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胡赓祥《材料科学基础》（第3版）配套题库【名校考研真题＋章节题库＋模拟试题】试读：
第一部分 名校考研真题
第1章 原子结构与键合
一、选择题
1．从高分子的重复结构单元的对称性可知，最易结晶的是（ ）。[上海交通大学2006研]
A．聚丙烯
B．聚乙烯
C．聚苯乙烯【答案】B
2．高分子结构单元连接时（ ）。[浙江大学2007研]
A．链节间通常一二次分子力（范氏力）结合
B．链节间的键合有时为饱和共价键（一次键）结合，有时为二次分子力（范氏力等）结合
C．大分子间或同一大分子不同链段间仅靠二次分子力（范氏力等）结合【答案】C
二、填空题
晶体宏观对称要素有 、 、 、 和 。[北京工业大学2007研]【答案】对称中心；对称轴；对称面；旋转反伸轴；旋转反映轴
三、判断题
由于Cr最外层s轨道只有一个电子，所以它属于碱金属。（ ）[北京工业大学2007研]【答案】×
四、名词解释
1．金属键[北京工业大学2008、重庆大学2010研]
答：金属键是指金属中的自由电子与金属正离子相互作用构成的键。绝大多数的金属均以金属键方式结合，基本特点是电子共有化，既无饱和性又无方向性。
2．高分子材料与陶瓷材料[西安交通大学2009研]
答：（1）高分子材料是指以有机高分子化合物为基础的材料。而高分子化合物一般是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在1万以上的化合物。（2）陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化性等优点。
3．离子键[吉林大学2009研]
答：离子键是通过两个或多个原子或化学基团失去或获得电子而成为离子后形成的。带相反电荷的离子之间存在静电作用，当两个带相反电荷的离子靠近时，表现为相互吸引，而电子和电子、原子核与原子核之间又存在着静电排斥作用，当静电吸引与静电排斥作用达到平衡时，便形成离子键。因此，离子键是阳离子和阴离子之间由于静电作用所形成的化学键。
4．共价健[北京工业大学2009研]
答：共价健是指由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键，具有饱和性和方向性。
五、简答题
1．试从结合键的角度讨论一般情况下金属材料比陶瓷材料表现出更高塑性或延展性的原因。[西安理工大学2009研]
答：金属材料的化学键以金属键为主，陶瓷材料往往以离子键为主。相对于离子键中电子是一一对应的，金属键中自由电子围绕原子核自由运动，因此价键没有饱和性和方向性，当材料受力而发生相对位移时，电子移动对化学价键并没有破坏，因此金属材料较陶瓷材料具有较好的延展性。
2．什么是高分子合金？高分子合金的制备方法有哪些？[南京航空航天大学2008研]
答：（1）高分子合金又称多组元聚合物，是指含有两种或多种高分子链的复合体系，包括接枝共聚物、嵌段共聚物，以及各种共混物等。正如由不同金属混合制得合金一样，其目的是通过高分子间的物理、化学组合获得更多样化的高分子材料，使它们具有更高的综合性能，因此把这种高分子复合体系形象地称为高分子合金。（2）高分子合金的制备方法可分为以下几类：①加聚反应，包括均加聚反应和共加聚反应；②缩聚反应，一种或多种单体互相混合链接成聚合物，同时析出某种低分子物质的反应称为缩聚反应；③物理共混法。又称机械共混法，是将不同种类的高分子在混合设备中实现共混的方法，共混过程一般包括混合作用和分散作用；④化学共混法，主要有共聚-共混法和互穿网络聚合法。
3．简述高分子链在溶液中的构象。[南京航空航天大学2007研]
答：单个高分子链的模型是无规统计线团。在溶液中，高分子链也卷曲成无规统计线团。但线团所占的体积要比纯高分子线团占有的体积大得多。这是因为这些线团是被溶剂化的，即它们被溶剂所饱和。被线团所吸收的溶剂称为内含溶剂或束缚溶剂。在高分子稀溶液中，除了内含溶剂之外，还有自由溶剂，当然，这两种溶剂可通过扩散而达到稳定的平衡。由此可见，在溶液中高分子以被溶剂饱和的线团形式存在。由于线团中空隙的毛细管力控制着线团内的溶剂，使其成为一个整体而跟随线团一起运动，也就是说，线团和存在于线团内的溶剂，可以成为一个运动单元。在高分子溶液中除了线团的移动和转动外，还有线团链段的连续运动。其结果是线团的构象不断变化着。其最可能的构象是黄豆状的椭圆体。
