中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)材科基答案.docx

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1、自主整理資料 qq877466156 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案 （材料科學(xué)基礎(chǔ)） 一、單項選擇題 1、C *玻璃淬火時表面降溫快先定型，之后內(nèi)部繼續(xù)冷卻并收縮因而牽拉著表面使表面受到壓應(yīng)力。 2、B *裂紋拓展時釋放彈性應(yīng)變能用來形成新的裂紋表面，所以當然要大于表面能了（詳見清華版《材料物理性能》p33#以下用“清物”代表此書） 3、B 4、B *體積膨脹是由于非簡諧振動引起的不對稱力使質(zhì)點平衡位置移動，質(zhì)點平均距離增大，簡諧振動不引起體積膨脹。（詳見清物p97） 5、B 6、B *常見物質(zhì)硬度比較：金剛石>SiC>Al2

2、O3>SiO2。 7、B 8、A 9、B 10、B *熱導(dǎo)率受化學(xué)組成等因素的影響，質(zhì)點原子質(zhì)量越小，密度越小，楊氏模量E越大，德拜溫度高，熱導(dǎo)率大，Be原子質(zhì)量比Zr小，所以BeO熱導(dǎo)率大。（詳見清物p113、p116） 11、B 12、C *根據(jù)公式σ=（ε）m，敏感系數(shù)m越小，屈服應(yīng)力σ越小，越容易屈服。 13、C 14、C 15、C *抗熱應(yīng)力損傷因子R=E2γσ2(1-μ)。E：彈性模量，γ：表面能。 16、B *柔度λ=δP，δ：形變量，P：載荷，柔度大即同樣載荷下更容易變形，單向壓縮要比扭轉(zhuǎn)難變形因而柔度小。（見清物p50） 17、B

3、 18、B *相同體積的材料，氣孔率高的密度小、質(zhì)量小、熱容小。 19、C *表面熱傳遞系數(shù)小熱量不易散失，則材料表面與內(nèi)部溫度均勻，熱穩(wěn)定性好。 20、B 二、 三、 （1） X 射線衍射實驗，電子顯微分析。 （2） L1、L2 、L4、P。 （3） 金剛石立方晶體結(jié)構(gòu)， 石墨晶體六邊形層狀結(jié)構(gòu)， 石墨烯單原子層二維晶體結(jié)構(gòu)， C60。 （4） 立方、 面心立方結(jié)構(gòu)、 6/6。 四、 （1）不可以 （2）II型TiO2的密度大， 根據(jù)Clapeyron(克拉貝龍)方程：dpdT=ΔHTΔVm，從II型TiO2到金紅石，兩相共存線的斜率 dpdT >0

4、 → ΔV>0 →Δρ<0 → ρTiO2>ρ金紅石 五、 （1）1840℃， 是 （2）①多晶轉(zhuǎn)變：αL 1727℃β ②共晶轉(zhuǎn)變：L1670℃TiO2+Al2TiO5 （3）當兩者形成固溶體時， 由于Al2O3中的原子加入到TiO2， 使TiO2得晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞， 晶格內(nèi)發(fā)生點陣畸變，導(dǎo)致體系能量增大，穩(wěn)定性降低，熔點降低。 （4）Al2O3TiO2 2AlTi+V0??+3Oo *關(guān)于缺陷平衡方程式的書寫，建議參考武漢理工版《材科基》p97-99，p149-159 六、 （1）Al2O3與TiO2液相區(qū)分界線，L→SiO2+Al2O3 （2）三元共晶

5、點。 （3）Al2O3 *由Mul的化學(xué)式Al6Si2O13得，其中Al2O3與SiO2的比為3:2，故Mul成分點與Al2O3和SiO2點的距離比為2:3，(成分點距哪點越近，那個點代表的成分就越多)。 七、 （1）根據(jù)Griffith微裂紋理論，實際材料中存在微裂紋，當受到應(yīng)力時，這些微裂紋處會產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致裂紋擴展，因而材料斷裂強要低于理論斷裂強度。 （2）強度提高措施：①微晶，提高密度和純度，②對材料預(yù)加應(yīng)力，③各種增韌。 八、 （1）根據(jù)公式：Cx，t=MπDtexp?(-X24Dt) → lnC=MπDt-X24Dt 由題：-14Dt=-1 → 4Dt

