当前位置:文档之家› 11年湖南大学材料科学基础真题

11年湖南大学材料科学基础真题

2011年材料科学基础真题
一、名词解释(任选6题,每题5分,共30分)
1.键能曲线:
2.玻璃转变温度:当物质由固体加热或由熔体冷却时,在相当于晶态物质熔点绝对温度2/3~1/2温度附近出现热膨胀、比热容等性能的突变。

该温度称为玻璃转变温度。

3.空间点阵:组成晶体的粒子(原子、离子或分子)在三维空间中形成有规律的某种对称排列,如果我们用点来代表组成晶体的粒子,这些点的空间排列就称为空间点阵。

4.非均匀形核:熔融液体冷却过程中,依附于母相中某种界面上的形核过程。

5.共格界面:所谓共格晶界,是指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上,即两相的晶格是彼此衔接的界面上的原子为两者共有。

6.相图杠杆定律:某一成分的二元合金在某温度时,处于二元相图的两相区内,则两相之间的质量比可用“杠杆法则”求得。

在此温度处做一条水平线与该两相区的相界线相交,两个交点内水平线被合金的成分垂线分成两段,两相的质量比与这两线段的长度成反比,用相对百分数表示,这个现象好像力学中的杠杆,所以称为“杠杆定律”。

7.位错滑移:在一定应力作用下,位错线沿滑移面移动的位错运动。

二、简答题(共10题,任选6题,每题10分)
1.MgO中加入Li2O后的空位浓度变化
2.热塑性材料与热固性材料的结构与性能区别
答:热塑性:具有线性和支化高分子链结构,加热后会变软,可反复加工成形。

热固性:具有体型(立体网状)高分子链结构,不溶于任何溶剂,也不能熔融,一旦定型后不能再改变形状,无法再生。

3.固溶体强度比纯金属强的原因
答:因为合金两类原子尺寸不同,引起点阵畸变,阻碍位错运动,造成固溶强化。

4.刃型位错与螺型位错的区别
答:刃型位错和螺型位错的异同点:①刃型位错位错线垂直于柏氏矢量,螺型位错位错线平行于柏氏矢量;②刃型位错柏氏矢量平行于滑移运动方向,螺型位错柏氏矢量垂直于滑移运动方向;③刃型位错可作攀移运动且只有一个滑移面,螺型位错只可作滑移运动但有无数个滑移面;④两者都可以用柏氏矢量表示。

5.施密特定律的表示及各量的物理意义
6.Ni的晶体结构为面心立方结构,其原子半径位r=0.1243nm,试求Ni的晶格常数及原子数,间隙种类
4r40.1243
a===0.3516nm
22
三、论述题(任选4题,每题15分)
1.与三种基本结合键的有关论述与弹性模量的关系
2.关于固溶体固溶度的影响因素
答:溶质原子以原子态溶入溶剂点阵中组成的单一均匀的固体;溶剂的点阵类型被保留。

影响固溶体的因素有:
1.原子尺寸因素。

当溶剂、溶质原子直径尺寸相对差小于+15%时,有大的代位溶解度。

2.负电性因素。

溶剂、溶质的负电性差越小溶解度越大,一般小于0.4~0.5会有较大溶解度。

3.电子浓度因素。

有两方面的含义:一是原子价效应,即同一溶剂金属,溶质原
子价越高,溶解度越小;二是相对价效应,即高价溶质溶入低价溶剂时的溶解度高于相反的情况。

特点是:固溶体中有点阵畸变(强度、硬度会提高)而造成点阵常数变化:出现原子偏聚或有序化,甚至形成有序固溶体。

固溶体的结构变化:点阵畸变,点阵常数变化,偏聚及短程有序,甚至形成有序固溶体。

力学性能变化:硬度、强度提高,塑性下降。

物理性能变化:电阻加大,导电率下降。

3.关于扩散的影响因素
(1)扩散机制
空位机制、间隙机制、换位机制
(2)凡是与化学位有关的因素,均对扩散有影响。

A.温度的影响。

温度越高,原子扩散系数越大。

B.扩散组元的影响。

a.组元特性:固溶体中组元尺寸相差越大,扩散系数越大;组元间亲和力越大,扩散系数越小;组元熔点越高,扩散系数越小。

b.组元浓度,通过扩散激活能和扩散常数影响扩散系数。

c.第三组元,其影响比较复杂。

C.晶体结构的影响,体现在:a.密堆结构的扩散比非密堆结构中慢;b.间隙式扩散较置换式扩散快;c.各向异性时,沿原子密排方向扩散慢,非密排的方向扩散快。

D.短路扩散。

表面扩散系数远大于晶界扩散系数,二者又远大于体扩散系数。

生产实际中,通过提高渗碳温度(在奥氏体态渗碳)和增加渗碳源的碳浓度来提高渗碳效率。

4.相图题
5.聚合物结晶度的的概念及影响因素
6.第二相离子与金属塑性变形的关系结合与位错的关系。

相关主题