成绩考入四川大学化学工程学院， 入读080706化工过程机械专业。在此，将我考研经验分享给学弟学妹。 初试篇 【一】选择川大： 我本科专业是过程装备与控制工程，其对应的研究生专业就是080706化工过程机械。对于化工过程机械专业，其所在一级学科为080700动力工程及工程热物理，对应的专硕为085206动力 工程。在择校问题上，我认为能去985高校就去985，实在不行也要去一个强势211高校。 对于080706化工过程机械，高校和科研院所有两种报考方式，分别为以四川大学为代表的二级学科（080706化工过程机械）招生，还有以华东理工代表的一级学科（080700动力工程及工程热物理）招生。搞清楚这个对于研招网报考时选择、以及查找资料有用。 对于080706化工过程机械，网上有关于院校排名。虽说不能全信，但有一定借鉴意义。排名靠前的985高校有浙江大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学、华中科技大学、四川大学、天津 大学、大连理工大学等。鉴于地域、报考难度等因素，四川大学的性价比非常高，重要的是川大 不歧视本科学历，这对于本科出身双非的同学非常有利。 友情提示，能力很强的同学可以报考浙江大学等更强的院校！另外，211类高校中，华东理 工大学与北京化工大学性价比也很高，能力有限得同学可以报考，难度相对于985高校有所降低。 【二】真题与书单： 考研的学生应该明白，不同学校有不同的出题风格。尤其体现在专业科目的命题上。虽然明 面上不公布参考书目，但根据往年真题，大致上也能猜出考点主要集中于那些教材。在这种情况下，想要高效地考取研究生，就要根据出题风格有针对性地复习。因此，历年真题就是我们复习 专业课的“制胜法宝”。 具体而言，复习应根据真题中的考点向外扩散式复习。当然，实际行动起来，也没想象中的 那般容易。由于官方没有考试大纲以及指定参考书目，很难抓住考试重难点，这可能也是为什么 很多人专业课低分的根本原因，而不是他不努力。在应试教育下，有时候努力与回报不成正比的，关键在于技巧和方法。而技巧和方法最终又归于一句话“专业课的重点在于总结历年真题！”真题 题型每年可能变化，但不变的是知识点。我建议通过整理总结历年真题，达到对每一个考点知识点熟 记于心，在考试时就能从容应付。 对于书单，我通过查阅很多书籍，发现以下书目对于复习参考作用较大： 《过程设备设计》《化工容器设计》《过程装备力学基础》《过程装备力学分析》《材料力学》（材料力学只需要复习轴向拉压、热应力、梁的弯曲变形）等书目。 第1页（共11页） ########2018-2019学年第二学期 ########专业####级《材料科学基础》期末考试试卷 （后附参考答案及评分标准） 考试时间：120分钟 考试日期：2019年6月 题 号 一 二 三 四 五 六 总 分 得 分 评卷人 复查人 一、单项选择题（请将正确答案填入表中相应题号处，本题13小题，每小题2分，共26分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 答案 1. 在形核-生长机制的液-固相变过程中，其形核过程有非均匀形核和均匀形核之分，其形核势垒有如下关系（ ）。 A. 非均匀形核势垒 ≤ 均匀形核势垒 B. 非均匀形核势垒 ≥ 均匀形核势垒 C. 非均匀形核势垒 = 均匀形核势垒 D. 视具体情况而定，以上都有可能 2. 按热力学方法分类，相变可以分为一级相变和二级相变，一级相变是在相变时两相自由焓相等，其一阶偏导数不相等，因此一级相变（ ）。 A. 有相变潜热改变，无体积改变 B. 有相变潜热改变，并伴随有体积改变 C. 无相变潜热改变，但伴随有体积改变 D. 无相变潜热改变，无体积改变 得分 专业 年级 姓名 学号 装订线 3. 以下不是材料变形的是（）。 A. 弹性变形 B. 塑性变形 C. 粘性变形 D. 刚性变形 4. 在固溶度限度以内，固溶体是几相？（） A. 2 B. 3 C. 1 D. 4 5. 下列不属于点缺陷的主要类型是（）。 A. 肖特基缺陷 B. 弗伦克尔缺陷 C. 螺位错 D. 色心 6. 由熔融态向玻璃态转变的过程是（）的过程。 A. 可逆与突变 B. 