2012 年山东青岛科技大学材料科学基础考研真题
1.填空:(30 分)
(1) 构成面心和体心立方晶体结构的原子半径为 r,以 r 表示其点阵常数 a 分别为(
)、
(
)。
(2) 表示位错线形点阵畸变的物理量是(
(3) 如果晶体中某结点上的原子空缺,脱位原子一般进入其它空位,这样的空位称为
)
(
)。
(4) 在均匀形核过程中形成临界晶核时,体积自由能的降低只能补偿表面自由能增高的
( ),还有( )的表面自由能必须从( )中获得。
(5) 铁素体是碳在( )中形成的间隙固溶体;奥氏体是碳溶入( )中形成的间隙固溶
体。
(6) 固溶体具有(
固溶体按照溶质原子在溶剂点阵中所占据的位置不同可以分为(
)组元的点阵类型。溶质原子在溶剂中的最大含量称为(
)和(
)。
)。
(7) 从热力学的观点,扩散的根本驱动力在于有(
(8) 多组元系统中多相平衡的条件是,任一组元在各相中的( )相等
2.作图题 (20 分)
)。
(1) 在立方晶胞中画出(421),( 231 ),(130)晶面及[111],[ 112 ]晶向。
(2) 在六方晶系中画出( 012)、
)0101(
、( 1102 )晶面及[ 1021
]、[ 010]晶向。
3.(12 分)按不同特点分类,固溶体可以分为哪几种类型?影响置换固溶体固溶度的因素有
哪些?溶质和溶剂的原子尺寸差别(原子尺寸因素)怎样影响置换固溶体的固溶度,说明原
因。
4.(A、B 任选一题,多选不计入总分)(12 分)
A.计算面心立方 FCC 晶体中四面体间隙和八面体间隙的大小(用原子半径 R 表示),并注明
间隙中心的坐标。
B.从化学键的类型,说明什么类型的化学键易于形成玻璃?
5.(12 分)什么是材料科学?试举一个例子说明材料科学研究的内容。
6.(12 分)根据下列条件依据,画出一个二元相图,A 和 B 的熔点分别是 1000C 和 700,含
wB=0.25 的合金正好在 500C 完全凝固,它的平衡组织由 73.3%的先共晶和 26.7%的(
+)共晶组成。而 wB=0.50 合金在 500C 时的组织由 40%的先共晶和 60%的(+)共晶组
成,并且此合金的总量为 50%。
7.(A、B 任选一题,多选不计入总分)(12 分)
A.已知某铜单晶试样的两个外表面分别是(001)和(111)。请分析当此晶体在室温下滑移时在
上述每个外表面上可能出现的滑移线彼此成什么角度?。
B.有两种不同配比的玻璃,其组成如下:A 玻璃:8wt% Na2O,12wt% Al2O3,80wt% SiO2;B 玻
璃:12wt%Na2O, 8wt% Al2O3,80wt% SiO2。试用玻璃结构参数说明两种玻璃高温下粘度的大小?
8.(A、B 任选一题,多选不计入总分)(12 分)
A.解释什么是屈服效应现象?这种效应在变形金属表层上会产生什么缺陷?原因是什么?
如何消除?。
B.晶界在多晶材料中有着重要的作用,试举例说明晶界的特性及应用。
9.(A、B 任选一题,多选不计入总分)(12 分)
A.将一楔型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制,如下图所示:
9 题 A 图 铜片轧制过程图
(1) 画出此铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图
(2) 如果在较低温度退火,何处先发生再结晶?为什么?
B.某种瓷釉组成中,晶体成核速率 IV 与生长速率 u 的曲线如图所示,请问:
(1)为什么 u 曲线在前, IV 曲线在后?
(2)这种瓷釉容易不容易析晶?为什么?
(3)为使釉层获得厘米尺寸的大晶粒,应在什么温度下充分熔化?熔融后要在什么温度附近
保温相当长的时间?说明理由。
10.(A、B 任选一题,多选不计入总分)(16 分)
9 题 B 图
A.假定某面心立方晶体的活动滑移系为
101111
。
(1) 试给出引起滑移的位错的柏氏矢量,并加以说明。
(2) 如果滑移是由纯刃型位错引起的,试指出位错线的方向。
(3) 如果滑移是由纯螺型位错引起的,试指出位错线的方向。
(4) 指出在上述②③两种情况下,滑移时位错线的运动方向。
B.在相图中:
(1) 判断界线的性质;
(2) 判断化合物 S 的性质;
(3) 写出各无变量点的性质及反应式;
(4) 分析点 1、2、3 熔体的析晶终点和析晶产物。