上海交大材料科学基础课件教学大纲

课程名称：材料科学基础/Fundamentals of Materials Science

课堂学时：90

实验学时：36

适用专业：材料科学与工程类专业、冶金类专业和机电类专业

一、课程的性质、地位、任务

《材料科学基础》是材料类和冶金类专业的一门主干课，也是该专业的主要技术基础课。通过讲课、实验、课堂讨论和课外实践等各个教学环节，将金属学、陶瓷学和高分子物理的基础理论融合为一体，以研究材料共性规律，即研究材料的成分、组织结构、制备工艺和性能之间的相互关系，指导材料的设计和应用，并为学习后继专业课程、从事材料科学研究和工程技术工作打下坚实的理论基础。

二、课程的教学内容和基本要求

绪论（1学时）

了解材料的发展史、材料科学的研究对象和内容以及学习本课程的目的意义和要求。

第一章原子结构和键合（4学时）

了解物质由原子组成，而组成材料的各元素的原子结构和原子间的键合是决定材料性能的重要因素。

§1 原子结构

(一)、原子结构； (二)、原子间的键合； (三)、高分子链。

§2 原子间的键合

(一)、金属键 (二)、离子键 (三)、共价键

(四)、范德华力 (五)、氢键

§3 高分子链

(一)、结构单元的化学组成

1．碳链高分子 2．杂链分子 3．元素有机高分子 4．无机高分子

(二)、高分子链结构单元的键合方式

1．均聚物结构单元顺序 2．共聚物的序列结构

(三)、高分子链的几何形状

(四)、高分子链的构型

第二章固体结构(8学时)

固态原子按其原子（或分子）聚集的状态，可划分为晶体与非晶体两大类。晶体中的原子在空间呈有规则的周期性重复排列；而非晶体中的原子则是无规

则排列的。材料的性能与材料各元素的原子结构和键合密切相关，也与固态材料中原子或分子在空间的分布排列和运动规律以及原子集合体的形貌特征密切相关。

§1 晶体学基础

(一)、晶体的空间点阵

1．空间点阵概念 2．晶胞 3．晶系与布拉菲点阵 4．晶体结构与空间点阵的关系

(二)、晶向指数和晶面指数

1．阵点坐标 2．晶向指数 3．晶面指数 4．六方晶系指数 5．晶带 6．晶面间距

§2 金属的晶体结构

(一)、面心立方晶体结构的晶体学特征

(二)、体心立方晶体结构的晶体学特征

(三)、密排六方晶体结构的晶体学特征

§3 金属的相结构

(一)、固溶体

1．置换固溶体 2．间隙固溶体 3．有序固溶体 4．固溶体的性质

(二)、中间相

1．正常价化合物 2．电子化合物

3．原子尺寸因素化合物

(ⅰ)间隙相和间隙化合物(ⅱ)拓扑密堆相§4 离子晶体结构

(一)、NaCl型结构 (二)、萤石型结构 (三)、CsCl型结

构 (四)、a-Al2O3型结构

§5 共价晶体结构

(一)、金刚石结构 (二)、SiO2结构 (三)、VA、VIA族亚金属结构

§6 聚合物晶态结构

(一)、晶胞结构 (二)、晶态结构模型 (三)、聚合物结晶形态

§7 非晶态结构

第三章晶体缺陷(12学时)

实际晶体常存在各种偏离理想结构的区域晶体缺陷。根据晶体缺陷分布的几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类。了解晶体缺陷有利于分析研究结构敏感性能的变化规律和相变、扩散、塑性变形、再结晶以及氧化、烧结等现象，对探索材料晶体中的奥秘和推动材料科学的发展起着重要作用。

§1 点缺陷

(一)、空位与间隙原子 (二)、电缺陷的运动 (三)、点缺陷的平衡浓度

§2 线缺陷

(一)、位错概念的引入

(二)、位错的基本结构

1．刃型位错 2．螺型位错 3．混合位错 4．位错密

度 5．柏矢矢量

(三)、位错的运动

1．位错的滑移 2．位错的攀移 3．位错的交滑移

(四)、位错的弹性性质

1．位错的应力场 2．位错的应变能 3．位错的线张

力 4．作用在位错上的力

5．平行位错之间的作用力

(五)、实际晶体中的位错

1．堆垛层错 2．不全位错 3．位错反应与扩展位错 4．汤普森四面体

§3 面缺陷

(一)、晶界二)、孪晶界三)、相界 (四)、外表面

第四章固体中原子及分子的运动(14 学时)

