2012年武汉理工大学材料科学基础考研真题
武汉理工大学《材料科学基础》考试试题及答案-第7套
第七套试卷武汉理工大学考试试题（材料科学基础）共3页，共十题，答题时不必抄题，标明题目序号，相图不必重画，直接做在试题纸上）一、判断下列叙述是否正确？若不正确，请改正（30分）1．结晶学晶胞是反映晶体结构周期性的最小重复单元。
2．热缺陷是溢度高于绝对零度时，由于晶体组成上的不纯净性所产生的种缺陷。
3．晶面指数通常用晶面在晶轴上截距的质整数比来表示。
4．固溶体是在固态条件下，种物质以原子尺寸溶解在另种物质中所形成的单相均匀的固体5．扩散的推动力是浓度梯度，所有扩散系统中，物质都是由高浓度处向低浓度处扩散。
6．初次再结晶的推动力是晶界过剩的自由焓。
7．在热力学平衡条件下，二元凝聚系统最多可以3相平衡共存，它们是一个相、一个液相和一个气相。
8．临界冷却速率是形成玻璃所需要的最小冷却速率，临界冷却速率越大越容易形成非9．马氏体相变是种无扩散性相变，相变时成分发生变化但结构不变10．在临界温度、临界压力时，化学势及其阶偏导数连续，“阶偏导数不连续的相变为级相变，发生：一级相变时，体系的体积和热焓发生突变。
11．驰豫表面是指在平行于表面的方向上原子间距不同于该方向上晶格内部原子间距的表面。
12．固态反应包括界面化学反应和反应物通过产物层的扩散等过程，若化学反应速率远大于扩散速率，则动力学上处于化学动力学范围。
二、ZnS的种结构为闪锌矿型结构，已知锌离子和硫离子半径分别为2+Zn 0.068nmr=2 S 0.156nmr−=，原子质量分别为65.38和32.06。
1．画出其品胞结构投影图2．计算ZnS的晶格常数3．试计算ZnS的晶体的理论密度。
（15分）武汉理工大学《材料科学基础》考试试题及答案第七套试卷参考答案及评分标准一、2.5×12=301．不正确。
结晶学晶胞是反映晶体结构周期性和对称性的最小重复单元。
2．不正确。
热缺陷是温度高于绝对岺度时，由于晶体晶格热振动（或热起伏或温度波动）所产生的种缺陷3．不正确。
武汉理工大学材料科学基础(第2版)课后习题和答案
武汉理工大学材料科学基础(第2版)课后习题和答案第一章绪论1、仔细观察一下白炽灯泡，会发现有多少种不同的材料？每种材料需要何种热学、电学性质？2、为什么金属具有良好的导电性和导热性？3、为什么陶瓷、聚合物通常是绝缘体？4、铝原子的质量是多少？若铝的密度为2.7g/cm3，计算1mm3中有多少原子？5、为了防止碰撞造成纽折，汽车的挡板可有装甲制造，但实际应用中为何不如此设计？说出至少三种理由。
6、描述不同材料常用的加工方法。
7、叙述金属材料的类型及其分类依据。
8、试将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：黄铜钢筋混凝土橡胶氯化钠铅-锡焊料沥青环氧树脂镁合金碳化硅混凝土石墨玻璃钢9、Al2O3陶瓷既牢固又坚硬且耐磨，为什么不用Al2O3制造铁锤？第二章晶体结构1、解释下列概念晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数（晶面指数）、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应.2、（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求出该晶面的米勒指数；（2）一晶面在x、y、z 轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的米勒指数。
3、在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向：（001）与[210]，（111）与[112]，（110）与[111]，（322）与[236]，（257）与[111]，（123）与[121]，（102），（112），（213），[110]，[111]，[120]，[321]4、写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。
