【考研类试卷】材料科学基础-1及答案解析.doc

1、材料科学基础-1 及答案解析(总分：90.00，做题时间：90 分钟)一、论述题(总题数：9，分数：90.00)1.对于许多高分子材料，其抗拉强度 b是数均相对分子质量 的函数：（分数：10.00）_2.假定有一个 b 在 （分数：10.00）_3.在某晶体的扩散实验中发现，在 500时，10 10个原子中有 1 个原子具有足够的激活能，可以跳出其平衡位置而进入间隙位置；在 600时，此比例会增加到 109。求此跳跃所需要的激活能。在 700时，具有足够能量的原子所占的比例为多少?（分数：10.00）_4.何谓同位素?为什么元素的相对原子质量不总为正整数?（分数：10.00）_5.铁的回复激活

2、能为 88.9kJ/mol，如果将经冷变形的铁在 400下进行回复处理，使其残留加工硬化为60%需 160min，问在 450下回复处理至同样效果需要多少时间?（分数：10.00）_6.Al3+和 O2-的离子半径分别为 0.051nm，0.132nm，试求 Al2O3的配位数。（分数：10.00）_7.Cu 的原子数分数为 4.6%的 Al-Cu 合金经 550固溶处理后， 相中含有 x(Cu)=2%，将其重新加热到100并保温一段时间后，析出的 相遍布整个合金体积， 相为 fcc 结构，r=0.143nm， 粒子的平均间距为 5nm，计算：每 cm3合金中含有多少 相粒子?若析出 后， 相

3、中 Cu 原子可忽略不计，则每个 粒子中含有多少个 Cu 原子?（分数：10.00）_8.计算 Ni(密度 =8.90g/cm 3)的饱和磁化强度和饱和磁通密度。（分数：10.00）_9.Pt 的晶体结构为 fcc，其晶格常数为 0.3923nm，密度为 21.45g/cm3，试计算其空位粒子数分数。（分数：10.00）_材料科学基础-1 答案解析(总分：90.00，做题时间：90 分钟)一、论述题(总题数：9，分数：90.00)1.对于许多高分子材料，其抗拉强度 b是数均相对分子质量 的函数：（分数：10.00）_正确答案：(解得 故 )解析：2.假定有一个 b 在 （分数：10.00）_正

4、确答案：(扭折；割阶。)解析：3.在某晶体的扩散实验中发现，在 500时，10 10个原子中有 1 个原子具有足够的激活能，可以跳出其平衡位置而进入间隙位置；在 600时，此比例会增加到 109。求此跳跃所需要的激活能。在 700时，具有足够能量的原子所占的比例为多少?（分数：10.00）_正确答案：(热激活过程通常可由著名的 Arrhenius 方程来描述。令 E 为形成一个间隙原子所需的能量，因此，能量超过平均能量而具有高能量的原子数 n 与总原子数 N 之比为式中 A 为比例常数；k 为玻尔兹曼常数；T 为绝对温度。上式两边取对数，则有解上述联立方程得lnA=-2.92，E=2.1410

5、 -10(J)在 700时 故 )解析：4.何谓同位素?为什么元素的相对原子质量不总为正整数?（分数：10.00）_正确答案：(在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然而它们的化学性质相同，这种物质称为同位素。由于各同位素所含的中子量不同(质子数相同)，故具有不同含量同位素的元素，总的相对原子质量不为正整数。)解析：5.铁的回复激活能为 88.9kJ/mol，如果将经冷变形的铁在 400下进行回复处理，使其残留加工硬化为60%需 160min，问在 450下回复处理至同样效果需要多少时间?（分数：10.00）_正确答案：()解析：6.Al3+和 O2-的离子半径分别为 0.051nm

6、，0.132nm，试求 Al2O3的配位数。（分数：10.00）_正确答案：(两离子半径比为 。离子晶体配位数 CN 取决于阳、阴离子半径之比，查表得知，当 )解析：7.Cu 的原子数分数为 4.6%的 Al-Cu 合金经 550固溶处理后， 相中含有 x(Cu)=2%，将其重新加热到100并保温一段时间后，析出的 相遍布整个合金体积， 相为 fcc 结构，r=0.143nm， 粒子的平均间距为 5nm，计算：每 cm3合金中含有多少 相粒子?若析出 后， 相中 Cu 原子可忽略不计，则每个 粒子中含有多少个 Cu 原子?（分数：10.00）_正确答案：(假设每一个 相粒子体积为 5nm3，则

7、 粒子数为fcc 结构每单位晶胞有 4 个原子，由于 x(Cu)=2%，故每 cm3中的 Cu 原子数= =1.2131021(个/cm 3)，所以，每个 相粒子中含 Cu 原子数= )解析：8.计算 Ni(密度 =8.90g/cm 3)的饱和磁化强度和饱和磁通密度。（分数：10.00）_正确答案：(饱和磁化强度是单位原子玻尔磁子数(上述为 0.60)、玻尔磁子大小和单位体积(m 3)原子数N 的乘积，即Ms=0.60 BN而单位体积(m 3)原子数取决于 Ni 的密度 原子质量 ANi和阿伏加德罗常数 NA，如下式：)解析：9.Pt 的晶体结构为 fcc，其晶格常数为 0.3923nm，密度为 21.45g/cm3，试计算其空位粒子数分数。（分数：10.00）_正确答案：(设空位所占粒子数分数为 x，)解析：