1、上海交通大学硕士材料科学基础真题 2000 年及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、论述题(总题数：10，分数：100.00)1.由图计算出单晶体银和多晶体银在低于 700时的扩散激活能并说明两者扩散激活能差异的原因。（分数：10.00）_2.在如下左图所示的二元合金系中，写出在整个成分范围内反应扩散在 T1温度下进行时可能出现的相，并画出浓度(B%)随扩散距离 x 的变化曲线。（分数：10.00）_3.画出如右上图所示混溶间隙相图中三个温度的自由能一成分曲线。（分数：10.00）_4.试求出 8%B 二元合金在定向凝固中保持平面型液一固界面推移的凝固速度 R。已知温度梯度
2、 G=225/cm，B 组元扩散系数 D=210-4cm2/s，平衡分配系数 k0=0.3，二元合金液相斜率 m=0.142/%B(即每增加1%B 溶质浓度所降低的温度为 0.142)。（分数：10.00）_5.在如图所示成分三角形中，（分数：10.00）_6.试求理想密排六方结构晶体的轴比 c/a，并指出其密排面和密排方向。（分数：10.00）_7.晶体滑移面上有一位错环，在其伯氏矢量方向加切应力 ，问位错环要在晶体中稳定，其最小半径是多少?（分数：10.00）_8.在铜晶体中(111)面上的 a/2 位错与 （分数：10.00）_9.什么是晶体滑移的临界分切应力?试说明测定晶体临界分切应力
3、的试验方法。（分数：10.00）_10.冷加工金属中的位错密度为 1010/cm2，设单位长度位错的能量为 10-10J/cm，晶界能为 510-5J/cm2，晶界二侧位错密度为 1010/cm2及 0。求金属在加热时再结晶的临界晶粒尺寸。（分数：10.00）_上海交通大学硕士材料科学基础真题 2000 年答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、论述题(总题数：10，分数：100.00)1.由图计算出单晶体银和多晶体银在低于 700时的扩散激活能并说明两者扩散激活能差异的原因。（分数：10.00）_正确答案：(700以下，多晶体银的扩散激活能：由式得Q1=122.4kJ单晶体银
4、的扩散激活能：由式)解析：2.在如下左图所示的二元合金系中，写出在整个成分范围内反应扩散在 T1温度下进行时可能出现的相，并画出浓度(B%)随扩散距离 x 的变化曲线。（分数：10.00）_正确答案：()解析：3.画出如右上图所示混溶间隙相图中三个温度的自由能一成分曲线。（分数：10.00）_正确答案：()解析：4.试求出 8%B 二元合金在定向凝固中保持平面型液一固界面推移的凝固速度 R。已知温度梯度 G=225/cm，B 组元扩散系数 D=210-4cm2/s，平衡分配系数 k0=0.3，二元合金液相斜率 m=0.142/%B(即每增加1%B 溶质浓度所降低的温度为 0.142)。（分数：
5、10.00）_正确答案：(由 得 )解析：5.在如图所示成分三角形中，（分数：10.00）_正确答案：(1)解析：6.试求理想密排六方结构晶体的轴比 c/a，并指出其密排面和密排方向。（分数：10.00）_解析：7.晶体滑移面上有一位错环，在其伯氏矢量方向加切应力 ，问位错环要在晶体中稳定，其最小半径是多少?（分数：10.00）_正确答案：(ds 弧段位错线所受的力：bds；同时位错线上线张力：TGb 2，其中水平分力：所以 上述两力达到平衡时二者相等，即所以 )解析：8.在铜晶体中(111)面上的 a/2 位错与 （分数：10.00）_正确答案：(1)，反应向右进行2)新位错 ，为面心立方的
6、单位位错；位错线方向为(111)和 二晶面的交线方向 )解析：9.什么是晶体滑移的临界分切应力?试说明测定晶体临界分切应力的试验方法。（分数：10.00）_正确答案：(晶体中等滑移系交替滑移所需的最小切分应力，称为临界切分应力。实验方法：1)选择单晶体中合适取向，使晶体的初始滑移为单滑移。2)测定晶体的拉伸方向的取向来获得取向因子。3)利用 c= scoscos 和拉伸曲线上的 s，以及取向因子，计算出 c、晶体的类型、纯度、试验温度、应变速率等因素影响的分切应力 c值。)解析：10.冷加工金属中的位错密度为 1010/cm2，设单位长度位错的能量为 10-10J/cm，晶界能为 510-5J/cm2，晶界二侧位错密度为 1010/cm2及 0。求金属在加热时再结晶的临界晶粒尺寸。（分数：10.00）_正确答案：(界面弓出形核的能量条件：式中 Es为冷变形晶粒中单位体积的储存能； b为晶界的比表面能，故按球冠来进行计算，当核为半球状后，晶界将自发推移；核为半球状时，2=180，=90故因此临界尺寸为 1m。)解析：
