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材料科学练习题已整理推荐文档
选择题———————————————————
第一章材料结构的基本知识
第二章材料的晶体结构
1.氯化铯（CsCl）为有序体心立方结构，它属于 C
A、体心立方 B、面心立方C、简单立方点阵；
2.理想密排六方结构金属的c/a为 B
A、1.6 B、2（2/3）1/2 C、2/3
3.对面心立方晶体而言，表面能最低的晶面是 c
A、（100）B、（110）C、（111）D、（121）
4.下列四个六方晶系的晶面指数中，哪一个是错误的：
C
A、B、C、 D、
5.面心立方结构的铝中，每个铝原子在本层（111）面上的原子配位数为 B
A、12 B、6C、4 D、3
6.简单立方晶体的致密度为 C
A、100% B、65% C、52% D、58%
7.立方晶体中（110）和（211）面同属 D 晶带
A、[110] B、[100] C、[211] D、
8.立方晶体中（111）和（101）面同属 D 晶带
A、[111] B、[010] C、[011] D、
9.原子排列最密的一族晶面其面间距 。
A、最小 B、最大
10.六方晶系中和晶面等同的晶面是 A
A、面B、面C、面D、面
11.配位数是指晶体结构中：
B
A、每个原子周围的原子数；B、每个原子周围最邻近的原子数
C、每个原子周围的相同原子数；
D、每个原子周围最邻近的和次近邻的原子数之和
12.密排六方与面心立方均属密排结构，他们的不同点是：
D
A、晶胞选取方式不同；B、原子配位数不同；
C、密排面上，原子排列方式不同；D、原子密排面的堆垛方式不同
13.在立方晶系中，与（101）、（111）同属一晶带的晶面是：
d
A、（110）Bb、（011）C、 D、（010）
14.TiC与NaCl具有相同的晶体结构，但它们不属于同一类中间相，这是因为：
D
A、TiC是陶瓷，NaCl是盐
B、NaCl符合正常化合价规律，TiC不符合正常化合价规律
C、TiC中电子浓度高D、NaCl的致密度高
15.立方晶体中（110）和（310）面同属 D 晶带
A、[110] B、[100] C、[310] D、[001]
16.14种布拉菲点阵：
A
A、按其对称性分类，可归结为七大晶系
B、按其点阵常数分类，可归结为七大晶系
C、按阵点所在位置分类，可归结为七大晶系
D、按其几何形状分类，可归结为七大晶系
17.与（113）和（112）同属一晶带的有：
C
A、B、 C、（110） D、（211）
18.引入空间点阵概念是为了：
C
A、描述原子在晶胞中的位置B、描述晶体的对称性
C、描述晶体结构周期性D、同时描述晶体结构周期性和对称性
19.有A、B两晶体，下面几种说法中正确的是 C ；
A、所属空间点阵相同，则此两晶体的结构相同B、晶体结构相同，它们所属空间点阵可能不同
C、晶体结构不同，它们所属空间点阵必然不同
D、所属空间点阵不同，晶体结构可能相同
20.体心立方晶体中间隙半径比面心立方中的小，但BCC的致密度却比FCC低，这是因为：
D
A、BCC中原子半径小
B、BCC中的密排方向<111>上原子排列比FCC密排方向上的原子排列松散C、BCC中的原子密排面{110}的数量太少
D、BCC中的原子配位数比FCC中原子配位数低
21.组成固溶体的两组元完全互溶的必要条件是：
B
A、两组元的电子浓度相同B、两组元的晶体结构相同，
C、两组元的原子半径相同D、两组元的电负性相同，
22.晶体结构和空间点阵的相互关系 C
A、空间点阵的每一阵点代表晶体中的一个原子
B、每一种空间点阵代表唯一的一种晶体结构
C、晶体结构一定，它所属的空间点阵也唯一地被确定
D、每一种晶体结构可以用不同的空间点阵表示
23.晶体中配位数和致密度之间地关系是 A
A、配位数越大，致密度越大B、配位数越小，致密度越大；
C、配位数越大，致密度越小D、两者之间无直接联系
24.离子晶体和纯金属晶体各有配位数的概念，两者的含义：
C
A、完全相同，
B、不同，离子晶体的配位数是指最近邻的同号离子数，而纯金属晶体的配位数是指最近邻的原子数
