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无机材料科学基础考研专业课真题试卷及答案（2025年）

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、填空题（每空2分，共20分）

1.晶体中粒子排列呈现_________、_________和_________三种周期性重复的特点。

2.点缺陷中，_________是指晶格中缺少一个原子或离子，而空位周围原子（或离子）的排列发生畸变。

3.根据能带理论，半导体中满带和空带之间存在的能量禁带宽度通常为_________eV。

4.在描述位错时，Burger’s环的直径与位错线的_________成正比。

5.硅酸盐水泥的主要水化产物是_________和_________。

6.陶瓷材料通常具有高硬度、高熔点和良好的_________性能。

7.X射线衍射（XRD）技术主要基于晶体对X射线的_________现象。

8.溶胶-凝胶法是一种常用的制备_________材料的方法。

9.金属键的本质是金属原子外层电子在_________中自由移动形成的电子海。

10.绝缘体的能带结构特点是_________带宽且充满电子，空带位于顶部。

二、选择题（每题3分，共30分）

1.下列哪种缺陷的存在会显著降低晶体的熔点？（）

A.空位B.位错C.晶界D.填隙原子

2.对于理想晶体，以下哪种描述是正确的？（）

A.存在大量的位错B.不存在任何缺陷C.具有非晶态结构D.原子排列统计无序

3.下列哪种材料属于铁电体？（）

A.金属铝B.氧化铝C.钛酸钡D.石墨

4.下列哪种方法不属于固相合成制备陶瓷的主要途径？（）

A.高温烧结B.熔融凝固C.溶胶-凝胶法D.气相沉积

5.在材料的力学性能中，通常用_________来表征材料的断裂韧性。（）

A.杨氏模量B.屈服强度C.断裂韧性D.硬度

6.下列哪种表征技术主要用于观察材料的二维形貌和微区成分？（）

A.X射线衍射（XRD）B.透射电子显微镜（TEM）C.扫描电子显微镜（SEM）结合能谱（EDS）D.光谱分析

7.下列哪种材料通常表现出良好的导电性和延展性？（）

A.陶瓷B.半导体C.金属D.绝缘体

8.在相图分析中，杠杆定律主要用于计算_________的相对量。（）

A.不同相的成分B.相变温度C.平衡相的相对体积（或质量）D.化学势

9.下列哪种缺陷的形成通常需要吸收能量？（）

A.空位B.位错C.机械孪晶D.固溶体

10.晶体的宏观对称操作不包括_________。（）

A.平移B.反射C.旋转D.反演

三、简答题（每题5分，共20分）

1.简述点缺陷对材料物理性能（如导电性、扩散系数）的影响。

2.简述烧结过程的基本原理及其对陶瓷致密化的影响。

3.简述位错运动的特征及其对材料力学性能（如塑性变形）的影响。

4.简述X射线衍射（XRD）技术用于测定晶体结构的基本原理。

四、计算题（每题10分，共20分）

1.某晶体材料的密度为7.8g/cm3，摩尔质量为56g/mol，晶体结构为面心立方（f.c.c.），晶格常数为0.361nm。试计算该材料中单位晶胞的原子数和原子间的最近距离。

2.设某固溶体的溶质原子在溶剂晶格中的固溶度积（平衡浓度乘积）为1.0×10??at%。若将该固溶体缓慢冷却通过其固溶度曲线，计算在1200°C时，每立方厘米晶粒中最多能溶解多少摩尔溶质原子？（假设摩尔体积为15cm3/mol）

五、论述题（15分）

结合具体实例，论述材料的结构（微观结构、化学成分）与其性能（力学、物理、化学）之间的关系，并说明通过调控材料结构来改善其性能的主要途径。

试卷答案

一、填空题（每空2分，共20分）

1.空间点阵；晶面指数；晶向指数

2.空位

3.宽

4.螺距

5.水化硅酸钙（C-S-H）；氢氧化钙（Ca(OH)?）

6.耐腐蚀

7.散射

8.陶瓷

9.整个晶体

10.宽且充满电子

二、选择题（每题3分，共30分）

1.B

2.B

3.C

4.D

5.C

6