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材料科学导论试题答案

材料科学导论试题答案

材料科学导论试题一、必作题(每题10分,共50分)1)分析材料强化的主要方法及原理。

材料强化的原理:一是提高合金的原子间结合力,提高其理论强度,另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷,如位错、点缺陷、异类原子、晶界、高度弥散的质点或不均匀性(如偏聚)等,这些缺陷阻碍位错运动,也会明显地提高材料强度。

材料强化方法主要有:结晶强化、形变强化、固溶强化、相变强化、晶界强化等。

其中结晶强化通过控制结晶条件,在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织,从而提高金属材料的性能,包括细化晶粒、提纯强化。

形变强化是指金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。

这是由于材料在塑性变形后位错运动的阻力增加所致。

固溶强化是指通过合金化(加入合金元素)组成固溶体,使金属材料得到强化。

相变强化是指合金化的金属材料,通过热处理等手段发生固态相变,获得需要的组织结构,使金属材料得到强化,分为沉淀强化、马氏体强化。

在实际生产上,强化金属材料大都是同时采用几种强化方法的综合强化,以充分发挥强化能力。

2)纯铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、铸铁在碳含量上有什么不同。

通常碳含量小于0.02%的为纯铁或熟铁,在0.02-2.1%之间的为钢,钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢:在0.02-0.25%之间的叫低碳钢,强度较低、塑性和可焊性较好;在0.25~0.60%之间的叫中碳钢,有较高的强度,但塑性和可焊性较差;在0.60%-2.1%之间的叫高碳钢,塑性和可焊性很差,但热处理后会有很高的强度和硬度。

而碳含量大于2.1%的为铸铁或生铁。

3)晶体中的缺陷有什么?晶体缺陷是指由于晶体形成条件、原子的热运动及其它条件的影响,使得原子的排列往往存在偏离理想晶体结构的区域。

这些与完整周期性点阵结构的偏离就是晶体中的缺陷。

晶体中存在的缺陷种类很多,根据几何形状和涉及的范围常可分为点缺陷、面缺陷、线缺陷几种主要类型。

点缺陷是指三维尺寸都很小,不超过几个原子直径的缺陷。

材料导论复习题与答案

材料导论复习题与答案

材料科学基础复习题2014.12.15 1.结合键根据其结合力的强弱可分为哪两大类?各自分别包括哪些细类?P2一类是结合力较强的主价键(一次键),包括离子键,共价键,金属键;另一类是结合力较弱的次价键(二次键),包括范德华力和氢键。

2.国际上通常用什么来统一标定晶向指数和晶面指数?P9分别以什么表示?国际上用密勒指数(Miller)来标定。

分别以方括号和圆括号表示,即[uvw]和(hkl)。

3.什么叫点阵、晶胞、晶带、配位数、固溶体、孪晶、蠕变、应力松弛、合金、致密度、聚合度、近程结构、远程结构、复合材料、界面。

点阵(空间点阵):为了便于分析研究晶体中质点的排列情况,把它们抽象成规则排列于空间的无数个几何点,这些点可以是原子或分子的中心,也可以是彼此等同的原子群或分子群的中心,但各个点的周围环境必须相同。

这种点的空间排列就称为空间点阵。

P5晶胞:为了说明点阵排列的规律和特点,在点阵中取出一个具有代表性的单元作为点阵的组成单元,称为晶胞。

P5晶带:相交于同一直线的一组晶面组成一个晶带。

(晶带面、晶带轴)P12配位数:晶体结构中任一原子周围最相邻且等距离的原子数。

P21固溶体:固溶体是固体溶液,是溶质原子溶入溶剂中所形成的均匀混合的物质。

P25孪晶:孪生形变后,变形与未变形两部分晶体合称为孪晶。

P84蠕变:蠕变是指在恒温下对高分子材料快速施加较小的恒定外力时,材料的变形随时间而逐渐增大的力学松弛现象。

P279应力松弛:应力松弛是指在恒定温度和形变保持不变的情况下,高分子材料内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。

