川大材料科学基础期中考试试题.docVIP

1．下列对称要素组合不正确的是（ A ） A．L2⊥L2→2L2 B．P⊥L4→PL4C C．P+L3→L33P D．L2⊥→3L2P 2．下列对称关系哪种不正确( D ) A．=L3+C B．=L3+C C． D． 3．点缺陷是热力学的 缺陷，而位错是热力学的 缺陷。（B ） A．稳定，稳定 B．稳定，不稳定 C．不稳定，稳定 D．不稳定，不稳定 4．a≠b≠c、α＝β＝γ=90°的晶体属于什么晶族和晶系（ C ） A．中级晶族，正交晶系 B．中级晶族，四方晶系 C．低级晶族，正交晶系 D．低级晶族，四方晶系 5．由晶面（121）与（100）所决定的晶带轴指数为（ B） A． B． C． D．[221] 二．填空题（本题共14小题，除第3、5小题为2分外，每空1分，共40分） 1．材料科学基础的研究内容是： 结构与性的关系 。 2．材料根据组成通常可分为：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。根据材料特性和用途常又可分为： 结构材料和功能材料。 3．立方晶体所包含的对称元素有哪些：3L44L36L29PC。 4．根据晶体中高次轴的存在及数目将晶体划分为 高级晶族、中级晶族和低级晶族3个晶族，据旋转轴和旋转反伸轴的轴次和数目把晶体分成 立方晶系、三方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单任斜晶系、三斜晶系 7个晶系。 5．请写出在立方晶系中{111}晶面族所包含的等价晶面：。 6．固溶体据外来组元位置不同可分为 置换固溶体 和 间隙固溶体 两种固溶体，据外来组元固溶度可分为 连续型和有限型两种固溶体。 7．非晶态固体的结构具有 近程有序和 远程无序 特点。 8．在玻璃Na2O·Al2O3·2SiO2中，网络形成体： SiO2 ，网络中间体： Al2O3，网络变性体： Na2O 。网络变性体增加，桥氧 下降，玻璃粘度下降。 9．高分子材料相对分子质量愈大，机械强度 愈大，粘度 增加 ，加工成型愈困难；链段长度越大，柔顺性就 愈差；高聚物结晶晶胞的特点是： 一条分子链可以穿过几个晶胞 。 10．高聚物的结晶度越高，密度增大，熔点 升高，硬度 增大，拉伸强度 提高，伸长率随之降低。 11．晶体中缺陷有 点缺陷、 线缺陷 和 面缺陷 这三种类型。 12．常通过 淬火、 辐照 和 塑性变形 这三种方法产生过饱和点缺陷。 13．两个平行刃型位错相互作用时，若只允许滑移，柏氏矢量同号的将 垂直于滑移面排列，异号的将束缚于 450 线上。柯垂耳气团会阻碍位错运动，需要外力作更多的功，这就是 固溶强化 效应。位错塞积会产生应力 集中，这是晶体受外力作用产生裂缝的重要机制。 14．位错交割后，每个位错线上都会产生一小段曲折位错，柏氏矢量与携带它们的位错 相同 ，大小取决于与之相交的另一位错的 柏氏矢量 。当小段位错不在所属位错滑移面上时则形成 割阶，反之形成 扭拆。 三．简答题（本题共7小题，每小题6分，共42分） 1．请在立方晶系的晶胞中画出（102）、（110）晶面和[110]、[102]晶向。 2．一个具有BCC晶体结构的圆柱体受到轴拉伸作用，作用力方向为，其临界切应力，圆柱体的横截面积为25mm2。求（1）最先滑移的滑移系；（2）要使滑移系开始滑移所必需的最小拉力P。BCC的极射投影图如下： 答：（1）据极射投影确定方向三角形如下： 根据镜像规则在BCC晶体结构中最先滑移的滑移系为： （2） 当滑移系开始滑移时： 3．叙述高岭石的结构特点（结构类型、层内结构特点、层内带电荷情况、层间结合力）。 答：高岭石属单网层结构，上层是铝氧羟基八面体[AlO2(OH)4]5-，下层是硅氧四面体[SiO4]4-，活性氧向上，每个活性氧连1个[SiO4]和2个[AlO2(OH)4]或连1个H+和2个[AlO2(OH)4]，层间通过氢键结合。 4．若面心立方晶体中有的全位错和的不全位错，此 两位错相遇发生位错反应，试问： 此反应能否进行？为什么？ 写出合成位错的柏氏矢量，并说明合成位错的性质。 答：（1）位错反应应满足几何条件和能量条件 假设： 反应前能量： 反应后能量： ∴此两位错相遇时会发生位错反应。 （2）合成位错的柏氏矢量为，属弗兰克不全位错，垂直于滑移面只能攀移，不能滑移。 5．在下图所示的立方体形晶体中，ABCD滑移面上有一个位错环，其柏氏矢量b平行于BA。（1）指出位错环各部分的位错类型。（2）指出使位错环向外运动所需施加的切应力的方向。（3）位错环运动出晶体后晶体外形如何变化？ 答：（1）A—正刃型位错，B—负刃型位错，C—左螺旋位错，D—右螺旋位错。 沿BA方向与一致。 （3）滑移面下部相对上部产