2014 年广西桂林电子科技大学材料科学基础考研真题(A 卷)
一、名词解释(任选 6 题作答,每题 5 分,共 30 分)
1、布拉菲格子;
2、弗伦克尔缺陷;
3、位错;
4、非均匀形核;
5、扩散通量;
6、珠光体;
7、桥氧;
8、烧结
二、简答题(任选 4 题作答,每题 10 分,共 40 分)
1、从结构、缺陷和物化性能等方面阐述晶界的特征。
2、何为固溶强化?影响固溶强化的因素有哪些?
3、材料在凝固的过程中,获得细晶粒的措施主要有哪些?
4、写出 Hall-Petch 公式,并说明公式中各字母的含义。
5、NaCl 溶入 CaCl2 中形成空位型固溶体,请写出其缺陷反应式。
6、试描述固相烧结过程中三个阶段的特点?
三、作图分析题(任选 2 题作答,每题 15 分,共 30 分)
1、在同一晶胞中画出 fcc 晶体中的
晶面以及
晶向。
2、分析位错反应
据)。
能否发生?(要求写出判断依
3、根据 Al2O3-SiO2 系统相图(下图)说明,为了保持较高的耐火度,在生产硅砖时应注意
什么?
4、在 Al2O3 陶瓷烧结中,通常加入 TiO2 可有效地降低烧结温度,并促进烧结。请说明原因?
(提示:从形成缺陷的角度考虑)
四、计算题(任选 1 题作答,20 分)
1、某晶体生长机制为二维形核模型时,如果在固液界面形成的晶核为圆柱形(如下图所示),
每个晶核的高度 h=0.35 nm,求临界晶核的直径 d。已知该晶体的熔点 Tm=1231 K,熔化热
为 750 000 KJ/m3,单位面积表面能为 5.5×10-2 J/m2,凝固时过冷度ΔT=0.01Tm。(要求写
出详细的计算过程)。
2、 CaO 加到 ZrO2 中,在 1600℃该固溶体为立方萤石结构。经 XRD 测定,当溶入 0.15molCaO
时, 晶胞参数 a=0.513nm, 实验测定的密度值 D=5.477g/cm3。请通过计算说明是形成了置
换固溶体还是间隙固溶体?(已知 Zr、Ca 和 O 的原子量分别为 91.22、40.08 和 16)
五、综合题(任选 1 题作答,30 分)
1、根据下图所示的 Ag-Cu 二元合金相图。
(1)写出图中的液相线、固相线、α相的固溶度曲线、β相的固溶度曲线、三相恒温转变
线;(10 分)
(2)Ag 在 Cu 中的最大固溶度为多少?Cu 在 Ag 中的最大固溶度为多少?(4 分)
(3)求 w(Cu)=60%的 Ag-Cu 合金在 M 点对应温度下液相和β相的相对含量;(6 分)
(4)英磅的银币中含有 92.5wt.%的 Ag 和 7.5wt.%的 Cu,试根据 Ag-Cu 相图,说明选择这
一成分,而不是纯 Ag 制造银币的原因。(10 分)
2、下图是具有一个低共熔点的三元系统相图。据图回答下列问题:
(1)可将其划分为几个副三角形?5 分
(2)标出图中各边界及相区界线上温度下降方向。10 分
(3)判断无变量点的性质,并写出相平衡关系式。5 分
(4)写出配料点 M 的析晶路径。10 分