固体中物质的迁移属动力学范畴。固体中按照原子的键合情况可分为金属(金属键)、陶瓷(离子键)和高分子(共价键)三类材料。不同的键合情况导致固体中原子的运动方式不同。本章主要了解上述三类材料中原子的运动规律及影响因素，并为将来学习材料动力学打下基础。因此，本章的主要内容包括：扩散方程的推导及求解，扩散的热力学分析及原子机制，影响扩散的因素及反应扩散，离子晶体与金属晶体在扩散方面的异同和高分子材料中分子的运动规律等。

§1 表象理论

(一)、菲克第一定律 (二)、菲克第二定律

(三)、扩散方程的解

1. 误差函数解

2. 格林函数解(衰减薄膜源)

(四)、置换型固溶体中的扩散 (五)、扩散系数与浓度相关时的求解

§2 扩散的热力学分析

§3 扩散的原子理论

(一)、扩散机制

1. 交换机制

2. 间隙机制

3. 空位机

制 4. 晶界扩散及表面扩散

(二)、原子跳跃和扩散系数

1. 原子跳跃频率

2. 扩散系数

3. 无规行走与扩散距

离 4. 扩散激活能

§4 影响扩散的因素（简介）

(一)、温度 (二)、固溶体类型 (三)、晶体结构

(四)、晶体缺陷 (五)、化学成分 (六)、应力的作用

§5 反应扩散

§6 离子晶体中的扩散

§7 高分子的分子运动

(一)、分子链运动的起因及其柔顺性

(二)、分子的运动方式及其结构影响因素

1. 主链结构

2. 取代基的特性

3. 链的长度

(三)、高分子不同力学状态的分子运动解说

1.线型非晶态高分子的三种力学状态

2. 体型非晶态高分子的力学状态

3.结晶高分子的力学状态

第五章材料的形变与再结晶(14学时)

分析研究材料在外力作用下的塑性变形过程、机理、组织结构与性能的影响规律以及变形材料在加热过程中产生回复再结晶现象，不仅对正确选择控制材料的加工工艺、保证产品质量是十分必要的，而且对合理使用材料、研制和发展新材料也是很重要的。

§1 材料受力情况下的力学行为

§2 弹性变形与粘弹性

§3 单晶体的塑性变形

(一)、滑移

1．滑移带与滑移线 2．滑移系 3．滑移的临界分切应力

4．滑移时晶体的转动 5．多系滑移 6．滑移的位错机制 (二)、孪生

1．孪生的切变过程 2．孪生的位错机制

(三)、扭折

§4 多晶体的塑性变形

(一)、多晶体变形的特点 (二)、晶粒取向的影响 (三)、晶界的影响 (四)、屈服现象

§5 变形后的组织与性能

(一)、显微组织的变化 (二)、亚结构的变化 (三)、性能的变化

(四)、加工硬化 (五)、变形织构 (六)、残余应力

§6 合金的塑性变形

(一)、固溶体的塑性变形 (二)、多相合金的塑性变形

§7 变形晶体加热时的变化

(一)、显微组织的变化 (二)、性能的变化

§8 回复

(一)、微观结构的变化 (二)、回复动力学

§9 再结晶

(一)、形核长大 (二)、再结晶动力学 (三)、再结晶后的晶粒尺寸

(四)、影响再结晶的主要因素

§10 再结晶后晶粒的长大

(一)、晶粒的正常长大 (二)、晶粒的异常长大-二次再结晶

§11 动态回复与动态再结晶

(一)、动态回复 (二)、动态再结晶

§12 超塑性

第六章单组元相图及纯晶体的凝固(8学时)

单元系的凝固是研究相变的基础，应用热力学理论探讨单元系的凝固机理，包括形、生长特征是本章的重点内容。在此基础上了解铸锭的宏观组织以及对比高分子晶体与金属晶体的凝固特征异同点亦为本章需掌握的内容。

§1 单元系相变的热力学及相平衡

(一)、相平衡条件和相律 (二)、单元系相图

§2 纯晶体的凝固

(一)、液态结构 (二)、晶体凝固的热力学条件

(三)、形核

1. 均匀形核

(ⅰ) 晶核形成时的能量变化和临界晶核(ⅱ) 形核率

2. 非均匀形核

(四)、晶体长大

1. 液-固体界面的构造

2. 晶体长大方式和生长速率

(ⅰ) 连续长大(ⅱ) 二维形核(ⅲ)籍螺型位错生长

(五)、结晶动力学及凝固组织 1. 结晶动力学

2. 晶体长大方式和生长速率

(ⅰ)在正的温度梯度下的情况(ⅱ)在负的温度梯度下的情况

3. 凝固后的晶粒大小控制 (简介)

