发布时间 : 星期五 文章材料科学基础试题库选题更新完毕开始阅读c2a91721482fb4daa58d4bf0
23．架状结构中每一个氧都是＿＿＿,整个结构就是由＿＿＿连接成的三维骨架.石英族(即硅石)晶体属于架状结构,通式为＿＿＿,它有3种基本结构: ＿＿＿, ＿＿＿和＿＿＿,每一种都有2种或3种变体.24．α-石英，β-石英,β-鳞石英和β-方石英结构上有何不同？ 25．晶体与非晶体在X射线衍射图和电子衍射图上衍射结果有何不同？并给予解释。 26．试用无规网络模型来描述玻璃的结构。
27．影响玻璃生成的因素有哪些？玻璃中常加有哪些调整剂？并简单说明其作用。 28．什么是玻璃陶瓷？说明其性能及制造工艺特点，并举例说明其应用。 29．什么是金属玻璃？简述其性能特点及应用。 30．非晶态材料的制备方法可分为哪三类？
Ch2-5习题及思考题
1．名词解释：
高分子化合物 单体 链节 聚合度 ABS塑料 加聚反应 均聚反映 共聚反应 缩聚反应 共缩聚反应 均缩聚反应 2．试比较加聚反应与缩聚反应的特点。 3．简述高分子化合物的基本性质。 4．举例说明高聚物常见的改性途径。 5．熟悉高聚物的分类，了解高聚物的命名。
6．简述高聚物的结构特点及研究高聚物结构的主要内容。
7．高聚物的大分子链是由哪些元素组成的？高聚物的密度为什么一般仅有钢铁的1/4～1/7（即0.9～2.0g/cm）。
8．分别列举均聚物与共聚物中常出现的链接方式或序列。 9．说明常见高聚物分子链的键接方式及其对聚合物性能的影响。
10．什么是高分子链的构型？乙烯类大分子链有哪三类常见的立体异构？并举例说明不同立体异构对其性能的影响。
11．如何理解高聚物分子量的多分散性？高聚物的平均分子量及分子量分布宽窄对高聚物性能有何影响？
12．什么是大分子链的柔性？影响大分子链的柔性有哪些因素？
13．在高聚物大分子链中有哪些热运动单元？这些热运动单元与高聚物宏观性状有何关联？ 14．简述高聚物中原子键合的种类及特点。
15．非晶态高聚物一般包括＿＿、＿＿、＿＿以及＿＿。关于非晶态高聚物结构的两种代表性模型是＿＿模型和＿＿模型。 16．怎样理解晶态高聚物的结构？
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17．什么是结晶度？影响结晶度的因素有哪些？结晶对高聚物性能有何影响？ 18．举例说明什么是高分子合金及其特性。
Ch3习题及思考题
1. 计算当压力增加到500×10Pa时锡的熔点的变化时,已知在10Pa下,锡的熔点为505K，熔化热7196J/mol，摩尔质量为118.8×10kg/mol，固体锡的体积质量密度7.30×10kg/m，熔化时的体积变化为+2.7%。
2. 考虑在一个大气压下液态铝的凝固，对于不同程度的过冷度，即：ΔT=1，10，100和200℃，计算：
(a)临界晶核尺寸； (b)半径为r的晶核个数；
(c)从液态转变到固态时，单位体积的自由能变化ΔG（形核功）； (d)从液态转变到固态时，临界尺寸r处的自由能的变化 ΔGv。
铝的熔点Tm=993K，单位体积熔化热Lm=1.836×10J/m，固液界面比表面能δ=93mJ/m，书中表6-4是121mJ/m,原子体积V0=1.66×10m。
3. （a） 已知液态纯镍在1.013×10Pa(1个大气压)，过冷度为319℃时发生均匀形核。设临界晶核半径为1nm，纯镍的熔点为1726K，熔化热Lm=18075J/mol，摩尔体积V=6.6cm/mol，计算纯镍的液-固界面能和临界形核功。
（b） 若要在2045K发生均匀形核，需将大气压增加到多少?已知凝固时体积变化ΔV=-0.26cm/mol(1J=9.87×10 cm.Pa)。 4. 纯金属的均匀形核率可以下式表示
3
5
3
3
5
2
-293
9
3
2
*
*
*
-3
3
5
5
式中A
-23
10,exp(-Q/kT)
35
10，ΔG为临界形核功，k为波耳兹曼常数，其值为
-2*
1.38*10J/K
