材料科学基础A2-试卷B答案
华东理工大学学年第学期 昆 明 理 工 大 学 试 卷（B） 答 案 考试科目：材料科学基础考试日期：命题教师：代建清、李智东、孟彬、李绍宏
学院：材料科学与工程专业班级：材料级学生姓名： 学号：
任课教师：代建清、李智东、孟彬、李绍宏上课班级：材料级考试座位号：
一、填空：每空分，共分 、就小角度晶界的结构而言，对称倾侧晶界通常由一列平行的刃型位错构成，而非对称倾侧晶界由两组柏氏矢量相互垂直的刃型位错交错排列而成。扭转晶界则由互相交叉的螺型位错所组成。 、按界面上原子排列情况和吻合程度分类，界面可分为共格相界面、半共格相界面、非共格相界面和复杂半共格相界面。 、界面迁移与原子运动方向相反（相同、相反），速度相同（相同、相反）。 、晶界能的来源主要包括长程应变场的弹性能、晶界狭小区域内原子相互作用的核心能、化学键能三项。 、热力学稳定的液－固界面微观结构主要有粗糙界面、和光滑界面（或平整型界面）。 、在不平衡凝固过程中，晶体中成分偏析的三种类型是宏观偏析、胞状偏析和树枝状偏析。 、晶体的宏观长大方式主要有平面生长方式和树枝状生长方式。 金属固态相变的三种基本变化是结构，成分和有序度。 由铁碳相图可知，，，，碳原子向一侧扩散，有利于的长大。 华东理工大学学年第学期 固态相变的驱动力为新相和母相的自由能差，阻力为界面能及弹性应变能。 奥氏体核的长大是依靠碳原子的扩散，奥氏体两侧界面向铁素体及渗碳体推移来进行的。 贝氏体转变时，由于温度较高，存在碳的扩散。 在成分相同的情况下粒状珠光体的强度和硬度比片状的较低塑性较好 ．马氏体的强度主要取决于含碳量，塑性主要取决于亚结构。 和单晶体的塑性变形相比，多晶体的塑性形变的微观特点表现为多方式、多滑移、不均匀性，由于上述微观特点，使多晶体的塑性变形产生了如下现象：产生残余应力、产生加工硬化和形成纤维组织和形变织构。
二、名词解释：每题分，共分 共格应变：共格界面处，两相原子有轻微不吻合，则需要通过一定的弹性变形以使界面原子协调，这种变形称为共格应变 晶界偏析：在平衡条件下，溶质原子（离子）在晶界处浓度偏离平均浓度。 非均匀成核：依靠外界杂质所提供的异相界面非自发的形核 热压烧结：烧结的同时在坯体上施加一定的压力，以补偿烧结体内气孔中逐渐增大的气压抵消了作为烧结推动力的界面能，使烧结继续进行而达到高致密度。 稳态扩散：组元浓度不随时间变化的扩散过程，用菲克第一定律描述。 二次再结晶：烧结过程中，少数大晶粒在消耗小晶粒的同时出现的异常长大过程。 重构型相变：相变过程中物相的结构单元间发生化学键的断裂和重组，形成崭新结构，与母相在晶体学上没有明确的位向关系。 马氏体相变：以晶格畸变为主、无成分变化、无扩散的第二类位移型相变，其特征是发生于晶体中某一部分的极其迅速的剪切畸变。 热加工：在金属再结晶温度以上进行的加工和变形。 形变织构：多晶体由于塑性变形而产生的择优取向现象。 动态再结晶：在热变形过程中，与形变硬化同时发生的再结晶过程即称为动态再结晶。 华东理工大学学年第学期 三、问答题：每题分，共分 、简要分析讨论关于大角晶界的主要晶界结构模型。（分） 目前对大角晶界提出的晶界结构模型有：非晶模型：晶界是由非晶体粘合物构成；岛状模型：小岛内原子排列整齐；晶界点缺陷模型：晶界有大量空位间隙原子；晶界结构位错模型：晶界可以看作是由一系列刃型位错、螺位错或者混合位错的网络所构成等。 其中：较为成熟的是重合位置点阵模型和重复部分模型（结构单元模型）。 重合位置点阵晶界（，）模型：设想两个晶粒（存在的位向差角）的点阵，彼此通过晶界向对方延伸，则其中一些原子将出现有规律性的重合。这些原子重合位置所组成的比原来晶体点阵大的新点阵，称为重合位置点阵，大角度晶界是由重合点阵的密排面所组成晶界，晶界原子排列力求与重合点阵密排面重合，即使有偏离，晶界会台阶化，使大部分面积分段与密排面重合，中间以小台阶相连。 重复部分模型（结构单元模型）：任何长周期结构的晶界都倾向于分解成经一定应变的短周期结构；短周期结构可用结构单元或重复部分描述，即规则排列的原子群周期性重复排列而成。