6、=1 D=14t=4.1710-5μm/s （2）根據(jù)公式：D=PΓλ Γ=DPλ=8.3410 九、*詳見北工大版《材料科學(xué)基礎(chǔ)》p85-86。 十、 1、多晶硅（太陽能電池材料），制備：氣相沉積法（用SiH4+H2制膜） 2、Li2Mn2O4（鋰電極材料），制備：固相法（Li2CO3與MnO2按1:4混合，分段加熱焙燒）  中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案 （材料科學(xué)基礎(chǔ)） 一、判斷題 1、F *人工制備的準晶體有五次對稱軸。 2、F *石墨晶體層與層之間由范德華力連接。

7、 3、F 4、F *氫氣可穿過（粒子半徑超小）。 5、T 6、F 7、F *主要通過晶格振動導(dǎo)熱。 8、F 9、T 10、T 二、名詞解釋 1、晶格滑移：晶體的一部分相對于另一部分發(fā)生的平移滑動。 2、霍爾效應(yīng)：沿式樣x軸方向通入電流，Z軸方向加一磁場，那么在Y軸方向?qū)a(chǎn)生一電場，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 3、鐵電體：在一定溫度范圍內(nèi)含有能自發(fā)極化，并且極化方向可隨外加電場作可逆轉(zhuǎn)動的晶體。 4、反鐵磁性：指由于交換作用為負值，電子自旋反向平行排列，在同一子晶格中有自發(fā)磁化強度，電子磁距是同向排列，在不同晶格中，電子磁距反向排列，兩個子晶格中自發(fā)磁化強度大小相同，方向

8、相反，整個晶體磁化率接近于0。 5、熱穩(wěn)定性：指材料承受溫度急劇變化而不致破壞的能力。 三、 1、 1）2710℃、2899℃ 2）Css、Tss、Mss 3）?1-CaZr4O9，?2-Ca6Zr19O14，O-CaZrO3，C-CaZrO3 4）C-CaZrO3→O-CaZrO3 5）共晶反應(yīng)，L→C-CaZrO3+CaOss 6）包析反應(yīng)，產(chǎn)物是?2-Ca6Zr19O14 7）在 1140-1236℃， 將 CaO 與 ZrO2按照質(zhì)量比 2:8 混合均勻，升溫到 1236℃以上，保溫，然后緩慢降溫到 1236℃， 1200 以后快速降溫， 防止?1-CaZr4O9

9、分解。 8） x mol， CaOZrO2CaZr+Oo+Vo?? x mol x mol 2、 *作點陣示意圖即找出整個結(jié)構(gòu)中占據(jù)相同位置且具有相同環(huán)境的點。（詳見北工大版材科基p25） 3、 4、 答：利用多晶多相陶瓷的某些成分在不同溫度的相變， 達到增韌德效果， 統(tǒng)稱為相變增韌。 （1） 在裂尖相變引起的體積膨脹造成的應(yīng)力本身就有閉合裂尖的作用。 （2） 裂尖的斷裂能量有一部分被用于誘發(fā)相變了。 （3） 裂紋尖端區(qū)的膨脹受到周圍基體材料的反作用

10、， 因此顆粒受到壓應(yīng)力， 當裂尖擴展到顆粒上時， 這種壓應(yīng)力對裂尖的擴展也有阻礙作用。 5、 要點一： Co1-xO 中 Co 的擴散為空位機制，Co1-xO中Co空位缺陷濃度[VCo ]越高， Co 的擴散系數(shù)越大。 要點二：根據(jù)Co1-xO的非化學(xué)計量缺陷反應(yīng) 12O2g=Oo+VCo+2h? K=OoVCo[h?]2[pO2]1/2 Oo基本為常數(shù)（*因為量比較大所以反應(yīng)對它的影響小），又由電中性條件VCo=2[h?]。 于是VCo∝[pO2]1/6 要點三： 所以， Co1—XO 中 Co 的擴散系數(shù) D 隨氣氛氧分壓得升高而增大。 6、 要點一： 在無其他應(yīng)力場影

