材料科学与工程基础半期考答案
题号 一 二 三 四 五 六 总得分 评卷人 得分 一、 判断题（每题1分，共30分）
1、内聚能密度在300~400J·cm-3
时，通常用作橡胶。 （ × ） 2、金属键既无方向性，也无饱和性。 （ √ ） 3、共价键中两个成键电子的自旋方向必须相反。 （ √ ） 4、范德华力包括取向力、色散力和氢键三种类型。 （ × ）
5、随着两个原子间距离减小，相互间的吸引力下降，排斥力增加。 （ × ）
6、二元相图中三相平衡时温度恒定，而平衡三相成分可变。 （ × ）
7、非晶态合金TTT曲线的右侧为晶体结构区域。 （ √ ） 8、面心立方与密排六方晶体结构，其致密度、配位数、间隙大小都是相同的,密排面上的堆垛顺序也是相同的。 （ × ）
9、扩散的推动力是浓度梯度，所有扩散系统中，物质都是由高浓度处向低浓度处扩散。（ × ）
10、奥氏体是碳溶解在γ铁中的固溶体，C%≤2.11%。（ √ ） 11、材料是由物质构成的，因而物质就是材料。 （ × ） 12、钙钛矿晶体CaTiO3属于立方晶系，Ca2＋的配位数是12。（ √ ） 13、石墨、金刚石、富勒烯和巴基管均为碳同素异构体，具有相同的晶体结构。（ × ）
14、在再结晶过程中，晶粒的尺寸随再结晶温度的升高和时间的延长而长大。（ √ ）
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15、可以通过内旋转将无规立构聚丙烯转变为全同立构聚丙烯。（ × ） 16、复合材料的界面粘接强度越高越有利于提高复合材料的力学性能。（ × ） 17、当金属材料的塑性变形度大于10%时，再结晶所形成的是细晶粒。（ √ ） 18、与聚乙烯相似，聚丙烯的结晶链也是平面锯齿形。（ × ） 19、体心立方金属晶体具有良好的塑性和韧性。（ × ） 20、玻璃是各向同性的固体。（ √ ） 21、实际金属中都存在着点缺陷，即使在热力学平衡状态下也是如此。（ √ ） 22、在热力学平衡条件下，二元凝聚系统最多可以3相平衡共存，它们是一个固相、一个液相和一个气相。（ × ） 23、原子排列最密的晶面，其面间距最大。（ √ ） 24、杂化轨道是原子不同轨道线性组合后的新原子轨道，而分子轨道则是不同原子轨道线性组合成的新轨道。（ √ ） 25、两元素的电负性相等或接近，易形成离子键，不易形成共价键。（ × ） 26、原子中每个电子必须有独自一组四个量子数。（ √ ） 27、接触角越大，润湿性越好。（ × ） 28、单晶在偏光显微镜下可观察到特有的黑十字消光图形。（ × ） 29、既能在水中硬化，也能在气体介质中硬化的属于气硬性胶凝材料。（ × ） 30、偶联剂应用于玻璃纤维复合材料中，其界面可用化学键理论解释。（ √ ） 二、单项选择题（每题2分，共40分） 1、硅酸盐晶体是由［SiO4］4- 四面体两两共顶相连而成，有5种排列方式，其中在层状结构中，每个［SiO4］4- 四面体的桥氧原子数为 （ C ） （A）2 （B）1 （C）3 （D）4 2、密排立方hcp结构的致密度为（ B ） （A）0.82 （B）0.74 （C）0.68 （D）0.62 3、以下不属于高分子材料基本特性的是（ D ） （A） 质量轻 （B）良好的绝缘性 （C）优越的化学稳定性 （D）化学键主要是离子键、共价键 4、δ轨道是由两个d轨道线性组合而成，它们是（ B ） （A）dx2、dx2 （B）dx2-y2、dx2-y2 （C）dx、dy （D）s、p 福建师范大学试卷纸 共 5 页，第 2 页