(ⅰ)增加过冷度(ⅱ)形核剂的作用(ⅲ) 振动促进形核

(六)、高分子的结晶特征

1. 相似性

(ⅰ)晶粒尺寸与过冷度的关系(ⅱ)结晶分形核与长大两个过程

(ⅲ)非均匀形核所需过冷度小(ⅳ)结晶动力学符合Avrami方程

2. 差异性

(ⅰ)高分子晶体结晶的不完全性(ⅱ)熔融过程的升温现象

第七章二元系相图及合金的凝固(16学时)

在多组元材料中，二元系是最基本，也是研究最为透彻的体系。掌握二元系材料的相图及凝固原理是将来理解材料成分-制备工艺-组织结构-性能的关键。因此，本章的重点在于学习通过相图分析材料的平衡组织，以及非平衡凝固时材料内部成分和结构的演化规律。

§1 相图的表示和实验测定方法

§2 相图的热力学基础

(一)、固溶体的自由能-成分曲线 (二)、多相平衡的公切线原理

(三)、混合物的自由能和杠杆法则 (四)、从自由能-成分曲线推测相图

(五)、二元相图的几何规律

§3 二元相图分析

(一)、匀晶相图和固溶体凝固

1. 匀晶相图

2. 固溶体的平衡凝固

3. 固溶体的非平衡凝固

(二)、共晶相图及其合金凝固

1. 共晶相图

2. 共晶合金的平衡凝固及其组织

(ⅰ)亚共晶合金(ⅱ)共晶合金(ⅲ)过共晶合金

3. 共晶合金的非平衡凝固

(ⅰ) 伪共晶(ⅱ) 非平衡共晶组织

(三)、包晶相图及其合金凝固

1. 包晶相图

2. 包晶合金的凝固及其平衡组织

3. 包晶合金的非平衡凝固

(四)、溶混间隙相图与调幅分解

(五)、其他类型的二元相图 (简介)

(六)、复杂二元相图的分析方法

(七)、根据相图推测合金的性能 (简介)

(八)、二元相图实例分析（自学）

§4 二元合金的凝固理论

(一)、固溶体的凝固理论

1. 正常凝固

2. 区域熔炼(自学)

3. 表征液体混合程度的有效分配系数ke

4. 合金凝固中的成分过冷

(ⅰ)成分过冷的概念(ⅱ)产生成分过冷的临界条件

(ⅲ)成分过冷对晶体生长形态的影响

(二)、共晶凝固理论

1. 共晶组织分类(简介)

2. 层片状和棒状共晶形成的条件及机制

3. 层片生长动力学

4. 共晶界面稳定性

(三)、合金铸锭的组织与缺陷 (简介)

§5 高分子合金概述

(一)、高发分子合金的相容性 (二)、高分子-高分子体系的相图及测定方法

(三)、高分子合金的制备方法

1. 物理共混

2. 化学共混

(四)、高分子合金的形态结构

1. 单相连续结构

2. 两相连续结构

(五)、高分子合金性能与组元的一般关系 (六)、高分子合金主要类型(简介)

第八章三元相图(8学时)

三元相图已较二元相图复杂许多，但通过寻找三元相图的基本规律可掌握复杂相图的分析方法。故本章在二元相图的基础上理解三元相图，主要掌握三元相图的基本特点，并会分析简单三元相图的投影图和截面图。

§1 三元相图基础

(一)、三元相图成分表示方法

1. 等边成分三角形

2. 等边成分三角形中的特殊线

3. 成分的其他表示方法(自学)

(二)、三元相图的空间模型

(三)、三元相图的截面图和投影图

1. 水平截面

2. 垂直截面

3. 三元相图的投影图

(四)、三元相图中的杠杆定律及重心定律

1. 直线法则

2. 杠杆定律

3. 重心定

律 4. 背向法则

§2 固态互不溶解的三元共晶相图

1. 相图的空间模型

2. 截面图

3. 投影

图 4.相区接触法则

§3 固态有限互溶的三元共晶相图

1. 相图分析

2. 投影图

3. 截面图

§4---§9(自学，不作考试范围)

第九章材料的亚稳态(3学时，简介)

在重点掌握前面各章内容的基础上，本章主要分两个部分，其一为母相处于亚稳状态的材料，包括纳米材料、准晶态和非晶等材料的主要特点，以开阔学生的视野；其二为经固态相变获得的亚稳态材料，总结固态相变的一些特征，为今后学习《材料加工原理》做预备。

§1 纳米晶材料

(一)、纳米晶材料的结构 (二)、纳米晶材料的性能 (三)、纳米晶材料的形成

§2 准晶态

(一)、准晶的结构 (二)、准晶的形成 (三)、准晶的性能

§3 非晶态材料

(一)、非晶态的形成 (二)、非晶态的结构 (三)、非晶合金的性能

(四)、高分子的玻璃化转变

§4 固态相变形成的亚稳相

(一)、固溶体脱溶分解产物

1. 脱溶转变

2. 脱溶过程的亚稳相

3.

