材料科學(xué)基礎(chǔ)試卷B

1、裝 訂 線裝 訂 線 內(nèi) 不 要 答 題學(xué) 號(hào)姓 名班 級(jí)東 北 大 學(xué) 秦 皇 島 分 校課程名稱： 材料現(xiàn)代分析方法 試卷： B 考試形式： 閉卷 授課專業(yè)： 材料科學(xué)與工程 考試日期： 2008年12月31日 試卷：共 5 頁 題號(hào)一二三四五總 分得分閱卷人一、 填空題：（每空1分，共20分）1、二元系統(tǒng)中最大相數(shù)是 。2、水、冰和蒸汽的平衡系統(tǒng)，其獨(dú)立組元數(shù)是 ，相數(shù)是 。3、下圖為不同溫度下，結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)r與結(jié)晶時(shí)間的關(guān)系，現(xiàn)有不同溫度的五條曲線，請(qǐng)指出哪條溫度最高? 。哪條溫度最低? 。4、在單元系的p（壓強(qiáng)）-T（溫度）相圖內(nèi)，當(dāng)高溫相向低溫相轉(zhuǎn)變時(shí)體積膨脹，則根據(jù)克拉珀龍方程，

2、相界限的斜率 （填正、負(fù)或大于零、小于零）。5、測(cè)定某種晶體凝固時(shí)生長(zhǎng)速度（g）與液固相界面前端動(dòng)態(tài)過冷度（TK）的關(guān)系為g正比于TK，則該晶體的長(zhǎng)大屬于 方式。6、鑄錠凝固時(shí)如大部分結(jié)晶潛熱可通過液相散失時(shí)，則固態(tài)顯微組織主要為 。7、單晶制備的基本要求是 。8、高分子從熔體冷卻結(jié)晶時(shí)，通常形成 。高分子的熔點(diǎn)隨其晶片厚度的增加而 。9、包晶轉(zhuǎn)變式為 。10、調(diào)幅分解是經(jīng)過 方式形成。11、在定向凝固中，希望獲得最大程度的提純，有效分配系數(shù)應(yīng)該 。12、在金屬-金屬型共晶中有兩組成相，其中一組成相的體積百分?jǐn)?shù)為30.6%，則共晶組織可能呈 形態(tài)。13、高分子合金中難以形成單相組織的主要原因是

3、合金中 。14、工程高分子聚合物按性能可分為五大類型 、 、 、膠粘劑和涂料。15、納米材料是指三維中至少有一維的尺度小于 的固體材料。（寫出具體數(shù)字和單位）二、 單項(xiàng)選擇題：（每題1分，共20分）題號(hào)12345678910111213答案題號(hào)141516171819202122232425答案1、在二氧化硅的多晶型轉(zhuǎn)變中，哪個(gè)晶型是經(jīng)重建型轉(zhuǎn)變得到的：(A) 高溫型方石英 (B) 低溫型石英 (C) 中間型鱗石英 (D) 低溫型鱗石英2、形成臨界晶核時(shí)，體積自由能的減少只能補(bǔ)償表面能的：(A) 1/2 (B) 1/3 (C) 2/3 (D) 3/43、下列關(guān)于純晶體凝固的表述，正確的是：(A

4、) 金屬結(jié)晶時(shí)，原子從液相無序排列到固相有序排列，使體系熵值減小，因此是個(gè)自發(fā)過程 (B) 在任何溫度下，液態(tài)中出現(xiàn)的最大結(jié)構(gòu)起伏都是晶胚(C) 在液態(tài)金屬中，凡是涌現(xiàn)出小于臨界晶核半徑的晶胚都不能成核，但是只要有足夠的能量起伏提供形核功，還是可以成核的(D) 從非均勻形核功的計(jì)算公式中可以看出，當(dāng)潤濕角0°時(shí)，非均勻形核功最小4、晶體凝固后呈現(xiàn)不同的形狀，下列不屬于光滑界面的體系： 裝 訂 線裝 訂 線 內(nèi) 不 要 答 題學(xué) 號(hào)姓 名班 級(jí)(A) 氧化鋁 (B) 硅 (C) 鉍 (D) 鋁5、凝固時(shí)不能有效降低晶粒尺寸的是下列哪種方法：(A) 加入形核劑 (B) 減小液相的過冷度

