上海交通大学硕士材料科学基础(港、澳、台地区)真题2001年
(总分：100.00，做题时间：90分钟)
一、选择题(总题数：20，分数：60.00)
1.氯化铯(CsCl)为有序体心立方结构，它属于______。
（分数：3.00） A.体心立方点阵 B.面心立方点阵 C.简单立方点阵 √ 解析： 2.六方晶系中
（分数：3.00） A. √ B. C. 解析：
3.立方晶体中的[001]方向是______。
（分数：3.00） A.二次对称轴 B.四次对称轴 √ C.六次对称轴 解析：
4.理想密排六方结构金属的c/a为______。
（分数：3.00） A. B. √ C. 解析：
5.在SiO2七种晶型(polymorphic form)转变中，存在两种转变方式：一种为位移转变(displacive transformation)，另一种为重构转变(reconstructive transformation)，位移转变需要的激活能(activation energy)______重构转变的激活能。
（分数：3.00） A.大于 B.小于 √ C.等于
晶面间距______晶面间距。
解析：
6.在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为______。
（分数：3.00）
A.肖特基缺陷(Schottky defect) B.弗仑克尔缺陷(Frenkel defect) √ C.间隙缺陷(interstitial defect) 解析：
7.在点阵常数为a的体心立方结构中，伯氏矢量(Burgers vector)为a[100]的位错(dislocation)______分解为
（分数：3.00） A. √ B. C. 解析：
8.面心立方晶体的孪晶面(twinning plane)是______。
（分数：3.00） A.112 B.110 C.111 √ 解析：
9.菲克第一定律(Fick's first law)描述了稳态扩散(steady-state diffusion)的特征，即浓度不随______变化。
（分数：3.00） A.距离 B.时间 √ C.温度 解析：
10.在置换型固溶体(substitional solid solution)中，原子扩散的方式一般为______。
（分数：3.00）
A.原子互换机制(atom exchange mechanism) B.间隙机制(interstitial diffusion mechanism) C.空位机制(vacancy diffusion mechanism) √ 解析：
11.在TiO2中，当一部分Ti还原成Ti，为了平衡电荷就出现______。
（分数：3.00） A.氧离子空位 √
4+
3+
B.钛离子空位 C.阳离子空位 解析：
12.在柯肯达尔效应(Kirkendall effect)中，标记漂移(marker shift)主要原因是扩散偶(diffusion couple)中______。
（分数：3.00）
A.两组元的原子尺寸不同 B.仅一组元的扩散
C.两组元的扩散速率不同 √ 解析：
13.形成临界晶核(critical nucleus)时体积自由能(volume free energy)的减少只能补偿表面能(surface energy)的______。
（分数：3.00） A.1/3 B.2/3 √ C.3/4 解析：
14.在MgO离子化合物中，最可能取代化合物中Mg的正离子(已知各正离子半径(nm)分别是：(Mg)0.066、(Ca)0.099、(Li)0.066、(Fe)0.074)是______。
（分数：3.00） A.Ca B.Li C.Fe √ 解析：
15.从高分子(polymer)的重复结构单元(mer)的对称性可知，最易结晶(crystallization)的是______。
（分数：3.00）
A.聚丙烯(polypropylene) B.聚乙烯(polyethylene) √ C.聚苯乙烯(polystyrene) 解析：
16.铸铁(cast iron)与碳钢(carbon steel)的区别在于有无______。
（分数：3.00）
A.莱氏体(ledeburite) √ B.珠光体(pearlite) C.铁素体(ferrite) 解析：
17.在二元相图(binary phase diagrams)中，计算两相相对量(amounts of two phase)的杠杆法则(lever law)只能用于______。
2++2+2+
+
2+
2+
2+
（分数：3.00） A.单相区中 B.两相区中 √ C.三相平衡水平线上 解析：
18.在三元相图(ternary phase diagram)浓度三角形(equilateral triangle)中，凡成分(composition)位于______上的合金，它们含有另两个顶角所代表的两组元(component)含量相等。
（分数：3.00）
A.通过三角形顶角的中垂线 √ B.通过三角形顶角的任一直线
C.通过三角形顶角与对边成45°的直线 解析：
19.由Clausius-Clapeyron方程可知，随着压力的增加，γ-Fe转变成α-Fe的温度______。
（分数：3.00） A.升高 B.降低 √ C.不变 解析：
20.网络型高分子(network polymers)不可能出现______。
（分数：3.00）
A.玻璃态(glass state) B.橡胶态(rubbery state)
C.黏流态(viscous flow state) √ 解析：
二、综合题(总题数：5，分数：40.00)
21.(a)画出面心立方晶体的(111)晶面(plane)和系?并具体写出各滑移系的指数。
（分数：8.00）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：((a)各晶面及晶向如下图所示。
(b)当fcc结构的晶体沿[001]轴拉伸时，其等效滑移系共有8个，分别是： 当fcc结构的晶体沿[111]方向拉伸时，其等效滑移系有6个，分别是：
) 晶向(direction)；
(b)面心立方金属单晶体沿[001]拉伸可有几个等效滑移系(slip system)?沿[111]拉伸可有几个等效滑移
解析：
22.根据右图所示的包晶相图，分别画出T1、T2、T3温度下的自由能-成分曲线。
（分数：8.00）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(自由能一成分曲线如图示：
) 解析：
23.ω(C)=0.1%的低碳钢，置于ω(C)=1.2%渗碳气氛中，在920℃下进行渗碳。如果要求离表层0.2cm处含碳的质量分数为0.45%，问需要多少渗碳时间?
已知：碳在γ-Fe中920℃时的扩散激活能为133984J/mol，D0=0.23cm/s，erf(0.71)=0.68。
（分数：8.00）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(扩散系数：故 2
根据渗碳方程：
得故因此解析：
24.Al2O3-ZrO2系相图如右图所示，成分为ω(ZrO2)=42.6%的陶瓷材料。试求：
即所需的渗碳时间为17.7小时。)
? ? ?
(a)材料平衡凝固后共晶组织中两相的相对重量； (b)共晶组织中Al、Zr和O各自的质量分数； (c)ω(ZrO2)=42.6%对应的摩尔分数。 (相对原子质量：Al为27；Zr为91；O为16)
（分数：8.00）
__________________________________________________________________________________________ 正确答案：((a)
上海交通大学硕士材料科学基础(港、澳、台地区)真题2001年