C、不同，离子晶体的配位数是指最近邻的异号离子数，而纯金属晶体的配位数是指最近邻的原子数
D、不同，离子晶体的配位数是指最近邻的异号离子数，而纯金属晶体的配位数是指最近临和次近邻的原子数之和
25.在离子晶体中 B
A、阳离子半径大于阴离子半径B、阴离子半径大于阳离子半径；
C、阳离子半径与阴离子半径相等D、阳离子半径可以大于阴离子半径,也可以小于阴离子半径
26.硅酸根四面体中的氧离子 C
A、只属于一个硅酸根四面体B、可以被多个硅酸根四面体共用
C、只能被两个硅酸根四面体共用D、可以被四个硅酸根四面体共用
第四章 晶体缺陷
27.在理想热力学平衡状态下，下列哪类缺陷是不应该存在的：
B
A、空位、晶界B、位错、晶界C、空位、位错D、空位、位错、晶界
28.螺位错的位错线是
A、曲线 B、直线 C、折线D、环行线
29.如下说法哪个是正确的， C
A、形成点缺陷所引起的熵的变化使晶体能量增加
B、晶体总是倾向于降低点缺陷的浓度
C、当点缺陷浓度达到平衡值时，晶体自由能最低
30.氮、氧在金属中一般占据间隙位置，这是因为 。
A.金属中间隙半径大于氮、氧原子半径 B.氮、氧都是气体
C.氮、氧原子半径小，能挤入金属中间隙位置
31.在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷为 B
A、肖脱基缺陷 B、弗兰克尔缺陷 C、间隙缺陷
32.肖脱基缺陷是离位原子进入其它空位或迁移至晶界或表面形成的点缺陷
A、肖脱基 B、弗兰克尔
33.当点缺陷浓度达到平衡值时，晶体自由能最低
A、 最大值 B、最小值 C、平衡值
34.攀移是通过原子的扩散而实现的，攀移需要正应力，滑移需要切应力；
A、正 B、负C、任意
35.晶体材料的界面能会促使显微组织发生变化，尺寸较小的晶粒一定具有较少的边界数，边界向外弯曲；尺寸较大的晶粒边数大于6，晶界向内弯曲；只有6条边的晶粒晶界才是直线
A、外B、内 C、直线 D、曲线
第五章 材料的相结构及相图
36.间隙相和间隙固溶体的区别之一是D
A、间隙相结构比间隙固溶体简单
B、间隙相的间隙原子比间隙固溶体中的间隙原子大
C、间隙相的固溶度比间隙固溶体大
D、间隙相的结构和其组元的结构不同
37.熔点和硬度最高的中间相是 C
A、正常价化合物B、电子化合物C、间隙相D、间隙化合物
38.二元相图中，计算两相相对含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
39.根据二元相图相区接触法则， 。
A、两个单相区之间必定有一个三相区隔开
B、两个两相区之间必须以单相区或三相水平线隔开
C、三相水平线和四个两相区相邻
40.钢中的珠光体是
A.铁素体和渗碳体的混合物B.铁素体和奥氏体的混合物
C.奥氏体和渗碳体的混合物
41.A、B二组元形成共晶系，则：
A
A、具有共晶成分的合金铸造工艺性能最好
B、具有亚共晶成分的合金铸造工艺性能最好
C、具有过共晶成分的合金铸造工艺性能最好
D、不发生共晶转变的合金铸造工艺性能最好
42.铸铁与碳钢的区别在于有无_A____
A、莱氏体 B、珠光体 C、铁素体
第六章材料凝固与气相沉积
43.形成临界晶核的体积自由能的减少只能补偿表面能的 B
A、1/3 B、2/3 C、3/4
44.凝固时在形核阶段，只有核胚半径等于或大于临界尺寸时才能成为结晶的核心，当形成的核胚半径等于临界尺寸时，体系自由能变化 A ；
A、大于零 B、等于零 C、小于零
45.铸锭凝固时，如大部分结晶潜热可通过液相散失时，则固态显微组织主要为 A
A、树枝晶 B、柱状晶 C、等轴晶
46.纯金属均匀形核时，临界半径与 C
A、该金属熔点有关，熔点越高，越小
B、该金属表面能有关，表面能越高，越小
C、过冷度有关，过冷度越大，越小
D、过冷度有关，过冷度越大，越大
47.凝固时在形核阶段，只有核胚半径等于或大于临界尺寸时才能成为结晶的核心。
当形成的核胚其半径等于临界尺寸时，体系的自由能变化 。
A、大于零 B、等于零 C、小于零
48.铸锭凝固时如大部分结晶潜热可通过液相散失时，则固态显微组织主要为 。
A、树枝晶 B、柱状晶 C、球晶
