2012硕士研究生复试专业课试题(材科)

考试科目代码： 223 考试科目名称：材料科学基础

请注意：答案必须写在答题纸上（写在试卷上无效）。 一、填空题（每空1分，共25分） 1、在多电子的原子中，核外电子排布遵循________、_______和洪德规则三个原则。 2、根据晶体学点阵参数的相互关系，将空间点阵分为____大晶系，共有____种布拉菲格子。 3、面心立方的密排面是_______，密排晶向是__________。 4、体心立方的配位数是_______，致密度为_________。 5、面心立方（110）晶面的间距为（设点阵常数为a）_____，面心立方的倒易点阵是_______。 6、在位错发生滑移时，请分析刃位错、螺位错和混合位错的位错线l与柏氏矢量b、外加切应力τ之间的夹角关系。 类型 b 与 l τ 与 b τ与 l 刃位错 螺位错 混合位错 7、位错运动的两种基本形式是_____、_____。 8、材料中发生扩散的驱动力是___________。 9、在多晶体塑性变形时，至少需要 个独立的滑移系。 10、由Clausius-Clapeyron方程可知，随着压力的增加，γ-Fe转变为α-Fe的温度 。 11、再结晶结束后发生晶粒长大的驱动力主要来自 。 二、名词解释（每题4分，共12分） 12、弗伦克尔（Frenkel）缺陷； 13、柯肯达尔（Kirkendall）效应； 14、固溶强化。 三、简答分析题（每题6分，共30分） 15、平整型界面晶体的长大可以看成是以二维晶核向晶体表面覆盖的方式进行，设二维晶核为圆柱体结构（如下图所示），其截面直径为d，高度为h，证明二维晶核的临界形核直2径为：d*。（注：表示固液两相之间的界面能，ΔGV表示结晶过程中的体积自由GV能变化） 16、什么是置换固溶体？影响置换固溶体溶解度的因素有哪些？形成无限固溶体的必要条件是什么？ 17、何为细晶强化？细晶强化的机理是什么？在金属结晶过程中，获得细晶粒的措施主要有哪些？ 共 2 页 第 1 页

请注意：答案必须写在答题纸上（写在试卷上无效）。 18、在同一晶胞中画出Miller（密勒）指数为(123)的晶面和[211]的晶向。 aa19、分析位错反应a[100]a[010][111][111]能否发生？（要求写出判断依据）。 22四、计算题（共6分） 20、假设晶体内部原子从A处迁移到B处，在500°C时的跳跃频率（Γ）为5×108次/s，800°C时的跳跃频率为8×108次/s，请计算扩散激活能Q。 五、综合题（共27分） 21、根据下图所示的Ag－Cu二元合金相图。 （1）写出图中的液相线、固相线、α和β相的固溶度曲线以及三相恒温转变线；（5分） （2）求w(Cu)=60%的Ag-Cu合金（yy线）在M点对应温度下液相和β相的相对含量；（5分） （3）画出上述合金的冷却曲线，并在冷却曲线上标出相应的相以及存在的相变，以及室温组织示意图。（5分） （注意：画图时请在冷却曲线上标注与图中yy线旁边注明的1、2(2’)、3等对应的关键点） （4）英磅的银币中含有92.5wt.%的Ag和7.5wt.%的Cu，试根据Ag-Cu相图，说明选择这一成分，而不是纯Ag制造银币的原因。（5分） 22、 结合自己的学习和工作实际，谈谈材料科学基础理论知识在生产实践和科研工作中的地位和作用。（7分） 共 2 页 第 2 页