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1、第一章 原子结构与键合1、说明量子力学中有关原子结构的玻尔模型和几率波模型。2、给出下列离子的电子组态：Fe2+, Fe3+, Cu+, Ba2+, Br-, S2-。3、对于 K+Cl-离子对，吸引能 EA和排斥能 ER分别表示为：计算平衡距离 r0和结合能 E0。 （提示：净能对原子间距 r 的微分为 0 时，r= r0。r 的单位为 nm）4、净能有时可表示为其中，r 为离子间距，C，D 和 r 为常数。试推出结合能 E0对于平衡距离 r0的表达式。5、计算下列化合物中，离子键的百分含量：TiO，ZnTe，CsCl，InSb，MgCl。6、下列物质含有何种键：黄铜（brass） 、橡胶（
2、rubber） 、金刚石（diamond） 、SiO2、单晶 Si、NaCl。7、 HF （hydrogen fluoride）的分子量小于 HCl （hydrogen chloride） ，为什么 HF 具有比 HCl 更高的沸点。8、画出下列物质单体单元的结构图：（1）聚乙烯（polyethylene PV） ；（2）聚四氟乙烯（polytetrafluorethylene PTFE） ；（3）聚苯乙烯（polystyrene PS） ；（4）聚甲基丙烯酸甲酯 俗有机玻璃（polymethyl methacrylate PMMA） 。9、 （1）计算聚乙烯结构单元的分子量；（2）聚乙烯的数
3、均分子重量为 1,000,000 g/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) 2.144 g/cm3, 51.3%; ii) 2.215 g/cm3, 74.2%. 计算晶态聚四氟乙烯和非晶态聚四氟乙烯的密度。简述高分子链结构的形态特征以及与性能的定性关系。rEA436. 1961086. 5rER)exp(rDrCEN第二章 固体结构1、锆（Zr，Zirconium）具有 HCP 结构，密度为 6.51 g/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 0.1345 nm，密度为 12
4、.41 g/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 0.1542 nm。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
5、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.031;321 ;331 ;210;121;101).321();221 ();131 ();210();211();110(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
6、 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 1.08 eV/atom、7.65 g/cm3、55.85 g/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、
7、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 5 x 1013/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 = 2.8 x 10-10 m） 。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；242Gbds111211161123)3(211611261102)2(0011112 1112) 1
8、(aaaaaaaaa1012ab v )111(),111(),111 (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：（单选）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，100C 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
9、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？。 （单选）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。 （单选）A 是 B 否8、发生共晶转变的液相，其成分一定是共晶成分。 （单选）A 是 B 否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。 （单选）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
10、意图） 。10、匀晶、共晶和包晶转变有何共同特点？（单选）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？（单选）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？（单选） 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？（单选
11、）A 是 B 否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：（多选）A、铁素体是碳溶解于 -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 -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 -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：（单选）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：（单选）A、珠光体P +二次渗碳体
12、 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。 （单选）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)。 （单选）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。 （单选）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。 （单选）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
13、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？（多选）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？（单选）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
14、晶核有可能继续长大，也有可能消失（熔化） 。a 是 b 否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，角越小，形核越容易。这是因为（下述说法哪些正确？） （多选）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。(单选)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。(单选)a 是 b 否
15、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。a 是 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。 a 是 b 否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。a 是 b 否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。a 是 b 否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。a 是 b 否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。a 是 b 否16、已知 Mg(镁)在 Al(铝)中的扩散常数 D0 = 1.210-4 m2/s，扩散激活能 Q =131000 J/mol, 500时扩散系数 D = 1.810-13 m2/s，问 400时 Mg 在 Al 中的扩散系数 D 是多少？ a 8.110-15 m2/s b 1.810-13 m2/s c 2.810-11 m2/s17、怎样理解扩散原子对基体造成的晶格畸变越大，扩散则越容易。 （单选）a 扩散原
