材料科学基础作业题文档格式.docx
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（4）聚甲基丙烯酸甲酯[俗]有机玻璃
（polymethylmethacrylatePMMA）。
9、
（1）计算聚乙烯结构单元的分子量；
（2）聚乙烯的数均分子重量为1,000,000g/mol，计算其数均聚合度。
10、两种聚四氟乙烯样品的密度及其晶化率如下：
i）2.144g/cm3,51.3%;
ii）2.215g/cm3,74.2%.
计算晶态聚四氟乙烯和非晶态聚四氟乙烯的密度。
11、简述高分子链结构的形态特征以及与性能的定性关系。
第二章固体结构
1、锆（Zr，Zirconium）具有HCP结构，密度为6.51g/cm3，
（a）计算晶胞体积；
（b）如果c/a为1.593，计算c和a。
2、铑（Rh，Rhodium）的原子半径为0.1345nm，密度为12.41g/cm3。
判定其晶体结构属于FCC，还是BCC？
3、在立方晶胞中画出下列晶向：
4、在立方晶胞中画出下列晶面：
5、确定下图中晶向和晶面的指数。
6、计算比较FCC中[100]、[110]、[111]晶向的线密度。
7、计算比较BCC中（100）、（110）晶面的面密度。
8、确定FCC铂（Platinum，Pt）的（113）晶面的一级衍射角（即n=1），X射线波长为0.1542nm。
9、说明原子结构和晶体结构的差别。
10、解释为什么多晶材料的性质通常是各项同性。
11、解释以下基本概念
合金、相、固溶体、极限电子浓度、电子化合物、超结构。
12、试比较间隙固溶体、间隙相和间隙化合物的结构和性能特点。
7、FeAl为电子化合物，计算其电子浓度，画出晶胞及（112）面的原子排列图。
13、下列合金相为何种类型
FeCo、Cr7C3、Mg2Pb、WC、FeAl、Cu3Al、Fe4N、Fe3C。
第三章缺陷
1、解释以下基本概念
肖脱基空位、弗仑克尔空位、刃型位错、螺型位错、柏氏矢量、位错密度、位错的滑移及攀移、弗兰克-瑞德源、汤普森四面体、位错反应、扩展位错、表面能、界面能、重整位置点阵、失配度、对称倾侧晶界、非共格晶界。
2、计算Fe在850o时，每立方米体积中的空位数。
已知Fe在850o时的空位形成能、密度及原子重量分别为1.08eV/atom、7.65g/cm3、55.85g/mol。
3、如图，在晶体的滑移面上有一柏氏矢量为b的位错环，并受到一均匀切应力t。
（1）分析该位错环各段位错的结构类型；
（2）分析各段位错线的受力情况；
（3）在t的作用下，该位错环将如何运动？
4、面心立方晶体中，在（111）面上的单位位错
在（111）面上分解为两个肖克莱不全位错，请写出该位错反应，并证明所形成的扩展位错的宽度由下式给出：
（G切变模量，g层错能）
5、判断下列位错反应能否进行？
若能进行，试在晶胞上作出矢量图。
6、试分析在（111）面上运动的柏氏矢量为的螺型位错受阻时，能否通过交滑移转移到面中的某个面上继续运动？
为什么？
7、根据晶粒的位相差及结构特点，晶界有哪些类型？
有何特点属性？
8、直接观察铝试样，在晶粒内部位错密度为5x1013/m2，如果亚晶间的角度为5o，试估算界面上的位错间距（铝的晶格常数为a=2.8x10-10m）。
第五章二元相图
1.合金系统的自由度F的含义是：
（单选）
A、可以使合金状态改变的因素数；
B、保持合金平衡状态不变的前提下，可以独立改变的因素数；
C、够使系统发生变化的最大因素数。
2.自由度F=0的含义是：
A、任何因素的变化都会造成系统平衡状态的变化；
B、没有任何因素可以引起系统状态变化；
C、这样的系统状态不存在。
3.纯金属凝固时，（多选）
A、冷却曲线（温度-时间）是水平的；
B、系统自由度F=0；
C、纯金属凝固是在恒温下进行的。
4.在平衡条件下，100˚C的纯水处于（单选）
A、液态；
B、气态；
C、气、液二相共存状态。
5、下列说法哪些是正确的？
（多选）
A、温度高于液相线的合金为液态；
B、温度低于液相线的合金为固态；
C、温度低于固相线的合金为固态;
D、温度高于固相线的合金为液态。
6、非平衡凝固的匀晶合金一般会出现什么现象？
。
A、组织、成分均匀化；
B、成分不均匀，出现树枝状偏析；
C、与平衡凝固的合金组织、成分一样，没有区别。
7、在共晶合金系中，只有共晶成分的合金才能发生共晶转变。
A是
B否
8、发生共晶转变的液相，其成分一定是共晶成分。
9、根据Pb-Sn相图，应用杠杆定律计算40%Sn合金的共晶组织中的a相占全部合金的相对量。
A、22.16%；
B、45.5%；
C、40%
提示：
40%Sn合金由初生的a相（先共晶a）和共晶体组成，