4．试从结合键的角度，分析工程材料的分类及其特点。[昆明理工大学2010研]
答：从结合键的角度划分，工程材料主要包括：（1）金属材料，主要以金属键为主，大多数金属强度和硬度较高，塑性较好；（2）陶瓷材料，以共价键和离子键为主，硬、脆，不易变形，熔点高；（3）高分子材料，分子内部以共价键为主，分子间为分子键和氢键为主；（4）复合材料，是以上三种基本材料的人工复合物，结合键种类繁多，性能差异很大。
第2章 固体结构
一、选择题
1．体型高分子不可能出现（ ）。[上海交通大学2006研]
A．玻璃态
B．高弹态
C．黏流态【答案】C
2．立方晶体中（110）和（211）面同属（ ）晶带。[华中科技大学2006研]
A．[110]
B．[211]
C．【答案】C
3．玻璃网络特性的基本结构参数可用桥氧和非桥氧来描述，考虑一玻璃组成为12mol% NaO，10mol% CaO和78mol% SiO，则每22个氧多面体的平均桥氧和非桥氧数分布为（ ）。[浙江大学2006研]
A．0.56和3.44
B．1.44和1.56
C．3.44和0.56【答案】C【解析】，桥氧数，
非桥氧数。
4．六方晶系中，和晶面等同的晶面（同族晶面）是（ ）。[东南大学2006研]
A．
B．
C．
D．【答案】D
5．晶面（110）和所在的晶带，其晶带轴的指数为（ ）。[哈尔滨工业大学2007研]
A．
B．
C．
D．【答案】A
二、填空题
1．晶体的多形性是指“同一成分具有多种结构”，这类晶体的典型例子如：_______和_______，或_______和_______。[南京大学2003研]【答案】石墨；金刚石；bcc-Fe；fcc-Fe
2．可以按旋转轴和旋转反伸轴的轴次和数目将晶体分成立方晶系、三方晶系、四方晶系、________、________、________和________共七个晶系。[北京工业大学2009研]【答案】六方晶系；正交晶系；单斜晶系；三斜晶系
3．体心立方结构的单位晶胞原子数为_______，原子半径为_______，配位数为_______，致密度为_______，它的八面体间隙半径比四面体间隙半径_______，它的最密排晶向族是_______，最密排晶面族是_______。[合肥工业大学2006研]【答案】2；；8；0.68；小；＜111＞；{110}
4．间隙相FeN为_______结构，其中N原子位于_______。[江4苏大学2005研]【答案】面心立方；晶胞内的一个八面体间隙
5．α-Fe单胞中的原子为________，致密度________，配位数________，八面体间隙数为________。[沈阳大学2009研]【答案】2；0.68；8；6
三、判断题
1．对于螺型位错，其柏氏矢量平行于位错线，因此纯螺位错只能是一条直线。（ ）[北京工业大学2007研]【答案】√
2．在非晶态固体材料中，原子在三维空间不具备周期性的重复排列，处于完全无序状态。（ ）[北京工业大学2008研]【答案】×
3．置换固溶体和间隙固溶体都有可能形成无限固溶体。（ ）[西安工业大学2009研]【答案】×【解析】只有置换固溶体才有可能形成无限固溶体，而间隙固溶体只能形成固溶度很小的有限固溶体。
4．密排六方结构是纯金属的基本晶体结构之一，也是布拉菲点阵中的一种。（ ）[西安工业大学2009研]【答案】×【解析】密排六方结构是纯金属的基本晶体结构之一，但不是布拉菲点阵中的一种，它属于布拉菲点阵中的简单六方结构。
四、名词解释
1．空间群[北京工业大学2007研]
答：晶体结构中所有对称要素（含微观对称要素）的组合所构成的对称群。
2．单位平行六面体[南京工业大学2009研]
答：在空间点阵中按选择原则选取的平行六面体，称为单位平行六面体。
3．正尖晶石结构[南京工业大学2009研]
答：属于立方晶系，其中氧离子可以看成是按立方紧密堆积排列，二价阳离子A填充在八分之一的四面体空隙中，三价阳离子B填充在二分之一的八面体空隙中。
4．晶带轴定律[西安工业大学2009研]
