【冲刺】2027 年中国原子能科学研究院 070301 无 机化学《802 材料科学基础》考研冲刺模拟五套题 及参考答案

考研专业课模拟试题 模拟试题简介 试题名称： 【冲刺】2027 年中国原子能科学研究院 070301 无机化学《802 材料科学基础》考研冲刺模拟五套题及参 考答案 试题题型： 名词解释+计算题+简答题+综合分析题 参考书目： 《材料科学基础》 ，潘金生，清华大学出版社 适用院系： （000）不区分院系所

版权说明 编写组依法对本书享有专有著作权，由本机构组织编写与报考院校无关，同时我们尊重知识产权， 对本电子书部分内容参考和引用的市面上已出版或发行图书及来自互联网等资料的文字、图片、表格数 据等资料，均要求注明作者和来源。但由于各种原因，如资料引用时未能联系上作者或者无法确认内容 来源等，因而有部分未注明作者或来源，在此对原作者或权利人表示感谢。若使用过程中对本书有任何 异议请直接联系我们，我们会在第一时间与您沟通处理。 因编撰此电子书属于首次，加之作者水平和时间所限，书中错漏之处在所难免，恳切希望广大考生 读者批评指正。

温馨提示 考研资料产品为在线阅读使用，不支持下载，考生可以根据自身学习需要自行到指定打印店打印邮寄 到家。 根据《消费者权益保护法》第二十五条规定，数字产品一经激活和拆封，其具有无形性和可复制性， 不支持退款退货，请先预览内容确认无误后再购买。

第 2 页 共 56 页

考研专业课模拟试题 目录 2027 年中国原子能科学研究院 070301 无机化学《802 材料科学基础》考研冲刺模拟五套题及参考答案 （一） ..............................................................................................................................................................4 2027 年中国原子能科学研究院 070301 无机化学《802 材料科学基础》考研冲刺模拟五套题及参考答案 （二） ............................................................................................................................................................12 2027 年中国原子能科学研究院 070301 无机化学《802 材料科学基础》考研冲刺模拟五套题及参考答案 （三） ............................................................................................................................................................23 2027 年中国原子能科学研究院 070301 无机化学《802 材料科学基础》考研冲刺模拟五套题及参考答案 （四） ............................................................................................................................................................35 2027 年中国原子能科学研究院 070301 无机化学《802 材料科学基础》考研冲刺模拟五套题及参考答案 （五） ............................................................................................................................................................46

第 3 页 共 56 页

考研专业课模拟试题 2027 年考研专业课模拟试题-冲刺阶段使用 2027 年中国原子能科学研究院 070301 无机化学《802 材料科学基础》考研冲刺模拟五套题及参考答案 （一） 一、名词解释 1． 平衡分配系数青岛掌р心博阅☹电子书 【答案】固溶体合金在结晶过程中具有选分结晶的特点。因此在一定温度下平衡时，固相成分与液相 成分之比称为平衡分配系数。该参数反映了溶质在固液两相中的分配系数及溶质对合金熔点的影响程度。 2． 位错交割 【答案】不同滑移面上运动的位错在运动中相遇发生位错互相切割的现象。 3． 螺位错 【答案】位错线与柏氏矢量平行的位错。 4． 金属键 【答案】自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。 5． 肖特基(Schottky)缺陷青岛掌л心博阅О电子书 【答案】当晶格热振动时，一些能量足够大的原子离开其平衡位置，跃迁到晶体的表面，并在原正常 格点上留下空位。 6． 过冷度 【答案】在较快的冷却速度下，金属材料冷到其熔点温度时并不立即凝固，而是要冷到更低的温度 时才开始凝固。这时，实际凝固温度与熔点温度的差值就称之为过冷度。 二、计算题 7． 试计算含 0.40%C 合金平衡冷却到室温时各个相和组织组成物的相对含量。 【答案】各组织组成物的相对含量：

各相的相对含量：

8． 有一种玻璃， 的质量分数为 80%,而 的质量分数为 20%。问形成非搭桥氧离子分数为多少？ 【答案】设玻璃总质量为 100g、Si、Na 与 O 的相对原子质量分别为 28.09、22.99 和 16,求出 100g 玻 璃中 与 的摩尔数。青岛掌ё心博阅电子书 80 克 20 克 的摩尔数为 的摩尔数为

第 4 页 共 56 页

考研专业课模拟试题 玻璃中 与 的摩尔分数为

的摩尔分数 的摩尔分数 1-80.47%=19.53% 由于非搭桥氧离子数等于 离子数，故非搭桥氧离子分数为

9．

系相图如图所示，已知陶瓷材料中

(1)材料平衡凝固共晶组织中两相 。试求 ： 所对应的摩尔百分数(原子

的相对质量；(2)共晶组织中 Al、Zr 和 O 各自的质量百分比；(3) 量:Al 为 27;Zr 为 91;O 为 16)?

