材科基习题 - 雨课堂

原子结构 (1)

1. 波函数的模的平方代表电子出现的概率，这种说法对不对?（√）
2. 电子的量子数有（主量子数√、轨道量子数√、磁量子数√、自旋量子数√）
3. 基态电子服从的规律是（泡利不相容原理√、能量最低原理√、洪特规则√）

晶体的宏观对称性 (1)

1. 晶体的宏观对称性特征是（晶体是凸多面体√、晶体具有宏观均匀性√、晶体具有确定的熔点√、晶体是各向同性的×【晶体具有各向异性】）

晶体的微观对称性 (1)

1. 晶体的微观对称性描述的是晶体中原子的具体排列方式（√）
2. 晶格的特征有（原子排列呈现平移周期√、晶体结构是基本单元的复制√、不同的晶体原子规则排列的具体形式是不同的√）

第一周作业

1. 1.2（对一个质量为 m，在势能为 V 的力场中运动的微粒，波函数 ψ 和粒子运动的稳定态相联系，若 ψ 是波动方程的和理解，则每一个这样的解 ψ 都表示微粒运动的一个稳定态，与每一个 ψ 相应的常数 E，就是微粒在该稳定态的能量，ψ²dτ 就是微粒出现在体积元 dτ 内的几率。）10’(10’)
2. 1.10（金属元素外层价电子摆脱原子核束缚而成为“自由电子”，为金属原子所共有并在三维空间运动，这种金属正离子与“自由电子”之间的相互作用构成金属键。
   由于存在自由电子，金属具有高导电、导热性；自由电子能吸收光波能量，产生跃迁，从而表现出有金属光泽、不透明；金属正离子以球形密堆积方式组成，晶体原子间可滑动，表现出有延展性。）9’(10’)

空间点阵

1. 以下对空间点阵描述正确的是（空间点阵是几何图形√、空间点阵是有限大的×、空间点阵描述晶格的平移周期性√、空间点阵与晶格可以是不同的√）
2. 晶体结构等于（空间点阵 + 基元√、空间点阵×、基元×）
3. 基元选择的依据是（化学成分相同√、内部结构相同√、周围环境相同√、最小×）

六方晶系晶面指数确定

晶体的结构参数

1. 晶体的结构参数是基于（刚球模型√、球棍模型×）
2. 原子半径是固定的（×）
3. FCC 晶胞中原子数是（2×、3×、4√、6×）
4. 原子的堆垛是（理解不同晶体具有不同致密度的一种方式√、晶体由一系列平行的晶面构建的√）
5. FCC 的堆垛方式是（密排面 (111) 的堆积√、ABCABC√、ABABAB×）
6. 晶体中常见的间隙类型有（八面体间隙√、四面体间隙√、六面体间隙×）

点缺陷的性质

1. 点缺陷的类型有（置换原子√、间隙原子√、空位√）
2. 以下对于空位描述正确的是（空位是热力学稳定的缺陷√、没有空位的晶体是最稳定的×、温度升高，晶体中的空位浓度降低×）
3. 以下对空位描述正确的是（空位一旦形成，就不会移动×、空位可以运动√、空位的浓度是保持动态平衡√、空位的运动没有任何阻力×）
4. 获得过饱和空位的方法有（淬火法√、辐照√、塑性变形√、加热材料×）
5. 点缺陷影响材料哪些性质（使得材料的密度发生变化√、使得离子晶体电导率增加√、对金属电阻没有任何影响×、改善材料的强度√）

位错的分类

1. 位错的基本类型有（螺型位错√、刃型位错√、混合位错×）
2. 以下对于刃型位错描述正确的是（刃型位错没有半原子面×、刃型位错只能是直线×、刃型位错线和滑移方向垂直√、刃型位错的弹性畸变区既正应变，也有切应变√）
3. 以下对于螺型位错描述正确的是（螺型位错处原子为轴对称√、螺型位错只能在滑移面上移动×、螺型位错可以是曲线×、螺型位错平行于滑移矢量√）

位错的共同特点和柏氏矢量

1. 以下对位错线描述正确的是（位错线是晶体中已滑移区和未滑移区的分解√、位错线可以在晶体内部中断×、位错线可以在晶体内连接成网络√、位错线在晶体中不能形成位错环×）
2. 以下对于位错滑移和攀移描述正确的是（螺型位错的滑移面不是唯一的√、只有刃型位错才能发生攀移√、螺型位错滑移时，位错移动方向平行于位错线×、攀移时，位错移动方向垂直于位错线√）
3. 柏氏矢量是（晶格矢量√、任意矢量×） 柏氏矢量描述的是（滑移变形的大小和方向, 即滑移矢量√、只描述了滑移的方向×）
4. 以下对于柏氏矢量描述正确的是（一根位错只有一个柏氏矢量√、位错在移动过程中柏氏矢量可以变化×、柏氏矢量的模反映了位错带来的弹性畸变程度√）

作用在位错上的力和位错的能量

1. 作用在位错上的力正确的是（是一个假想力√、垂直于位错线，指向未滑移方向√、是单位长度位错线上的力√、位错线的不同部位，作用在位错上的力是不同的×）
2. 位错的能量与什么有关（与位错柏氏矢量的模的平方成正比√、位错线的长度√、是正刃型位错还是负刃型位错×）
3. 位错的线张力是（使得位错线变短的假想力√、沿着位错线的方向√、垂直于位错线×）
4. 以下叙述错误的是（位错的长度长一些没有关系，不会有变短的趋势√、位错的线张力沿着位错线的方向，试图将位错拉直×、如果让位错弯曲，所需加的切应力与位错的曲率半径成正比√）