脱溶分解对性能的影响

(二)、马氏体转变

1. 马氏体转变晶体学

2. 马氏体转变动力学

3. 热弹性马氏体

(三)、贝氏体转变

1. 钢中贝氏体转变特征

2. 贝氏体转变机制

三、教学实验

根据学校教学及设施的情况，推荐实施综合实验。

从材料的冶炼、凝固、变形加工、制备金相样品及根据相图进行组织分析的综合实验。使学生能了解和掌握金相分析的最基本技能和暗室技术，进一步巩固和加深理解书本知识，了解材料内部的微观结构和形成机理及对性能的影响等等。

实验学时：36学时

实验内容：

1、金相显微镜原理、结构和使用

2、金相样品的制备

3、金相显微摄影和暗室技术

4、浇注和凝固条件对铸锭（件）组织的影响

5、二元合金显微组织分析

6、位错的实验观察

7、铸铁金相组织分析

8、固体金属中的扩散

9、三元合金显微组织分析

10、塑性变形和再结晶

11、气孔率、吸水率及体积密度测定

12、高分子结晶形态的偏光显微镜观察

西安交大材料科学基础课后答案

第一章 8．计算下列晶体的离于键与共价键的相对比例 (1)NaF (2)CaO (3)ZnS 解：1、查表得：X Na =0.93,X F =3.98 根据鲍林公式可得NaF 中离子键比例为：21 (0.93 3.98)4 [1]100%90.2%e ---?= 共价键比例为：1-90.2%=9.8% 2、同理，CaO 中离子键比例为：21 (1.00 3.44)4 [1]100%77.4%e ---?= 共价键比例为：1-77.4%=22.6% 3、ZnS 中离子键比例为：2 1/4(2.581.65)[1]100%19.44%ZnS e --=-?=中离子键含量 共价键比例为：1-19.44%=80.56% 10说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义．说明稳态结构与亚稳态结构之间的关系。 答：结构转变的热力学条件决定转变是否可行，是结构转变的推动力，是转变的必要条件；动力学条件决定转变速度的大小，反映转变过程中阻力的大小。 稳态结构与亚稳态结构之间的关系：两种状态都是物质存在的状态，材料得到的结构是稳态或亚稳态，取决于转交过程的推动力和阻力(即热力学条件和动力学条件)，阻力小时得到稳态结构，阻力很大时则得到亚稳态结构。稳态结构能量最低，热力学上最稳定，亚稳态结构能量高，热力学上不稳定，但向稳定结构转变速度慢，能保持相对稳定甚至长期存在。但在一定条件下，亚稳态结构向稳态结构转变。 第二章 1．回答下列问题： (1)在立方晶系的晶胞内画出具有下列密勒指数的晶面和晶向： (001）与[210]，(111）与[112]，(110)与 [111],(132)与[123],(322)与[236］ (2)在立方晶系的一个晶胞中画出（111)和 （112)晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。 (3)在立方晶系的一个晶胞中画出同时位于（101). (011)和（112)晶面上的[111]晶向。 解：1、(132) (111) [112] (110) [111] [123] [236] (112) (111) (322) (101) (112) [111] (001)[210] [110] (101) (011)(101) [111] (011) (112) (101) [111] (112) 2．有一正交点阵的 a=b, c=a/2。某晶面在三个晶轴上的截距分别为 6个、2个和4个原子间距，求该晶面的密勒指数。 3．立方晶系的 ｛111}, 1110}, {123）晶面族各包括多少晶面？写出它们的密勒指数。 4．写出六方晶系的{1012}晶面族中所有晶面的密勒指数，在六方晶胞中画出[1120]、[1101]晶向和(1012)晶面，并 确定(1012)晶面与六方晶胞交线的晶向指数。 5．根据刚性球模型回答下列问题： (1)以点阵常数为单位，计算体心立方、面心立方和密排六方晶体中的原子半径及四面体和八面体的间隙半径。 (2）计算体心立方、面心立方和密排六方晶胞中的原子数、致密度和配位数。 6．用密勒指数表示出体心立方、面心立方和密排六方结构中的原子密排面和原子密排方向，并分别计算这些晶面和晶向上的原子密度。 解：1、体心立方 密排面：{110}22 1 144 1.4142a a -+? = 密排方向：<111> 11.153a a -=