11、響的條件， 物質(zhì)擴散的驅(qū)動力是化學(xué)位（ 或化學(xué)勢） 梯度， 即物質(zhì)擴散總沿著化學(xué)位降低的方向進行。 要點二：假定物質(zhì)i沿 x方向擴散，x除 i的濃度為 Ci，則 i沿 x方向的擴散通量， Ji=-CiBi?μi?x 式中Bi為物質(zhì) i 的遷移率， 即單位擴散驅(qū)動力作用下物質(zhì) i 粒子的遷移速率；?μi?x 為物質(zhì) i在沿 x 方向的化學(xué)勢梯度。 要點三： 物質(zhì) i 的化學(xué)勢：μi=μi0+RTlnai=μi0+RTln(γiCi) 所以，Ji=-BiRT?lnγi?xCi-BiRT?Ci?x=-BiRT(1+?lnγi?lnCi)?Ci?x 要點四： 所以， 當(1+?lnγ

12、i?lnCi)>0時，發(fā)生下坡擴散；當(1+?lnγi?lnCi)<0時， 則發(fā)生上坡擴散。 四、 填空題 3L44L36L29PC，立方，面心立方，（000）（12 12 0）（12 0 12）（0 12 12），（14 14 34）（14 34 14）（34 14 14）（34 34 34），S2-，面心立方，四面體，0。 五、 σth=Eγa=701091.81.510-10=28.98GPa σc=Eγ4c=701091.8410-6=0.177GPa 六、（見2010最后一題） 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案 （材料科學(xué)基礎(chǔ)）

13、 一、判斷題 1)T 2)F *石英玻璃結(jié)構(gòu)疏松，熱膨脹時有曠量，因而膨脹系數(shù)較低。 （詳見清物p50）注意總結(jié)一些物理參數(shù)的影響因素，如：熱容、熱膨脹系數(shù)、折射率、強度韌性等。 3)F *重均分子量一般高于數(shù)均分子量。（見上海交大版《材科基》p15） 小試件比大試件大 彎曲比拉伸大 多晶比單晶大 晶粒小的強度大 4)T 5)F 6)T *斷裂強度σ 7)F *色心是由于電子補償引起的一種缺陷。（詳見武漢理工版《材科基》p156） 8)F *根據(jù)界面處原子的吻合程度，晶體界面可分為共格、半共格和非共格。 9)T 10)T 離

14、子半徑↑→ n↑ 各向異性 → 雙折射 內(nèi)應(yīng)力 → 順拉應(yīng)力方向，n變小 結(jié)構(gòu) → n石英晶體>n玻璃（結(jié)構(gòu)疏松的n小） 11)F *吸收光越多顏色越深，所以應(yīng)該是由灰變黑。（見清物p139） 12)T 13)T *折射率n 14)T 15)T *半導(dǎo)體的禁帶較寬，需要能量更強、頻率更高的紫外光才能激發(fā)。（詳見清物p138） 二、名詞解釋（每小題3分，共15分） 1、壓電效應(yīng)：某些晶體材料按所施加的機械應(yīng)力成比例地產(chǎn)生電荷的能力。 2、熱釋電性：一些晶體可以由于溫度作用而使其電極化強度發(fā)生變化，稱為熱釋電性。 3、菲克第二定律：?C?t=

15、D?2C?x2 （D不隨濃度變化，適用于非穩(wěn)態(tài)擴散） 4、點陣能：在0K時，將互相遠離的氣態(tài)正、負離子結(jié)合成1mol離子晶體時所放出的能量。點陣能也稱為晶格能。 5、區(qū)域熔融：根據(jù)固液平衡原理，利用熔融-固化過程以去除雜質(zhì)的方法。 三、填空題（每空1分，共15分） 【1】、【2】：空位機制、間隙機制和填隙機制中的任何2種均可。 【3】立方； 【4】面心立方； 【5】-【8】：（000）（12 12 0）（12 0 12）（0 12 12）， 【9】-【12】：（12 0 0）（0 12 0）（0 0 12）（12 12 12）； 【13】立方緊密（或ABCABC或A1）；