5、已知Mg2+半径为0.072nm，O2-半径为0.140nm，计算MgO晶体结构的堆积系数与密度。
6、计算体心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。
7、从理论计算公式计算NaC1与MgO的晶格能。
MgO的熔点为2800℃，NaC1为80l℃, 请说明这种差别的原因。
2012年全国硕士研究生入学统一考试 材料科学基础(强化阶段测评试卷一)
硕士研究生专业题集之强化阶段测试一材料科学基础2012年全国硕士研究生入学统一考试材料科学基础（强化阶段测评试卷一）1、在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？2、不用极射投影图，利用解析几何方法，如何确定立方晶系中a) 两晶向间的夹角；b) 两晶面夹角；c) 两晶面交线的晶向指数；d) 两晶向所决定的晶面指数。
3、Pt的晶体结构为fcc，其晶格常数为0.3923nm，密度为21.45g/cm3，试计算其空位粒子数分数。
4、在一个富碳的环境中对钢进行渗碳，可以硬化钢的表面。
已知在1000℃下进行这种渗碳热处理，距离钢的表面1mm处到2mm处，碳含量从5at%减到4at%。
估计在近表面区域进入钢的碳原子的流入量J(atoms/m2s)。
（γ-Fe在1000℃的密度为7.63g/cm3，碳在γ-Fe中的扩散常数D0=2.0×10-5m2/s,激活能Q=142kJ/mol）。
5、一Mg合金的屈服强度为180MPa，E为45GPa，a）求不至于使一块10mm´2mm的Mg板发生塑性变形的最大载荷；b）在此载荷作用下，该镁板每mm的伸长量为多少？6、（a）已知液态纯镍在1.013×105Pa(1个大气压)，过冷度为319℃时发生均匀形核。
设临界晶核半径为1nm，纯镍的熔点为1726K，熔化热Lm=18075J/mol，摩尔体积V=6.6cm3/mol，计算纯镍的液-固界面能和临界形核功。
（b）若要在2045K发生均匀形核，需将大气压增加到多少?已知凝固时体积变化ΔV=-0.26cm3/mol(1J=9.87×105 cm3.Pa)。
7、Mg-Ni系的一个共晶反应为507℃L(23.5Wt.%Ni) α(纯镁)+Mg2Ni(54.6Wt.%Ni)设C1为亚共晶合金，C2为过共晶合金，这两种合金中的先共晶相的重量分数相等，但C1合金中的α总量为C2合金中的α总量的2.5倍，试计算C1和C2的成分。
武汉理工大学2012-2013-2学期材料力学C历年试卷
… … 60° … 60 … 60 试 卷 装 订 线 图9 … … … … … … 装 订 线 内 不 得分 3 六、 （20 分） 如图 10 所示结构中， 梁 AB 为 14 号普通热轧工字钢， WZ=102cm ， 要 答 CD 为等截面圆直杆，直径 d=20mm，两者材料均为 Q235 钢， E=206GPa，λp =100。结构 题 ， 受力如图所示，F 铅垂向下；A、C、D 三处均为铰接。若已知 l=1.25m，a=0.55m，强度许用 不 要 应力[σ] =160MPa，规定的稳定安全因数[n]st=2.0。试求结构的许可载荷[F]。 填 写 考 l l 生 z B 信 A B C 息 … … F … … D … … 试 卷 图 10 装 订 线 … … … …
MeA MeB MeC
A
B 图6
C
2
得分
三、 （10 分）作图 7 所示梁的剪力图和弯矩图 (可求得 A、B 处的约束力
FA qa , FB 5qa )。
2qa2 A a
B
q B 2a 图7 a
B
2qa
得分
四、 （15 分）承受轴向偏心载荷的矩形截面杆如图 8 所示，已知 F = 200kN， 作用在对称轴 y 上一点处，弹性模量 E = 40GPa，矩形截面尺寸 h = 30cm,
