2014年武汉科技大学考研试题811无机材料科学基础(B卷)和标准答案
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第一章晶体几何根底1-1 解释概念：等同点：晶体结构中，在同一取向上几何环境和物质环境皆相同的点。
空间点阵：概括地表示晶体结构中等同点排列规律的几何图形。
结点：空间点阵中的点称为结点。
晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。
对称：物体相同局部作有规律的重复。
对称型：晶体结构中所有点对称要素〔对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴〕的集合为对称型，也称点群。
晶类：将对称型相同的晶体归为一类，称为晶类。
晶体定向：为了用数字表示晶体中点、线、面的相对位置，在晶体中引入一个坐标系统的过程。
空间群：是指一个晶体结构中所有对称要素的集合。
布拉菲格子：是指法国学者 A. 布拉菲根据晶体结构的最高点群和平移群对称及空间格子的平行六面体原那么，将所有晶体结构的空间点阵划分成 14 种类型的空间格子。
晶胞：能够反响晶体结构特征的最小单位。
晶胞参数：表示晶胞的形状和大小的 6 个参数〔 a、b、 c、α 、β、γ〕.1-2 晶体结构的两个根本特征是什么？哪种几何图形可表示晶体的根本特征？解答：⑴晶体结构的根本特征：① 晶体是内部质点在三维空间作周期性重复排列的固体。
② 晶体的内部质点呈对称分布，即晶体具有对称性。
⑵ 14 种布拉菲格子的平行六面体单位格子可以表示晶体的根本特征。
1-3 晶体中有哪些对称要素，用国际符号表示。
解答：对称面— m，对称中心— 1，n 次对称轴— n，n 次旋转反伸轴— n螺旋轴— ns ，滑移面— a、b、c、d1-5 一个四方晶系的晶面，其上的截距分别为3a、4a、6c，求该晶面的晶面指数。
解答：在 X、Y、 Z 轴上的截距系数： 3、4、6。
截距系数的倒数比为： 1/3:1/4:1/6=4:3:2晶面指数为：〔432〕补充：晶体的根本性质是什么？与其内部结构有什么关系？解答：① 自限性：晶体的多面体形态是其格子构造在外形上的反映。
②均一性和异向性：均一性是由于内部质点周期性重复排列，晶体中的任何一局部在结构上是相同的。
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无机材料科学基础习题答案第一章晶体几何基础1-1解释概念:等价点:晶体结构中的一个点，其几何环境和物理环境在同一方向上是相同的。
空间点阵:一种几何图形，通常代表晶体结构中等价点的排列。
节点:空间晶格中的点称为节点。
水晶:内部粒子在三维空间中周期性重复排列的固体。
对称性:物体的相同部分有规律地重复。
对称型:晶体结构中所有点(对称平面、对称中心、对称轴和旋转反延伸轴)的对称元素集是对称的，也称为点群。
晶体:相同对称类型的晶体被归为一类，称为晶体。
晶体取向:将坐标系引入晶体中，以便用数字表示晶体中点、线和平面的相对位置的过程。
空间组:它是指晶体结构中所有对称元素的集合。
Brafi网格:根据晶体结构的顶点群和平移群以及空间晶格的平行六面体的对称性原理，法国学者A .布拉菲将所有晶体结构的空间晶格分为14种类型的空间晶格。
单元电池:能够反映晶体结构特征的最小单位。
单元电池参数:代表晶胞形状和大小的六个参数(A、B、C、α、β、γ)。
1-等效点: 晶体结构中的一个点，其几何环境和物理环境在同一方向上是相同的。
空间点阵:一种几何图形，通常代表晶体结构中等价点的排列。
节点:空间晶格中的点称为节点。
水晶:内部粒子在三维空间中周期性重复排列的固体。
对称性:物体的相同部分有规律地重复。
对称型:晶体结构中所有点(对称平面、对称中心、对称轴和旋转反延伸轴)的对称元素集是对称的，也称为点群。
晶体:相同对称类型的晶体被归为一类，称为晶体。
晶体取向:将坐标系引入晶体中，以便用数字表示晶体中点、线和平面的相对位置的过程。
空间组:它是指晶体结构中所有对称元素的集合。
Brafi网格:根据晶体结构的顶点群和平移群以及空间晶格的平行六面体的对称性原理，法国学者A .布拉菲将所有晶体结构的空间晶格分为14种类型的空间晶格。
单元电池:能够反映晶体结构特征的最小单位。
单元电池参数:代表晶胞形状和大小的六个参数(A、B、C、α、β、γ)。
1: ⑴晶体结构的基本特征:①晶体是一种固体，其内部粒子在三维空间中周期性重复排列。
武汉科技大学考研历年初试真题之810材料科学基础2004--2014(2005--2009_2011
姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目名称：材料科学基础（□A 卷■B 卷）科目代码：810 考试时间：3小时 满分 150 分 可使用的常用工具：□无 ■计算器 ■直尺 □圆规（请在使用工具前打√） 注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。
一、填空题（共8小题，每空1分，共26分） 1、在一定条件下，铜和铁素体的晶体结构分别为 和体心立方结构，其点阵常数分别为0.362nm 和0.286nm ，相应的原子直径为 和 。
2、纯金属结晶是在 温度下进行的，原因是 。
纯金属凝固时，形核的驱动力是 ，形核的阻力是 。
3、金属结晶时的过冷度越大，结晶驱动力 ，临界晶核尺寸 ，临界形核功 ，形核率 ，结晶后的晶粒尺寸 ，金属强度 。
4、填入适当的相结构名称，碳钢中的铁素体为 ，高速钢中的VC 为 ，不锈钢中的Cr 23C 6为 。
5、固溶体合金，在铸造条件下，容易产生 偏析，用 处理可以消除。
6、热形变加工与冷形变加工的一般分界限为 温度，但该温度随形变量的增大而 ，所以严格地说，形变加工时产生加工硬化的为 ，而不产生加工硬化的为 。
7、菲克第一定律的表达式为 ，式中扩散系数与温度之间关系的表达式为 。
8、置换固溶体的扩散激活能包括 和 。
二、判断题（共８小题，每小题3分，共24分） 1、晶体结构有无限多种，而空间点阵只有14种。
2、在实际金属和合金中，自发形核常常起着优先和主导的作用。
3、一个合金的室温组织为α+βII +（α+β），它由三相组成。
4、铁素体的本质是碳在α-Fe 中的间隙相。
5、在晶体滑移过程中，由于位错不断移出滑移面，位错密度随形变量的增加而减少。
6、孪生变形所需的切应力比滑移变形所需的小得多。
7、形变织构和再结晶织构都会使金属材料具有各向异性。
8、晶界上原子排列混乱，不存在空位，所以空位机制扩散的原子在晶界处无法扩散。
武汉科技大学2020年《811无机材料科学基础》考研专业课真题试卷
第 1 页 共 4 页 考生姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2020年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题 （ B 卷)参考答案 科目代码： 811 科目名称： 无机材料科学基础 注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。
一、单项选择题(共10小题，每小题2分，共 20分) 1、宏观晶体中可能存在的对称型有（ C ）种。
A 、7 B 、14 C 、32 D 、230 2、由n 个等径球体紧密堆积时，则有（ C ）个四面体空隙。
A 、1/2n B 、n C 、2n D 、3n 3、NaCl 晶体结构属于（A ）晶系。
A 、立方 B 、四方 C 、六方 D 、三方 4、绿宝石晶体结构类型属于（ B ）结构。
A 、岛状 B 、组群状 C 、链状 D 、层状 5、连线规则是用来判断相图（ C ）。
A 、界线的性质 B 、无变量点的性质 C 、界线温度走向 D 、化合物性质 6、单健强＞335kJ/mol 的氧化物为（ A ）。
A 、玻璃网络形成体 B 、网络变性体 C 、网络中间体 D 、晶体 7、在离子晶体中，晶界是（ D ）快速扩散的通道。
A 、阳离子 B 、所有离子 C 、原子 D 、阴离子 8、单元系统平衡共存的相最多有（ C ）个。
A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 9、粒子由高浓度向低浓度方向扩散称为（ A ）扩散。
A 、正 B 、逆 C 、稳定 D 、不稳定 10、相变按热力学可分类为（ C ）。
A 、固－固相变与固－液相变 B 、固－固相变与固－气相变 C 、一级相变与二级相变 D 、成核生长相变与不稳分解相变二、名词解释(共4小题，每小题10 分，共 40分)1、弗伦克尔缺陷与肖特基缺陷如果原子能量足够大，离开平衡位置，挤到正常晶格的间隙位置，形成间隙质点，在原来位置留下空位，这种缺陷称为弗伦克耳缺陷；如果原子移动到晶体的表面，内部留下空位，该缺陷称为肖特基缺陷。
武汉科技大学812材料加工科学基础2015--2020(都有答案)考研真题
姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2015年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目名称：材料加工科学基础（■A 卷 □B 卷）科目代码：812 考试时间：3小时 满分 150 分 可使用的常用工具：□无 ■计算器 ■直尺 □圆规（请在使用工具前打√） 注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。
一、名词解释 (共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分) 点阵畸变 结构起伏 成分过冷 形变织构 短路扩散 二、填空题(共 6 小题，每空 1 分，共 20 分) 1、面心立方结构的单位晶胞原子数为 ，其致密度为 ，配位数为 ，其八面体间隙比四面体间隙 。
2、下图为一立方晶胞，A 、B 为顶点，C 、D 为棱边中点， ACD 的晶面指数为 ，AB 的晶向指数为 。
3、成分过冷区从小到大，其固溶体的生长形态分别为 、 和 。
4、单晶体的塑性变形只能在 作用下，主要以 方式进行，取向因子最有利的 上分切应力最先达到 开始滑动，其滑动的机制是 运动。
5、铁素体是碳在 -Fe 中的 固溶体。
与纯铁相比，其强度和硬度 ，塑性和韧性 。
X Y Z O A B C D6、钢中的硫会引起钢发生 脆，磷会使钢发生 脆。
三、相图题（共 2 小题，共40分）1、（20分）已知A （熔点600℃）与B （熔点500℃）在液态无限互溶，固态时A 在B 中的最大固溶度（质量分数）为w A ＝0.30，室温时为A 在B 中的溶解度为w A =0.10；但B 在固态和室温时均不溶于A 。
在300℃时，发生共晶反应0.400.70B B w w L A β==+。
（1）绘出A-B 二元合金相图；（12分）（2）分析w B =0.8的合金平衡凝固后，在室温下的相组成物及组织组成物，并计算各相组成物和组织组成物的相对含量。
（8分）2、（20分）（1）画出Fe-Fe 3C 相图，并标注各点温度和成分。
2012年武汉科技大学考研试题811无机材料科学基础及答案
第 1 页 共 7 页二O 一二年招收硕士研究生入学考试试题考试科目及代码： 无机材料科学基础 811 适用专业： 材料科学与工程可使用的常用工具：计算器。
答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。
考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考学科、专业： 准考证号码：密封线内不要写题六、凝聚系统相图测定方法有静态法和动态法两种，说明这两种方法的基本原理，并扼要阐述相图中等温线的获得方法。
（20分）七、试述铝矾土（主要成分为：高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O和水铝石Al2O3·H2O）从室温加热到1600℃烧结过程中的所有物理化学变化，并写出有关的反应方程式。
（15分）第 2 页共 7 页考试科目及代码： 无机材料科学基础 811适用专业： 材料科学与工程可使用的常用工具：计算器。
答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。
考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
一、名词解释（40分）1. 液相独立析晶（如果冷却速度不是快到使液相完全失去析晶能力，但也不是慢到足以使它能够和系统中其它晶相保持原有相平衡关系，则此时液相犹如一个原始配料高温熔体那样独立析晶，重新建立一个新的平衡体系，不受系统中已经存在的其它晶相的制约）2. 本征扩散与非本征扩散（由于原子本征热振动产生的扩散称为本征扩散；由外来原子或离子进入晶体而产生缺陷导致的扩散称为非本征扩散）3. 组份数与独立组份数（具有独立的化学组成和晶体结构的物质的数量；构成平衡物系所有各相组成所需要的最小组份数为独立组份数）4. 类质同晶与同质多晶（物质结晶时，晶体结构位置上的某些离子或原子的位置部分或全部地被介质中性质相近的其他离子或原子所置换，共同结晶成的均匀的、呈单一相的混合晶体，而不改变晶体结构和键性发生质变，只引起晶胞参数微小变化的现象为类质同晶；化学组成相同的物质在不同的热力学条件下结晶成结构不同的晶体的现象称为同质多晶）5. 热压烧结与活化烧结（在烧结的同时加上一定的外压力称为热压烧结；采用物理的或者化学处理使烧结温度降低，烧结速度加快，或使烧结体的密度和其他性能提高的烧结方法为活化烧结。
无机材料科学基础试题及答案
1螺位错：柏格斯矢量与位错线平行的位错。