共晶体又由a相和b相组成（见示意图）。
10、匀晶、共晶和包晶转变有何共同特点？
A、这三个转变都是在恒温下进行的；
B、这三个转变的反应相中都有液相，而生成相都是固相；
C、这三个转变都不是恒温转变。
11、共晶和共析转变有何共同特点？
（多选）
A、都是由一个相同时转变成二个相；
B、都是恒温转变；
C、生成相都是固相。
12、共析与包析转变有何不同？
A、都是固态转变；
B、都是恒温转变；
C、共析转变是由一个固相转变成二个固相，包析转变则相反。
13、熔晶与偏晶转变都是恒温转变吗？
A
是
B
否
14、在分析相图时可以将稳定化合物看作一个组元，从而将复杂相图分成若干个简单相图。
你认为分析复杂相图时这是必须的吗？
A
1、说明下列基本概念
工业纯铁、碳钢、铸铁、包晶转变、共晶转变、共析转变、a-Fe、铁素体、g-Fe、奥氏体、一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、珠光体、莱氏体。
2、下列说法正确的是：
A、铁素体是碳溶解于α-Fe中形成的固溶体，具有体心立方晶体结构；
B、渗碳体是碳溶解于γ-Fe中形成的固溶体，具有体心立方晶体结构；
C、奥氏体是碳溶解于γ-Fe中形成的固溶体，具有面心立方晶体结构。
3、亚共析钢的含碳量范围是：
A、0.0218%~0.77%C；
B、0.77%~2.11%C；
C、2.11%~4.3%C。
4、共析钢的室温组织是：
A、珠光体P+二次渗碳体Fe3CII；
B、珠光体P（100%）；
C莱氏体Ld’（100%）。
5、计算1148℃共晶转变刚结束时莱氏体中渗碳体Fe3C的相对量。
A、52%；
B、60%；
C、48%。
6、计算室温时莱氏体中渗碳体Fe3C的相对量（室温铁素体的含碳量看作0）。
A、48.23%C；
B、52.77%C；
C、64.47%。
7、随着含碳量的增高，亚共析钢的。
A强度、硬度升高，塑性下降；
B塑性升高，强度、硬度下降；
C强度、硬度和塑性都升高。
8、对于过共析钢，含碳量越高。
A钢的强度、硬度越高，塑性越低；
B钢的强度、硬度越低，塑性越高；
C钢的硬度越高，强度和塑性越低。
第六章扩散与凝固
一、概念
结构起伏、能量起伏、过冷度、晶胚、临界晶核、临界形核功、均匀形核、非均匀形核、光滑界面、粗糙界面；
质量浓度、自扩散、互扩散、下坡扩散、上坡扩散、稳态扩散、非稳态扩散、扩散系数、扩散通量、柯肯达尔效应。
二、选择题
第六章凝固与扩散
1、金属液体在熔点温度保温，则（c）
a需要很长时间才能结晶；
b到熔点温度就会结晶；
c永不结晶。
2、下述哪些现象结晶时出现？
a在低于熔点的温度下结晶才能进行；
b结晶时有热量放出；
c液态金属冷却到熔点时就开始结晶。
3、形成临界晶核时需要的形核功由什么提供？
a由外界加热提供；
b由能量起伏提供；
c由体积自由能提供。
4、临界晶核有可能继续长大，也有可能消失（熔化）。
a
b
5、在相同过冷度的条件下，（下述说法哪些正确？
）（多选）
a非均匀形核比均匀形核的形核率高；
b均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径；
c非均匀形核比均匀形核的形核功小；
d非均匀形核比均匀形核的临界晶核体积小。
6非均匀形核时，θ角越小，形核越容易。
这是因为（下述说法哪些正确？
a临界晶核的体积和表面积越小；
b形核需要的过冷度越小；
c需要的形核功越小。
7、在负的温度梯度下，晶体生长以平面状前推进。
a是
b否
c不能确定
8、形核率越高、晶体生长速率越小，最后得到的晶粒越细小。
a是
c不能确定
9、快速凝固技术能获得的新材料有：
非晶态合金，超细晶态金属或合金。
a是
b否
10、单向凝固要求不仅具有正温度梯度，而且温度梯度要很大。
b否
11、制取单晶体的技术关键是保证液体结晶时只有一个晶核。
12、对于浓度不均匀的固溶体中的扩散，溶质原子的扩散属于互扩散，溶剂（基体）原子的扩散则属于自扩散。
13、在稳态扩散过程中，扩散组元的浓度C只随距离x变化，而不随时间t变化。
14、在非稳态扩散过程中，扩散组元的浓度C也是只随距离x变化，而不随时间t变化。
15、扩散系数D是描述扩散速度的重要物理量，D值越大则扩散越慢。
16、已知Mg（镁）在Al（铝）中的扩散常数D0=1.2×
10-4m2/s，扩散激活能Q=131000J/mol,
500℃时扩散系数D=1.8×
10-13m2/s，问400℃时Mg在Al中的扩散系数D是多少？
a
8.1×
10-15m2/s
b
1.8×
1
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