题号 满分 姓 名 得分 得分
一 20
二 20
三 10
四 15
五 15
六 20
七
八
九
十
合计 100
一、 （20 分）选择、填空题（第 1-4 小题各 3 分、第 4 小题每空 2 分） 。 ． 。 （B）
1. 图 1 所示截面图形对 z 轴的惯性矩 Iz
武汉理工大学材料科学基础考研试题.doc
武汉理工大学2003年研究生入学考试试题课程材料科学基础（共3页，共十一题，答题时不必抄题，标明题目序号，相图直接做在试卷上）一、解释下列基本概念（1.5×20=30分）初次再结晶；二次再结晶；上坡扩散；扩散通量；高分子的链结构；高分子的聚集态结构；位错滑移，位错爬移；结晶学晶胞；弥勒指数；玻璃转变温度；非晶态结构弛豫；金属固溶体；金属间化合物；重构表面；弛豫表面；一级相变；重构型转变；广义固相反应；矿化剂二、白云母的理想化学式为KAl2[AlSi3O10](OH)2，其结构如下图所示，试分析白云母的结构类型、层的构成及结构特点、层内电性及层间结合。
（15分）第2题图三、BaTiO3和CaTiO3均为钙钛矿型结构但BaTiO3晶体具有铁电性而CaTiO3却没有，请给予解释。
（10分）四、分析小角度晶界和大角度晶界上原子排列特征以及对材料动力学的扩散过程有何影响？（8分）五、在制造ZrO2耐火材料时通常会加入一定量的CaO以改善耐火材料的性能，试解释其作用原理，并写出杂质进入基质的固溶方程式。
（10分）六、从金属、硅酸盐、高聚物材料的结构、熔体特征等方面分析这三类材料的结晶有什么共性及个性。
（15分）七、已知新相形成时除过界面能以外单位体积自由焓变化为1×108J/m3，比表面能为1 J/m2，应变能可以忽略不计。
试计算界面能为体积自由能的1%时球形新相的半径。
与临界半径比较，此时的新相能否稳定长大？形成此新相时系统自由焓变化为多少？（12分）八、写出下图三元无变量点的平衡过程，指出无变量点的性质，画出三元无变量点与对应的副三角形的几何分布关系。
（8分）第8题图九、根据下面的三元系统相图回答问题（22分）1. 指出图中化合物S1、S2、S3的性质2. 用箭头在图中标出界线温度变化方向及界线性质3. 写出组成点1的平衡冷却过程4. 组成点2冷却时最先析出种晶相？在哪一点结晶结束?最终产物是什么？5. 组成点3加热时在哪一点开始出现液相？在哪一点完全熔化？第9题图十、根据碱金属、碱土金属、过渡金属、贵金属的能带结构之差异分析各种金属导电性的差别。
武汉理工材料科学考研真题02-15word版整理版
武汉理⼯材料科学考研真题02-15word版整理版武汉理⼯⼤学2002年研究⽣⼊学考试试题课程名称材料科学基础第⼀部分必做题⼀、下图是⽴⽅晶胞⽰意图，其中I位于HA的中点，J、K、L分别是BCFE、CDGF、EFGH三个⾯的中⼼：（12分）1.请你在图上标出或分别写出BCFE CDGF EFGH BCI BDGE ACG 六个晶⾯的晶⾯指数（密勒指数）。
2.写出AB AC AE AF AG AJ AK AL ⼋个晶向的晶向指数。
3.写出{111}晶⾯族的所有等价晶⾯。
⼆、Na2O晶体结构属于萤⽯型结构。
（15分）1.试画出Na2O的晶胞结构图。
2.根据晶胞结构指出3离⼦的配位数。
3.该结构存在解理现象吗？请说明理由。
4. Na2O晶体在扩散温度范围进⾏扩散处理时，结构中易出现何种机制的扩散？为什么？5.在Na2OcaOSiO2系统玻璃中，Na2O对该体系玻璃的电导率和化学稳定性有什么影响？怎样抑制其不利影响？三、（16分）1.写出如下杂质进⼊基质晶体后可能出项的典型的缺陷反应⽅程式（即对应典型的置换型固溶体和间隙型固溶体的形成过程的⽅程式）。
（1）MgO加⼊Al2O3中；（2）TiO2加⼊Al2O3中；2.据此总结书写组成缺陷反应⽅程式的规律性。
3.烧结Al2O3陶瓷时经常加⼊MgO或TiO2以降低烧结温度，根据缺陷化学原理说明加⼊哪⼀种外加剂更能促进烧结。