16、 【14】八面體； 【15】面心立方。 四、 問答題（總分 40 分） 1、（7分）*見2011年第三、6題。 2、（8分）*見2011年第三、5題。 3、（15分）答： 零電阻效應(yīng)（2分），Meissner效應(yīng)（完全抗磁性）（2分），和Josephson效應(yīng)（1分）； 測量電阻-溫度曲線以驗證零電阻效應(yīng)（5分），測量磁化率-溫度曲線以證明Meissner效應(yīng)（5分）。 4、（畫出每個晶面給 2 分） 五、相圖題（共45分） 1、（15分）參考答案（各5分） （1）不可以，只有當氧分壓大于1.7大氣壓是，才能夠穩(wěn)定存在。 （2）PbO2的相對密度大，根據(jù)Clape

17、yron(克拉貝龍)方程：dpdT=ΔHTΔVm，從II型PbO2到Pb12O19，兩相共存線的斜率 dpdT >0 → ΔV>0 →Δρ<0 → ρPbO2>ρPb12O19 （3）不可以，當PbO2與Pb3O4共加熱時，會生成Pb12O19。 2、（30分）參考答案 （1）（5分）ɑ相與γ相，共2各固相，ɑ相（約540-740℃），γ相（約740-840℃）。 （2）（10分）575-610℃，將SiO3與PbO按照摩爾比3:2混合均勻，升溫到610℃以上，保溫，然后緩慢降溫到610℃以下，600℃以后快速降溫，防止3Bi2O3:2PbO分解。 （3）（15分）先后經(jīng)過液相、液相

18、+γ二相區(qū)、γ+β二相區(qū)、β+6:1二相區(qū)、6:1+3：2二相區(qū)、6:1+4:5二相區(qū)。 725℃，包晶反應(yīng)：L+γ=β 690℃，共析反應(yīng)：γ=β+6Bi2O3:PbO 610℃，包析反應(yīng)：β+6Bi2O3:PbO=3Bi2O3:2PbO 575℃，共析反應(yīng)：3Bi2O3:2PbO=6Bi2O3:PbO4Bi2O3:5PbO 六、*見2010年第十題。 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案 （材料科學(xué)基礎(chǔ)） 一、單項選擇題（共30分，每題2分） 1.C 2.C 3.B 4.C *倍頻晶體具有光學(xué)倍頻效應(yīng)，即使光的波長變短頻率提高。

19、 5.C *玻璃是介穩(wěn)態(tài)的，含有過剩的內(nèi)能，有通過析晶降低內(nèi)能的傾向。晶化后的玻璃由于晶界的散射和反射，透光率降低。（可參考北工大材科基p68及清物p141-143） 6.A 7.A 8.B *高溫超導(dǎo)，即超導(dǎo)的臨界轉(zhuǎn)變溫度在液氮溫度（77K）以上。 9.B *滑移所需的力更小，更容易進行。 10.B 11.B 12.B 13.B 14.B 15.B 二、判斷題（共10分） 1.F *NaCl晶胞中有4個Na和4個Cl。（見北工大材科基p51） 2.T *離子性制不同原子間電子的得失性質(zhì)，離子的電負性差越大，鍵的離子性越強。 3.F *金屬單質(zhì)的傳

20、導(dǎo)性需要用能帶理論解釋。（見北工大材科基p20） 4.T *離子極化后電子云較多的分布在正負離子之間，增加了鍵的共價性，隨著離子極化的加強，離子鍵也向共價鍵過渡。一般晶體共價成分增加時溶解度降低，如：AgF>AgCl>AgBr>AgI。 5.T *金屬鍵無飽合性。 三、 解：①立方晶系，立方體心 ②1個，2個 ③r=34a=2.27A ④ρ=2MNa?a3=0.899g?cm3 ⑤體心立方（A2），h+k+l=奇數(shù)時消光，因此前3條譜線的衍射指標為110，200，211。 *對于面心立方（A1）結(jié)構(gòu)，hkl全為奇或全為偶時消光。 四、 （1） A：冰III、冰I、和