P279合金:是指由两种或两种以上的金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。

P25致密度:晶体结构中原子体积占总体积的分数。

P21聚合度:将高分子材料的结构单元总数称为聚合度。

P253近程结构:包括构造和构型。

P264远程结构:是指单个高分子链的大小和形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。

《材料科学导论》习题及答案

《材料科学导论》习题及答案

13. 准晶的结构特征是………………………………………( ) (A) 短程有序,长程{严 严取平向移序序. (B) 短程有序,长程{严准取平向移序序. (C) 短程有序,长程{严准取平移向序序. (D) 短程有序,长程{准准取平向移序序.
14. 向列相液晶态的结构特征是……………………………( )
(A) 短程有序,长程{取平向移有有序序. (B) 短程有序,长程{取平向移有无序序. (C) 短程有序,长程{取平向移无有序序. (D) 短程有序,长程{取平向移无无序序.
(F) 晶体点群>空间群>色群
28. 晶体按微观对称性划分出来的空间群的数目是……(
)
(A) 7
(B) 14
(C) 32
(D) 230
29. 金属Cu晶体具有立方面心晶胞,则Cu的配位数为…( )
(A) 4
(B) 6
(C) 8
(D) 12
30. 某金属原子采用A1堆积型式,其晶胞型式为………(
)
(A) 简单立方
∈ (C) T>Tc时, ∃ (铁磁相) {磁有序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁无序结构}.
∈ (D) T>Tc时, ∃ (铁磁相) {磁无序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁有序结构}.
35. 反铁磁性的有序-无序转变的临界温度TN称为奈尔点,(数学符
号 ∃ 表示“存在”)。那么,下列表述正确的是…………( )
5
∈ (B) T>Tc时, ∃ (顺磁相) {磁无序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (亚铁磁相) {磁有序结构}.
∈ (C) T>Tc时, ∃ (亚铁磁相) {磁有序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁无序结构}.
∈ (D) T>Tc时, ∃ (亚铁磁相) {磁无序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁有序结构}.

东北大学《材料科学导论》期末考试必备真题集(含答案)31

东北大学《材料科学导论》期末考试必备真题集(含答案)31

材料科学导论复习题A一、选择填空,1、中国 d 青铜器已经盛行,并将青铜器的冶炼和铸造技术推向了世界的顶峰。

a 春秋战国时期b 周代c 秦汉时期d 商代2、在使用性能的研究过程中,也应特别注意 a 对其影响。

a 加工工艺技术b 材料使用环境c 材料的加工形状d 以上皆正确3、尽管构成有机化合物的 b 种类为数不多,但由它们组合起来可以形成、不同的数量庞大的各种化合物,其数量与日俱增。

a 有机物b 成分元素c 结构d 以上皆不正确4、多晶材料的 c 大小相差极为悬殊。

就其粒径而言可小至微米甚至纳米,大到厘米(如黄铜的粒子)。

a 晶体b 晶界c 晶粒 d以上皆不正确5、粘土原料是用于普通陶瓷生产的量主要天然矿物原料(数量最多),常用的有d 。

耐火粘土用作为耐火材料的原料。

a高岭石类粘土 b蒙脱石类粘土 c 伊利石类粘土 d上述所有6、金属材料与无机非金属材料成型加工时由于工艺条件的不同也会造成制品性能的差异。

因此,材料的 ad 的总和决定了制品性能。

a 内在性能 b成型加工 c附加性能 d 成型加工所赋予的附加性能7、陶瓷注浆成型是一种适应性大、生产效率高的成型方法。

凡是d ,均可采用注浆成型法来生产。

a形状复杂 b形状不规则 c 薄胎陶瓷制品等 d以上所有8、对于一定组成的陶瓷制品,为保证其烧成质量。

首先要根据ab 等因素,制定一个合理的烧成工艺制度,然后根据烧成工艺制度来严格控制制品的烧成过程。

a 坯釉的组成 b性质 c 窑炉的结构性能 d 以上所有9、在高温下使用的金属陶瓷,不一定处在真空或保护性气体中,也可能处于空气或氧气中,所以其 d 是个重要问题。

a 抗腐蚀性 b耐高温性 c 阻燃性 d 抗氧化性10、价格的重要性是明显的。

价格是制约使用 b 的主要因素。

实际应用中往往是舍弃部分性能面迁就价格。

A 昂贵材料b高性能材料 c 金属材料 d 航空材料二、判断题对错,1、几乎所有的元素都能以一定的结合方式构成物质。

材料科学导论 期末试卷(2)

材料科学导论 期末试卷(2)