不可逆与渐变 C. 可逆与渐变 D. 不可逆与突变 7. 下列说法错误的是（）。 A. 晶界上原子与晶体内部的原子是不同的 B. 晶界上原子的堆积较晶体内部疏松 C. 晶界是原子、空位快速扩散的主要通道 D. 晶界易受腐蚀 8. 表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生，微裂纹同样会强烈地影响表面性质，对于脆性材料的强度这种影响尤为重要，微裂纹长度，断裂强度。（） A. 越长；越低 B. 越长；越高 C. 越短；越低 D. 越长；不变 9. 下列说法正确的是（）。 A. 再结晶期间，位错密度下降导致硬度上升 B. 再结晶期间，位错密度下降导致硬度下降 C. 再结晶期间，位错密度上升导致硬度上升 D. 再结晶期间，位错密度上升导致硬度下降 10. 下列材料中最难形成非晶态结构的是（）。 A. 陶瓷 B. 金属 C. 玻璃 D. 聚合物 第2页（共11页） 材料科学基础考题 Ⅰ卷 一、名词解释（任选5题，每题4分，共20分） 单位位错；交滑移；滑移系；伪共晶；离异共晶；奥氏体；成分过冷 二、选择题（每题2分，共20分） 1．在体心立方结构中，柏氏矢量为a[110]的位错( )分解为a/2[111]+a/2]111[. (A) 不能(B) 能(C) 可能 2．原子扩散的驱动力是：( ) (A) 组元的浓度梯度(B) 组元的化学势梯度(C) 温度梯度 3．凝固的热力学条件为：（） （A）形核率(B)系统自由能增加 （C）能量守衡（D）过冷度 4．在TiO2中，当一部分Ti4+还原成Ti3+，为了平衡电荷就出现（） (A) 氧离子空位(B) 钛离子空位(C)阳离子空位 5．在三元系浓度三角形中，凡成分位于（）上的合金，它们含有另两个顶角所代表的两组元含量相等。 （A）通过三角形顶角的中垂线 （B）通过三角形顶角的任一直线 （C）通过三角形顶角与对边成45°的直线 6．有效分配系数k e 表示液相的混合程度，其值范围是（） （A）1 2012年硕士研究生复试工作安排及复试科目 一、复试工作时间安排及具体要求 1．化工学院2012年硕士研究生复试工作统一安排在2012年3月30日至31日进行，其中： 3月30日上午：专业笔试 3月30日下午至31日：外语及综合素质面试 2．复试成绩总分为200分，分为专业笔试、综合面试、外语听说三部分，其中：专业笔试：100分，考核专业综合知识，答卷时间3小时，采用密封试卷； 综合面试：60分，考核综合素质与能力，含实验操作或科研实践能力； 外语能力：40分，外语自述、现场阅读翻译、外语提问与回答方式等； 复试成绩低于120分者视为复试不合格，不予录取。 3．同等学力考生复试期间除必须参加上述复试内容外，还须参加2门本科阶段该专业主干课程的加试（笔试），加试科目不得与初试和复试考试科目相同，加试每科时间为3小时、总分100分，其中任何一门加试科目成绩低于60分，视为不合格，不予录取。 4．拟录取考生名单根据招生名额和录取排序总分从高到低依次确定。 录取排序总分S总计算：S总=(初试总分/5)×0.5 + (复试总分/2)×0.5 5．参加复试的同学务必提前一天到四川大学化工学院办公室办理复试手续，具体如下：3月29日（星期四）9：00—11：00到化工学院二楼会议室（241室）办理复试手续。复试时必须携带准考证、有效身份证件（身份证、军官证等）；往届生带本科毕业证书、学位证书；应届生携带本科学生证和本科成绩单，所有考生同时提供以上所有有效证件复印件一份存档备查。另带2张1寸彩色免冠证件照（体检表粘贴照片使用）。3月29日下午16:00在化工学院309室召开全体复试考生告知大会。 专业代码报考专业复试科目参考书目 080603 有色金属冶金冶金物化、 科技英语 《有色冶金原理》 080706 化工过程机械 化工机械综合基础1．《过程设备设计》郑津洋主编，（或王志文主编《化工容器设计》），化学工业出版社2001。 2．《过程流体机械》姜培正主编，化学工业出版社2001。 3．《工程流体力学》黄卫星主编，化学工业出版社2001。 4．《工程材料》闫康平主编，化学工业出版社2001。 5.《化工原理》朱家骅主编，科学出版社2001。 