5、(C) 對(duì)液相實(shí)施攪拌 (D) 超聲振動(dòng)6、以下關(guān)于純晶體凝固的生長(zhǎng)形態(tài)的表述，不正確的是： (A)金屬在正的溫度梯度下，多呈平面狀結(jié)晶(B) 光滑界面的物質(zhì)凝固，即使在負(fù)的溫度梯度下，也可能保持小平面特征(C) 通常金屬在負(fù)的溫度梯度下，呈樹枝狀結(jié)晶(D) 在正的溫度梯度下，由于生長(zhǎng)前端液體的高溫，純晶體凝固生長(zhǎng)形態(tài)呈平面狀7、最難以形成非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的是：(A) 二氧化硅 (B) 鋁 (C) 塑料 (D) 準(zhǔn)晶8、結(jié)構(gòu)單元相同的高分子鏈，其結(jié)晶能力最高的異構(gòu)體為：(A) 全同立構(gòu) (B) 間同立構(gòu) (C) 無規(guī)立構(gòu) (D) 無序立構(gòu)9、下列關(guān)于高分子結(jié)晶性的表述，不正確的是：(A) 高分子結(jié)晶

6、能力的差異主要取決于大分子鏈結(jié)構(gòu)的特征(B) 相同類型共聚單元形成的共聚物也能結(jié)晶 (C) 無規(guī)的鏈結(jié)構(gòu)導(dǎo)致失去結(jié)晶能力(E) 鏈的柔順性越差，結(jié)晶能力越強(qiáng)10、從高分子的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的對(duì)稱性可知，最易結(jié)晶的：(A) 聚丙烯 (B) 聚乙烯 (C) 聚氯乙烯 (D) 聚四氟乙烯11、A和B組成的二元系中出現(xiàn)和兩相平衡時(shí)，兩組的成分（x）-自由能（G）的關(guān)系為：(A) GG (B) GAGB (C) dG/dxdG/dx (D) GAGB12、在MgO離子化合物中，最可能取代Mg2的陽離子是（已知各離子的半徑分別為Mg2:0.066nm，Ca2:0.099nm，Li:0.066nm，F(xiàn)e2:0.

7、074nm，Al3:0.074nm）：(A) Ca2 (B) Li (C) Fe2 (D) Al313、下列對(duì)于共晶合金的非平衡凝固時(shí)的表述，正確的是：(A) 離異共晶只能經(jīng)非平衡凝固獲得 (B) 偽共晶只能經(jīng)非平衡凝固過程獲得(C) 形成離異共晶的原始液相成分接近共晶成分(E) 偽共晶和離異共晶導(dǎo)致的偏析均可通過擴(kuò)散退火消除14、二元合金相圖中，計(jì)算兩相相對(duì)量的杠桿法則只能用于：(A) 單相區(qū) (B) 兩相區(qū) (C) 三相平衡線上 (D) 兩相相界線上15、下列關(guān)于二元合金與工藝性能的表述，正確的是：(A) 固溶體的強(qiáng)度高于共晶合金的強(qiáng)度(B) 鑄造合金宜選擇共晶成分的合金(C) 單相固溶體

8、的壓力加工性能較差(D) 具有固態(tài)轉(zhuǎn)變的合金只能進(jìn)行擴(kuò)散退火來消除枝晶偏析16、下列關(guān)于區(qū)域熔融的表述正確的是：(A) 對(duì)于K0<1的合金，溶質(zhì)富集于末端，始端得到提純；對(duì)于K0>1的合金，溶質(zhì)富集于始端，末端得到提純(B) 對(duì)于K0<1的合金，溶質(zhì)富集于始端，末端得到提純；對(duì)于K0>1的合金，溶質(zhì)富集于末端，始端得到提純(C) 不論K0<1或K0>1的溶質(zhì)富集于始端(D) 不論K0<1或K0>1的溶質(zhì)富集于末端17、鑄鐵與碳鋼的區(qū)別在于有無（ ）(A) 萊氏體 (B) 珠光體(C) 鐵素體 (D) 滲碳體18、鑄錠中的 屬于微觀偏析(A) 枝晶