21、液相三相共存 B：氣相 C：冰I和液相 （2） 熔化：500atm?r/r<15% 無限固溶體 15%30% 間隙化合物 ，升華：0.004atm。 五、 *可先根據(jù)離子半徑差來判斷是有限固溶體還是無限固溶體， 由此MgO-NiO為無限固溶對應(yīng)勻晶相圖a，MgO-CaO為有限固溶對應(yīng)有一定固溶度的共晶相圖b。（見北工大材科基p56） 第二步，根據(jù)熔點：MgO>NiO>CaO，判斷每個相圖中左右端點的物質(zhì)。（見清物p129） 答： （1）MgO-NiO二元相圖是a，MgO-CaO二元相圖是b（4分） （2）

22、A是MgO，B是NiO，C是MgO，D是CaO（6分） （3）MgO-CaO相圖（圖b）：T>T1，液相（1分）；T-T1，α相（D固溶體）開始從液相中生成，結(jié)晶開始（1分）；T2T2，液相L;T=T3，結(jié)晶開始，開始生成固溶體（1分）； T3

23、3T4應(yīng)在圖中標出。 六、 1、壓電效應(yīng)：某些晶體材料按所施加的機械應(yīng)力成比例地產(chǎn)生電荷的能力。結(jié)構(gòu)特點：無對稱中心。（2分） 熱釋電性：一些晶體可以由于溫度作用而使其電極化強度發(fā)生變化，稱為熱釋電性。 結(jié)構(gòu)特點：無對稱中心，極性晶體。 鐵電性：具有自發(fā)極化，并且自發(fā)極化的電偶極距在外電場下可以改變其趨向，甚至反轉(zhuǎn)。電極化規(guī)律符合點滯回線的材料具有鐵電性。結(jié)構(gòu)特點：無對稱中心，極性晶體。 性能聯(lián)系：鐵電體必然是熱電體，熱電體必是壓電體，反之不一定。 2、又下列幾種主要途徑：每答出一條給2分。 （1）提高密度與純度。高純度→可減少雜質(zhì)引起的應(yīng)力集中（雜質(zhì)與基質(zhì)的大小和軟硬總有不同）

24、；高密度→減少孔洞對強度的影響?？锥磳姸鹊挠绊懼饕峭ㄟ^減小負載面積； （2）提高抗裂能力與預(yù)加應(yīng)力→人為的預(yù)加應(yīng)力，在材料表面造成一層壓應(yīng)力，對裂紋起彌合作用，可以提高材料的抗拉強度。 （3）相變增韌→利用多晶多相陶瓷的某些相成分在不同溫度下的相變，達到增韌的效果，統(tǒng)稱為相變增韌。 （4）彌散增韌→在基體中摻入具有一定顆粒尺寸的微小細料，也可以達到增韌效果，稱為彌散增韌。 （5）其他手段，闡述有理就給分。 3、*見2011年第三、5題。 4、根據(jù)答題內(nèi)容靈活給分（ 每種表征手段滿分 5 分） （1）X射線衍射：利用X射線的衍射現(xiàn)象來分析材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶格參數(shù)、晶體缺陷，是建

25、立在一定晶體結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上的間接方法。 （2）電子顯微術(shù)：包括TEM、SEM、STEM等，能夠高分辨率高倍數(shù)地觀察樣品表面形貌、微觀組織，或進行同位分析。 （3）熱分析法：能快速準確地測定物質(zhì)的晶型轉(zhuǎn)變、熔融、升華、分解等變化，幫助繪制相圖、研究材料的結(jié)構(gòu)性能。 七、 該擴散屬于“半無限長物體的擴散問題”， 菲克第二定律的誤差函數(shù)解為： Cx,t=Cs-(Cs-C0) erf?(x2Dt) （3分） 根據(jù)題意,式中：x=1mm=0.1cm，Cs=0.2wt%， C0=0，C(x，t)=0.044wt% 代入上式，得到erfx2Dt=0.78 查誤差函數(shù)表得：β=x2Dt=0.