、简述铸锭三个晶区的形成机理。（分） 表面细晶区：当高温液体倒入铸模后，结晶先从模壁开始，靠近模壁一层的液体产生极大的过冷，加上模壁可以作为非均质形核的基底，因此在此薄层中立即形成大量的晶核，并同时向各个方向生长，形成表面细晶区。 柱状晶区：在表面细晶区形成的同时，铸模温度迅速升高，液态金属冷却速度减慢，结晶前沿过冷都很小，不能生成新的晶核。垂直模壁方向散热最快，因而晶体沿相反方向生长成柱状晶。 中心等轴晶区：随着柱状晶的生长，中心部位的液体实际温度分布区域平缓，由于溶质原子的重新分配，在固液界面前沿出现成分过冷，成分过冷区的扩大，促使新的晶核形成长大形成等轴晶。由于液体的流动使表面层细晶一部分卷入液体之中或柱状晶的枝晶被冲刷脱落而进入前沿的液体中作为非自发生核的籽晶。
、什么是成分过冷？用示意图说明成分过冷的形成，并写出成分过冷的条件，简要说明成分过冷对金属凝固时的生长形态的影响。（分） 华东理工大学学年第学期 答：不平衡凝固条件下，正温度梯度时，因溶质分布不均匀引起的过冷即成分过冷，即：因液相成分不均匀导致实际液相温度低于理论结晶温度而出现的过冷。 合金系中，液相温度梯度低、凝固速度大、合金成分（溶质）浓度高、液相线斜率大、平衡分配系数小易出现成分过冷。 成分过冷的条件为：
0001KKDCmRG••
：液相中温度梯度较大，，无成分过冷，离开界面，液体内部处于过热状态，固溶体晶体以平界面方式生长。 ：液相中温度梯度减小，产生小的成分过冷区，平界面不稳定，界面偶然小凸起，进入过冷液体，可生长；但因过冷区窄，发展不成枝晶，形成胞状界面，出现胞状界面结构，纵截面为长条形，横截面为六角形。 ：液相中温度梯度较平缓，成分过冷程度较大，液相在较大范围内处于过冷状态，类似负温度梯度条件，固溶体晶体以树枝状方式生长，界面上偶然小凸起，进入过冷液体，得到大的生长速度，形成树枝状骨架，最后以平界面方式生长填充枝晶间隙形成晶粒。 华东理工大学学年第学期 、列举固态烧结初期各种可能的传质途径（包括物质来源、抵达部位、扩散途径），并分析哪几种不会引起坯体的收缩和气孔的消除。（分） ）可能的传质途径： 扩散途径 物质来源 抵达部位 表面扩散 表面 颈部 晶格扩散 表面 颈部 蒸发凝聚 表面 颈部 晶界扩散 晶界 颈部 晶格扩散 晶界 颈部 晶格扩散 位错 颈部 ）表面扩散和蒸发凝聚机制不会导致素坯的宏观收缩和气孔率降低因为颗粒之间的中心距不变；只有从体内或晶界上传质时，才会引起收缩和气孔的消除；
简述马氏体相变的主要特征。（分） ①切变共格和表面浮突现像②无扩散性③具有特定的位相关系和惯习面④在一个温度范围内完成相变⑤可逆性。
简述金属中残余应力的分类和特点，以及对金属加工和使用的影响。（分） 答：残余应力分为宏观残余应力，微观第一类残余应力和微观第二类残余应力。其中宏观残余应力作用在整个零件或工件范围内，微观第一类残余应力是由于晶粒的变形不均匀引起的，微观第二类残余应力由于晶格畸变造成的。残余应力可以造成工件的变形、开裂和应力腐蚀等，但有时可以通过在工件表面预先产生残余压应力，防止裂纹的萌生，防止材料的断裂。 试述不同温度下的回复机制。（分） 按照回复温度的不同可将恢复分为三阶段： 低温回复 它主要和空位变化有关。在冷变形过程中，由于螺位错交割产生刃型割阶的非保守运动，会形成过饱和空位；低温回复中冷变形形成的过饱和空位消失，以保持平衡浓度，使能量降低。空位的消失是由华东理工大学学年第学期 于空位与位错、晶界、间隙原子以及空位本身结合、交互作用的结果。空位与位错结合，引起位错的正攀移，使空位消失；空位之间凝聚成空位片、崩塌转化为位错环，空位消失；间隙原子与空位结合使空位消失，在晶界处空位消失引起疏松。 中温回复 中温回复主要涉及异号位错的对消和位错密度的变化：同一滑移面上的异号位错在热激活作用下，相互吸引、会聚而消失，不在同一滑移面上的异号刃型位错则通过空位凝聚消除半原子面或空位逃逸制造半原子面而消失； 高温回复 高温回复的主要机制是多边形化。因原始变形状态位错组态不同，有两类多边形化：第一类叫稳定多边形化，第二类为再结晶前多边形化。稳定多边形化发生在同号刃位错沿滑移面上塞积而导致点阵弯曲的晶体中，回复过程中发生位错的运动和重排，位错由沿滑移面的水平排列转变为沿垂直滑移面的排列，形成位错壁，组成亚晶界。再结晶前多边形化在变形后具有位错胞结构的晶体中发生，变形后位错的分布不是均匀的，而是塞积在位错胞壁，当加热发生多边形化过程时，通过螺位错的交叉滑移和刃位错的攀移，引起位错的重新分布和部分消失以及位错胞壁的平直化，形成具有相当高曲率较平直的亚晶界。
