南京航空航天大學《材料科學基礎》答案

1/1南京航空航天大學《材料科學基礎》答案b.doc二。

?二O一二學年第二學期

命題教師：張平則試卷類型:試卷：B

一、名詞解釋（每小題4分，總計24分）

1、內(nèi)部原子排列無序（短程有序）的固體材料.

2

、液固界面附近由于溶質重分配而使固溶體實際熔點升高從而使過冷度增大的現(xiàn)象。

3

、在周期表中,大約有40多種元素具有兩種或兩種以上的晶體結構，即具有同素異晶性，或稱多晶型性。它們在不同的溫度或壓力范圍內(nèi)具有不同的晶體構，故當條件變化時，會由一種結構轉變?yōu)榱硪?種結構稱為多晶型性轉變或同素異構轉變。

4

、是指金屬或合金中成分、結構和性能相同，并與其它部分有界面分開的均勻組成部分。

5

、由兩種或兩種以上單體參加的加聚反應,稱為共聚反應，所得產(chǎn)物稱為共聚物。

當一個相完全分解成三個新相，或是一個相在分解成兩個新相的過程時，它們之間的成分和相對量的關系滿足重心定律。

吼=01x100%

°PM

CR

、

X100%吧號X100%

二、簡答題（每題5分，總計30分）

1、材料的許多性能在很大程度上取決于原了結合鍵。根據(jù)結合力的強弱E把結合鍵分為兩大

南京航空航天大學

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課程名稱：《材料科學基礎（上）》參考答案及評分標準

類。一次鍵：結合力較強（依靠外殼層電了轉移或共享而形成穩(wěn)定的電子殼層），包括離

了鍵、共價鍵和金屬鍵。二次鍵：結合力較弱（依靠原了之間的偶極吸引力結合而成）,包

括分子鍵和氫鍵。

2、晶體的宏觀對稱性中，只有以下八種最基本的對稱元素，即I?、I?、L\L\L\i、m、

Lj4o

3、體心立方、面心立方和密排六方；四面體間隙和八面體間隙。

4、⑴主鏈結構：①主鏈若全部由單鍵組成，則鏈柔順性好；②若主鏈含有-淀數(shù)量的芳雜環(huán)

時,因芳雜環(huán)不能內(nèi)旋轉，所以鏈柔順性很差，基本上都屬于剛性鏈.③當主鍵含有孤立雙

鍵時（即相鄰雙鍵間至少被兩個以上的單鍵所隔開），鏈的柔順性較不含雙鍵好.相反,若

主鏈中含有共輒雙鍵，則主鍵中各單鍵也失去了內(nèi)旋轉的能力，高聚物呈現(xiàn)出很大的剛性.

⑵側基性質：①側基具有極性時，分子間力增大，內(nèi)旋轉受阻，則鏈的柔順性下降；②側

基體積越大，內(nèi)旋轉受阻程度越大,則鏈的柔順性下降；③側基在主鏈中對稱性越好，鏈的

柔順性提高。

5、Be3A12［Si6018］基本結構單元是6個徒氧四面體形成的六節(jié)環(huán)，六節(jié)環(huán)之間靠A13+和

Be2+連接，A13+的配位數(shù)為6,與硅氧網(wǎng)絡的非橋氧形成［A106］八面體;Be2+配位數(shù)為4,構成［Be04］四面體.在上下疊置的六節(jié)環(huán)內(nèi)形成了巨大的通道,可貯有K+、Na+、Cs+離子

及H20分了，使綠寶石結構成為離了導電的載體。

6、過冷是金屬凝固的必要條件。用dGWO作判據(jù)：

ZlG=ZJH-TZIS=-Lm-T（-Lm）/Tm=Lm（T—Tm）/Tm=LmZlT/Tm

T扁溫度

靠近熔點處液相與固相之間的自山能差。忽略r&和G線的曲率

三、作圖簡答題（總計10分）

1、（5分）

四、計算分析題（總計36分）

1、（10分）

當過冷金屬熔液中晶胚出現(xiàn)時，一方面使體系的體積自由能降低，另一方面又增加了表面能,因此體系總自由能的變化為：

ZG=ZGv?V+oA

式中v是液、固兩相單位體積自由能差，為負值；。是晶勝單位面積表面能，為正值；V

和A分別是晶勝的體積和表面積。

/G隨晶核半徑的變化如下圖所示

臨界晶核半徑為r*=—2o/』Gv，對應的形核功為NG*=（o?A*）/3,要使2GV0,須依靠體系的能量起伏。

a?"％6.69-045

6.69-

0.0008

=93%,屋3°"%=7%2、(16分)

CDS：共析轉變，C：共晶轉變

含量:

077-045

F?wt%=----=42%,P?以％=58%

0.77-0.0008

(2)相：a,Fe3C,

組織:P+F

3、(10分)

(1)共晶相圖

(2)相：A、B、C