26、868，式中：x=0.1cm，D=7.410-8cm/s（3分） 計算得到所需時間：t=4.484104s（12.45h）（1分） 八、*見2010年第十題。  中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案 （材料科學(xué)基礎(chǔ)） 一、單項選擇題（共20分，每小題2分） 1.A *獨立組分數(shù)C = 組分數(shù)-反應(yīng)式數(shù)，又有反應(yīng)：NH3(g)+H2Sg=NH4HS(s)，故C=3-1=2，?=2，f=C-?+2=2（詳見武漢理工版材科基p245） 2.D 3.B *平行于成分三角形某一條邊的直線，凡是成分位于該直線上的合金，它們所含的這條邊對應(yīng)頂點所代

27、表的組元含量為一定值。（見北工大版材科基p195） 4.B 5.D *BEC為直邊三角形→任意一個成分改變另外兩個都要變，也就意味在這個相區(qū)內(nèi)自由度f為1，故相數(shù)?為3，該相區(qū)為三相共存區(qū)（見北工大版材科基p209） 6.C 7.C 8.A *固溶體內(nèi)結(jié)構(gòu)是均勻的，只有一個相 9.B *固相反應(yīng)的速率與擴散有關(guān)，而溫度越高擴散速度越快固相反應(yīng)的速率也就越快。（見武漢理工版材科基p473） 10B 二、判斷題（共20分，每題2分） 1.T 2.F 3.F *乳濁效果與成分和燒成制度都有關(guān)系。（見清物p149） 4.T 5.F 6.T 7.F *具有

28、亞鐵磁性的尖晶石呈反尖晶石結(jié)構(gòu)。（見清物p289） 8.T *高價正離子不易被活化。 9.T 10.T 三、（10分） ΔH=ΔH(1)+ΔH(2)+ΔH(3)+ΔH(4)-ΔH(5) =90+122+418.9-348.8-703.5 =-421.4KJ/mol 四、（35分，每問5分） 1）La2O3，H-La2O3，X-La2O3； 2）大約20mol%（1均可）；大約2600℃（100均可）； 3）2040℃：X-La2O3ss2040℃ H-La2O3+L，偏晶反應(yīng)； 4）1910℃：L1910℃ CaOss+A-La2O3ss，共晶反應(yīng)； 5）Ca進入L

29、a晶格，形成氧空位：2CaOLa2O3 2CaLa+2Oo+Vo?? 6）Ca進入間隙位：3CaOLa2O3 2CaLa+3Oo+Cai?? 7）將La2O3加熱至2055℃以上保溫，完成固相反應(yīng)，然后淬火。 五、（12分） 答：根據(jù)題意，本擴散系可視為穩(wěn)態(tài)擴散體系，所以應(yīng)用菲克第一定律： JH2=J(H)2=D?cH?x2 由題： J(H2)=10-6mol/cm2/s，?cH?x=0.0110-010110-2=0.1mol/cm3/cm 代入上式得：D=210-5cm2/s 六、（13分） 答：根據(jù)題意，熱處理是，發(fā)生了C從金屬棒（1）通過焊接界面向（2）的擴散。

30、 在化學(xué)勢梯度的作用下，C的擴散速率可寫為： JC=-CcBc?μc?x C,式中：Jc為C的擴散速度（mol/cm/s）,Cc為C的濃度，Bc為C在給定材料和條件下的遷移率，?μc?x為擴散方向上C的化學(xué)勢梯度。 根據(jù)題意，焊接界面兩側(cè)金屬棒（1）和（2）中C濃度相等（0.4%C），（C在（1）和（2） 內(nèi)或三遷移率可以假定大致相等（即Bc（1）=Bc（2））。因此，C從金屬棒（1）通過焊接界面（2）發(fā)生的凈擴散，說明：μc（1）>μc（2）。 比較金屬棒（1）和（2）的組成，金屬棒（1）位三元合金材料（Fe-0.4%C-4.0%Si）， 而（2）中沒有Si，所以，μc（1）>μ

