上海大学2016材料科学基础 真题 回忆版

1、晶向、晶面、面间距

请画出体心立方晶胞下列原子排列情况（110）（111）（121）；

画出BCC结构中，晶面（110）穿过原子中心；

计算晶面（110）的原子占有率（原子数/晶面面积）；

画出<111>方向是过晶面（110）的晶向并标注

2、离子晶体参数对比，按规律写结论

论述离子晶体的金属离子的化学价、电负性、离子间距和离子晶体的晶格能和熔点。

（我印象中好多IA、IIA族的氧化物、碳酸盐等，然后有些数据有递变性，有些则有些太偏离，所以写结论的时候会有些许前后矛盾。。。学长这道题当时就是瞎写的，答案不一定全对。）

答：化学价越高，晶格能越高，熔点越高；

半径越大，晶格能越低，熔点越低；

离子间距减小，晶格能增大，熔点越高；

电负性相差越大，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高；

3、均匀、非均匀形核推导（需要将△G V和L m牢牢记住，切记！！！）

假如某晶体形核为正方形、圆柱、球，

①若均匀形核，求临界晶核半径，临界形核功；

②若在平板上非均匀形核，求临界晶核半径，临界形核功；

③比较那个更加容易；

4、致密度、晶面原子密度

5、

6、

7、霍尔佩奇公式计算；

写三个纯金属强化方式？加工硬化、细晶强化（增大过冷度，震动促进形核等）、

8、三元相图，平衡时的组织和相的百分比的计算，好像还让画某个条件下的组织图。

（印象中是例如CaCO3、SiO2和XXX组成的相图，其中取富某角计算，需要做辅助线，用到直线法则、重心法则。初生相，发生共晶，三元共晶。以及平衡时的组织和平衡时的相的百分比的计算。）

（如图，液相线投影图不会考！！！重点注意三条边的百分比，出题人只截取一部分放大。）

9、水的相图。写出相律表达式，说明个参数意义。指出各部分自由度？说明高压锅的作用原理。

①、f=c-p+2 f:体系自由度数P：平衡相数c:组元数2：温度、压力俩个独立变量

②、三相平衡，f=0；

③、压力锅，锅内压力增加，由相图可知，沸点升高。

10、图中给出单晶银、多晶银扩散系数随着温度的变化。请描述温度、晶界对扩散的影响。

答：a、温度升高，扩散系数越大；

b、T高于700℃，二者扩散系数基本相同；

c、T低于700℃，多晶体扩散系数高于单晶，随温度下降越大，差距越大；

d、综上，低温时，晶界对扩散的促进作用才体现出来，随温度升高，晶界对扩散的作

用减弱。

附加知识点：影响扩散的因素

a、温度：T↑，原子热激活能越大，越容易发生迁移，扩散系数↑；

b、晶体结构：间隙＞置换；bcc＞fcc；缺陷外＞缺陷内；

c、化学成分：第三相对于二元合金扩散系数影响复杂，可促进也可抑制；

d、应力作用：应力越大，原子扩散后驱动力越大，原子扩散速度↑；

（①置换扩散或自扩散除了需要原子迁移能外，还比间隙型扩散增加了一项空位形成能，所以置换扩散或自扩散的激活能均比间隙扩散激活能大；②bcc比fcc的D大，致密度影响；

③结构不同的固溶体对扩散元素的溶解的溶解度不同，使浓度梯度不同，也影响扩散速率；

④晶体各向异性，对称性越低，扩散各向异性越明显）

11、Fe在912℃、1349℃等温转变时，由于晶格类型的转变，导致扩散系数的变化，根据图写结论。