2016-2017学年第二学期期末试卷课程名称:材料科学导论 闭卷 B 卷 120 分钟一、 名词解释(中文作答,每小题3分,共15分)1. Property2. Schottky defect3. Hardness4. Brittle fracture5. Failure二、简答题(共45分)mechanical and annealing twins.(10分)2. (a) For each of edge, screw, and mixed dislocations, cite the relationship between the direction of the applied shear stress and the direction of dislocation line motion. (b) Cite the primary differences between elastic, anelastic, and plastic deformation behaviors. (10分)3.Briefly describe in your own words the strengthening mechanisms about strain hardening .(10分)4. (a) Briefly explain why fine pearlite is harder and stronger than coarse pearlite. (b) Cite two reasons why martensite is so hard and brittle. (10分)5. The following figure is the schematic representation of grains of austenite γ phase. Briefly draw up its microstructures of hypoeutectoid steel containing 0.45 wt%C. (5分)评阅人得分10分,共40分)1. Calculate the radius of a vanadium atom, given that V has a BCC crystal structure,a density of 5.96 g/cm3, and an atomic weight of 50.9 g/mol.2. Carbon is allowed to diffuse through a steel plate 15 mm thick. The concentrations of carbon at the two faces are 0.65 and 0.30 kg C/m3 Fe, which are maintained constant. If the preexponential and activation energy are 6.2×10-7 m2/s and 80,000 J/mol, respectively, compute the temperature at which the diffusion flux is 1.43 ×10-9 kg/m2-s.3. A specimen of aluminum having a rectangular cross section 10 mm × 12.7 mm is pulled in tension with 35,500N force, producing only elastic deformation. Calculate the resulting strain. Assume a modulus of elasticity of 69.0 GPa .4.Apolystyrene component must not fail when a tensile stress of 1.25 MPa is applied. Determine the maximum allowable surface crack length if the surface energy of polystyrene is 0.50 J/m2. Assume a modulus of elasticity of 3.0 GPa .。

材料导论期末试题及答案

材料导论期末试题及答案

材料导论期末试题及答案第一部分:选择题题目一:材料的基本分类包括哪些?答案:常见的材料分类包括金属材料、非金属材料和复合材料。

题目二:以下哪种材料属于金属材料?A. 玻璃B. 陶瓷C. 铝D. 塑料答案:C. 铝题目三:复合材料的特点是什么?答案:复合材料由两种或两种以上的不同材料组成,具有综合利用不同材料的特点的优势,如高强度、高韧性、轻量化等。

题目四:在材料测试过程中,下列哪种测试方法可以得到材料的硬度值?A. 拉伸试验B. 弯曲试验C. 冲击试验D. 巴氏硬度试验答案:D. 巴氏硬度试验第二部分:非选择题题目五:请简述金属材料的特点及应用领域。

答:金属材料具有高强度、导电、导热等特点,常见的金属材料有铁、铝、铜等。

金属材料广泛应用于机械制造、建筑、电子等领域。

在机械制造领域,金属材料被用于制造强度要求高的零部件,如汽车发动机、飞机结构等。

在建筑领域,金属材料常用于建筑结构中,如钢结构、铝合金窗户等。

在电子领域,金属材料被用于制造电子元器件,如导线、电路板等。

金属材料由于其优良的性能,得到了广泛的应用。

题目六:什么是非金属材料?请列举三种非金属材料并简要介绍其应用。

答:非金属材料是指那些不含金属元素或金属化合物的材料,其特点一般是密度低、导电性能差、导热性能差等。

常见的非金属材料包括陶瓷、塑料和纤维素材料。

陶瓷材料具有高温耐久性和化学稳定性,在航空航天、能源和化工等领域得到广泛运用。

塑料材料具有良好的韧性和可塑性,广泛应用于包装、建筑、电子等行业。

纤维素材料具有较高的强度和较低的密度,常用于纸制品、纺织品等领域。

题目七:什么是复合材料?请说明复合材料的优点并列举两类复合材料。

答:复合材料是由两种或两种以上的不同材料经过一定的工艺和结合方式组合而成的新型材料。

复合材料具有以下优点:1. 综合利用材料的优点,发挥各种材料的优势,例如高强度、高韧性、轻量化等。

2. 具有可调性,通过改变复合材料中各材料的组合比例和结构,可以调节复合材料的性能。

材料导论复习题与答案

材料导论复习题与答案

材料科学基础复习题2014.12.15 1.结合键根据其结合力的强弱可分为哪两大类?各自分别包括哪些细类?P2一类是结合力较强的主价键(一次键),包括离子键,共价键,金属键;另一类是结合力较弱的次价键(二次键),包括范德华力和氢键。

