材料學(xué)復(fù)習(xí)題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1. 名詞解釋（15分）2. 判斷題（20)3. 單項選擇題(20)4. 簡答題(19)5. 綜合分析題（畫圖與相圖分析)(26)空間點陣：陣點在空間呈周期性規(guī)則排列，并具有等同的周圍環(huán)境的模型晶胞：在空間點陣中，能代表空間點陣結(jié)構(gòu)特點的小平行六面體。 置換固溶體：溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格中的結(jié)點位置而形成的固溶體 間隙固溶體：溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格中的間隙位置而形成的固溶體。晶體缺陷：晶體缺陷就是指實際晶體中與理想的點陣結(jié)構(gòu)發(fā)生偏差的區(qū)域。 肖特基缺陷：由于晶體表面附近的原子熱運動到表面，在原來的原子位置留出空位， 弗侖克爾缺陷 ：指晶體結(jié)構(gòu)中由于原先占據(jù)一個格點的原子（

2、或離子）離開格點位置，成為間隙原子（或離子），并在其原先占據(jù)的格點處留下一個空位 空位形成能 ：在晶體內(nèi)取出一個原子放在晶體表面上（但不改變晶體的表面能和表面積）所需要的能量。伯氏矢量 ：反映位錯周圍點陣畸變總積累的重要物理量刃型位錯：在金屬晶體中，由于某種原因，晶體的一部分相對于另一部分出現(xiàn)一個多余的半原子面。這個多余的半原子面又如切入晶體的刀片，刀片的刃口線即為位錯線螺型位錯“一個晶體的某一部分相對于其余部分發(fā)生滑移，原子平面沿著一根軸線盤旋上升，每繞軸線一周，原子面上升一個晶面間距。在中央軸線處即為一螺型位錯。 滑移：是指在切應(yīng)力的作用下，晶體的一部分沿一定晶面和晶向，相對于另一部分發(fā)生

3、相對移動的一種運動狀態(tài)。攀移：刃型位錯在垂直與滑移面的方向上運動穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散：是指在擴(kuò)散系統(tǒng)中，任一體積元在任一時刻，流入的物質(zhì)量與流出的物質(zhì)量相等，即任一點的濃度不隨時間變化。非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散：即任一點的濃度隨時間的變化而變化？擴(kuò)散激活能：指雜質(zhì)原子或者母體原子在固體（包括半導(dǎo)體）中擴(kuò)散的激活能。上坡擴(kuò)散：是指物質(zhì)從低濃度區(qū)向高濃度區(qū)擴(kuò)散，擴(kuò)散的結(jié)果提高了濃度梯度。彈性形變 ：外力撤消后，物體能恢復(fù)原狀的形變 塑性形變 ：如果外力較大，當(dāng)它的作用停止時，所引起的形變并不完全消失，而有剩余形變的形變 軟取向：晶體中有些滑移系與外力的取向接近45o角，處于易滑移的位向，具有較小的s值 硬取向 ：晶體中有些

4、滑移系與外力取向偏離45o很遠(yuǎn)，需要較大的s值才能滑移 臨界分切應(yīng)力：把滑移系開動所需要的最小分切應(yīng)力 滑移系 ：一個滑移面和此面上的一個滑移方向組成 回復(fù) ：冷變形金屬在退火時發(fā)生組織性能變化的早起階段，在此階段內(nèi)物理或力學(xué)性能的回復(fù)程度是隨溫度和時間而變化的。再結(jié)晶 ：冷變形后的金屬加熱到一定溫度后，在原來的變形組織中產(chǎn)生無畸變的新晶粒，而且性能恢復(fù)到變形以前的完全軟化狀態(tài)的過程多邊化 ： 沿垂直于滑移面方向排列并具有一定取向差的位錯墻，以及由此所產(chǎn)生的亞晶的過程。相圖 ：反映物質(zhì)狀態(tài)隨溫度、壓力變化而變化的關(guān)系圖。 相律 ：熱力學(xué)平衡條件下，系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)、相數(shù)和自由度數(shù)之間的關(guān)系： 過冷

5、度：理論凝固溫度與實際開始凝固溫度之差,即Tm-Tn。 臨界半徑 ：臨界晶核的半徑 正溫度梯度 ；液相中，離固液界面的距離越遠(yuǎn)，溫度越高。 負(fù)溫度梯度：液相中，離固液界面的距離越遠(yuǎn)，溫度越低。判斷題：1. 非平衡凝固是因為固溶體凝固過程中擴(kuò)散不充分形成的。 （）2. 再結(jié)晶雖包含形核和長大過程，但它不是一個相變過程。 （ ）3. 面心立方的四面體間隙大于八面體間隙。 （ × ）4. 一種材料中只能存在一種結(jié)合鍵。 （ × ）5. 物質(zhì)的擴(kuò)散方向總是與濃度梯度的方向相反。 （× ）6. 固溶體中由于溶質(zhì)原子的溶入，固溶體的強(qiáng)度和硬度降低。 （×）7. 由于