四、判断题分析下两图，若图中，哪个图能正确反映吉布斯自由能变化与晶胚尺寸关系，并依据结晶理论说明原因。（分）
图正确。
材料科学基础试卷及答案汇总
学院_______ 班级______ 姓名___________ 2000/2001学年第一学期分数__________ 《材料科学基础》期终考试试卷(A)（共三页）一. 判断是非题，对的划（＋），错的划（－）：（10％）P-11在某一过冷度下，大于临界半径的晶胚都能够长大，因为这样的晶胚形成时，引起系统自由能的变化ΔG<0 。
（）2过冷液相中的相起伏都是晶胚。
（）3面心立方结构的金属加工硬化的原因是因为形成了络玛－科垂耳（Lomer-Cotlrell）位错，固定割阶,位错缠结等，因此使位错滑移遇到了较大阻力造成的。
（）4面心立方结构的金属其滑移面、层错面都是{111}晶面族；孪晶面是{112}晶面族。
（）5固溶体的扩散总是受浓度梯度的控制，溶质原子总是自浓度高处向低处扩散。
（）6金属区域提纯可采用区域熔炼方法，但重熔凝固时最好使其液相完全混合。
（）7在影响扩散的诸因素中，最主要的并且可以控制的因素是温度。
（）8间隙相多数是由过渡族元素M与非金属元素X组成，其原子数之比为一定值，R X/R M<0.59，且为简单结构。
（）9冷变形金属再结晶后既改变了晶粒的形状，又改变了金属的晶体结构。
（）10冷变形金属回复阶段和再结晶阶段的驱动力都是界面能的降低。
（）二. 填空题：（10％）1 铜晶体的滑移面是___________ ，滑移方向是___________ ，滑移系是___________ 。
2 <111>晶向族包括________________________________________________________组晶向；{110}晶面族包括__________________________________________________________组晶面。
3钢和白口铸铁显微组织的主要区别是______________________________________ ；钢和工业纯铁显微组织的主要区别为 _____________________________________________________________________ 。
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、名词解释（每题5分，共25分）1. 晶体缺陷2. 扩散3. 塑性变形4. 应力5. 比热容二、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料属于金属材料？A. 玻璃B. 塑料C. 陶瓷D. 铜2. 下列哪种材料属于陶瓷材料？A. 铁B. 铝C. 硅酸盐D. 聚合物3. 下列哪种材料属于高分子材料？A. 玻璃B. 钢铁C. 聚乙烯D. 陶瓷4. 下列哪种材料属于半导体材料？A. 铜B. 铝C. 硅D. 铁5. 下列哪种材料属于绝缘体？A. 铜B. 铝C. 硅D. 玻璃三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述晶体结构的基本类型及其特点。
2. 请简述塑性变形与弹性变形的区别。
3. 请简述材料的热传导原理。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 计算一个碳化硅晶体的体积。
已知碳化硅的晶胞参数：a=4.05 Å，b=4.05 Å，c=8.85 Å，α=β=γ=90°。
2. 计算在恒定温度下，将一个100 cm³的铜块加热100℃所需的热量。
已知铜的比热容为0.39J/(g·℃)，铜的密度为8.96 g/cm³。
五、论述题（每题20分，共40分）1. 论述材料科学在现代科技发展中的重要性。
2. 论述材料制备方法及其对材料性能的影响。
答案：一、名词解释（每题5分，共25分）1. 晶体缺陷：晶体在生长过程中，由于外界环境的影响，导致其内部结构出现不完整或不符合理想周期性排列的现象。