材料科学与工程学院-上海交通大学材料学院

材料科学与工程学院 “材料科学与工程”专业学术型硕士研究生培养方案 （201309版） 一、学科简介 上海交通大学材料科学与工程一级学科为首批国家一级重点学科，涵盖了材料学、材料加工工程和材料物理与化学三个二级学科，其中"材料学"和"材料加工工程"均系全国重点学科，分布在材料科学与工程学院、化学化工学院、微纳科学技术研究院等部门，具有一级学科博士学位授予权，并设有一级学科博士后流动站，是我国首批被列入"世行贷款"、"211工程"、"985工程"和设立长江计划特聘教授岗位的重点建设学科点。一级学科师资力量雄厚，现有博士生导师60余名，其中包括在国内外享有很高声誉的著名学者徐祖耀院士、周尧和院士、阮雪榆院士和潘健生院士以及一批在国内外有一定影响的中青年专家。材料科学与工程一级学科依托金属基复合材料国家重点实验室、模具CAD国家工程研究中心、轻合金精密成型国家工程研究中心、激光加工及材料改性上海市重点实验室、上海镁材料及应用工程技术研究中心、中国机械工业联合会先进热处理与表面改性工程技术研究中心、上海焊接技术研究所和高分子材料实验室,以材料热力学与动力学、材料科学基础、材料加工原理等为理论基础，运用现代材料制备加工技术和分析测试新技术，长期以来承担国家重点工程项目、国家重大科技攻关、国家自然科学基金、"863"、"973"、省部级科研项目和大中型骨干企业横向课题，并与国内外著名大学和公司建立了广泛的科技合作和学术交流，定期选派部分优秀学生通过校际交流的方式前往美、英、法、德、日、韩等国的知名院校攻读硕士、博士学位或短期交流。 二、培养目标 硕士学位获得者应能系统、深入地掌握材料科学与工程学科的专业知识，了解本学科的现状、发展动态和国际学术研究的前沿；能开展具有较高学术意义或实用价值的科研工作，并有一定的创新能力和成果；能较熟练地掌握一门外国语，具有一定的写作能力和进行国际交流的能力。 三、学制和学分 学术型硕士研究生学制为2.5年。总学分≥30，其中学位课≥19（核心课程≥6，数学≥5），英语授课课程学分≥2。课程学习原则上要求在第一年内完成。外国来华留学研究生

上交材料科学基础各章例题、习题与及解答

各章例题、习题与及解答 第1章原子结构与键合 1.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？ ????答案:在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然它们的化学性质相同的物质称为同 位素。由于各同位素的含中子量不同（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。 ????2.已知Si的相对原子质量为28.09，若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？ ????答案:原子数=个 ????价电子数=4×原子数=4×2.144×1024=8.576×1024个 ????a) ????b) 共价键，共有2.144×1024个；需破坏之共价键数为5×1010/2=2.5×1010个；所以 ????3.有一共聚物ABS（A-丙烯腈，B-丁二烯，S-苯乙烯），每一种单体的质量分数均相同，求各单体的摩尔分数。 ????答案:丙烯腈(－C2H3CN－)单体相对分子质量为53； ????丁二烯(－C2H3C2H3－) 单体相对分子质量为54; ????苯乙烯(－C2H3C6H5－) 单体相对分子质量为104; ????设三者各为1g，则丙烯腈有1/53mol，丁二烯有1/54mol，苯乙烯有1/104mol。 ????故各单体的摩尔分数为 1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？答案 2.在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？答案 3.在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什 么区别？性质如何递变？答案 4.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？答案 5.铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55% 含有29个中子，且2.38%含有30个中子。试求铬的相对原子质量。答案 6.铜的原子序数为29，相对原子质量为63.54，它共有两种同位素Cu63和Cu65，试求两种铜的同位素之含量 百分比。答案

上交材料科学基础习题与解答

各章例题、习题以及解答 第1章原子结构与键合 1.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？ 答案:在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然它们的化学性质相同的物质称为同位素。由于各同位素的含中子量不同（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。 2.已知Si的相对原子质量为28.09，若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？ 答案:原子数=个 价电子数=4×原子数=4×2.144×1024=8.576×1024个 a) b) 共价键，共有2.144×1024个；需破坏之共价键数为5×1010/2=2.5×1010个；所以 3.有一共聚物ABS（A-丙烯腈，B-丁二烯，S-苯乙烯），每一种单体的质量分数均相同，求各单体的摩尔分数。 答案:丙烯腈(－C2H3CN－)单体相对分子质量为53； 丁二烯(－C2H3C2H3－) 单体相对分子质量为54; 苯乙烯(－C2H3C6H5－) 单体相对分子质量为104; 设三者各为1g，则丙烯腈有1/53mol，丁二烯有1/54mol，苯乙烯有1/104mol。 故各单体的摩尔分数为