6、晶界能量較高而且原子活動能力較大，所以新相易于在晶界處優(yōu)先形核。 （）8. 工程上把室溫及低于室溫下的加工稱為冷加工。 （×）9. 只有置換固溶體的兩個組元之間才能無限互溶，間隙固溶體則不能。（ ）10. 螺型位錯的伯氏矢量與位錯線平行。 （）11. 金屬結(jié)晶時，原子從液相無序排列到固相有序排列，使體系熵值減小，因此是一個自發(fā)過程。 （×）12. 共價鍵具有飽和性。 （ ）13. 晶體的滑移面和滑移方向一般都是晶體的原子密排面和密排方向。（ ）14. 晶體的滑移面和滑移方向一般都是晶體的原子密排面和密排方向。（ ）15.冷變形的金屬, 由于位錯移出晶體表面導(dǎo)致總位錯密度降低

7、。 （ × ）16. 在溫度和壓力這兩個條件變化下，單元系中最多只能有三相平衡。（ ） 17. 在多晶體的塑性變形過程中，其各晶粒的變形是獨立的。 （ × ）18. 菲克第一定律適用于穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過程。 （ ）19. 刃型位錯的伯氏矢量與位錯線平行。 （ × ）20. 三元相圖垂直截面的兩相區(qū)內(nèi)可用杠桿定律。 （ ）三、選擇題1. 下列對金屬鍵描述正確的是_A_： A. 無方向性和飽和性 B. 有方向性和飽和性 C. 有方向性無飽和性 D. 無方向性有飽和性2. 在常溫和低溫下，單晶體的塑性變形主要是通過_A_方式進(jìn)行。 A.滑移 B.孿生 C.扭折3. 在晶體中形成

8、空位的同時又產(chǎn)生間隙原子，這樣的缺陷稱為_B_。 A.肖特基缺陷 B.弗侖克爾缺陷 C.線缺陷4. 發(fā)生共晶反應(yīng)時，因三相平衡，f=_A_ A. 0 B.1 C.25. 影響固體擴(kuò)散的最主要因素是_A_。 A.溫度 B.固溶體類型 C.晶體結(jié)構(gòu)6. 在二元相圖中，已結(jié)晶的固相與剩余液相反應(yīng)形成另一固相的恒溫轉(zhuǎn)變稱為_C_。 A.勻晶轉(zhuǎn)變 B.共晶轉(zhuǎn)變 C.包晶轉(zhuǎn)變7. 在柯肯達(dá)爾效應(yīng)中，標(biāo)記漂移的主要原因是擴(kuò)散偶中_C_。 A.兩組元的原子尺寸不同 B.僅一組元的擴(kuò)散 C.兩組元的擴(kuò)散速率不同8. 原子擴(kuò)散的驅(qū)動力是_B_。 A.組元的濃度梯度 B.組元的化學(xué)勢梯度 C.溫度梯度9. 決定原子

9、中電子能量以及與核的平均距離的是_A_。 A.主量子數(shù)n B.軌道角動量量子數(shù)l C.磁量子數(shù)m D.自旋角動量子數(shù)s10. 晶體塑性變形時，不能通過刃型位錯進(jìn)行_C_。 A. 單滑移 B. 多滑移 C. 交滑移 D. 晶體轉(zhuǎn)動11. 下列對液固粗糙界面描述正確的是_A_。A.微觀粗糙，宏觀平整 B.微觀粗糙，宏觀粗糙C.微觀平整，宏觀平整12. 簡單立方點陣中(100)晶面間距_C_(320)晶面間距。A.小于 B.等于 C.大于13. 金屬的典型晶體結(jié)構(gòu)有面心立方、體心立方和密排六方三種，它們的晶胞中原子數(shù)分別為_A_。A. 4；2；6 B. 6；2；4 C. 4；4；6 D. 2；4；6