图 【答案】(1)

(2)Al： Zr： O：1-30.4%-31.5%=38.1% (3)

10．已知 GaAs 的密度为 ，Ga 和 As 的原子量分别为 69.72 和 74.92,其晶体结构为立方 ZnS 型， 求 GaAs 的晶胞参数。青岛掌ш心博╬阅电子书 【答案】GaAs 晶体结构为立方 ZnS 型，故晶胞中有 4 个 Ga 和 4 个 As。 晶胞重

第 5 页 共 56 页

考研专业课模拟试题 晶胞体积

晶胞参数

11．下式中

为核中每个原子的体积自由能增值， 为比表面能，E 为核中每个原子的应变能， 为形

状系数。求晶核为立方体时的 。青岛掌ㅏ心博阅电子书

此式表示含 n 个原子的晶核形成时自由能的变化。 【答案】下式表示含 n 个原子的晶核形成时自由能的变化 设 S 为晶核表面面积，则 若洁净物质相对原子质量为 M,密度为 ，则每克原子结晶物质所占容积为 ，每个原子所占容积为 为阿伏加德罗常数，令 ，则每个原子所占容积为 ，则含 n 个原子的晶核体积为 ，晶核为立方体，则其边长为 ，其表面面积为

依题意

12．请判定下列位错反应能否进行，若能够进行，请在晶胞图上做出矢量图。 (1) (2) 【答案】(1)几何条件： 能量条件： ，满足几何条件；

满足能量条件，反应可以进行。 (2)几何条件： 能量条件： ，满足几何条件；

第 6 页 共 56 页

考研专业课模拟试题

【答案】(1)水平线 kj 为包晶反应： 水平线 gh 为共晶反应： 。 (2)

图 。

(3)合金Ⅰ相组成： 合金Ⅱ组织组成：

。

共晶前析出量 共晶前析出量

析出比例 析出量 。

；

25．标准(001)极图如图所示，面心立方金属拉伸时，当力轴位于 P 点时，试找出初始滑移系与共轭滑移 系，并解释超越现象;当力轴位于 极点时，找出所有可以开动的等效滑移系，并且说明两者应力-应 变曲线的差异，及其产生原因。

图 【答案】力轴位于图中 P 点的时候，初始滑移系 ，共轭滑移系 。

第 21 页 共 56 页

考研专业课模拟试题 8． 在 fcc 晶体中的(111)和 扩展位错时，其领先位错分别为 面上各存在一个柏氏矢量为 和 。 和 的全位错。当它们分解为

(1)试求它们可能的位错分解反应，并用结构条件和能量条件判别分解的可能性； (2)当两领先位错在各自的滑移面上运动，从而相遇时发生新的位错反应,求可能的位错反应。 【 答 案 】 (l)(111) 面 上 的 位 错 反 应 为 ，分解可行。 (2)同理， 面上可能的位错反应为 ，能量条件：

当

和

相遇发生反应时，

，为压杆位错。

9． 试分析在相交的|111|晶面上各种不全位错之间可能发生哪些位错反应？上述反应中，哪些反应可以自 发进行？青岛掌ю心博阅۞电子书 【答案】在满足 (111)面上： 的条件下，由汤普森记号可能存在的位错反应共有 24 种。

(11 )面上：

( 11)面上：

(1 1)面上:

该 12 个反应不满足能量条件，不能自发进行，例如

第 36 页 共 56 页

考研专业课模拟试题

因温度不变，

，由

，可得

。渗碳时间要延长到原来的 4 倍。 ， 与Y

14． 有一面心立方金属的 滑移系的临界分切应力为 0.82MPa,拉力轴与 X 轴夹角为 轴夹角为 ，与 Z 轴夹角为 ，当沿该方向拉伸时，求材料的屈服强度。 【答案】设力轴的晶向指数为 ，与 X、Y、Z 轴的夹角分别为 ，则

所以 滑移系，其中之一为

，即拉力轴方向为[121],参考(001)标准极图可找出 2 个等效 ，故

所以

三、简答题 15．空间点阵和晶体结构有何区别？常见金属晶体结构中有哪一种不属于空间点阵？为什么？ 【答案】晶体结构是指自然界中由原子、分子、离子与空间点阵结合而成，实际存在的固体结构。而 空间点阵是指阵点在空间呈规律分布，并且每个阵点都具肴二完全相同的物质环境和几何环境。这样，自 然界中的晶体可以抽象为七大晶系 14 种布拉菲点阵。晶体结构相同的物质，其空间点阵可能不同；同样 的空间点阵不同的物质，其晶体结构也可能相同。 密排六方不是空间点阵，原因是不满足几何环境相同的条件。 16．什么是固溶体？讨论影响固溶体溶解度的主要因素。 【答案】溶质原子以原子态溶入溶剂点阵中而组成的单一均匀固体；溶剂的点阵类型被保留。 影响固溶度的因素有： ①原子尺寸因素。当溶剂、溶质原子直径尺寸相对差小于 时，有利于大的代位固溶体溶解度； 当两组元的直径相对差大于 41%时，有利于高的间隙固溶体溶解度。 ②负电性因素。溶剂、溶质的负电性差越小溶解度越大，一般小于 0.4〜0.5 会有较大溶解度。 ③电子浓度因素。有两方面的含义：一是原子价效应，即同一溶剂金属中，溶质的原子价越高，溶解 度越小；二是相对价效应，即高价溶质溶入低价溶剂时的溶解度高于相反的情况。 17．什么是形变织构？有哪几类？如何表示？青岛掌㈁心博阅┈电子书 【答案】形变过程导致晶粒发生转动，最后各晶粒内的某些晶向趋于平行，这种因形变而导致取向择 优称为形变织构。织构分为板织构和丝织构；板织构表示为 ，表示经轧制变形后，晶粒的 面转向平行于轧面，晶粒的 方向转到平行于轧向。丝织构表示为 。 18．试用多晶体塑变理论解释，室温下金属的晶粒越细强度越高，塑性也就越好的现象。 【答案】室温变形的时候，由于晶界强度髙于晶内，所以晶粒越细，单位体积所包含的晶界越多，其 第 51 页 共 56 页

试读已结束 激活后可查看剩余未读页数！