081721 化工安全工程与技术 085206 动力工程 期末总复习 一、名词解释 空间点阵：表示晶体中原子规则排列的抽象质点。 配位数：直接与中心原子连接的配体的原子数目或基团数目。 对称：物体经过一系列操作后，空间性质复原；这种操作称为对称操作。 超结构：长程有序固溶体的通称 固溶体：一种元素进入到另一种元素的晶格结构形成的结晶，其结构一般保持和母相一致。 致密度：晶体结构中原子的体积与晶胞体积的比值。 正吸附：材料表面原子处于结合键不饱和状态，以吸附介质中原子或晶体内部溶质原子达到平衡状态，当溶质原子或杂质原子在表面浓度大于在其在晶体内部的浓度时称为正吸附； 晶界能：晶界上原子从晶格中正常结点位置脱离出来，引起晶界附近区域内晶格发生畸变，与晶内相比，界面的单位面积自由能升高，升高部分的能量为晶界能； 小角度晶界：多晶体材料中，每个晶粒之间的位向不同，晶粒与晶粒之间存在界面，若相邻晶粒之间的位向差在10°～2°之间，称为小角度晶界； 晶界偏聚：溶质原子或杂质原子在晶界或相界上的富集，也称内吸附，有因为尺寸因素造成的平衡偏聚和空位造成的非平衡偏聚。 肖脱基空位：脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。 弗兰克耳空位：晶体中原子进入空隙形而形成的一对由空位和间隙原子组成的缺陷。 刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。 螺型位错：柏氏矢量与位错线平行的位错。 柏氏矢量：用来表征晶体中位错区中原子的畸变程度和畸变方向的物理量。 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错 派—纳力：位错滑动时需要克服的周围原子的阻力。 过冷：凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 均匀形核：在过冷的液态金属中，依靠金属本身的能量起伏获得成核驱动力的形核过程。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 形核功：形成临界晶核时，由外界提供的用于补偿表面自由能和体积自由能差值的能量。 马氏体转变：是一种无扩散型相变，通过切变方式由一种晶体结构转变另一种结构，转变过程中，表面有浮凸，新旧相之间保持严格的位向关系。或者：由奥氏体向马氏体转变的 《材料科学基础》考试试卷（第一套） 课程号 6706601060 考试时间 120 分钟 一、 名词解释（简短解释，每题2分，共20分） 空间点阵 线缺陷 吸附 渗碳体组织 适用专业年级（方向）： 材 料 科 学 与 工 程 专 业 2006 级 考试方式及要求： 闭 卷 考 试 固态相变 稳态扩散 形核率 调幅分解 霍尔-配奇方程 平衡凝固 二、选择题（只有一个正确答案，每题1分，共10分） 1、弯曲表面的附加压力△P 总是( ) 曲面的曲率中心。 A.指向 B.背向 C.平行 D.垂直 2、润湿的过程是体系吉布斯自由能( )的过程。 A.升高 B.降低 C.不变 D.变化无规律 3、一级相变的特点是，相变发生时，两平衡相的( )相等，但其一阶偏微分不相等。 A.熵 B.体积 C.化学势 D.热容 4、固溶体合金的凝固是在变温下完成的，形成于一定温度区间，所以在平衡凝固条件下所得到的固溶体晶粒( ) A.成分内外不均匀 B.不同温度下形成的各晶粒成分是不同的 C.晶粒内外，晶粒形成不分先后，同母液成分是一致的 5、强化金属材料的各种手段，考虑的出发点都在于( ) A.制造无缺陷的晶体或设置位错运动的障碍 B.使位错增殖 C.使位错适当的减少 6、既能提高金属的强度，又能降低其脆性的手段是( ) A.加工硬化 B. 固溶强化 C. 晶粒细化 7、根据显微观察，固液界面有两种形式，即粗糙界面与光滑界面，区分两种界面的依据是值大小( ) A. α<=2为光滑界面 B. α>=1为光滑界面 C. α>=5为光滑界面 8、渗碳处理常常在钢的奥氏体区域进行，这是因为( ) A. 碳在奥氏体中的扩散系数比在铁素体中大 B. 碳在奥氏体中的浓度梯度比在铁素体中大 C. 