武汉理工大学 材料科学基础考研真题.doc

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1、武汉理工大学2002年研究生入学考试试题课程名称材料科学基础第一部分必做题一、下图是立方晶胞示意图，其中I位于HA的中点，J、K、L分别是BCFE、CDGF、EFGH三个面的中心：（12分）1.请你在图上标出或分别写出BCFECDGFEFGHBCIBDGEACG六个晶面的晶面指数（密勒指数）。2.写出ABACAEAFAGAJAKAL八个晶向的晶向指数。3.写出{111}晶面族的所有等价晶面。二、Na2O晶体结构属于萤石型结构。（15分）1.试画出Na2O的晶胞结构图。2.根据晶胞结构指出3离子的配位数。3.该结构存在解理现象吗？请说明理由。4.Na2O晶体在扩散温度范围进行扩散处

2、理时，结构中易出现何种机制的扩散？为什么？5.在Na2OcaOSiO2系统玻璃中，Na2O对该体系玻璃的电导率和化学稳定性有什么影响？怎样抑制其不利影响？三、（16分）1.写出如下杂质进入基质晶体后可能出项的典型的缺陷反应方程式（即对应典型的置换型固溶体和间隙型固溶体的形成过程的方程式）。（1）MgO加入Al2O3中；（2）TiO2加入Al2O3中；2.据此总结书写组成缺陷反应方程式的规律性。3.烧结Al2O3陶瓷时经常加入MgO或TiO2以降低烧结温度，根据缺陷化学原理说明加入哪一种外加剂更能促进烧结。四、下图是ABC三元系统相图，其中有二个二元化合物DF及一个三元化合物G。根

3、据此相图完成下列问题：（20分）1.划分副三角形，用剪头表示界线上温度下降的方向（包括各二元系统）。2.写出M点配料的熔体平衡冷却析晶时固、液相组成的变化过程。3.计算熔体M结晶结束时，各相的百分含量（以线段比表示）。若液相组成刚到达该结晶结束点时，各相的百分含量又为若干（同样以线段表示）？4.加热组成为PQ的物料，在什么温度下开始出现液相，到什么温度时完全熔融？五、叙述相变的总体分类方法：从热力学分来，可以细分为哪几类？并举例说明。（12分）六、材料按其基本组成可分为几类？举例说明之，并阐述各类材料特有的性质。（10分）第二部分选做题七、解释下列基本概念（四个中任选两个）。（5

4、分）金属间化合物聚合物压电陶瓷结构陶瓷八、下列两题任选一题（10分）。1.试述金属材料强化的途径。2.试述脆性材料韧化的途径。第四题图武汉理工大学2003年研究生入学考试试题（共3页，共十一题，答题时不必抄题，标明题目序号，相图直接做在试卷上）一、解释下列基本概念（1.5×20=30分）初次再结晶；二次再结晶；上坡扩散；扩散通量；高分子的链结构；高分子的聚集态结构；位错滑移，位错爬移；结晶学晶胞；弥勒指数；玻璃转变温度；非晶态结构弛豫；金属固溶体；金属间化合物；重构表面；弛豫表面；一级相变；重构型转变；广义固相反应；矿化剂二、白云母的理想化学式为KAl2[AlSi3O10](OH

5、)2，其结构如下图所示，试分析白云母的结构类型、层的构成及结构特点、层内电性及层间结合。（15分）第2题图三、BaTiO3和CaTiO3均为钙钛矿型结构但BaTiO3晶体具有铁电性而CaTiO3却没有，请给予解释。（10分）四、分析小角度晶界和大角度晶界上原子排列特征以及对材料动力学的扩散过程有何影响？（8分）五、在制造ZrO2耐火材料时通常会加入一定量的CaO以改善耐火材料的性能，试解释其作用原理，并写出杂质进入基质的固溶方程式。（10分）六、从金属、硅酸盐、高聚物材料的结构、熔体特征等方面分析这三类材料的结晶有什么共性及个性。（15分）七、已知新相形成时除过界面能以外单位体积

6、自由焓变化为1×108J/m3，比表面能为1J/m2，应变能可以忽略不计。试计算界面能为体积自由能的1%时球形新相的半径。与临界半径比较，此时的新相能否稳定长大？形成此新相时系统自由焓变化为多少？（12分）八、写出下图三元无变量点的平衡过程，指出无变量点的性质，画出三元无变量点与对应的副三角形的几何分布关系。（8分）九、根据下面的三元系统相图回答问题（22分）1.指出图中化合物S1、S2、S3的性质2.用箭头在图中标出界线温度变化方向及界线性质3.写出组成点1的平衡冷却过程4.组成点2冷却时最先析出种晶相？在哪一点结晶结束?最终产物是什么？5.组成点3加热时在哪一点开始出现液相？

7、在哪一点完全熔化？十、根据碱金属、碱土金属、过渡金属、贵金属的能带结构之差异分析各种金属导电性的差别。（10分）十一、选作题（下列3题任选1题，10分）1.从组成、结合健、原子排列等方面阐述金属材料的结构特征及主要性质。2.从组成、结合健、原子排列等方面阐述陶瓷材料的结构特征及主要性质。3.从组成、结合健、原子排列等方面阐述高分子材料的结构特征及主要性质。武汉理工大学2004年研究生入学考试试题（共3页，共十题，答题时不必抄题，标明题目序号，相图不必重画，直接做在试题纸一、判断下