49.纯共晶合金生长时，因为两相的平均成分和液体成分相同，两相协同生长时界面前沿的液体不会有溶质堆积，_B_有成分过冷，生长的界面和纯金属一样，_D_生长，_B_产生胞状或树枝结构。
A、会 B、不会 C、树枝晶 D、平面式
第七章扩散与固态相变
50.在面心立方晶体结构的置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为 C 。
A.原子互换机制B.间隙机制 C.空位机制
51.在钢中，C原子扩散方式一般为 C
A、原子互换机制 B、间隙机制 C、 空位机制
52.在Kirkendall效应中，标记物漂移的主要原因是扩散偶中 C
A、两组元的原子尺寸不同 B、仅一组元扩散 C、两组元扩散速率不同
53.Fick第一定律描述了稳态扩散的特征，即浓度不随 B变化
A、距离 B、时间 C、温度
54.扩散的驱动力是 B
A、组元的浓度梯度 B、组元的化学势梯度 C、温度梯度
55.A和A-B组元合金焊接后发生Kirkendall效应，测得界面向A试样方向移动，则 A
A、A组元扩散速率大于B组元B、与（A）相反
C、A、B两组元扩散速率相同
56.渗碳处理常常在钢的奥氏体区域进行，这是因为 。
A、碳在奥氏体中的扩散系数比在铁素体中的大
B、碳在奥氏体中的浓度梯度比在铁素体中大
C、碳在奥氏体中的扩散激活能比在铁素体中小
57.原子越过能垒的激活能为Q，则扩散速率 。
A、随Q增加而减少 B、随Q增加而增加 C、与Q无关
58.固态金属中原子扩散的最快路径是 D
A、晶内扩散B、晶界扩散C、位错扩散 D、表面扩散
59.金属自扩散激活能应等于 A
A、空位形成能和迁移激活能的总和B、空位形成能
C、空位的迁移激活能
60.A和A-B合金焊接后发生克根达尔效应，测得界面向A试样方向移动
则 A
A、A组元扩散速率大于B组元B、A组元扩散速率小于B组元
C、A、B组元扩散速率相同
61.影响扩散系数的因数有多种，其中 A
A、溶质原子的熔点越高，其在固溶体中的扩散系数越小
B、溶质原子在元素周期表中离溶剂原子越近，扩散系数越大
C、γ铁的自扩散系数大于α铁的自扩散系数
62.界面能最低的相界面是 。
A、共格界面B.孪晶面C.小角度晶界
63.固相共格形核时，当体积一定，新相为_B__时，体积应变能最高，_A__最低，_C__居中；
A、盘状、 B、球状、 C、针状
第八章 材料的变形与断裂
64.fcc、bcc、hcp三种晶体结构的材料中，塑性变形时最容易生成孪晶的是 C
A、fcc B、bcc C、hcp
65.形变后材料再升温时发生回复和再结晶现象，则点缺陷浓度下降明显发生在___A
A、回复阶段 B、再结晶阶段 C、晶粒长大阶段
66.加工硬化使一种有用的强化手段，其缺点是_________。
A、只适用于双相材料 B.材料在高温下不适用 C.只适用于单晶体
67.金属镁的单晶处于软取向时塑性变形量可达100%～200%，但其多晶体的塑性很差，其主要原因是：
___C __
A、其多晶体晶粒通常粗大B、其多晶体通常存在裂纹
C、其独立滑移系通常较少D、因为镁是BCC结构，所以脆性大
68.经过塑性变形和再结晶过程，在下列何种情况下必定会得到粗大的晶粒组织是 A
A、在临界变形量进行塑性加工B、大变形量
C、较长的退火时间D、较高的退火温度
69.单晶体的临界分切应力值与 C 有关
A、外力相对滑移系的取向B、拉伸时的屈服应力
C、晶体的类型和纯度D、拉伸时的应变大小
70.下列有关金属弹性变形的说法中，不对的是 C
A、它是可逆的，即去掉外力后变形就消失B、应力和应变之间呈线性关系C、弹性变形量的数值一般都较大D、单晶体的弹性模量是各向异性的
71.再结晶过程包括形核与长大， A
A、形核与长大的驱动力都来源于形变储存能
B、形核与长大的驱动力都来源于晶界能
C、形核的驱动力来源于形变储存能，长大的驱动力来源于晶界能
D、形核与长大的驱动力都来源于外部加热所提供的能量
72.经冷变形后的金属在回复过程中，位错会发生 C
A、增殖B、大量消失C、部分重排D、无变化
73.面心立方晶体的孪晶面是 C 。
A、（112） B、（110） C、（lll）
74.形变后的材料再升温时发生回复和再结晶现象，则点缺陷浓度下降明显发生在A