9、偏析 (B) 正偏析 (C) 反偏析 (D) 比重偏析19、形狀記憶合金構(gòu)件在 態(tài)進(jìn)行塑性變形，在 后，恢復(fù)原來的形狀。(A) 馬氏體 加熱轉(zhuǎn)變成母相 (B) 母相 冷卻轉(zhuǎn)變成馬氏體(C) 馬氏體 停留若干天 (D) 母相 加熱轉(zhuǎn)變新的母相20、尼龍6和丁苯橡膠的區(qū)別在于，前者屬于：(A) 共聚物 (B) 均縮聚物 (C) 均聚物 (D) 共縮聚物21、在三元系濃度三角形中，凡成分位于 上的合金，它們含有另兩個(gè)頂角所代表的組元含量相等。(A) 通過三角形頂角的中垂線 (B) 通過三角形頂角的任一直線(C) 通過三角形頂角與對(duì)邊成450的直線 (D) 平行于兩組元邊的直線22、由A-B-C組元形

10、成的三元相圖，其等邊成分三角形（ABC）內(nèi)平行于AB的直線上任意一點(diǎn)表示：(A) C組元的濃度為定值 (B) A與B組元的濃度比為定值(C) A、B與C組元的濃度比為定值 (D) 只能表示一點(diǎn)的成分23、網(wǎng)絡(luò)型高分子不可能出現(xiàn)：裝 訂 線裝 訂 線 內(nèi) 不 要 答 題學(xué) 號(hào)姓 名班 級(jí)(A) 玻璃態(tài) (B) 高彈態(tài) (C) 黏流態(tài) (D) 松弛態(tài)24、作為塑料使用的高分子，在室溫使用應(yīng)處于：(A) 玻璃態(tài) (B) 高彈態(tài) (C) 黏流態(tài) (D) 松弛態(tài)25、高分子的玻璃化溫度取決于高分子的：(A) 鏈段運(yùn)動(dòng) (B) 鏈節(jié)長(zhǎng)度 (C) 主鏈側(cè)基 (D) 分子量三：簡(jiǎn)答題（4小題，共25分）1、（

11、本題6分）鑄錠組織通常包含哪三個(gè)晶區(qū)，簡(jiǎn)述其形成原因。2、（本題5分）簡(jiǎn)述結(jié)晶高分子的熔融升溫現(xiàn)象。3、（本題8分）Al-Cu合金經(jīng)脫溶轉(zhuǎn)變后呈現(xiàn)時(shí)效硬化現(xiàn)象。以含4%Cu的鋁合金為例， 試述人工時(shí)效處理的工藝過程。 試述在此時(shí)效過程中，脫溶演變和時(shí)效強(qiáng)化的變化關(guān)系。裝 訂 線裝 訂 線 內(nèi) 不 要 答 題學(xué) 號(hào)姓 名班 級(jí)4、（本題6分）畫出線型非晶態(tài)高分子形變-溫度曲線，從分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)簡(jiǎn)述其三種力學(xué)狀態(tài)產(chǎn)生的起因。四、計(jì)算題（5小題，共25分）1、（本題8分）考慮在一個(gè)大氣壓下液態(tài)鋁的凝固，對(duì)于不同程度的過冷度，即：T=1，10，100和200，計(jì)算：(a)  

12、60; 臨界晶核尺寸；(b)    半徑為r*的晶核個(gè)數(shù)；(c)    從液態(tài)轉(zhuǎn)變到固態(tài)時(shí)，單位體積的自由能變化G*（形核功）；(d)    從液態(tài)轉(zhuǎn)變到固態(tài)時(shí)，臨界尺寸r*處的自由能的變化 Gv。鋁的熔點(diǎn)Tm=993K，單位體積熔化熱Lm=1.836×109J/m3，固液界面比表面能=93mJ/m2，書中表6-4是121mJ/m2，原子體積V0=1.66×10-29m3。2、（本題8分）從所示NiO-MgO二元相圖， 確定某成分范圍的材料，在2600完全熔化，而使它們?cè)?300不熔化； 計(jì)算NiO-20mol%MgO陶瓷在2200時(shí)NiO的相對(duì)量。裝 訂 線裝 訂 線 內(nèi) 不 要 答 題學(xué) 號(hào)姓 名班 級(jí)3、（本題8分）圖為某三元固態(tài)互不溶解共晶系的投影圖，當(dāng)成分為F的材料從高溫液相冷卻到室溫的過程中， 畫出冷卻曲線及標(biāo)明可能的反應(yīng)； 列出計(jì)算初晶A相相對(duì)含量的公式； 指出二元共晶線和三元共晶點(diǎn)。3、（本題9分）碳鋼和鑄鐵是最為廣泛使用的金屬材料，鐵碳相圖是研究鋼