碳在奥氏体中的扩散激活能比在铁素体中小 9、界面能最低的相界面是( ) A. 共格界面 B. 孪晶界 C. 小角度晶界 10、铁碳合金组织中的三次渗碳体来自于( ) 第一章原子排列 本章需掌握的内容： 材料的结合方式：共价键，离子键，金属键，范德瓦尔键，氢键；各种结合键的比较及工程材料结合键的特性； 晶体学基础：晶体的概念，晶体特性（晶体的棱角，均匀性，各向异性，对称性），晶体的应用 空间点阵：等同点，空间点阵，点阵平移矢量，初基胞，复杂晶胞，点阵参数。 晶系与布拉菲点阵：种晶系，14种布拉菲点阵的特点； 晶面、晶向指数：晶面指数的确定及晶面族，晶向指数的确定及晶向族，晶带及晶带定律六方晶系的四轴座标系的晶面、晶向指数确定。 典型纯金属的晶体结构：三种典型的金属晶体结构：fcc、bcc、hcp； 晶胞中原子数、原子半径，配位数与致密度，晶面间距、晶向夹角 晶体中原子堆垛方式，晶体结构中间隙。 了解其它金属的晶体结构：亚金属的晶体结构，镧系金属的晶体结构，同素异构性 了解其它类型的晶体结构：离子键晶体结构：MgO陶瓷及NaCl，共价键晶体结构：SiC陶瓷，As、Sb 非晶态结构：非晶体与晶体的区别，非晶态结构 分子相结构 1. 填空 1. fcc结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______致密度为___________配位数是________________晶胞中原子数为___________，把原子视为刚性球时，原子的半径是____________；bcc结构的密排方向是_______，密排面是_____________致密度为___________配位数是________________ 晶胞中原子数为___________，原子的半径是____________；hcp结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______，致密度为___________配位数是________________，晶胞中原子数为 ___________，原子的半径是____________。 2. bcc点阵晶面指数h+k+l=奇数时，其晶面间距公式是________________。 3. Al的点阵常数为0.4049nm，其结构原子体积是________________。 4. 在体心立方晶胞中，体心原子的坐标是_________________。 5. 在fcc晶胞中，八面体间隙中心的坐标是____________。 6. 空间点阵只可能有___________种，铝晶体属于_____________点阵。Al的晶体结构是__________________， -Fe的晶体结构是____________。Cu的晶体结构是_______________， 7点阵常数是指__________________________________________。 8图1是fcc结构的(-1,1,0 )面，其中AB和AC的晶向指数是__________，CD的晶向指数分别 是___________，AC所在晶面指数是--------------------。 实验四精馏实验 学号：2014141492186 姓名：张锡坤 专业：化学工程与工艺 班号：8班 实验日期：2016.11. 9 实验成绩： 1、 实验目的 （1） 了解精馏塔设备的结构，熟悉精馏操作方法。 （2） 测定精馏塔的全效率和个别板效率。 2、 实验原理 精馏是同时并多次运用部分汽化和部分冷凝的方法以分离混合溶液为较纯溶液的操作，而精馏塔则是实现此过程的一种设备。 单板效率（黙费里板效率）E mv 是通过第n 板的实际气体组成变化值与此板是理论板时期相组成变化值之比，即 1*1 n n mv n n y y E y y ++-=-（3—32） 式中：y n+1是进入第n 板的气相组成； y n 是离开第n 板的气相组成； y n *是与离开第n 板液相组成平衡的气相组成。 精馏塔的黙费里板效率Emv 可在全回流下测定，此时回流比R 为无穷大，塔内无精馏段和提馏段区分，操作线与对角线重合，此时yn+1=xn ，yn=xn-1，即 1*n n mv n n x x E y x --=-（3—33） 式中：xn-1是第n-1板的液相组成。 