答：所有平行于同一方向的晶面（hkl）构成一个晶带，该方向[uvw]就称为晶带轴，则有hu＋kv＋lw＝0，这就是晶带轴定律。
5．晶体[西南交通大学2008研]
答：晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。晶体有三个特征：①晶体有整齐规则的几何外形；②晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变；③晶体有各向异性的特点，固态物质有晶体与非晶态物质（无定形固体）之分，而无定形固体不具有上述特点。晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体，具有长程有序，并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体，具有近程有序，但不具有长程有序，如玻璃，外形为无规则形状的固体。
6．中间相[西南交通大学2009研]
答：两组元A和B组成合金时，除了可形成以A为基或以B为基的固溶体外，还可能形成晶体结构与A、B两组元均不相同的新相，由于这些新相在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。
7．超结构[燕山大学2005研]
答：超结构，又称超点阵，是有序固溶体结构的通称。从广义超结构来说是指在一定结构层次基础上形成的高于该结构层次的某种复合结构或变异结构，结构化学中不同体系的超结构有不同的具体内含。有序固溶体的点阵常数与无序固溶体不同，在X射线衍射图上会产生附加的衍射线条，称超结构线，故有序固溶体也称超结构或超点阵。
8．致密度与配位数[江苏大学2006研]
答：（1）致密度是指晶体结构中原子体积占总体积的百分数，定量地描述晶体中原子排列的紧密程度；（2）配位数是指晶体结构中任一原子周围最邻近且等距离的原子数，定性地描述晶体中原子排列的紧密程度。
五、简答题
1．请分别描述金刚石和刚玉的晶体结构特征。[南京航空航天大学2007研]
答：（1）金刚石是碳的一种结晶形态。金刚石结构不仅限于金刚石。IVA族的α-Sn、Si和Ge都具有这种结构。在金刚石结构中。每个碳原子的四周有4个相邻的碳原子。构成复杂立方晶体结构。碳原子在晶胞内除按面心立方结构序列之外，在相当于面心立方结构内4个四面体间隙位置处还各有一个碳原子，故每个晶胞的原子数是8。（2）刚玉为天然的α-AlO单晶体，正负离子的配位数分别为6和232－4，单位晶胞较大，且结构较复杂，O的排列大体上为hcp结构，其3+中八面体间隙位置的2/3被Al的规律地占据，空位均匀分布，这样六层构成一个完整周期，多个周期堆积起来形成刚玉结构。
2．立方系（001）标准极图如图2-1所示，当力轴位于P点时，试找出初始滑移系与共轭滑移系，并解释超越现象；当力轴位于［011］方向时，请写出所有可开始的等效滑移系。请画出力轴位于P点和位于［011］方向时的应力-应变曲线的示意图，并简要说明之。[燕山大学2005研]
图2-1
答：（1）补充立方系（001）标准极图如图2-2（a）所示。当力轴位于P点时，初始滑移系为，共轭滑移系为。
滑移开始时，初始滑移系首先开动，使力轴向方向靠拢，角减小；当力轴到达001与111极点连线时，两滑移系同等有利，但由于共轭滑移系开动要与初始滑移系产生的滑移带交割，使滑移阻力增大，因此初始滑移系将继续开动，直到共轭三角形中的点时，初始滑移系才停止。然后共轭滑移系开始启动，同样产生的超越现象，直达112极点。此时两滑移系所处位向完全相同，两滑移系同时开动，转动互相抵消，力轴位向不再变化。（2）当力轴位于［011］方向时，所有可开始的等效滑移系有：；；；（3）力轴位于P点和位于［011］方向时的应力-应变曲线的示意图，如图2-2（b）所示。
力轴位于P点时，应力-应变曲线有明显的三阶段：①Ⅰ阶段为易滑移阶段，为单滑移；②Ⅱ阶段为线性硬化阶段，为双滑移；③Ⅲ阶段为抛物线硬化阶段，在此阶段应力较高，位错可通过交滑移越过障碍，此时加工硬化率有所下降。
力轴位于方向时，一开始就是多系滑移，故无易滑移阶段，加工硬化也更明显。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]