2. 扩散：物质由高浓度区域向低浓度区域自发地移动的过程。
3. 塑性变形：材料在受到外力作用下，能够产生永久变形而不恢复原状的性质。
4. 应力：单位面积上作用于材料上的力。
5. 比热容：单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
二、选择题（每题2分，共20分）1. D2. C3. C4. C5. D三、简答题（每题10分，共30分）1. 晶体结构的基本类型及其特点：晶体结构的基本类型有立方晶系、四方晶系、六方晶系和单斜晶系。
《材料科学基础》习题附答案
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 2.56A，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）=26.97，原子半径γ=0.143nm，求Al晶体的密度。
8 bcc铁的单位晶胞体积，在912℃时是0.02464nm3；fcc铁在相同温度时其单位晶胞体积是0.0486nm3。
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（31）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12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。
材料科学基础2006标准答案和评分标准
m2/s = 1.67*10-11m2/s = 1.67*10-7cm2/s(2分)
故t10000 (s)(1分)
4.铝的熔点Tm=933K，单位体积熔化热ΔHf=1.836×109J/m3，固液界面自由能γsc=0.093J/m2，原子体积V0=1.66×10-29m3。在一个大气压下液态铝的凝固，过冷度ΔT=1℃，计算：
二、问答与计算题(下列8小题中任选7题，每题10分，共70分)
1. Mn的同素异构体有一为立方结构，其晶格常数a为0.632nm，密度为7.26g/cm3,原子半径r为0.112nm。问Mn的单位晶胞中有几个原子？其致密度为多少？(已知Mn的原子量为54.94)
解：= nAr/ a3NA
n =a3NA/ Ar= 7.26(6.32610-8)36.0231023/ 54.94 = 20.09120
5．一块含0.1%C的碳钢在930℃渗碳，渗到0.05cm的地方碳的浓度达到0.45%。在t>0的全部时间，渗碳气氛保持表面成分为1%，假设
Dc7=2.0×10-5exp(-140000/RT)(m2/s)，
(1)若渗层厚0.05cm，t=1.04×104s，将渗层加深一倍，则需多长时间；
(2)若规定0.3% C作为渗碳层厚度的量度，则在930℃渗碳10小时的渗层厚度为870℃渗碳10小时的多少倍；
(A) 4；2；6 (B) 6；2；4 (C) 4；4；6
13关于间隙固溶体与间隙化合物说法正确的是：A。
(A)二者在结构方面不同(B)二者力学性能相近(C)二者结合键相同
14下列对液－固粗糙界面描述正确的是：A。
(A)微观粗糙，宏观平整(B)微观粗糙，宏观粗糙(C)微观平整，宏观粗糙
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 下列哪种材料属于超导材料？A. 铝B. 铜氧化物C. 镍D. 硅答案：B2. 下列哪种材料具有最高的弹性模量？A. 钢B. 石墨C. 玻璃D. 钛合金答案：B3. 下列哪种材料具有最佳的热稳定性？A. 硅酸盐B. 铝合金C. 聚乙烯D. 陶瓷答案：D4. 下列哪种材料主要用于制造光纤？A. 硅B. 石英C. 玻璃D. 聚合物答案：B5. 下列哪种材料具有最佳的耐腐蚀性？A. 钛B. 镍C. 铝D. 钢答案：A二、填空题（每题5分，共25分）6. 材料的力学性能主要包括______、______、______和______。
答案：强度、韧性、弹性、塑性7. 金属材料的熔点通常______于非金属材料的熔点。
答案：高于8. 陶瓷材料的硬度通常______于金属材料的硬度。