xn 是第n 板的液相组成。 通过上式可知，在全回流情况下，欲测定第n 板的 单板效率，只需该板及上一板的液相组成（xn,xn-1）， 并根据第n 板的液相组成xn 值在平衡线上查取yn*， 即可获得塔的黙费里板效率Emv 。 精馏塔的全塔效率ET 是理论塔板数NT 与实际塔 板数N 之比，即 100%T T N E N =?（3—34） 理论塔板数的求取有两种方法：逐板计算法和作图法。在全回流比下，只要测定塔顶的产品组成xD 和塔底釜液组成xW ，利用作图法可秋去理论塔板数，进而根据上式求取全塔效率。在部分回流情况下，通过测定原料组成xF ，塔顶产品组成xD ，塔釜组成xW ，原料冷液温度t ，回流比大小R 以及原料量F 和产品量D ，可利用作图法求取理论板数，如图3-10所示。 图3-10 部分回流下图解法求理论塔板数 材料科学基础期末总结复习资料 1、名词解释 （1）匀晶转变：由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变。 （2）共晶转变：合金系中某一定化学成分的合金在一定温度下，同时由液相中结晶出两种不同成分和不同晶体结构的固相的过程称 为共晶转变。 （3）包晶转变：成分为H点的δ固相，与它周围成分为B点的液相L，在一定的温度时，δ固相与L液相相互作用转变成成分是J 点的另一新相γ固溶体，这一转变叫包晶转变或包晶反应。即HJB---包晶转变线，LB+δH→rJ （4）枝晶偏析：合金以树枝状凝固时，枝晶干中心部位与枝晶间的溶质浓度明显不同的成分不均匀现象。 （5）晶界偏析：晶粒内杂质原子周围形成一个很强的弹性应变场,相应的化学势较高,而晶界处结构疏松,应变场弱,化学势低,所以晶粒内杂质会在晶界聚集,这种使得溶质在表面或界面上聚集的现象称为晶界偏析 （6）亚共晶合金：溶质含量低于共晶成分，凝固时初生相为基体相的共晶系合金。 （7）伪共晶：非平衡凝固时，共晶合金可能获得亚（或过）共晶组织，非共晶合金也可能获得全部共晶组织，这种由非共晶合金所获得的全部共晶组织称为伪共晶组织。 （8）离异共晶：在共晶转变时，共晶中与初晶相同的那个相即附着在初晶相之上，而剩下的另一相则单独存在于初晶晶粒的晶界处，从而失去共晶组织的特征，这种被分离开来的共晶组织称为离异共晶。 （9）纤维组织：当变形量很大时，晶粒变得模糊不清，晶粒已难以分辨而呈现出一片如纤维状的条纹，这称为纤维组织。 （10）胞状亚结构：经一定量的塑性变形后，晶体中的位错线 通过运动与交互作用，开始呈现纷乱的不均匀分布，并形成位错缠结，进一步增加变形度时，大量位错发生聚集，并由缠结的位错组成胞状亚结构。 （11）加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬 度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降。 （12）结构起伏：液态结构的最重要特征是原子排列为长程无序、短程有序，并且短程有序原子集团不是固定不变的，它是一种此消彼长、瞬息万变、尺寸不稳定的结构，这种现象称为结构起伏。 （13）能量起伏：能量起伏是指体系中每个微小体积所实际具 有的能量，会偏离体系平均能量水平而瞬时涨落的现象。 （14）垂直长大：对于粗糙界面，由于界面上约有一半的原子 位置空着，故液相的原子可以进入这些位置与晶体结合起来，晶体便连续地向液相中生长，故这种长大方式为垂直生长。 （15）滑移临界分切应力：晶体的滑移是在切应力作用下进行的，但其中许多滑移系并非同时参与滑移，而只有当外力在某一滑移 Test of Fundamentals of Materials Science 材料科学基础试题库 郑举功编 东华理工大学材料科学与工程系 一、填空题 0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____，当烧结分别进行四种传质时，颈部增长x/r 与时 间t 的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。 