2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。
3晶胞：指晶体结构中的平行六面体单位，其形状大小与对应的空间格子中的单位平行六面体一致。
4肖特基缺陷：如果正常格点上的原子，热起伏过程中获得能量离开平衡位置，迁移到晶体的表面，在晶格内正常格点上留下空位，即为肖特基缺陷。
肖特基缺陷：如果正常格点上的原子，热起伏过程中获得能量离开平衡位置，迁移到晶体的表面，在晶格内正常格点上留下空位，即为肖特基缺陷。
5聚合：由分化过程产生的低聚合物，相互作用，形成级次较高的聚合物，同时释放出部分Na2O，这个过程称为缩聚，也即聚合。
6非均匀成核：借助于表面、界面、微粒裂纹、器壁以及各种催化位置而形成晶核的过程。
7稳定扩散：扩散质点浓度分布不随时间变化。
8玻璃分相：一个均匀的玻璃相在一定的温度和组成范围内有可能分成两个互不溶解或部分溶解的玻璃相(或液相)，并相互共存的现象称为玻璃的分相(或称液相不混溶现象)。
9不一致熔融化合物：是一种不稳定的化合物。
加热这种化合物到某一温度便发生分解，分解产物是一种液相和一种晶相，两者组成与化合物组成皆不相同，故称不一致熔融化合物。
10晶粒生长：无应变的材料在热处理时，平均晶粒尺寸在不改变其分布的情况下，连续增大的过程。
11非本征扩散：受固溶引入的杂质离子的电价和浓度等外界因素所控制的扩散。
或由不等价杂质离子取代造成晶格空位，由此而引起的质点迁移。
（2.5）本征扩散：空位来源于晶体结构中本征热缺陷，由此而引起的质点迁移。
12稳定扩散：若扩散物质在扩散层dx内各处的浓度不随时间而变化，即dc/dt=0。
不稳定扩散：扩散物质在扩散层dx内的浓度随时间而变化，即dc/dt≠0。
这种扩散称为不稳定扩散。
（2.5分）（2.5分）13可塑性：粘土与适当比例的水混合均匀制成泥团，该泥团受到高于某一个数值剪应力作用后，可以塑造成任何形状，当去除应力泥团能保持其形状，这种性质称为可塑性。
无机材料科学基础课后答案.doc
解草图如下图6-6 6-12已知A和B两组成构成具有低共熔点的有限固溶体的二元系统。
试根据下列实验数据绘制粗略相图。
已知A的熔点为1000℃，B熔点为700℃。
含B为25mol％的试样在500℃完全凝固，其中含73.3mol％初晶相SA（B）和26.7mol％（SA（B）＋SB（A））共生体。
无机材料科学基础课后答案
第六章答案6-1略。
6-2什么是吉布斯相律它有什么实际意义解相律是吉布斯根据热力学原理得出的相平衡基本定律，又称吉布斯相律，用于描述达到相平衡时系统中自由度数与组分数和相数之间的关系。
一般形式的数学表达式为F＝C－P＋2。
其中F为自由度变量。
由于β-C2S是一种热力学非平衡态，没有能稳定存在的温度区间，因而在相图上没有出现β-C2S的相区。
C3S和β-C2S是硅酸盐水泥中含量最高的两种水硬性矿物，但当水泥熟料缓慢冷却时，C3S将会分解，β-C2S将转变为无水硬活性的γ-C2S。
为了避免这种情况的发生，生产上采取急冷措施，将C3S和β-C2S迅速越过分解温度或晶型转变温度，在低温下以介稳态保存下来。
已知C1中B含量是C2中B含量的1.5倍，且在达低共熔点温度前的冷却析晶过程中，从该二配料中析出的初晶相含量相等。
试计算C1和C2的组成。
图6-5解设A－B二元相图中组成以质量百分数表示。
和两种配料量均为G（kg）。
据题意，初相在低共溶点前析出，则和二配料组成必在AP之间（若在PB之间，初相比在转熔点P前析出）。
第四图错，具有低共熔点的有限固溶体二元系统相图中γ固溶体不可能存在。
第五图错，具有转熔点的有限固溶体二元系统相图中γ固溶体不可能存在。
6-9根据图6-4所示的二元系统相图回解（1）注明各相区；（2）写出无变量点的性质及其相平衡关系；（3）写出M1和M2熔体的平衡冷却析晶过程；（4）计算从熔体刚冷至TP温度及离开TP温度时系统中存在各相的百分含量。
2016年武汉科技大学考研真题811 无机材料科学基础-(B卷答案)
在 1650℃氧化铝坩埚中盛有含有 Al 为 0.012％（质量分数）的铁液，试问 在该铁液中氧含量是多少？
解：反应方程为：Al2O3(s)＝2[Al]1%+3[O]1%
△Go=△Go1+2△Go2+△Go3＝1205090-387.73T 当 T＝1923K，△Go=459485J/mol
G G 0 RT ln k 0 ln k 28.73 ；
Di Ci Bi i / Ci Bi i / ln Ci
⑹
