1、青 岛 科 技 大 学二OO 九 年硕士研究生入学考试试题考试科目:材料科学基础 注意事项:1本试卷共 10 道大题(共计11个小题),满分150 分;2本卷属试题卷,答题另有答题卷,答案一律写在答题卷上,写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁,不要在试卷上涂划;3必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题,其它均无效。 1. 纯铝晶体为面心立方点阵,已知铝的相对原子质量A(Al)26.97, 原子半径r0.143nm,求铝晶体的密度. (15分)2. 根据下列条件画出一个二元相图,A和B的熔点分别是1000C和700,含wB0.25的合金正好在500C完全凝固,它的平衡组织由73.3的先共晶a和26
2、.7的(ab)共晶组成。而wB=0.50合金在500C时的组织由40的先共晶a和60的(ab)共晶组成,并且此合金a的总量为50。(15分)3. 作图题:1) 在立方晶胞中画出(011),(231),晶面及111,231,晶向。(15分) 2) 在六方晶系中画出()、()、()晶面及、晶向。(15分)4. 为什么间隙固溶体只能是有限固溶体,而置换固溶体可以是有限固溶体也可以是无限固溶体?(15分)5. 推导凝固过程均匀形核时的下列关系(1)临界晶核半径为 ;(2)形核功为 其中s为界面能,DGv为单位体积液、固相自由能差值(15分)6. (A、B任选一题,多选不计入总分)(15分)A. 写出成
3、分过冷产生的条件,说明影响成分过冷倾向大小的因素有哪些。说明纯金属凝固时是否会出现成分过冷?为什么?B. 解释晶子假说和无规则网络学说的要点,并分析其优缺点。7. (A、B任选一题,多选不计入总分)(10分)A. 有人将工业纯铝在室温下进行大量变形轧制使其成为薄片试样,所测得的室温强度表明试样呈冷加工状态,然后将试样加热到100C,保温12d,再冷却后测得的室温强度明显降低。试验者查得工业纯铝的t再150C,所以他排除了发生再结晶的可能性。请解释上述现象,并说明如何证明你的设想。B. MoO3与CaCO3反应时,反应机理受到CaCO3 颗粒大小的影响,当MoO3 :CaCO3 =1,rCaCO
4、3 =0.13mm, rMoO3 =0.036mm时,反应是扩散控制;当CaCO3 :MoO3=15, rCaCO3 0.03mm时,反应为升华控制,试解释这种现象.第 1 页(共 2 页)8. (A、B任选一题,多选不计入总分)(10分)A. 冷拉铜导线在用作架空导线(要求一定的强度)和电灯花导线(要求较软)时,应分别采用什么样的最终热处理工艺才合适?B. 从热力学、成份、界面、能量等方面,对亚稳分相和不稳分相进行比较.9. (A、B任选一题,多选不计入总分)(10分)A. 设有一条内径为30mm的厚壁管道,被厚度为0.1mm的铁膜隔开,通过向管子的一端向管内输入氮气,以保持膜片一侧氮气浓度
5、为1200mol/m3,而另一侧氮气浓度为100mol/m3。如在700oC下测得通过管道的氮气流量为2.810-4mol/s,求此时氮气在铁中的扩散系数。B. 从晶界移动与气孔的关系,说明如何才能达到烧结致密化?10. (A、B任选一题,多选不计入总分)(15分)A. 有一面心立方单晶体,在(111)面滑移的柏氏矢量为的右螺型位错,与在面上滑移的柏氏矢量为的另一右螺型位错相遇于此滑移面交线。问:1) 此两位错能否进行下述反应:,为什么?2) 新生成的位错线为两滑移面的交线,说明新生成的全位错属于哪类位错?该位错能否滑移?为什么?3) 若沿010晶向施加大小为17.2MPa的拉应力,试计算该新生的全位错单位长度受力大小,并说明方向(设晶格常数为a0.2nm)。B. 氧化铝瓷件表面需要被银,已知1000时氧化铝的表面张力为1.0mN/m,液态银的表面张力为0.92 mN/m,氧化铝和液态银的界面张力为1.77 mN/m。问液态银能否润湿氧化铝表面?用什么方法改进润湿性?第 2 页(共 2 页)