0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ，含有平移操作的对称要素种类有_____ 、 _____ 。 0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是_____、_____ 、_____ 、 _____ 、_____ 、_____ 。 0004.晶体有两种理想形态，分别是_____和_____。 0005.晶体是指内部质点排列的固体。 0006.以NaCl 晶胞中（001）面心的一个球（Cl- 离子）为例，属于这个球的八面体空隙数为，所以属于这个球的四面体空隙数为。 0007.与非晶体比较晶体具有自限性、、、、和稳定性。 0008. 一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X 、Y 、Z 上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a，其晶面的晶面指数是。 0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性，当真实接触角θ时，粗糙度越大，表面接触角，就越容易湿润；当θ，则粗糙度，越不利于湿润。 0010.硼酸盐玻璃中，随着Na2O（R2O）含量的增加，桥氧数，热膨胀系数逐渐下降。当Na2O 含量达到15%—16%时，桥氧又开始，热膨胀系数重新上升，这种反常现象就是硼反常现象。 2+进入到KCl 间隙中而形成0011.晶体结构中的点缺陷类型共分、和三种，CaCl2中Ca 点缺陷的反应式为。 0012.固体质点扩散的推动力是________。 0013.本征扩散是指__________，其扩散系数D＝_________,其扩散活化能由________和_________ 组成。 0014.析晶过程分两个阶段，先______后______。 0015.晶体产生Frankel 缺陷时，晶体体积_________，晶体密度_________；而有Schtty 缺陷时，晶体体积_________, 晶体密度_________。一般说离子晶体中正、负离子半径相差不大时，_________是主要的；两种离子半径相差大 时，_________是主要的。 0016.少量CaCl2 在KCl 中形成固溶体后，实测密度值随Ca2+离子数/K＋离子数比值增加而减少，由此可判断其 缺陷反应式为_________。 0017.Tg 是_________,它与玻璃形成过程的冷却速率有关，同组分熔体快冷时Tg 比慢冷时_________ ,淬冷玻璃比 慢冷玻璃的密度_________,热膨胀系数_________。 0018.同温度下，组成分别为：(1) 0.2Na2O－0.8SiO2 ；(2) 0.1Na2O－0.1CaO－0.8SiO2 ;(3) 0.2CaO－0.8SiO2 的 三种熔体，其粘度大小的顺序为_________。 0019.三T 图中三个T 代表_________, _________,和_________。 0020.粘滞活化能越_________ ,粘度越_________ 。硅酸盐熔体或玻璃的电导主要决定于_________ 。 0021.0.2Na2O-0.8SiO2 组成的熔体，若保持Na2O 含量不变，用CaO 置换部分SiO2 后，电导_________。 0022.在Na2O－SiO2 熔体中加入Al2O3(Na2O/Al2O3<1), 熔体粘度_________。 0023.组成Na2O . 1/2Al2O3 . 2SiO2 的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为_________。 0024.在等大球体的最紧密堆积中，六方最紧密堆积与六方格子相对应，立方最紧密堆积与_______ 相对应。0025.在硅酸盐晶体中，硅氧四面体之间如果相连，只能是_________方式相连。 2四川大学材料科学基础考研考点精编(含历年真题解析)
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