答案：高于9. 聚合物材料的疲劳寿命通常______于金属材料的疲劳寿命。
答案：低于10. 复合材料的主要优点是______、______和______。
答案：高强度、低密度、良好的耐腐蚀性三、判断题（每题5分，共25分）11. 金属材料的疲劳寿命与材料表面的光洁度无关。
（）答案：错误12. 聚合物材料的热稳定性优于陶瓷材料。
（）答案：错误13. 非晶态材料的性能介于晶态和非晶态材料之间。
（）答案：正确14. 纳米材料的制备过程中，尺寸控制是关键因素。
（）答案：正确15. 陶瓷材料的烧结过程是一种物理变化。
（）答案：错误四、简答题（每题10分，共40分）16. 简述金属材料的强化方法。
答案：金属材料的强化方法主要包括以下几种：- 冷加工：通过冷加工（如冷轧、冷拔）改变材料的内部结构，提高其强度和硬度。
- 热处理：通过不同的热处理工艺（如淬火、退火、回火）改变材料的组织结构，提高其性能。
- 合金化：通过添加合金元素改变材料的化学成分，提高其性能。
- 表面处理：通过表面处理（如电镀、阳极氧化、涂层）改变材料的表面性能，提高其耐腐蚀性和耐磨性。
2000工工《材料学基础》A、B卷
2001级冶金专业〈〈材料科学与工程基础〉〉试题 （A 卷）一、判断题（正确打“√”、错误打“×”。
每题1分，共10分）1、在硬度测量方法中，布氏硬度（HB ）常用来测量较软的材料，而洛氏硬度（HRC ）常用来测量较硬的材料。
（ ）2、在立方晶系中，（111）⊥ ]211[-。
（ ）3、晶体中存在位错时将导致其强度的降低。
（ ）4、间隙相是溶质原子溶入溶剂晶格形成的固溶体。
（ ）5、物质液体结晶过程，就是不断形成晶核和晶核不断长大的过程。
（ ）6、在平衡状态下，碳钢的强度（σb ）随其含碳量的增加而增加。
（ ）7、面心立方晶体可以沿)111(-晶面的]110[-晶向滑移。
（ ）8、马氏体是一种硬而脆的组织。
（ ）9、除Co 外，所有溶入奥氏体的合金元素都能提高钢的淬透性。
（ ）10、在1Cr18Ni9Ti 中，Ti 的作用是细化晶粒。
（ ）二、选择题（每题1分，共10分）1、在面心立方晶格中，原子密度最大的面是（ ）A 、{100}；B 、{110}；C 、{111}；D 、{112}。
2、纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度（ ）A 、越低；B 、越高；C 、越接近理论结晶温度；D 、没有变化。
3、固溶体的晶体结构是（ ）A 、溶质的晶型；B 、溶剂的晶型；C 、即非溶质也非溶剂的晶型；D 、上述说法均不对。
4、钢中的珠光体是（ ）A 、单相固溶体；B 、两相混合物；C 、间隙化合物；D 、间隙相。
5、为了改变工具钢的硬度以便切削加工，可进行（ ）A 、完全退火；B 、正火；C 、球化退火；D 、淬火。
6、马氏体的硬度主要取决于（ ）A 、冷却速度；B 、加热温度；C 、保温时间；D 、含碳量。
7、对于精密量具，冷处理的主要作用是（ ）A 、减少A 残，提高尺寸稳定性；B 、减少残余应力；C 、减少A 残，提高耐磨性；D 、上述说法均不对。
8、W18Cr4V 钢1280oC 淬火、560oC 三次回火后的组织是（ ）A 、回火屈氏体；B 、下贝氏体、碳化物和残余奥氏体；C 、回火索氏体；D 、回火马氏体、碳化物和极少量残余奥氏体。
材料科学基础试卷及答案
材料科学基础试卷及答案 (材料科学基础》试卷。 一、选择题（每题3分，共30分）。 1. 晶体与非晶体的根本区别在于（ ）。 A. 化学组成不同。 B. 原子排列是否有周期性。 C. 性能不同。 D. 原子大小不同。 A. 体心立方。 B. 面心立方。 C. 简单立方。 D. 密排六方。 3. 在立方晶系中，晶面指数（110）与晶向指数[110]（ ）。 A. 相互垂直。 B. 相互平行。 C. 夹角为45°。 D. 夹角为60°。 4. 金属材料中，原子扩散的驱动力是（ ）。 A. 浓度梯度。 B. 温度梯度。 C. 化学势梯度。 D. 应力梯度。 5. 固溶体按溶质原子在溶剂晶格中的位置不同可分为（ ）。 A. 间隙固溶体和置换固溶体。 B. 有限固溶体和无限固溶体。 C. 有序固溶体和无序固溶体。 D. 