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1、2017年内蒙古农业大学材料科学基础复试仿真模拟三套题一、名词解释1 位错【答案】位错是指晶体中的一维缺陷或线状缺陷。 2 中间相【答案】中间相是指合金中组元之间形成的、与纯组元结构不同的相。在相图的中间区域。二、简答题3 分别叙述下列组图中的图1（b ）、（c ）、（d ）中三条曲线的物理意义，并在此基础上说明形成成分过冷的条件。 图1【答案】图1（b ）中，曲线表示边界层附近的温度分布；图1（c ）中，曲线表示边界层中的浓度分布；图1（d ）中，曲线表示边界层中的熔点随距离变化的曲线。如果图1（b ）、（d ）中的曲线相交时则会有成分过冷，即当边界层中温度梯度与边液相实际温度即界层浓度分布
2、曲线相切时，是成分过冷的临界条件。如图2阴影部分区域可以发生成分过冷，当温度分布曲线斜率小于切线斜率时则有成分过冷。 图2 4 为什么单相金属的晶粒形状在显微镜下多为六边形？【答案】在晶粒互相接触的二维图形中，晶界的交叉点应是由3根晶界相交，如果是4根以上晶界相交，从能量降低即交叉点处微元面积中晶界总长最短的原则出发，通过几何分析可以得出1个四叉晶界一定会自发分解为2个三叉晶界。在三叉交点处，3个晶界必然会自发调整位置以实现界面张力的力学平衡，其数学表示式为： 为满足上式的晶界交叉点的力学平衡关系，晶界并不要求一定是直的，仅要求在结点处，3个晶界切线枝晶间的夹角满足上式。如果考虑单相合金，设定
3、3个晶界能相等，则结点处的平衡条件是所以单相金属的晶粒形状在显微镜下多为六边形。 5 什么是金属的加工硬化现象？【答案】金属材料在塑性变形过程中，所施加的流变应力随应变量的增大而不断增大的现象，称为加工硬化。或金属材料经冷塑性变形后，其强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象，称为加工硬化。 6 简述聚合物晶体形态和金属晶体形态的异同。【答案】聚合物的晶体以各种形式存在，如单晶、球晶、串晶、柱晶和伸直链晶等。（1）单晶。凡是能够结晶的聚合物，在适当的条件下都可以形成单晶。单晶只能从极稀的聚合物溶液（浓度一般低于0.01%）, 加热到聚合物熔点以上，然后十分缓慢地降温制备。得到的单晶只是几个微米到几
4、百微米大小的薄片状晶体，但是具有规则外形。单晶的晶片厚度约为方向的，而聚合物分子链一般有几千条以上，因此认为晶片中分子链是折叠排列的。（2）球晶。聚合物从浓溶液或熔体冷却时，往往形成球晶一一一种多晶聚集体。依外界条件不同，可以形成树枝晶、多角晶等。球晶可以生长得很大，最大可达到厘米级，用光学显微镜很容易在正交偏振光下观察到球晶呈现的黑十字消光图形。球晶中分子链总是垂直于球晶半径方向。（3）串晶。在应力作用下的聚合物结晶，一般不一定形成球晶，而是形成纤维状晶体。这种晶体中心为由伸直链构成的微束原纤结构，周围申着许多折叠链片晶。随着应力的增大和伸直链结构增多。其力学强度提高。具有这种结构的制品，由
5、于没有球晶那种散射作用而呈透明状。且与聚合物的相对分子质量无关，只取决于结晶时的温度和热处理条件。晶片中分子链是垂直于晶面（4）柱晶。聚合物熔体在应力作用下冷却结晶时，若是沿应力方向成行地行成晶核，由于晶体生长在应力方向上受到阻碍，不能形成完善的球晶，只能沿垂直于应力方向生长成柱状晶体。（5）伸直链晶体。聚合物在极高的压力下结晶，可以得到完全由伸直链构成的晶片，称为伸直链晶体。实验发现，在0.5GPa 压力下，200C 时，让聚乙烯结晶200h , 则得到晶片厚度与分子链长度相当的晶体，晶体密度为由于伸直链可能人幅度提高材料的力学强度，因此提高制品中伸直链的含量，是使聚合物力学强度接近理论值的
6、一个途径。 7 图1为两种材料中原子结合的键能曲线，回答，（1）哪种材料的弹性模量大？（2）哪种材料的热膨胀系数大？（3）依据图1, 示意画出两种材料的键力曲线。 图1【答案】（1）B ；（2）A ；（3）见图2: 图2 8 简述固态相变与液态相变的相同点与不同点。【答案】（1）相同点：都是相变，由形核、长大组成。临界半径，临界形核功形式相同。转变动力学也相同。（2）不同点：形核阻力中多了应变能一项，造成固态相变的临界半径及形核功増大；新相可以亚稳方式出现；存在共格、半共格界面，特定的取向关系；非均匀形核。三、计算题9 如果外加应力是均匀分布的，求作用于任意位错环上的净力。【答案】一般情形下位错受力公式为又因为外加应力均匀分布，都为常一、名词解释考研试题