A、回复阶段 B、再结晶阶段 C、晶粒长大阶段
75.冷变形金属中产生大量的空位、位错等缺陷，这些缺陷的存在， C
A、阻碍原子的移动，减慢扩散过程B、对扩散过程无影响
C、加速了原子的扩散过程
76.强化金属材料的各种手段的出发点都在于 A
A、制造无缺陷的晶体或设置位错运动的阻碍B、使位错增殖
C、使位错适当减少
77.既能提高金属的强度，又能降低其脆性的手段是 C
A、加工硬化B、固溶强化C、细晶强化
78.晶粒长大的基本原因是 。
A、晶粒细小 B、界面能 C、长期加热
名词解释——————————————————
第一章材料结构的基本知识
第二章材料的晶体结构
1、空间点阵：
将理想模型中每个原子或原子团抽象为纯几何点，无数几何点在三维空间规律排列的阵列
2、同素异构：
是指有些元素在t和p变化时，晶体结构发生变化的特性
第五章 材料的相结构及相图
1、固溶体：
当合金相的晶体结构保持溶剂组元的晶体结构时，这种相就称为一次固溶体或端际固溶体，简称固溶体。
2、拓扑密堆积：
如两种不同大小的原子堆积，利用拓扑学的配合规律，可得到全部或主要由四面体堆垛的复合相结构，形成空间利用率很高、配位数较大（12、14、15、16等）一类的中间相，称为拓扑密堆积。
3、电子浓度：
固溶体中价电子数目e与原子数目之比。
4、间隙相：
两组元间电负性相差大，且，具有简单的晶体结构的中间相
5、间隙化合物：
两组元间电负性相差大，且，所形成化合物具有复杂的晶体结构。
6、间隙固溶体：
溶质原子溶入溶剂间隙所形成的固溶体。
7、相图：
表示平衡状态下，相组成、物质状态和T、P、成分之间的简明图解
8、相律：
是表示材料系统相平衡的热力学表达式，具体表示系统自由度、组元数和相数之间的关系。
9、枝晶偏析：
合金凝固时一般均以枝晶的形式长大，枝晶的主干（即先凝固部分）含高熔点组元较多，而枝晶分技的间隙部分（即后凝固部分）含低熔点组元较多，这种在一个枝晶的范围内成分不均匀的现象，叫做枝晶偏析。
10、伪共晶体：
成分在共晶点附近的合金自液态快冷时，有可能使液相全部凝固成共晶体而没有初生相，这种共晶体又称伪共晶体
11、固溶强化：
溶质原子加入到溶剂原子中形成固溶体，固溶体在具有较高强度及硬度的同时，还保持良好的塑性，这一现象叫做固溶强化。
12、相：
是合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质并以界面相互隔开的均匀组成部分。
13、珠光体：
是铁素体与渗碳体的机械混合物，具有较高硬度与强度，综合机械性能较好。
14、枝晶偏析：
合金不平衡凝固时，先凝固的枝杆和后凝固的枝间成分不均匀的现象，可用均匀退火的方法消除枝晶偏析。
第六章材料凝固与气相沉积
1、均匀形核：
在过冷液态金属中，依靠液态金属本身的能量变化获得驱动力，由晶胚直接成核过程叫均匀成核；新相晶核在母相中均匀形成。
2、非均匀成核：
过冷液体中晶胚依附在其他物质上成核叫非均匀成核
3、形核率：
单位时间、单位体积内所形成晶核的数目，n/s·cm3
4、过冷：
液相冷却到凝固点TM以下还保持其亚稳态而不凝固，这一现象叫做过冷。
5、过冷度：
液体冷却时凝固点TM与过冷液相所处温度T之差叫做过冷度（）。
第七章扩散与固态相变
1、稳态扩散：
在扩散过程中各截面上的浓度不随时间改变的扩散叫稳态扩散。
2、Kirkendall效应：
对于置换式固溶体中溶质原子的扩散，由于溶质和溶剂原子半径相差不大，原子扩散时和空位交换几率不相等，导致两者扩散速率不同。
能观察到这种实验结果的实验现象称为Kirkendall效应
第八章 材料的变形与断裂
1、加工硬化：
指金属晶体在塑性变形过程中，材料的强度随塑性变形量的增加而增加。
其产生机制是随着冷变形量的增加，位错密度要增加，新产生的位错必然会通过其周围存在的应力场妨碍彼此的运动，位错的这种交互作用产生了加工硬化，使塑性变形的抗力增加；强化实质在于增加位错运动阻力。
2、韧性：
是材料在断裂以前能够吸收的能量大小的量度
3、蠕变：
当金属承受恒定负荷或恒定应力时、经过一段时间后，它可能进行递增的塑性变形。
这种与时间有关的应变，称为蠕变。
4、固溶强化：
指金属中溶质原子的存在，使其强度提高。
