材料科学基础习题07 联系客服

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782℃ 835℃ 5×10-13 1.3×10 -12(a) 试确定公式D=D0exp(-Q/RT)是否适用;若适用,则计算出扩散常数D0和激活能Q。 (b) 试求出500℃下的扩散速率。

10. γ铁在925℃渗碳4h,碳原子跃迁频率为

1.7×109/s,若考虑碳原子在γ铁中的八面

;(c) 若

体间隙跃迁,(a) 求碳原子总迁移路程s;(b) 求碳原子总迁移的均方根位移

碳原子在20℃时的跃迁频率为Γ=2.1×10-9/s,求碳原子在4h的总迁移路程和均方根位移。 11. 根据实际测定lgD与1/T的关系图,计算单晶体银和多晶体银在低于700℃温度范围的扩散激活能,并说明两者扩散激活能差异的原因。

12. 对于体积扩散和晶界扩散,假定扩散激活能Q晶界 Q体积,试画出其InD相对温度倒数

1/T的曲线,并指出约在哪个温度范围内,晶界扩散起主导作用。

13. 试利用Fe-O分析纯铁在1000℃氧化时氧化层内的组织与氧化浓度分布规律,画出示意图。

14. 在NiO中引入高价的W6+。

(a) 将产生什么离子的空位?(b) 每个W6+将产生多少个空位? (c) 比较NiO和渗W的NiO(即NiO-WO3)的抗氧化性哪个好?

15. 已知Al在Al2O3中扩散常数D0=2.8×10-3(m2/s),激活能477(KJ/mol),而O(氧)在Al2O3中的D0=0.19(m2/s),Q=636(KJ/mol)。

(a) 分别计算两者在2000K温度下的扩散系数D;(b) 说明它们扩散系数不同的原因。 16. 在NaCl晶体中掺有少量的Cd2+,测出Na在NaCl的扩散系数与1/T的关系,如图所示。图中的两段折现表示什么,并说明DNaCl与1/T不成线性关系的原因。

17. 假定聚乙烯的聚合度为2000,键角为109.5°(如图所示),求伸直链的长度为Lmax与自由旋转链的均方根末端距之比值,并解释某些高分子材料在外力作用下可产生很大变形的原因。(链节长度l=0.514nm,

=nl2)

18. 试分析高分子的分子链柔顺性和分子量对粘流温度的影响。

19. 已知聚乙烯的玻璃化转变温度Tg=-68℃,聚甲醛的Tg=-83℃,聚二甲基硅氧烷的Tg=-128℃,试分析高分子链的柔顺性与它们的Tg的一般规律。 20. 50%结晶高分子的模量与随温度的变化,如图所示。

(a) 在图中粗略画出,不同模量范围内的玻璃态,皮革态,橡胶态和粘流态的位置,并

说明原因。

(b) 在该图上,粗略画出完全非晶态和完全晶态的模量曲线,并说明原因。

第五章

1.有一根长为5m,直径为3mm的铝线,已知铝的弹性模量为70GPa,求在200N的拉力作用

下,此线的总长度。

2. 一Mg合金的屈服强度为180MPa,E为45GPa,a)求不至于使一块10mm?2mm的Mg板发

生塑性变形的最大载荷;b) 在此载荷作用下,该镁板每mm的伸长量为多少? 3. 已知烧结Al2O3的孔隙度为5%,其E=370GPa。若另一烧结Al2O3的E=270GPa,试求其孔隙

度。

4. 有一Cu-30%Zn黄铜板冷轧25%后厚度变为1cm,接着再将此板厚度减少到0.6cm,试求总

冷变形度,并推测冷轧后性能变化。

5. 有一截面为10mm?10mm的镍基合金试样,其长度为40mm,拉伸实验结果如下:

载荷(N)

0 43,100 86,200 102,000 104,800

标距长度(mm)

40.0 40.1 40.2 40.4 40.8