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因为 Ci/C＝N，dlnCi=dlnNi,故有： Di Bi i / ln N i 又因为： i i0 (T , P ) RT ln i i0 RT (ln N i ln i ) 则：i / ln N i RT (1 ln i / ln N i ) 将(8)带入(7)得： Di RTBi (1 ln i / ln N i )
图 4-1 例题 4-3 附图
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由题意
(a) γ S S 2γ S O cos(112 / 2) (c) γOO 2γ S O cos(100 / 2) 112 100 γOO / cos 2 2 γ γ S S OO cos56 0.78J/m 2 cos50 γ S O γ S S / 2 cos56 0.70J/m 2 γ S S / cos
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内）共轭位（处于三角形某个顶角的外侧，且在形成此顶角的两条边的延长线范 围内的点，所处的位置称为共轭位）
5. 晶粒生长与二次再结晶（无应变的材料在热处理过程中，平均晶粒尺寸在不
改变其分布的情况下连续长大的过程称为晶粒生长；在细晶消耗时，以大晶粒为 成核基体成核长大形成少数巨大晶粒的过程称为二次再结晶）
武汉科技大学814冶金原理2011--2017(都有答案)考研真题+答案
二O 一一年招收硕士研究生入学考试试题考试科目及代码： 冶金原理 808 适用专业： 冶金物理化学、钢铁冶金、有色金属冶金可使用的常用工具：直尺，计算器，铅笔，橡皮答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考学科、专业： 准考证号码：密封线内不要写题B分）上图中实线为实际溶液中某组分B的蒸气压p与其在溶液中浓度（摩尔分数参考答案及评分参考六、简答题（4⨯4+6⨯6=52分）11．一般不相等。
熔化焓近似等于0或在熔点温度时。
12．%100][lg →∂∂=A w B K B K w f e ；溶解度增加。
13． 由于反应物浓度随时间的变化率与反应物浓度的一次方成正比，该反应为1级反应。
速率积分式：ln C A =-kt + ln C 0 14． 碱性减弱方向：CaO ，FeO ，Fe 2O 3，SiO 2。
15． 正极（右极）：MoO 2（s ）＋4e ＝Mo （s ）＋2O 2- ；负极（左极）：2O 2- ＝2[O]＋4e电池反应：MoO 2（s ）＝Mo （s ）＋2[O] 16．)/(0RT E a e k k -=；a E ：化学反应活化能，它是完成一化学反应进度，使物质变为活化分子所需的平均能量，J/mol ；0k ：指前系数或频率因子，是T →0时的k ；R ：气体常数，8.314J/(mol ⋅K)。
17． 由正、负离子分别组成的两个理想溶液的混合溶液是完全离子溶液。
虽在应用上受到一定限制，但它在熔渣理论上起了犹如理想溶液对实际溶液标准态的作用，可衡量某实际溶液对此的偏差；另外，导出的活度公式是其它离子溶液模型计算活度的基本公式。
18． 倾斜向下；该反应熵变大于0，而斜率为熵变的负值，因此斜率为负，倾斜向下；由于绝大多数氧化物氧势线倾斜向上，均能与2C+O 2=2CO 的氧势线相交，因此碳可以是万能还原剂。
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二O 一四年招收硕士研究生入学考试试题 考试科目代码及科目名称： 811 无机材料科学基础 可使用的常用工具： 计算器，直尺或三角板 除作图部分直接在原图上绘制，其它答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效，考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。
姓名： 报考专业： 准考证号码： 密封线内不要写题
图1 镁铝尖晶石结构示意图
（15分）为了观察镁铝尖晶石的形成，实验设计由过量的MgO微粒包裹粒径为1
球状Al2O3，实验中观察到在恒定温度下，第一个小时有20%的Al2O3起了反应，试计算完全反应的时间：
图2
年招收硕士研究生入学考试试题（参考答案）
考试科目代码及科目名称：811 无机材料科学基础
可使用的常用工具：计算器，直尺或三角板
除作图部分直接在原图上绘制，其它答题内容写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效，考完后试题随答题纸交回。
考试时间3小时，总分值 150 分。