固溶强化的根本原因在于溶质原子与位错交互作用，强化实质在于增加位错运动阻力。
5、细晶强化：
多晶体的屈服强度随晶粒尺寸的减小而增加。
可以用Hall-patch公式表示。
6、强化实质在于增加位错运动阻力。
第十章材料的电性质
1、能带：
组成晶体的原子能级密集，密集的能量范围叫能带
2、价带：
价电子能级分裂成的能带称为价带
3、禁带：
两个能带之间可能有一个能量间隔，这个能量间隔称为禁带（亦称带隙）。
4、施主能级：
杂质原子的电子能级正好位于本征硅靠近导带的禁带中，它的能量与本征硅导带最低能级之差很小，很容易被激发到导带中。
这种在激发中能向本征硅导带供给电子的杂质称为施主，其能级称为施主能级；
5、受主能级：
杂质原子在本征半导体的禁带中引进一个靠近其价带的能级，很容易接受从价带激发出来的电子，从而在价带中留下一个空穴。
这类杂质原子称为受主，所在能级为受主能级；
6、介电损耗：
非理想电容器受交变电场作用时，由于偶极子取向需要克服分子间的摩擦力等原因，在每一周期中获得的电场能量必定有一部分以热的形式损耗掉。
这部分能量损耗叫介电损耗
7、介电击穿：
当电场强度足够高时，通过电介质的电流是如此之大，致使电介质实际上变为导体，有时还能造成材料的局部熔化、烧焦和挥发等，这种现象叫做介电击穿。
8、介电强度：
造成电介质击穿的电场强度称为介电强度，也称击穿强度，通常以v／mm来表示。
第十一章材料的磁性质
1、磁滞现象：
退磁过程中B的变化落后于H的变化，这种现象称为磁滞现象；
2、磁滞回线：
在交变磁场的每一周期内，B—H曲线构成一个封闭回路，这个回路曲线称为磁滞回线；
填空题——————————————————
第一章材料结构的基本知识
1.原子核外电子的分布与四个量子数有关，且服从下述两个基本原理：
泡利不相容原理和最低能量原理
2.原子结合键中一次键（强健）有离子键、共价键、金属键；二次键（弱健）有范德瓦尔斯键、氢键
3.离子晶体和原子晶体硬度高，脆性大，熔点高、导电性差。
4.金属晶体导电性、导热性、延展性好，熔点较高。
5.能量最低的结构称为稳态结构或平衡态结构，能量相对较高的结构则称为亚稳态结构；
6.材料的稳态结构与亚稳态结构由热力学条件和动力学条件共同决定；
第二章材料的晶体结构
1.晶体结构中基元就是化学组成相同、空间结构相同、排列取向相同、周围环境相同的基本单元;
2.简单立方晶胞中（100）、（110）、（111）晶面中，面间距最小的是（111）面，最大的是（100）面；
3.晶面族{100}包含（100）（010）（001）及平行（）（）（）等晶面；
4.（100），（210），（110），（2ī0）等构成以[001]为晶带轴的晶带；
5.（01ī），（0ī1），（10ī），（1ī0）等构成以[111]为晶带轴的晶带；
6.晶体结构、基元和空间点阵间的关系，可以示意地表示为晶体结构＝空间点阵＋基元
7.金属中常见的晶体结构有面心立方、体心立方、密排六方三种；
8.金属密堆积结构中的间隙有四面体间隙和八面体间隙两种类型
9.面心立方晶体中１个晶胞内有４个八面体间隙，８个四面体间隙。
10.陶瓷材料是以离子键、共价键以及离子键和共价键的混合键结合在一起；
11.硅酸盐的基本结构单元是硅酸根四面体；
12.SiO2中主要化学键为 与 离子键、共价键
13.硅酸盐几种主要结构单元是岛状结构单元、双四面体结构单元、环状结构单元以及链状结构单元、层状结构单元；
14.离子晶体中决定正负离子堆积方式的两因数是：
电荷大小，满足电中性；正负离子的相对大小；
15.陶瓷材料的组成相有玻璃相、气相和结晶相
第四章 晶体缺陷
1.晶体缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷；
2.位错可分为刃位错、螺位错和混合型位错;
3.具有环形位错线的位错不可能是纯 螺位错
4.当点缺陷浓度达到平衡值时，晶体自由能最低
5.根据螺旋面前进的方向与螺旋面旋转方向的关系可分为左、右螺型位错
6.位错在晶体中运动有两种方式——滑移和攀移 ；
7.不论是刃或螺型位错，使位错滑
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