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材料化学复习题试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题

1.下列哪种晶体结构具有最密的堆积方式？

A.体心立方

B.面心立方

C.密排六方

D.简单立方

2.在金属晶体中，位错运动导致晶体发生塑性变形。位错移动的阻力主要来源于：

A.晶界

B.点缺陷

C.边缘空位

D.应力场相互作用

3.根据相图，在单组分体系中，物质由气态转变为液态的过程，其冷却曲线上的水平段对应：

A.熔化过程

B.沸腾过程

C.过冷现象

D.平衡结晶过程

4.下列哪个不是固溶体的基本类型？

A.置换固溶体

B.间隙固溶体

C.中间相

D.分子固溶体

5.溶质原子在溶剂晶格点阵间隙中溶解形成的固溶体称为：

A.置换固溶体

B.间隙固溶体

C.替位固溶体

D.空位固溶体

6.下列哪种材料通常具有较低的密度和较高的强度？

A.金属玻璃

B.陶瓷

C.高分子聚合物

D.复合材料

7.X射线衍射技术主要用于研究材料的：

A.化学成分

B.宏观形貌

C.微观结构（晶体结构）

D.力学性能

8.在高分子材料中，链段运动能力受分子链柔顺性的影响。下列哪个因素会降低分子链的柔顺性？

A.分子量增大

B.主链刚性增大

C.侧基体积增大

D.形成结晶

9.下列哪种制备方法属于物理气相沉积？

A.熔融纺丝

B.溅射沉积

C.泡沫法制备

D.拉丝

10.影响扩散速率的主要因素之一是温度，温度升高，扩散速率通常会：

A.降低

B.不变

C.增大

D.先增大后减小

二、填空题

1.晶体的基本结构单元是________，晶体学中描述晶体几何形态的基本对称元素有________、________、________和________。

2.根据范德华力的大小，高分子材料可分为________、________和________三大类。

3.描述晶体缺陷密度通常使用________的概念，它表示单位体积内的________数目。

4.相图中的相是指体系处于________状态的物质集合，杠杆定律主要用于________体系中。

5.金属键的本质是金属原子外层电子在________中自由移动形成的________力。

6.常用的热分析法包括________和________，它们可以用来测定物质的熔点、相变温度等热物理性质。

7.复合材料通常由________和________两种或多种物理化学性质不同的材料组成，以获得优于单一组分的性能。

三、简答题

1.简述点缺陷（空位、填隙原子）对金属材料性能的影响。

2.解释什么是固溶强化，并简述其基本原理。

3.简述影响材料导电性能的主要因素。

4.高分子材料可以分为哪几大类？简述其主要的性能差异。

四、计算题

1.已知面心立方晶体的晶格常数a=0.36nm，计算其原子半径（假设原子位于立方体顶点和面心）。

2.某纯金属的密度ρ=7.96g/cm3，摩尔质量M=63.55g/mol，采用X射线衍射测得其第一级布拉格衍射角θ=22.5°，对应的晶面间距d=0.215nm(阿伏伽德罗常数NA=6.022×1023mol?1，普朗克常数h=6.626×10?3?J·s，光速c=2.998×10?m/s)。试计算该金属的晶体结构类型及晶格常数a。

五、论述题

结合具体实例，论述材料结构与性能之间的关系，并说明理解这种关系对于材料设计和开发的重要性。

试卷答案

一、选择题

1.B

2.D

3.A

4.C

5.B

6.B

7.C

8.B

9.B

10.C

二、填空题

1.晶胞，平移对称轴，旋转对称轴，镜面

2.线型，支链型，体型

3.位错密度，位错线

4.相同化学成分和物理化学性质，杠杆定律

5.整个晶体，金属键

6.热分析，差热分析(或DTA,TGA)

7.基体，增强体

三、简答题

1.解析思路：首先明确点缺陷的定义（空位：晶格中缺少原子或原子集团的位置；填隙原子：原子填充在晶格点阵的间隙中）。然后分别阐述对性能的影响：

*空位：提高扩散速率（空位是扩散的通道）；