09材料《材料科学基础》期中考试卷参考 答案.docVIP

一. 选择题（本题共5小题，每小题2分，共10分） 1．下列对称要素组合不正确的是（ ） AL2⊥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( ) 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。（ ） 稳定，稳定 B稳定，不稳定 C不稳定，稳定 D不稳定，不稳定 4a≠b≠c、α＝β＝γ=90°的晶体属于什么晶族和晶系（ ） 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（ ） 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： 。 2．材料根据组成通常可分为：。根据材料特性和用途常又可分为： 。 3．立方晶体所包含的对称元素有哪些：。 4．根据晶体中高次轴的存在及数目将晶体划分为 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 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 和 两种固溶体，据外来组元固溶度可分为 和两种固溶体。 7．非晶态固体的结构具有 和 特点。 8．在玻璃Na2O·Al2O3·2SiO2中，网络形成体： ，网络中间体： ，网络变性体： 。网络变性体增加，桥氧 ，玻璃粘度下降。 9．高分子材料相对分子质量愈大，机械强度 ，粘度 ，加工成型愈困难；链段长度越大，柔顺性就 ；高聚物结晶晶胞的特点是： 。 10．高聚物的结晶度越高，密度增大，熔点 ，硬度 ，拉伸强度 ，伸长率随之降低。 11．晶体中缺陷有 、 和 这三种类型。 12．常通过 、 和 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 于滑移面排列，异号的将束缚于 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 效应。位错塞积会产生应力 ，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 ，大小取决于与之相交的另一位错的 。当小段位错不在所属位错滑移面上时则形成 ，反之形成 。 三．简答题（每题6分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： 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）。 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。 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？ 一致。 （3）滑移面下部相对上部产生与相同的滑移，侧表面形成相应台阶，台阶大小等于大小。 6．假定图中的这两个位错正在扩大，试问两个位错环在交互作用时，是因塞积而钉扎住还是形成一个在的位错环（请用图示说明）？ 7．将Fe-C（ω=0.4%）与Fe-C（ω=0.4%）-Si（ω=3.8%）焊接在一起，在1050℃下进行长时间扩散退火，试说明在整个扩散过程中C和Si的扩散情况。 1.10%并保持不变。试求距表面0.5mm处的碳质量分数达0.40%所需的时间。已知D927℃=1.28×10-11m2/s。 解：C0=0.2%，Cs=1.10%，C(x)=0.40% 据误差函数解： 查表得： 答：…… 1 A B C A b b