1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？答案 2. 在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？答案 3. 在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？答案 4. 何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？答案 5. 铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr 原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。试求铬的相对原子质量。答案 6. 铜的原子序数为29，相对原子质量为63.54，它共有两种同位素Cu 63和Cu 65，试求两种铜的同位素之含量百分比。答案 7. 锡的原子序数为50，除了4f 亚层之外其它内部电子亚层均已填满。试从原子结构角度来确定锡的价电子数。答案 8. 铂的原子序数为78，它在5d 亚层中只有9个电子，并且在5f 层中没有电子，请问在Pt 的6s 亚层中有几个电子？答案 9. 已知某元素原子序数为32，根据原子的电子结构知识，试指出它属于哪个周期？哪个族？并判断其金属性强弱。答案 10. 原子间的结合键共有几种？各自特点如何？答案 11. 图1-1绘出三类材料—金属、离子晶体和高分子材料之能量与距离关系曲线，试指出它们各代表何种材料。答案 12. 已知Si 的相对原子质量为28.09，若100g 的Si 中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占 价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？答案 13. S 的化学行为有时象6价的元素，而有时却象4价元素。试解释S 这种行为的原因。答案 14. A 和B 元素之间键合中离子特性所占的百分比可近似的用下式表示： [ ] 1001%2 )(25.0?-=--B A x x e IC 这里x A 和x B 分别为A 和B 元素的电负性值。已知Ti 、O 、In 和Sb 的电负性分别为1.5，3.5，1.7和1.9，试计算TiO 2和InSb 的IC%。答案 15. Al 2O 3的密度为3.8g/cm 3，试计算a)1mm 3中存在多少原子？b)1g 中含有多少原子？答案

上海交通大学材料科学基础试题真题

2005年上海交通大学材料科学基础考博试卷[回忆版] 材料科学基础： 8选5。每题两问，每问10分，我当10个题说吧，好多我也记不清是那个题下的小问了。 1。填空。你同学应该买那本材料科学基础习题了吧，看好那本此题就没多大问题，因为重复性很强。 2。论述刃位错和螺位错的异同点 3。画晶面和晶向，立方密排六方一定要会，不仅是低指数；三种晶型的一些参数象原子数配位数之类的 4。计算螺位错的应力。那本习题也有类似的，本题连续考了两年，让你同学注意下此题 5。置换固熔体、间隙固熔体的概念，并说明间隙固熔体、间隙相、间隙化合物的区别。那本习题上有答案、 6。扩散系数定义，及对他的影响因素 7。伪共晶定义，还有个相关的什么共晶吧，区分下。根据这概念好像有个类似计算的题，这我没做，不太记得了，总之就是共晶后面有点内容看下 8。关于固熔的题，好像是不同晶型影响固熔程度的题，我就记得当时我画了个铁碳相图举例说明了下还有两个关于高分子的题，我没做也没看是啥题 总之，我觉得复习材科把握课本及习题，习题很重要，有原题，而且我发现交大考试重基础，基本概念要搞清楚，就没问题。 上海交通大学2012年材料科学基础考博试卷[回忆版] 5 个大题，每个大题20分。下面列出的是材料科学基础的前五个大题，其中第一大题有几个想不起来了，暂列9个。 其实后边还有三道大题，一道是关于高分子的，一道是关于配位多面体的，还有最后一个是作为一个材料工作者结合经验谈谈对材料科学特别是对材料强韧化的看法和建议，我都没敢选。

一填空（20分，每空1分） 1 密排六方晶体有（）个八面体间隙，（）个四面体间隙 2 晶体可能存在的空间群有（230）种，可能存在的点群有（32）种。 3 离子晶体中，正负离子间的平衡距离取决于（），而正离子的配位数则取决于（）。（鲍林第一规则） 4 共价晶体的配位数服从（）法则。 5 固溶体按溶解度分为有限固溶体和无限固溶体，那么（）固溶体永远属于有限固溶体。 6 空位浓度的计算公式：（）。 7 菲克第一定律描述的是（）扩散过程，菲克第二定律描述的是（）扩散过程。 8 原子扩散的动力是（），物质由低浓度区域向高浓度区域的扩散过程称为（）。9 一次再结晶的动力是（），而二次再结晶的动力是（）。 二在立方晶体和密排六方晶体中画出下列M勒指数的晶面和晶向。（20分，每个2分）各有三个晶面、两个晶向，别的不记得了，就记得一个在密排六方中画[2 2 -4 3]晶向。 三简答 1 写出霍尔佩奇公式，并指出各参数的意义。（8分） 2 说明什么是屈服和应变失效，解释其机理。（12分） 四简答 1 忘了。。。（8分） 2 刃型位错和螺型位错的异同点（12分） 五相图题（20分）这个就是个送分题，Pb-Sn相图，分析w（Sn）%=50%的平衡凝固过程，并用杠杆定律计算室温下α相的含量。（见交大第三版材科第268、270页） 感言：可以看出，上交今年的材科题目比较简单，偏重于基础知识。这次考材科感觉像是上当了，复习的方向完全不对，那么多计算公式一个也没用到，像是一拳打出去扑了个空，而空间群有多少种、共价晶体配位数服从的8—N法则这种基础知识却没看到！所以以后要考的同学们一定要注意，课本要细细看一遍那，太难的题目基本不用做的。

