材料科学基础A习题答案第5章

1、1.（1）,(001),210,（111）,（1-10）,（-132）,111,123,（-3-22）,236,(2),(-110),(3),2.,(2 6 3),m是指数中0的个数，n是相同指数 的个数,3.,4.,6.,7.(1)(100)晶面间距为a=0.286nm (110)晶面间距 (123)晶面间距,自己计算,8.(1)不是 （2）不用看,9.自己计算 10.不用看,12.（1）0.097+0.181=0.278,14-17不用看 18自己看,第四章,3.自己看 4.不用看 5. （1）1点为正刃位错，2点为右螺位错， 3点为负刃位错，4点为左螺位错。 （2）在晶体的上下底面施加一对平行于b的切应力，且下底面的切应力与b同向平行。 （3）滑移面下部晶体相对于上部晶体。

2、1.（1）,(001),210,（111）,（1-10）,（-132）,111,123,（-3-22）,236,(2),(-110),(3),2.,(2 6 3),m是指数中0的个数，n是相同指数 的个数,3.,4.,6.,7.(1)(100)晶面间距为a=0.286nm (110)晶面间距 (123)晶面间距,自己计算,8.(1)不是 （2）不用看,9.自己计算 10.不用看,12.（1）0.097+0.181=0.278,14-17不用看 18自己看,第四章,3.自己看 4.不用看 5. （1）1点为正刃位错，2点为右螺位错， 3点为负刃位错，4点为左螺位错。 （2）在晶体的上下底面施加一对平行于b的切应力，且下底面的切应力与b同向平行。 （3）滑移面下部晶体相对于上部晶体。

3、第四章 固体的表 面与界面 固体的接触界面可一般可分为表面、界面和相界面： 1 ）表面: 表 面是指固体与真空的界面。 2 ）界面: 相 邻两个结晶空间的交界面称为“界面”。 3 ）相界面: 相邻相之间的交界面称为相界面。有三类: SS ；S V ； S L 。 产生表面 现 象的根本 原 因在于材 料 表面质点 排 列不同于 材 料内部， 材 料表面处 于 高能量状 态 4.1 固体的表面 及其结构 4.1.1 固体的 表面 1.理想表面 2.清洁表面 （1 ）台阶表 面 （2 ）弛豫表 面 （3 ）重构表 面 3.吸附表面 4. 固体的表 面自由能和表面张力 5. 表面偏析 6. 表面力。

4、第一章 绪论1、 仔细观察一下白炽灯泡，会发现有多少种不同的材料？每种材料需要何种热学、电学性质？2、 为什么金属具有良好的导电性和导热性？3、 为什么陶瓷、聚合物通常是绝缘体？4、 铝原子的质量是多少？若铝的密度为 2.7g/cm3，计算 1mm3 中有多少原子？5、 为了防止碰撞造成纽折，汽车的挡板可有装甲制造，但实际应用中为何不如此设计？说出至少三种理由。6、 描述不同材料常用的加工方法。7、 叙述金属材料的类型及其分类依据。8、 试将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：黄铜 钢筋混凝土 橡胶 氯化钠 铅-锡焊料 。

5、第三章 纯金属的凝固(一) 填空题1金属结晶两个密切联系的基本过程是 和 2 在金属学中，通常把金属从液态向固态的转变称为 ，通常把金属从一种结构的固态向另一种结构的固态的转变称为 。3当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是 4铸锭和铸件的区别是 。5液态金属结晶时，获得细晶粒组织的主要方法是 6金属冷却时的结晶过程是一个 热过程。7液态金属的结构特点为 。8如果其他条件相同，则金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的 ，高温浇注的铸件晶粒比低温浇注的 ，采用振动浇注的铸件晶粒比不采用振动的 ，薄铸件的晶粒比厚铸件 。9过冷。

6、4 2 根据本章给出的结构 画出下列链节结构 1 聚氟乙烯 CH2 CHF 2 聚三氟氯乙烯 CF2 CFCl 3 聚乙烯醇 CH2 CHOH 4 3 计算下列聚合物的链节分子量 1 聚氯乙烯 CH2 CHCl m 212 011 21 008 35 453 61 491g mol 2 聚对苯二甲酸乙二醇酯 OCH2 CH2OCOC6H4CO m 1012 011 81 008 415 999 1。

7、材料科学基础第五章习题二元相图1、发生匀晶转变的两个组元在晶体结构、原子尺寸方面有什么特点？答：两者的晶体结构相同，原子尺寸相近，尺寸差小于 15%。2、固溶体合金的相图如下图所示，试根据相图确定： 成分为 (B) = 40%的合金首先要凝固出来的固体成分；（画图标出） 若首先凝固出来的固相成分含 (B) = 60%，合金的成分为多少？（画图标出） 成分为 (B) = 70%的合金最后凝固的液体成分；（画图标出） 合金成分为 (B) = 50%，凝固到某温度时液相含 (B)为 40%，固相含有 (B) = 80%，此时液体和固相各占多少？（计算） 过 (B) = 40%的。

8、1,材料科学基础,Chapter 5 材料的力学性能,李谦 宁向梅主讲,2,Chapter Outline,5.1 材料承受静载荷时的力学性能 5.2 材料承受冲击载荷时的力学性能 5.3 材料的疲劳 5.4 材料的断裂韧性 5.5 材料的磨损性能 5.6 材料的蠕变性能,3,Technological Significance,Figure The materials used in sports equipment must be lightweight, stiff, tough, and impact resistant.,Figure Aircraft, such as the one shown here, makes use of aluminum alloys and carbon-fiber-reinforced composites.,4,Terminology for Mechanical Properties,Stre。