一次固溶体和二次固溶体。 6. 共晶反应是指（ ）。 A. 液相→固相1+固相2。 B. 固相1+固相2→液相。 C. 固相1→固相2+固相3。 D. 液相1+液相2→固相。 7. 铁碳合金相图中，共析钢的含碳量是（ ）。 A. 0.77% B. 2.11% C. 4.3% D. 6.69% A. 金属材料。 B. 陶瓷材料。 C. 高分子材料。 D. 复合材料。 9. 材料的硬度是指材料（ ）。 A. 抵抗弹性变形的能力。 B. 抵抗塑性变形的能力。 C. 抵抗断裂的能力。 D. 抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。 10. 对于金属材料，通常采用（ ）方法来提高其强度。 A. 细化晶粒。 B. 增加杂质含量。 C. 降低温度。 D. 增加加工硬化程度。 二、填空题（每题3分，共30分）。 1. 空间点阵的基本特征是具有__________和__________。 2. 晶面间距的计算公式为__________（对于立方晶系）。 3. 影响原子扩散的因素主要有__________、__________和晶体结构等。 4. 固溶强化的本质是__________。 5. 金属的结晶过程包括__________和__________两个基本过程。 6. 铁碳合金的基本组织有__________、__________、珠光体、莱氏体等。 7. 陶瓷材料的化学键主要是__________键和__________键。 8. 高分子材料的分子链结构可分为__________、__________和交联结构。 9. 材料的韧性指标通常用__________来表示。 10. 材料的性能包括__________性能和__________性能。 三、简答题（每题10分，共20分）。 1. 简述晶体缺陷的类型及其对材料性能的影响。 2. 画出铁碳合金相图，并分析含碳量为0.45%的铁碳合金从液态缓慢冷却至室温时的组织转变过程。
材料科学基础试题及答案
材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中的“四要素”是指（）。
A. 组成、结构、性能、加工B. 组成、结构、性能、应用C. 材料、工艺、设备、产品D. 材料、结构、性能、应用答案：B2. 下列哪种材料属于金属材料？A. 碳纤维B. 聚氯乙烯C. 铝合金D. 陶瓷答案：C3. 材料的屈服强度与抗拉强度之间的关系是（）。
A. 屈服强度大于抗拉强度B. 屈服强度等于抗拉强度C. 屈服强度小于抗拉强度D. 无固定关系答案：A4. 非晶态材料的特点之一是（）。
A. 高强度B. 各向同性C. 无长程有序D. 高导热性答案：C5. 下列关于纳米材料的描述，正确的是（）。
A. 纳米材料仅指尺寸在纳米级别的材料B. 纳米材料具有宏观材料的所有性质C. 纳米材料因其尺寸效应表现出特殊性能D. 纳米材料的应用受到限制答案：C二、填空题1. 材料的______和______是决定其宏观性能的基本因素。
答案：组成、结构2. 金属材料的塑性变形主要是通过______和______来实现的。
答案：滑移、孪晶3. 陶瓷材料的主要特点是______、______和______。
答案：高硬度、高强度、耐磨损4. 复合材料是由两种或两种以上不同______、______和______的材料组合而成。
答案：材料类型、性能、形态5. 形状记忆合金在______作用下能够恢复到原始形状。
答案：温度三、简答题1. 简述材料的疲劳现象及其影响因素。
答：材料的疲劳现象是指在反复的应力作用下，材料逐渐产生并扩展裂纹，最终导致断裂的现象。
影响疲劳的因素包括应力的大小和作用方式、材料的微观结构、表面状态、环境条件等。
2. 说明金属材料的冷加工硬化现象及其应用。
答：冷加工硬化是指金属材料在冷加工过程中，由于晶粒变形和位错密度的增加，导致材料的硬度和强度提高，塑性降低的现象。
该现象在制造高强度、高硬度的零件和工具中具有重要应用。
3. 描述陶瓷材料的断裂机理。
材料科学基础试卷2003B卷