2005_2016年上海交通大学827材料科学基础试题真题版

2005年上海交通大学材料科学基础考博试题[ 回忆版] 材料科学基础： 8选5。每题两问，每问10 分，我当10 个题说吧，好多我也记不清是那个题下的小问了。 1。填空。你同学应该买那本材料科学基础习题了吧，看好那本此题就没多大问题，因为重复性很强。 2。论述刃位错和螺位错的异同点 3。画晶面和晶向，立方密排六方一定要会，不仅是低指数；三种晶型的一些参数象原子数配位数之类的 4。计算螺位错的应力。那本习题也有类似的，本题连续考了两年，让你同学注意下此题 5。置换固熔体、间隙固熔体的概念，并说明间隙固熔体、间隙相、间隙化合物的区别。那本习题上有答案、 6。扩散系数定义，及对他的影响因素 7。伪共晶定义，还有个相关的什么共晶吧，区分下。根据这概念好像有个类似计算的题，这我没做，不太记得了，总之就是共晶后面有点内容看下 8。关于固熔的题，好像是不同晶型影响固熔程度的题，我就记得当时我画了个铁碳相图举例说明了下还有两个关于高分子的题，我没做也没看是啥题 总之，我觉得复习材科把握课本及习题，习题很重要，有原题，而且我发现交大考试重基础，基本概念要搞清楚，就没问题。 上海交通大学2012年材料科学基础考博试题[回忆版] 5个大题，每个大题20 分。下面列出的是材料科学基础的前五个大题，其中第一大题有几个想不起来了，暂列9 个。 其实后边还有三道大题，一道是关于高分子的，一道是关于配位多面体的，还有最后一个是作为一个材料工作者结合经验谈谈对材料科学特别是对材料强韧化的看法和建议，我都没敢选。 一填空（20 分，每空1 分）

1密排六方晶体有（）个八面体间隙，（）个四面体间隙 2晶体可能存在的空间群有（230）种，可能存在的点群有（32 ）种。 3离子晶体中，正负离子间的平衡距离取决于（），而正离子的配位数则取决于（）。（鲍林第一规则） 4共价晶体的配位数服从（）法则。 5固溶体按溶解度分为有限固溶体和无限固溶体，那么（）固溶体永远属于有限固溶体。6 空位浓度的计算公式：（）。 7 菲克第一定律描述的是（）扩散过程，菲克第二定律描述的是（）扩散过程。 8 原子扩散的动力是（），物质由低浓度区域向高浓度区域的扩散过程称为（）。9 一次再结晶的动力是（），而二次再结晶的动力是（）。 二在立方晶体和密排六方晶体中画出下列米勒指数的晶面和晶向。（20 分，每个2 分）各有三个晶面、两个晶向，别的不记得了，就记得一个在密排六方中画[2 2 -4 3] 晶向。 三简答 1写出霍尔佩奇公式，并指出各参数的意义。（8 分） 2说明什么是屈服和应变失效，解释其机理。（12 分） 四简答 1忘了。。。（8 分） 2刃型位错和螺型位错的异同点（12 分） 五相图题（20 分）这个就是个送分题，Pb-Sn 相图，分析w（Sn）%=50%的平衡凝固过程，并用杠杆定律计算室温下α相的含量。（见交大第三版材科第268、270 页） 感言：可以看出，上交今年的材科题目比较简单，偏重于基础知识。这次考材科感觉像是上当了，复习的方向完全不对，那么多计算公式一个也没用到，像是一拳打出去扑了个空，而 空间群有多少种、共价晶体配位数服从的8—N 法则这种基础知识却没看到！所以以后要考 的同学们一定要注意，课本要细细看一遍那，太难的题目基本不用做的。 英语部分：（没有听力~~）最后，附上今年的英语作文题目：Some people argue that one can succeed by taking risks or chances, however, some other people advocate that careful planning is the key to success. To what extent do you agree with the two opinions? Use specific examples to support your view. （300 words）感言：今年的英 语题目类型跟2008 年的题型一样，第一大题40 个选择题（20 分），第二大题6 篇阅读