10、14. 晶界不包括_D_。A. 大角度晶界 B. 小角度晶界 C. 孿晶界 D. 表面15. 在置換型固溶體中，原子擴(kuò)散的方式一般為_C_。A.交換機(jī)制 B.間隙機(jī)制 C.空位機(jī)制16. 下列缺陷形式不屬于點缺陷的是_D_。A.空位 B.間隙原子 C.雜質(zhì)原子 D. 位錯17. 在晶體中不會出現(xiàn)下列哪種旋轉(zhuǎn)軸_D_。A.2次軸 B.3次軸 C.4次軸 D.5次軸18. 晶體由許多晶粒組成，屬于同一固相但位向不同的晶粒之間的界面稱為_B_。A.表面 B.晶界 C.亞晶界四、簡答題1. 原子間鍵合可分為化學(xué)鍵和物理鍵兩大類，其中化學(xué)鍵包括哪幾類？各自特點如何？化學(xué)鍵金屬鍵1.電子公有化2.既無飽和

11、性有無方向性離子鍵1.以離子而不是原子為結(jié)合單位2.無方向性和飽和性共價鍵1.有方向性和飽和性物理鍵范德瓦爾斯力氫鍵2. 試述位錯兩種運動形式的比較（滑移與攀移 ）攀移與滑移不同，攀移時伴隨物質(zhì)的遷移，需要空位的擴(kuò)散，需要熱激話，比滑移需更大能量。低溫攀移較困難，高溫時易攀移。攀移通常會引起體積的變化，故屬非保守運動。3. 定性說明晶體平衡時為什么存在一定的空位濃度。點缺陷是熱力學(xué)平衡的缺陷在一定溫度下，晶體中總是存在著一定數(shù)量的點缺陷（空位），這時體系的能量最低具有平衡點缺陷的晶體比理想晶體在熱力學(xué)上更為穩(wěn)定。4. 彈性變形的特征。（1） 理想的彈性形變是可逆變形，加載時變形，卸載時變形消失

12、并恢復(fù)原狀；（2） 在彈性形變范圍內(nèi)，其應(yīng)力與應(yīng)變之間都保持但只線性函數(shù)關(guān)系；（3） 材料的最大彈性變形量隨材料的不同而異。5. 不同溫度階段的回復(fù)機(jī)制一般認(rèn)為是點缺陷和位錯在退火過程中發(fā)生運動，從而改變了它們的組態(tài)和分布。 1.低溫回復(fù)：回復(fù)的機(jī)制主要是過?？瘴坏南В呄蛴谄胶饪瘴粷舛?。 2.中溫回復(fù)：其主要機(jī)制是位錯滑移導(dǎo)致位錯重新組合；異號位錯會聚而互相抵消以及亞晶粒長大。 3.高溫回復(fù)：回復(fù)機(jī)制是包括攀移在內(nèi)的位錯運動和多邊化，以及亞晶粒合并。6. 簡述晶體長大方式有哪些？（1） 彎曲的晶界總是趨向于平直化，即向曲率中心移動以減少界面積，同時，大角度晶界的遷移率總是大于小角度晶界的遷

13、移率。 （2）晶界總是向角度較銳的晶粒方向移動， 力圖使三個夾角都等于120度。7. 說明伯氏矢量的確定方法，如何利用伯氏矢量和位錯線來判斷位錯的類型？（1） 首先選定位錯線的正方向；（2） 在實際晶體中，從任一原子出發(fā)，圍繞位錯以一定的步數(shù)作右旋閉合回路；（3） 在完整晶體中按同樣方向和步數(shù)作相同的回路，該回路并不封閉，由終點向起點引一矢量，使回路閉合，則該矢量就是實際晶體中位錯的伯氏矢量.刃型位錯的伯氏矢量與位錯線垂直，螺型位錯的伯氏矢量與位錯線平行，可用右手法則來確定。8. 純金屬結(jié)晶過程中均勻形核必須具備的條件有哪些？（1） 有過冷度（2） 有結(jié)構(gòu)起伏（相起伏）（3） 有能量起伏9. 均勻形核率與非均勻形核率的比較（1） 非均勻形核率小于均勻形核率，非均勻形核在約為0.02Tm的過冷度時，形核率達(dá)到最大值（2） 非均勻形核由低向高的過度較為平緩，達(dá)到最大值后，結(jié)晶并未結(jié)束，形核率下降至凝固完畢；（3） 非均勻形核的臨界晶核的原子數(shù)較均勻形核率少。10. 固溶體與純晶體凝固過程的異同點有哪些？與純金屬相比，固溶體合金凝固過程有兩個特點： 1.固溶體合金凝固時析出的固相成分與原液相成份不同需成份起伏。晶粒的形核位置是那些結(jié)構(gòu)起伏、能量起伏和成分起伏都滿足要求的地方