9、,第5章材料的形变和再结晶,5.0 概述5.1 弹性和粘弹性5.2 晶体的塑性变形5.3 回复和再结晶5.4 热变形与动态回复、再结晶5.5 陶瓷材料变形的特点5.6 高聚物的变形特点,重点与难点,弹性变形的特点和虎克定律; 弹性的不完整性和粘弹性; 比较塑性变形两种基本形式:滑移与孪生的异同点; 滑移的临界分切应力; 滑移的位错机制; 多晶体塑性变形的特点; 细晶强化与Hall-Petch 公式;,屈服现象与应变时效; 弥散强化;加工硬化; 形变织构与残余应力; 回复动力学与回复机制; 再结晶形核机制; 再结晶动力学; 再结晶温度及其影响因素;,影响再结晶晶粒大小的。

10、第 5章材料的形 变 和再 结 晶5.0 概述5.1 弹 性和粘 弹 性5.2 晶体的塑性 变 形5.3 回复和再 结 晶5.4 热变 形与 动态 回复、再 结 晶5.5 陶瓷材料 变 形的特点5.6 高聚物的 变 形特点重点与 难 点弹 性 变 形的特点和虎克定律 ; 弹 性的不完整性和粘弹 性 ; 比 较 塑性 变 形两种基本形式 :滑移与 孪 生的异同点 ;滑移的 临 界分切 应 力 ; 滑移的位 错 机制 ; 多晶体塑性 变 形的特点 ; 细 晶 强 化 与 HallPetch 公式 ;屈服 现 象与 应变时 效 ; 弥散 强化 ;加工硬化 ;形 变织 构与残余 应 力 ; 回复 动力学与回复机制 ; 再 结 晶形核。

11、5.1 试述影响置换型固溶体的固溶度的条件。解：1. 离子尺寸因素 从晶体稳定性考虑，相互替代的离子尺寸愈相近，则固溶体愈稳定。若以 r1 和 r2 分别代表半径大和半径小的两种离子的半径。当它们半径差 30% 时，不能形成固溶体。2、晶体的结构类型形成连续固溶体的两个组分必须具有完全相同的晶体结构。结构不同最多只能生成有限固溶体。3、离子的电价因素只有离子价相同或复合替代离子价总和相同时，才可能形成连续置换型固溶体。4、电负性因素电负性相近，有利于固溶体的生成。5.2 从化学组成、相组成考虑，试比较固溶体与化合物、机械混。

12、www.themegallery.com,河南理工大学材料科学与工程学院,材料科学基础,Foundations of Materials Science,School of Material Science and Engineering Henan Polytechnic University,任课教师：崔红保,www.themegallery.com,弹性变形塑性变形断裂,Smith W F. Foundations of Materials Science and Engineering. McGRAW.HILL.3/E,www.themegallery.com,在万能材料实验机上做拉伸实验,www.themegallery.com,1)圆形截面,2)矩形截面,l0=10d0,l0= 5d0,或,www.themegallery.com,2.低碳钢曲线分析：,O,a,b,c,d,e,试件在拉伸过程中经历了四个阶段。

13、第五章 (2) 回复和再结晶 (Recovery and Recrystallization) 塑性变形 系统的能量 回复再结晶 自发趋势 塑性变形外力所做的功 热 （ 90） 储存能 （ 10） 热力学不稳定状态 低能量状态转变 动力学条件控制 温度、加热速度、材料本身性质等 对改善和控制技术材料的组织与性能具有重要的意义。 1、变形材料加热时的变化 一 、显微组织的变化 回复 在较低温度下变形材料的显微组织基本未变化，但产生多边化 ; 再结晶 新的无畸变等轴小晶粒代替变形组织 ; 晶粒长大 细小新晶粒通过互相吞并长大而形成稳定的尺寸 。 450 退火 500 退火 600 退火。

14、第五章 固体表面与界面5-1 名词解释驰豫表面 重构表面 定向作用 诱导作用 色散作用 范德华力 润湿角 临界表面张力 粘附功 阳离子交换容量 聚沉值 触变性 滤水性 可塑性 5-2 何谓表面张力和表面能？在固态和液态这两者有何差别？5-3 在石英玻璃熔体下 20cm 处形成半径 510 8m 的气泡，熔体密度为 2200kg/m3，表面张力为0.29N/m，大气压力为 1.01105Pa，求形成此气泡所需最低内压力是多少？5-4 （1）什么是弯曲表面的附加压力？其正负根据什么划分？（2）设表面张力为 0.9J/m2，计算曲率半径为 0.5m、5m 的曲面附加压力？5-5 什么是吸附和粘。

15、 1 材料科学基础 A 习题 第五章 材料的变形与再结晶 1、 某金属轴类零件在使用过程中发生了过量的弹性变形，为减小该零件的弹性变形，拟采取以下措施： （ 1）增加该零件的轴径。 （ 2）通过热处理提高其屈服强度。 （ 3）用弹性模量更大的金属制作该零件。 问哪一种措施可解决该问题，为什么？ 答：增加该零件的轴径，或用弹性模量更大的金属制作该零件。产生过量的弹性变形是因为该金属轴的刚度太低，增加该零件的轴径可减小其承受的应力，故可减小其弹性变形；用弹性模量更大的金属制作该零件可增加其抵抗弹性变形的能力，也可减小其弹。