31、c（2）緣于（1）中Si的存在導(dǎo)致C化學(xué)勢升高，或 合金元素Si使C的活度增大，使之擴散速率增大。 七、（15分） 1、材料具有完全抗磁性特征的零電阻導(dǎo)電行為成為超導(dǎo)電性。 2、材料可自發(fā)磁化，在磁場下顯示強磁性且當外磁場移去后仍保留較高磁性的特性叫軟磁 性。 3、材料承受溫度急劇變化而不致破壞的能力。 4、物質(zhì)既具有波動特征也具有粒子特征的現(xiàn)象叫波粒二象性。 5、應(yīng)變對應(yīng)力的延時性響應(yīng)，即應(yīng)變落后于應(yīng)力非彈性的現(xiàn)象。 八、（15分） 晶體中只有導(dǎo)帶中的電子或價帶頂部的空穴才能參與導(dǎo)電本征半導(dǎo)體的價帶和導(dǎo)帶之間隔著一個禁帶，在絕對零度下，無外界能量，價帶中的電子不可能躍遷到

32、導(dǎo)帶中去。如果存在外界作用（如熱、光輻射），則價帶中的電子獲得能量，可能躍遷到導(dǎo)帶中去，這樣，不僅在導(dǎo)帶中出現(xiàn)了導(dǎo)電子，而且在價帶中出現(xiàn)了電子留下的空穴。在外電場的作用下，導(dǎo)帶中的電子和價帶中的空穴可成為載流子，形成電導(dǎo)。（Si） P型半導(dǎo)體：在半導(dǎo)體硅中摻入三價元素，可得到P型半導(dǎo)體，這類元素有三個價電子，與硅形成共價鍵就少了一個電子，或者說出現(xiàn)了受主能級。此能級距價帶很近，能容納有價帶 激發(fā)上來的電子，在夾帶中留下了空穴。因此，價帶中的電子易被激發(fā)到受主能級。在外電場的作用下，價帶的空穴導(dǎo)電和本征導(dǎo)電機制形成P型半導(dǎo)體的電導(dǎo)。（MgO、NiO） 舉出至少1例材料實例。= 

33、 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案 （材料科學(xué)基礎(chǔ)） 一、判斷題 1F 2F 3F 4T 5F 6T 7F 8T 9F 10F 11T *低溫時熱容主要取決于聲子熱容，按T趨于0 12T 13T 14T 15F *石英玻璃的α小，故熱穩(wěn)定性系數(shù)R=σf(1-μ)αE比較大，穩(wěn)定性好 二、填空題 1. 定向 電子 離子 2. 霍爾 電解 3. 完全 臨界轉(zhuǎn)變溫度 臨界電場強度 臨界電流密度 4. 電子極化 離子極化 偶極子轉(zhuǎn)向極化 5. 鐵磁性 順磁性 抗磁性 三 （1）石墨 *在規(guī)定溫度，標準壓

34、力p下，穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol物質(zhì)時自由能的變化就是該物質(zhì)的標準摩爾生成自由能ΔG，ΔG越小其能量越低，穩(wěn)定單質(zhì)的ΔG=0，能量最低。 （2）同壓、惰性氣氛下，加熱至相同溫度，質(zhì)量損失越小越穩(wěn)定或者質(zhì)量損失相同要求溫度越高越穩(wěn)定。 四、 （1）根據(jù)相圖，顯然是不可靠的，由日?？芍诔?，273.16k時，水是固體狀態(tài)，大概為相圖中O點位置，零下20度時由相圖可知水為固體狀態(tài)，所以陳光標的行為是不可靠的。 （2）需要很大的壓力（作一條垂直直線與冰水分界線相交的壓力點。） （3）既要受到低溫的折磨又要受到高壓的沖擊，可能會引發(fā)很多身體上的問題。 五、*參考武漢理工版材科基p309

35、 （1） M1HK M2L→A, F=2 IL→A+C, F=1 KL+C→D+A, F=0包共晶轉(zhuǎn)變L→A+D, F=1EL→A+D+B, F=0三元共晶轉(zhuǎn)變 六、E=E0(1-1.9P+0.9P2),P為氣孔率大小 七、參考教材 八、參考教科書P140 九、2016年考研的題目變成列舉你所知道的碳的同素異形體，并大概敘說其性 能。所以可能以后的最后一題都會改變，自己要多注意細節(jié)的積累。 紅 黃 紫 xl 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016年碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題參考答案 （材料科學(xué)基礎(chǔ)） 一 判斷題 1、F 2、T 3、F 4、T *其