5、按照费米分布函数，T≠0时，在（ A ）时，f（E）＝1/2 （A）E＝EF （B）E＜EF （C）E＞EF （D）E≥EF 6、空间点阵只可能有几种型式（ B ） （A）12 （B）14 （C）16 （D）18 7、面心立方fcc结构的配位数是 （ D ） （A）6 （B）8 （C）10 （D）12 8、体心立方bcc结构的致密度为（ B ） （A）0.62 （B）0.68 （C）0.74 （D）0.82 9、在二元相图中，L→S1+ S2叫（ A ）转变。 （A）共晶 （B）共析 （C）包晶 10、凝聚系统的相律可以用下面哪个式子表示（ A ） （A）F=C-P+1 （B）F=C-P+2 （C）F=3 （D）F=1 11、合成纤维的使用状态为 （ B ） （A）晶态 （B）玻璃态 （C）高弹态 （D）粘流态 12、CuZn合金为电子化合物，其电子浓度（价电子数/原子数）为（ D ） （A）21/15 （B）21/13 （C）21/12 （D）21/14 13、过共析钢中的碳含量为（ C ） （A）0.0218～0.77% （B）0.77% （C）0.77～2.11% （D）6.67% 14、面心立方ZnS中的Zn原子位于由S原子构成的（ C ）间隙中。 （A）八面体 （B）立方体 （C）四面体 （D）正方体 15、铸铁和碳钢的区别在于有无（ A ） （A）莱氏体 （B）珠光体 （C）铁素体 （D）马氏体 16、下面高分子链柔性比较，柔性最大的是（ B ） （A） （B ） （C） （D） 福建师范大学试卷纸 共 5 页，第 3 页
17、下列不属于复合材料破坏形式的是（ A ） （A）氧化 （B）基体断裂 （C）纤维断裂 （D）纤维拔出 18、以下聚合物名称和符号不符的是（ D ） （A）聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA （B）聚丙烯 PP （C）聚四氟乙烯 PTFE （D）聚苯乙烯 ABS 19、晶体中存在着许多点缺陷，例如（ C ） （A） 被激发的电子 （B）沉淀相粒子 （C）空位 （D）位错 20、在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于（ B ） （A）单相区中 （B）两相区中 （C）三相平衡水平线上 （D）液相线上 三、简答及计算题（每题6分，共30分） 1、柏氏矢量的物理意义是什么？根据柏氏矢量如何区分螺型位错和刃型位错？ 答：柏氏矢量的物理意义：柏格斯矢量是对位错周围晶体点阵畸变的叠加。 位错线方向与柏格斯矢量的方向相互垂直是刃型位错。位错线方向与柏格斯矢量的方向相互平行是螺型位错。 福建师范大学试卷纸 共 5 页，第 4 页
2、组分为99.65%Fe-0.35%C（质量分数）合金，求： ①总的铁素体和渗碳体的质量分数； ②先共析铁素体和珠光体的质量分数； ③该合金的室温组织。 解：① 总的铁素体质量分数Wa和总的渗碳体的质量分数WFe3C分别为： ② 先共析铁素体的质量分数Wa'和珠光体的质量分数Wp分别为： ③该合金为亚共析钢，其室温组织是铁素体和珠光体。 福建师范大学试卷纸 共 5 页，第 5 页
3、在立方晶胞内画出(1 2 1) 、(1 2 2) 晶面，以及[0 1 2]、[1 1 0]、[2 0 1] 4、已知碳在γ-Fe中扩散时，D0 =2.0×10m/s，Q=1.4×10J/mol。当温度在927℃时，-525求其扩散系数为多少？当碳原子从厚度为10mm的钢板通过，并达到稳态后，求扩散通量。钢板两侧的碳的浓度分别为0.6kgC/m3和0.2 kgC/m3。 解： D = D0e-Q/RT = 2.0×10-5exp[-1.4×105/8.314×(927+273)] = 1.61×10-11 m2/s J = -D△c/△x = -1.61×10-11× (0.2-0.6)/(10×10-3) = 6.44×10-10 kg/m2s 福建师范大学试卷纸 共 5 页，第 6 页
5、复合材料中残余应力的来源是什么？ 答： 残余应力来源： ① 增强相与基体相CTE不匹配 ② 相与相之间的弹性系数不匹配，相内的应力分布不均 ③成型过程中，由高温-室温由化学和物理变化引起的各组元体积 收缩的不同，如：基体固化、聚集态转变、晶相转变等 ④层合板中，铺层方向不同带来的层间残余应力（层合板的翘曲） ⑤流变过程中，组元间的塑性变形差异→流变残余应力 福建师范大学试卷纸 共 5 页，第 7 页
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