一.名词解释
1.成分起伏:成分起伏是指液态合金中某些微小体积的成分偏离溶液平均成分,而且微小体积的成分因原子的热运动而处于时起时伏、此起彼伏状态的现象。
2.共缩聚反应:共缩聚反应指的是由两种以上的单体参与,所得聚合物分子中含有两种或两种以上重复结构单元的缩聚反应。
3.负离子配位多面体:离子晶体中,与某一个正离子成配位关系而邻接的各个负离子中心连线所构成的多面体。
4.晶面簇:在立方晶系中,由于原子的排列具有高度的对称性,往往存在有许多原子排列完全相同但在空间位向不同(即不平行)的晶面,这些晶面总称为晶面簇,其用大括号表示,即{a b c}
5.电子化合物:电子化合物是在研究IB簇的贵金属与 簇元素所形成的合金时首先发现的,以后又在其他合金系中发现。其特点为:凡具有相同的电子浓度,则该相的晶体结构类型相同。即结构稳定性,主要取决于电子浓度因素。
三、简答
1.答:【法1】影响大分子链柔性的因素有:主链结构和侧基(取代基和交联)的性质。
【法2(源自课本)】影响因素:
(1)分子结构因素:①主链结构;②取代基;③支化、交联的影响;④分子链的长短;⑤分子间作用力;⑥分子链的规整性; (2)外界因素:①温度;②外力;
2.答:
晶区是:表层细品区、柱状晶区和中心等铀晶区。 ①表层细晶区的形成主要是液体金属浇入铸模后,冷模壁的作用而产生强烈的过
冷,且模壁促进非均匀形核。
②柱状晶区形成:在细晶区的形成过程中,因为模壁温度不断升高,使得细晶区前沿液体的过冷度减小,形核变得困难或者说基本上不形核了,此时就在细晶的基础上逐渐长大。由于热量的散发垂直于模壁,因此晶体的生长也就沿着与散热相反方向作定向凝固形成柱状晶。 ③中心等轴晶区的形成:主要是由于铸锭中心的液体存在着大量的籽晶,这些籽晶在成分过冷的作用下,形成核心而长大,形成中心等轴晶。
3.答:相平衡的热力学条件是,合金系中各组元在各平衡相中的化学势彼此相等。 在温度和压力改变时,吉布斯相律的表达式是:f=C—P+2;当压力恒定不变时,其表达式为:f=C—P+1;(其中f表示平衡系统的自由度数,即平衡系统的独立可变因素的数目;C表示平衡系统的组元数;P表示平衡系统的相数)
4.答:这是由绿宝石结构的特性所决定的。
绿宝石结构属于六方晶系,其基本结构单元是6个硅氧四面体形成的六节环,这些六节环之间靠Al3+和Be2+离子连接,Al3+的配位数为6,与硅氧网络的非桥氧形成[AlO6]八面体;Be2+离子的配位数为4,构成[BeO4]四面体。从结构上看,在上下叠置的六节环内形成了巨大的通道,可储存有K+、Na+、Cs+离子及H20分子,使绿宝石结构成为离子导电的载体。.
5.答:立方晶体间隙包含四面体间隙和八面体间隙: 体心立方晶胞含有6个四面体间隙、12个八面体间隙; 面心立方晶胞含有4个四面体间隙、 8个八面体间隙;
6.答:
柯肯达尔效应:对于置换型固溶体中溶质原子的扩散,由于溶质和溶剂原子的半径相 差不大 ,原子扩散必须与相邻原子间作置换,能观察到这种结果的试验现象称为柯肯达尔效应。
物理本质:原子无序跃迁的统计结果(不是原子的定向移动)。
7.(1)滑移和孪生的比较
a.相同点
(1)宏观上,都是切应力作用下发生的剪切变形;
(2)微观上,都是晶体塑性变形的基本形式.是晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对另一部分的移动过程。
(3)二者都不改变晶体结构;
(4)从机制上看,都是位错运动结果 b.不同点
(1)滑移不改变位相,孪生改变晶体的位向;
(2)滑移是全位错运动的结果,而孪生是不全位错运动的结果。 (3)滑移是不均匀切边过程,而孪生是均匀切变过程。
(4)滑移比较平缓,应力应变变曲线较光滑、连续,孪生则呈锯齿状; (5)两者发生的条件不同,孪生所需临界分切应力远大于滑移,因此只有在滑移受阻时晶体才能以孪生方式形变。
(6)滑移产生的切变较大(取决于品体的塑性),而孪生切边较小,取决于晶体结构.
8.答:柯氏气团是由于溶液原子与位错相互作用,当温度和时间允许时,它们将向位错附近聚集,形成溶质原子气团,使位错的运动受到限制。 因为在这种情况下推动位错运动,或者首先挣脱气团的束缚,或者拖着气团一起前进,无论如何都要作更多的功,降低了位错的移动性,从而强化了材料。
9答:实际的析出相形状是由应变能和表面能综合作用的结果。
(1)脱溶相粒子形状与应变能有关,片状(圆盘状)脱溶相所导致的应变能最小,其次为针状,而球状粒子的应变能最大。
(2)究竟何种形状还要考虑表面能因素,片状析出相表面积大,总表面能高;而球状表面积最小,总表面能低,故表面能大者倾向于球状,表面能小者倾向于片状。
由此可见,实际的析出相形状是由应变能和表面能综合作用的结果。
10.答: 单晶体产生加工硬化的机理主要是:①位错源开动,位错增殖使位错密 度增大;②位错运动受到点阵阻力,位错之间发生交互作用,形成割阶、缠结,使其运动阻力增大;③位错之间发生位错反应,形成固定位错(如洛玛位铺、L-C位铺等),造成位错塞积,使位错运动阻力进一步增大.
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