（a） 假设过冷度ΔT分别为20℃和200℃，界面能ζ=2×10J/cm，熔化热ΔHm=12600J/mol，熔点Tm=1000K，摩尔体积V=6cm/mol，计算均匀形核率 （b） 若为非均匀形核，晶核与杂质的接触角θ=60°，则 (c) 导出r与ΔT的关系式，计算r=1nm时的ΔT/Tm。
5.试证明在同样过冷度下均匀形核时，球形晶核较立方晶核更易形成。 6. 证明任意形状晶核的临界晶核形成功ΔG与临界晶核体积V的关系：
*
*
*
*
3
-5
2
。
如何变化？ΔT为多少？
,ΔGV——液固相单位体积自由能差。
7．绘图并推导纯金属的凝固驱动力⊿G＝Lm⊿T/Tm。 8．合金中相平衡的条件是什么？
9．什么是相变？相变在材料研究中有何意义？
10．什么是结晶？研究金属和合金的结晶理论有何意义？
11．名词解释：
冷却曲线 过冷现象 过冷度 结构起伏 晶胚 晶核 晶粒 晶界 形核率 长大速度 均匀形核 非均匀形核 能量起伏 光滑界面 粗糙界面
12．纯金属液固转变的驱动力是什么？为什么说过冷度越大这个相变的驱动力也越大？ 13．试说明与气态金属相比，液态金属的性质更接近于固态金属。 14．液态金属的结晶过程是 与 的过程。 15．证明均匀形核的临界形核功等于表面能的1/3。
16．能否说明过冷度⊿T越大，相变的形核率就越大，为什么？
17．晶核长大的动力学条件是什么？长大机制有哪几种？长大速度如何？ 18．推导相律f＝C－P＋2。
Ch4习题及思考题
1. 固溶体合金的相图如图所示，试根据相图确定： (a) 成分为40%B的合金首先凝固出来的固体成分；
(b) 若首先凝固出来的固体成分含60%B，合金的成分为多少？ (c) 成分为70%B的合金最后凝固的液体成分；
(d ) 合金成分为50%B，凝固到某温度时
液相含有40%B，固体含有80%B，此时液体和固体各占多少分数？ 2.指出下列相图中的错误，并加以改正。 3. Mg-Ni系的一个共晶反应为
507℃ L(23.5Wt.%Ni)
α(纯镁)+Mg2Ni(54.6Wt.%Ni)
设C1为亚共晶合金，C2为过共晶合金，这两种合金中的先共晶相的重量分数相等，但C1合金中的α 总量为C2合金中的α 总量的2.5倍，试计算C1和C2的成分。
4. 组元A和B在液态完全互溶，但在固态互不溶解，且形成一个与A、B不同晶体结构的中间化合物，由热分析测得下列数据：
含B量（wt%.%）, 液相线温度（℃）, 固相线温度（℃） 0, —, 1000 20, 900, 750 40, 765, 750 43, —, 750 50, 930, 750 63, —, 1040 80, 850, 640 90, —, 640 100, —, 800
（a） 画出平衡相图，并注明个区域的相、各点的成分及温度，并写出中间化合物的分子式（原子量A=28，B=24）。
（b） 100kg的含20wt.%B的合金在800℃平衡冷却到室温，最多能分离出多少纯A。 5. 一种由SiO2-45%Al2O3(wt%)构成的耐高温材料被用来盛装熔融态的钢（1600℃）。 (a) 在此情况下有多少百分率的耐热材料会熔化？（共晶成分10wt%Al2O3） (b) 选用该耐高温材料是否正确？（实际使用，液相不能超过20%）
6．画出Fe—Fe3C相图，并写出各关键点的温度及习惯标注的字母、表明各相区。 7．画出含碳3.5%的铁碳合金的冷却曲线并表明其组织变化示意图；在室温下，它由什么相组成，各相的比例是多少？在室温下，它由什么组织组成，各组成物比例是多少？ 8．在Fe－Fe3C相图中，分别画出1148℃、800℃、727℃、700℃时各相的自由能-成分曲线。 9．说明固溶体的平衡凝固过程是：形核→相界平衡→扩散破坏平衡→长大→相界平衡。 10．分别画出液相完全混合、部分混合和完全混合时固溶体不平衡凝固过程中的溶质分布情况。
11．名词解释：
枝晶偏析(晶内偏析) 匀晶转变 共晶转变 伪共晶 离异共晶 包晶转变 扩散退火(均匀化退火) 熔晶转变 偏晶转变 合晶转变 共析转变 包析转变 铁素体 奥氏体 渗碳体 珠光体 莱氏体 定向凝固 区域熔炼 12．什么是成分过冷？它对液-固界面的形貌有何影响？