面缺陷的类型

1. 按照界面两边物质状态，面缺陷分为（表面√、晶界√、相界√）
2. 按照晶粒两边的取向分，晶界分为（大角度晶界√、小角度晶界√、共格界面×）
3. 相界分为（共格界面√、非共格界面√、半共格界面√）
4. 小角度晶界的界面模型为（位错√、重合位置点阵×、小岛模型×）
5. 共格界面上（两相原子一一对应√、界面上有刃型位错出现×、两相的原子没有什么对应关系×）

界面的移动

1. 界面移动的驱动力来自于系统自由能的下降（√）
2. 界面移动的驱动力来自于（不同晶粒之间机械储能的不同√、界面由弯曲变平直的需求√、界面由平直变弯曲的需求×）
3. 阻碍界面移动的因素有（界面处溶质原子的存在√、晶体中的第二相粒子√、升高温度×）

相图测试题 2 - 相图的定义

1. 相图是（表示材料相的状态和温度及成分关系的综合图形√、根据给定的成分、温度可以确定材料所处的相的状态√、相图中的状态是热力学平衡态√、相图里描述相的状态不一定是自由能最低的状态×）
2. 化学热力学平衡是指（温度平衡√、机械平衡√、化学平衡√）
3. 相平衡的时候（dG=0√、μβ2=μα2√、组元在不同相里面的化学位可以不同×）

阶段性测验 2 客观题部分（60 分）

1. 相是指（系统中成分相同的部分√、系统中结构相同的部分√、系统中性能均匀一致的部分√）
2. 组织是（相的聚集态√、晶粒的聚合态×、晶体中原子的排列方式×）
3. 气体只能是单相（√）
4. 包晶相图是（ ×、 ×、 √）
5. 以下叙述正确的是 (α-Fe 是面心立方结构的铁×、铁素体是 c 在 α -Fe 中的间隙固溶体√、奥氏体是 c 在 γ -Fe 中的间隙固溶体√、奥氏体中碳固溶度远高于铁素体中的碳固溶度√)
6. α-Fe 转变为 γ -Fe 的温度为（912√、910×、812×、930×）
7. 共析钢的含碳量为 %（0.77√、0.88×、0.75×、0.78×）
8. 纯铁含碳量（小于 0.0218%√、小于 0.02%×、小于 0.00218%×）
9. 以下对铁描述正确的是（含碳量高于 2.11% 的铁碳合金√、发生共晶转变的铁碳合金√、含碳量高于 2% 的铁碳合金×）
10. 超高碳钢是指（含碳量介于 1.3-2.11% 的铁碳合金√、含碳量高于 1% 的铁碳合金×、含碳量高于 0.9% 的铁碳合金×）

固态相变测试（过饱和固溶体）(1)

1. 固态相变的特点是（相变阻力大√、原子迁移速度慢√、一般都是非均匀形核√、新相和母相有时有取向关系√）
2. 级相变的特点是（不同相之间自由能对温度的微分不相等√、有相变潜热√、体积不发生变化×）
3. 可以发生过饱和固溶体的合金相图的特点是（固溶体的固溶度随温度变化√、固溶体的固溶度和温度没有关系×、高温时，固溶体固溶度高，低温时，固溶体固溶度低√）
4. 利用过饱和固溶体的分解，可以使得材料如下哪些性能发生变化（材料的强度不变×、材料的强度下降×、材料的强度增加√）
5. 利用过饱和固溶体分解的具体工艺是:（先将材料加热到固溶度曲线以上进行固溶处理，然后急冷，再将材料进行低温热处理√、先将材料加热到固溶度曲线以下进行固溶处理，然后急冷，再将材料进行低温热处理×、先将材料加热到固溶度曲线以上进行固溶处理，然后缓冷，再将材料进行低温热处理×、先将材料加热到固溶度曲线以上进行固溶处理，然后急冷，再将材料进行高温热处理×）
6. 淬火处理过程是（将试样在固溶度以上进行固溶处理后，移至水中冷却√、将试样在固溶度以上进行固溶处理后，移至液氮中冷却√、将试样在固溶度以上进行固溶处理后，移至空气中冷却×）
7. 时效过程的参数包括（时效温度√、时效时间√、冷却方式×）

阶段性检测 1

1. 从化学键的角度解释为什么共价结合的晶体硬度较高，不导电。(5 分)
2. 在立方晶系晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向:(001)110
3. 晶向指数几何上的含义是什么? (5 分)
4. 图中彩色晶面为哪个晶面, 标出其晶面指数 (15 分)
5. 为什么 Cu 和 Ni 可以形成无限固溶体? (10 分)
6. 画一个方形位错环，并在这个平面. 上画出柏氏矢量及位错线方形，使柏氏矢量平行于位错的任意一条边，指出位错线段的性质。该位错环运动到边界，产生 4b 的变形，这种说法对吗，为什么 (10 分)
7. 为什么位错分为刃型位错和螺型位错两种? (10 分)
8. 分析以下位错反应能否进行 (15 分)
9. 用箭头标出以下晶界的移动方向 (15 分)

阶段性测验主观题部分（40 分）

1. Fick 扩散第二定律的物理意义是什么? (5 分)
2. 碳含量为 0.85 的普通碳钢加热到 900°C 在空气气中保温 1h，外层碳浓度降到零。假如要求零件表面的碳浓度为 0.8，表面应车去多少深度。(列出计算公式, 说明思路即可) (10 分)
3. 相图中每一一个点代表什么含义? (5 分)
4. Pb-Sn 相图，刚冷到 183°C 时，含 Sn 为 30% 的合金中相的含量是多少 (10 分)
5. 指出下列相图的错误，并更正。(5 分)
6. 标出图中 p 点的成分。(5 分)