材料科学基础试卷(B)姓名_________ 学号______一、选择题(单项选择) (30分)1、引入空间点阵的目的是为了：a) 描述晶体中原子的稳定性；b) 描述晶体中原子排列的周期性；c)描述晶体中原子排列的对称性；d)描述晶体中原子排列的致密性。
2、若A、B两晶体具有相同空间点阵，但不具有相同的晶体结构，则a) A晶体与B晶体的（111）上原子的排列相同；b) A晶体与B晶体的（111）上原子的排列不同；c)若两者的点阵常数相同，A晶体与B晶体的（111）上原子的排列相同；d)若两者同属于立方晶系，A晶体与B晶体的（111）上原子的排列相同。
3、如果某一晶体中若干晶面同属于某一晶带，则a)这些晶面必定是同族晶面；b)这些晶面必定相互平行；c)这些晶面上原子排列相同；d)这些晶面之间的交线相互平行。
4、与(113)和(112)同属一晶带的有：a) (112)；b) (22 1); c) (1 1 0); d) (2 1 1)。
5、晶体中配位数和致密度之间的关系是：a) 配位数越大，致密度越大；b) 配位数越小，致密度越大；c) 配位数越大，致密度越小；d) 两者之间无直接关系系。
6、组成固溶体的两组元完全互溶的条件是：a) 两组元的电子浓度相同；b) 两组元的晶体结构相同；c) 两组元的原子半径相同；d) 两组元电负性相同。
7、晶体点阵的对称性越高，则：a) 独立的点阵常数越少；b) 晶体中原子排列越紧密；c) 晶胞中原子越多；d) 晶体结构越复杂。
8、如果某一晶体中若干晶面同属于某一晶带，则e)这些晶面必定是同族晶面；f)这些晶面必定相互平行；g)这些晶面上原子排列相同；h)这些晶面之间的交线相互平行。
9、与(113)和(112)同属一晶带的有：a) (112)；b) (22 1); c) (1 1 0); d) (2 1 1)。
10、对金属-金属型共晶，决定共晶组织形貌的一个重要因素是单位界面能的大小，若a) 单位面积的界面能越小，形成片状共晶的倾向越大；b) 单位面积的界面能越大，形成片状共晶的倾向越大；c) 单位面积的界面能越小，形成棒状共晶的倾向越大；e)单位面积的界面能越小，形成针状共晶的倾向越大。
材料科学基础习题答案
材料科学基础习题答案《材料科学基础》习题参考答案第一章原子结构与键合★考前复习范围概念：4个量子数、3个准则、金属键、离子键、共价键1．原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？答：1).主量子数n＝1、2、3、4（K、L、M、N）决定原子中电子能量以及与核的平均距离，即电子所处的量子壳层。
2).轨道角量子数li＝0～(n-1),(s,p,d,f,g)给出电子在同一量子壳层内所处的能级。
（亚层）3).磁量子数mi，给出每个轨道角动量量子数的轨道数或能级数，每个li下的磁量子总数为2li+1。
(能级)4).自旋角量子数si=±1/2, 反映电子不同的自旋方向。
（电子数）Pauli不相容原理：在同一个原子中没有四个量子数完全相同的电子。
能量最低原理：电子在原子中所处的状态，总是尽可能分布到能量最低的轨道上。
Hund规则：电子分布到能量相同的等价轨道上时，总是尽先以自旋相同的方向，单独占据能量相同的轨道。
2．在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？答：同一周期元素具有相同原子核外电子层数，但从左到右，核电荷依次增多，原子半径逐渐减小，电离能增加，失电子能力降低，得电子能力增加，金属性减弱，非金属性增强；同一主族元素核外电子数相同，但从上到下，电子层数增多，原子半径增大，电离能降低，失电子能力增加，得电子能力降低，金属性增加，非金属性降低。
3．何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？答：在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然它们的化学性质相同的物质称为同位素。
由于各同位素的含中子量不同（质子数相同），故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。
4．铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。