36、它條件一定，釉層厚度越大應(yīng)力越小。 5、T *裂紋拓展時釋放的彈性應(yīng)變能要大于新產(chǎn)生表面的表面能，裂紋生長才能進行。 6、F 7、T 8、F *莫氏硬度是通過兩種材料誰能在誰表面產(chǎn)生劃痕來比較的，布氏、洛氏、維氏硬度是通過壓痕面積的大小來確定材料硬度。（清物p79-81） 9、T 10、F 二 名詞解釋 1、 晶格滑移：晶體的一部分相對于另一部分發(fā)生的平移滑動。 2、 霍爾效應(yīng)：沿式樣 x 軸方向通入電流 I，Z 軸方向加一磁場，那么在 Y 軸方向?qū)a(chǎn)生一 電場，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 3、 介點強度：介電強度是材料抗高電壓而不產(chǎn)生介電擊穿能力的量度 4、 鐵電體

37、：在一定溫度范圍內(nèi)含有能自發(fā)極化，并且極化方向可隨外加電場作可逆轉(zhuǎn)動的晶體。 5、 反鐵磁性：指由于交換作用為負值，電子自旋反向平行排列，在同一子晶格中有自發(fā)磁 化強度，電子磁距是同向排列，在不同晶格中，電子磁距反向排列，大小相同，使整個晶體的M為0。 6、 熱穩(wěn)定性：指材料承受溫度急劇變化而不致破壞的能力。 7、 磁致收縮：鐵磁物質(zhì)磁化時，沿磁場方向發(fā)生長度的縮短的現(xiàn)象。 賽（西）貝克：溫差→電 應(yīng)用：測溫度，溫差發(fā)電 帕爾貼： 電→溫差 制冷 8、 塞貝克效應(yīng)：指在兩種不同導(dǎo)電材料構(gòu)成的閉合回路中，當兩個接點溫度不同時，回路中產(chǎn)生的電勢使熱能轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

38、電能的一種現(xiàn)象。 *注意相關(guān)的概念 三 簡述題 1 *見清華版材料物理性能p2 2 磁光效應(yīng)是指強磁場對光和物質(zhì)的相互作用的影響 法拉第效應(yīng) 塞曼效應(yīng) 科頓-穆頓效應(yīng) 3 見2012年四、3 4 間隙 填隙 空位 5 公式見課本 條件：第一：穩(wěn)態(tài)擴散 濃度不隨時間變化 第二：非穩(wěn)態(tài)擴散 D不隨濃度變化 四 見2011年 五 不同意。因為熱力學(xué)第二定律說：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響或者不可逆熱力過程中熵的激增總是大于0。出現(xiàn)生物與空調(diào)制冷及晶體生長一樣是局部熵減少，系統(tǒng)熵增加。生物生長都要能量，消耗有序能或者低熵能源（如食

39、物），產(chǎn)生無序能。 六 1 見北工大版材科基p54 2 MgO:面心立方。O2-做面心立方堆積，Mg2+填入全部的八面體間隙（參考氯化鈉結(jié)構(gòu)） Al2O3：密排六方（hcp）O2-做六方緊密堆積，Al3+填入2/3的八面體間隙 3 見武漢理工版材科基固相反應(yīng)部分 七 見2011年 八 不會 九 石墨 金剛石 石墨烯 碳納米管 富勒烯等 結(jié)構(gòu)：二維薄膜狀結(jié)構(gòu) 性質(zhì)：高強度柔韌性，透明且吸光率高，導(dǎo)電性好 應(yīng)用：1、代替硅制作處理器 2、新能源電池 3、感光元件 石墨烯 結(jié)構(gòu)：一維管狀結(jié)構(gòu) 性質(zhì)：力學(xué)性能好，硬度高，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好 應(yīng)用：1、儲氫容器 2、制作高強度的復(fù)合材料 3、制成透明導(dǎo)電薄膜 碳納米管 版權(quán)所有 請不要外傳