四、下图是ABC三元系统相图，其中有⼆个⼆元化合物D F及⼀个三元化合物G。
根据此相图完成下列问题：（20分）1.划分副三⾓形，⽤剪头表⽰界线上温度下降的⽅向（包括各⼆元系统）。
2.写出M点配料的熔体平衡冷却析晶时固、液相组成的变化过程。
3.计算熔体M结晶结束时，各相的百分含量（以线段⽐表⽰）。
若液相组成刚到达该结晶结束点时，各相的百分含量⼜为若⼲（同样以线段表⽰）？4.加热组成为P Q 的物料，在什么温度下开始出现液相，到什么温度时完全熔融？五、叙述相变的总体分类⽅法：从热⼒学分来，可以细分为哪⼏类？并举例说明。
武汉理工大材料科学基础
武汉理工大材料科学基础武汉理工大学材料科学基础研究生入学考试试题课程材料科学基础（共3页，共十题，答题时不必抄题，标明题目序号，相图不必重画,直接做在试卷上）一、填空题（1.5×20=30分）1. 结晶学晶胞是（）。
2. 扩散的基本推动力是（），一般情况下以（）形式表现出来，扩散常伴随着物质的（）。
3. 晶面族是指（）的一组晶面，同一晶面族中，不同晶面的（）。
4. 向MgO、沸石、TiO2、萤石中，加入同样的外来杂质原子，可以预料形成间隙型固溶体的固溶度大小的顺序将是（）。
5. 根据烧结时有无液相出现，烧结可分为（），在烧结的中后期，与烧结同时进行的过程是（）。
6. 依据硅酸盐晶体化学式中（）不同，硅酸盐晶体结构类型主要有（）。
7. 液体表面能和表面张力数值相等、量纲相同，而固体则不同，这种说法是（）的，因为（）。
8. 二级相变是指（），发生二级相变时，体系的（）发生突变。
9. 驰豫表面是指（），NaCl单晶的表面属于是（）。
10. 固态反应包括（），化学动力学范围是指（）。
11．从熔体结构角度，估计a长石、b辉石(MgO?SiO2)、c镁橄榄石三种矿物的高温熔体表面张力大小顺序（）。
二、CaTiO3结构中，已知钛离子、钙离子和氧离子半径分别为0.068nm，0.099nm， 0.132nm。
（15分）1. 晶胞中心的钛离子是否会在八面体空隙中“晃动”；2. 计算TiCaO3的晶格常数；3. 钛酸钙晶体是否存在自发极化现象，为什么？三、在还原气氛中烧结含有TiO2的陶瓷时，会得到灰黑色的TiO2-x：（15分）1．写出产生TiO2-x的反应式；2．随还原气氛分压的变化，该陶瓷材料的电导率和密度如何变化？3．从化学的观点解释该陶瓷材料为什么是一种n型半导体。
四、选择题：下列2题任选1题（12分）1. 简述金属材料、无机非金属材料以及高分析材料腐蚀的特点。
2. 试述材料疲劳失效的含义及特点。
武汉理工大学材料学院2012年复试真题
2012年材料研究生笔试专业综合试题(任选100分试题，多选无效.）1.下面具体的《试项枨拥你所学过的现代测试技术挑选最佳的测试方法(是否能测试,是否是最准确、最快速、最经济等)任选二个进行分析.并说明理由.10分（1)尺寸小于5μ的矿物的形貌观察分析：(2)有机化合物中结构基团的分析鉴定：(3)多晶材料的物相分析鉴定：(4)材料相变温度的测定：(5)矿物中包裹体或玻璃气泡中物质的鉴定分析：(6)表面或界面化学状态分析：(7）晶界上杂质的化学成分分析：(8)晶界条纹或晶体缺陷（如位错.层错等）的观察分析·2.电子衍射物相分析与X射线衍射物相分祈有何异同？（10分）3.比较水硬性胶凝村料与气硬性胶凝材枓的区别，各列举至少三种品忡·要介绍它们的应用领城·（20分）4.简述硅酸盐水泥硬化石的組成.分析影响水泥石结构致密性的主要影响.举例说明提髙水泥石致性的技术描施.(20分）5、说明硅酸盐水泥熟料、平板玻璃与陶瓷砖的煅烧温度范围，任选一种对象介绍其主要的节能生产技术措施·(20分）6、什么是富氧燃烧.简述在玻璃、陶瓷生产行业采用富氧燃烧的技术优势.(20分7.3-5种工业废池，并介绍所列举工业废渣的组成及特性，分折说明它们在水泥，玻璃和陶瓷生产制备的应用原理、效果及现状.