2.国际上通常用什么来统一标定晶向指数和晶面指数?P9分别以什么表示?国际上用密勒指数(Miller)来标定。

分别以方括号和圆括号表示,即[uvw]和(hkl)。

3.什么叫点阵、晶胞、晶带、配位数、固溶体、孪晶、蠕变、应力松弛、合金、致密度、聚合度、近程结构、远程结构、复合材料、界面。

点阵(空间点阵):为了便于分析研究晶体中质点的排列情况,把它们抽象成规则排列于空间的无数个几何点,这些点可以是原子或分子的中心,也可以是彼此等同的原子群或分子群的中心,但各个点的周围环境必须相同。

这种点的空间排列就称为空间点阵。

P5晶胞:为了说明点阵排列的规律和特点,在点阵中取出一个具有代表性的单元作为点阵的组成单元,称为晶胞。

P5晶带:相交于同一直线的一组晶面组成一个晶带。

(晶带面、晶带轴)P12配位数:晶体结构中任一原子周围最相邻且等距离的原子数。

P21固溶体:固溶体是固体溶液,是溶质原子溶入溶剂中所形成的均匀混合的物质。

P25孪晶:孪生形变后,变形与未变形两部分晶体合称为孪晶。

P84蠕变:蠕变是指在恒温下对高分子材料快速施加较小的恒定外力时,材料的变形随时间而逐渐增大的力学松弛现象。

P279应力松弛:应力松弛是指在恒定温度和形变保持不变的情况下,高分子材料内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。

P279合金:是指由两种或两种以上的金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。

P25致密度:晶体结构中原子体积占总体积的分数。

P21聚合度:将高分子材料的结构单元总数称为聚合度。

P253近程结构:包括构造和构型。

P264远程结构:是指单个高分子链的大小和形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。

(完整版)材料科学与工程导论试题

(完整版)材料科学与工程导论试题

第二章材料科学与工程的四个基本要素作业一第一部分填空题(10个空共10分,每空一分)1.材料科学与工程有四个基本要素,它们分别是:使用性能、材料的性质、结构与成份和合成与加工。

2.材料性质的表述包括力学性质、物理性质和化学性质。

3.强度可以用弹性极限、屈服强度和比例界限等来表征。

4.三类主要的材料力学失效形式分别是:断裂、磨损和腐蚀。

5.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。

6.晶体结构有三种形式,它们分别是:晶体、非晶体和准晶体。

7.化学分析、物理分析和谱学分析是材料成分分析的三种基本方法。

8.材料的强韧化手段主要有固溶强化、加工强化、弥散强化、第二相强化和相变增韧。

第二部分判断题(10题共20分,每题2分)1.材料性质是功能特性和效用的描述符,是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。

(√)2.疲劳强度材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。

(√)3.硬度是指材料在表面上的大体积内抵抗变形或破裂的能力。

(错)4.性能是包括材料在内的整个系统特征的体现;性质则是材料本身特征的体现。

(√)5.晶体是指原子排列短程有序,有周期。

(错)6.材料的热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程,来改变材料的相组成情况,达到改变材料性能的方法。

(√)7.材料表面工程包括表面改性和表面保护两个方面。

(错)8.材料复合的过程就是材料制备、改性、加工的统一过程。

(√)9.材料合成与加工过程是在一个不限定的空间,在给定的条件下进行的。

(错)10.材料中裂纹的形成和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题。

(√)第三部分简答题(4题共40分,每题10分)1.材料性能的定义是什么?答:在某种环境或条件作用下,为描述材料的行为或结果,按照特定的规范所获得的表征参量。

2.金属材料的尺寸减小到一定值时,材料的工程强度值不再恒定,而是迅速增大,原因有哪两点?答:1)按统计学原理计算单位面积上的位错缺陷数目,由于截面减小而不能满足大样本空间时,这个数值不再恒定;2)晶体结构越来越接近无缺陷理想晶体,强度值也就越接近于理论强度值。

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