（20分)8.处于西北盐碱地域的混凝土工程建设.设计混凝土配合比时需要重点考虑哪几种永久性因素·并分析因素、提出解决方法·（20分）9.高速钢(W6Mo5Cr4V2)的Ai点温度在800°C左右·但其淬火加热溫度通常为1200°C以上,从该钢的合金化特点和服役条件说明其淬火温度高的原因.(20分〉11.试从组织结构方面分析时效强化铝合金固溶+吋效处理与调质钢碎火+高温回火处理工艺提高材料强韧性的原理（20分)11、钢中常用的合金元素有哪些？哪些是奥氏体形成元素？哪些是铁素体形成元素？它们分别对Fe-Fe3C相图有什么影响？(20分）12、实际金属的液态结抅的主要特点是什么？何谓液态金属的遗传性？主要体现在哪些方面？（20分）13、为什么在一般条件下希望获得细等轴晶組织？试说明实际生产中获得细等轴晶的主要措施？（20分〉14.画出非晶态聚合物在适宜的拉仲速率下，在玻璃化转变温度以下30度时聚合物的应力-应变曲线.并结合分子运动机理进行解释·<20分15.高分子村料区别于小分子的最典型的特征是什么？并提出至少两种测试表征方法鉴别组成相同的小分子与高分子材料.（20分）16.请分祈高分子熔体的粘弹性对高分子材料加工性能的影响·（20分〉17.有机/无机复合材料中两相界面会对复合材科的性能或功能具有怎样的影响？（20)分18.设计一类耐热、高强、高韧的高分子共混材料或聚合物基复合村抖，结合聚合物的链结构，聚集态结构分析结构对性能的影响，（20分）19.聚合物加工过程中会出现哪些物理化学变化.这些变化对加工制品的性能有什么影明？（20分〉20.Pierre.GiUesde Gennes在液晶结构研宄中的重大突破.使其榮获1991年诺贝尔物理学桨；由于犮现并发展了导电高分子，艾伦J.格·艾伦和白川英树三位科学家获得了2000年诺贝尔化学桨·请分析这两项枓学发现对高分子科学发展具有怎样的意义？（20分）21.模锻件为什么要有模锻斜度？模锻为什么不能锻出通扎.冲孔连皮有何作用？(20分）22、写出塑料注射模常见的四种内浇口型式？常见的塑料成型方法有哪几种？各适用于什么类型的塑料?(20分）23.拉伸系数的定义。
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武汉理工大学2012年研究生入学考试试题
课程代码 833 课程名称材料科学基础
（共3页，共十题，答题时不必抄题，表明题目序号即可;相图平衡题目直接做在试卷上，不必另外画图！）
一、图（1）是Na2O的理想晶胞结构示意图，试回答:
1.结构中何种离子做何种密堆积；何种离子填充何种空隙，所占比例是多少
2.结构中各离子的配位数为多少，写出其配位多面体；
3.结构中O2-电价是否饱和，为什么？
4. 画出Na2O晶胞在（110）面上的投影图；
5. 解离性如何
二、1.在一个晶胞中画出（112）面与【112】的向量(注：2头顶上有个负号，我打不出来)
2.写出以下硅酸盐晶体的结构类型.(书P58表2.13的例子，全部是表中的，一共8个)
三、1.CaF2，NaCl，TiO2，分别可能是何种缺陷，并写出缺陷反应方程式
2.请叙述微裂纹原理。
间隙固溶体与置换固溶体相比，哪种强化效果更好，为什么？（考的是缺陷定扎理论，
书P150最下面一段）
3.TiO2的氧空位与氧氛围浓度的关系（考的是成负六分之一的关系，导电性）
四、微晶表面分类有哪些？密度随着结晶度变化的变化。
MgCO3是哪类表面
五、书P175图4.10，请问R2O（一价碱金属）如图，你得出什么样的结论，为什么？
六、相图（是7套内部试题里的原版，外加了几问，都很容易。
）
七、书本P408的表7.6，请问你从中看出了什么规律。
八、金斯特灵格方程和杨德方程（书P499的9.5题）
九、相变的一章，又是原题，推导公式。
唯一的改变就是增加了推导正方体的模型。
十、烧结氧化铝的时候，为什么在氢气氛中比在氮，氖，空气气氛中更容易烧结？（书P533烧结气氛影响的部分）。