【上海交大材料科学基础复习要点(原版)】材料科学基础习题及参考答案

材料科学基础参考答案 材料科学基础第一次作业 1.举例说明各种结合键的特点。 ⑴金属键：电子共有化，无饱和性，无方向性，趋于形成低能量的密堆结构，金属受力变形时不会破坏金属键，良好的延展性，一般具有良好的导电和导热性。 ⑵离子键：大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合，以离子为结合单元，无方向性，无饱和性，正负离子静电引力强，熔点和硬度均较高。常温时良好的绝缘性，高温熔融状态时，呈现离子导电性。 ⑶共价键：有方向性和饱和性，原子共用电子对，配位数比较小，结合牢固，具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点，导电能力差。 ⑷范德瓦耳斯力：无方向性，无饱和性，包括静电力、诱导力和色散力。结合较弱。 ⑸氢键：极性分子键，存在于HF，H2O，NF3有方向性和饱和性，键能介于化学键和范德瓦尔斯力之间。 2.在立方晶体系的晶胞图中画出以下晶面和晶向：（1 0 2）、（1 1 -2）、（-2 1 -3），[1 1 0],[1 1 -1],[1 -2 0]和[-3 2 1]。 (213) 3. 写出六方晶系的{1 1 -20}，{1 0 -1 2}晶面族和<2 -1 -1 0>,<-1 0 1 1>晶向族中各等价晶面及等价晶向的具体指数。 {1120}的等价晶面：(1120)(2110)(1210)(1120)(2110)(1210) {1012}的等价晶面：(1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112) (1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112) 2110 <>的等价晶向：[2110][1210][1120][2110][1210][1120] 1011 <>的等价晶向：[1011][1101][0111][0111][1101][1011] [1011][1101][0111][0111][1101][1011]

2018年上海交通大学材料科学与工程学院

年上海交通大学材料科学与工程学院（含塑性研究院）硕士 研究生复试考生名单公示 一、获自主招生优惠政策考生：参加我院年自主招生，并获 得相应优惠政策。 学术型硕士 序号考生编号考生姓名政治英语业务课一业务课二总分备注 王志平材料学院夏令营优秀营员，免复试，直接录取 全日制专业型硕士 序号考生编号考生姓名政治英语业务课一业务课二总分备注 李振坤塑性研究院夏令营优秀营员，免复试，直接录取 二、普通考生：已参加年全国硕士研究生招生考试，初试成绩达到学院公布的复试分数线标准。 学术型硕士： 序号考生编号考生姓名政治英语业务 课一 业务课 二 总分备注 1.张尧 2.侯雅男 3.王启祥 4.刘天文 5.韩盼文 6.李录凤 7.陈洪乾 8.蔡令令 9.刘文东 10.徐云松

11.林广源 12.储奔 13.汪超翔 14.海军 15.徐周 16.徐犟鹍 17.孙序成 18.崔洋 19.胡誉 20.唐晓玖 21.雷小娇 22.胡丹梅 23.陈文正 24.王水良 25.杨梅塑性研究院 26.何乃辉塑性研究院 27.罗帅塑性研究院 28.王阿蒙塑性研究院 全日制专业学位硕士： 序 考生编号考生姓名政治英语业务课一业务课二总分备注号 1.王军寒 2.沙勇明 3.王日升 4.陈思议 5.王福林 6.秦莹 7.王靖超 8.张子扬 9.江毅 10.孙嘉 11.王汗群 12.陈旻骅 13.丁德华 14.吴嘉良 15.钟晓祥 16.谢怡彤 17.于建树 18.姚瑶 19.范昊天 20.刘家栋 21.黄成

22.张挺 23.杨帆 24.钟锦鹏 25.赵浩浩 26.李子晗 27.方涛 28.高源 29.程敬辉 30.徐仕豪 31.朱竞尧 32.訾鹏 33.安浩伟 34.张弛 35.承睿奇 36.孙瑞涛 37.陈悦琛 38.陈成 39.江浩宇 40.王亚东 41.朱正辉 42.邓秉浩 43.解启飞 44.李涛 45.雷爽 46.王雪柔 47.徐磊 48.廖光澜 49.杨会芳 50.李是捷 51.程实 52.张文雨 53.黄文帅塑性研究院 54.张煌塑性研究院 55.马进塑性研究院 56.蔡佰煊塑性研究院 57.刘珈汝塑性研究院 58.王元龙塑性研究院 59.车彩干塑性研究院 60.李林飞塑性研究院 61.刘欣梅塑性研究院 62.赵杰塑性研究院 63.赵晓杰塑性研究院

《材料性能(1-力学性能)》课程教学大纲 - 上海交通大学- 材料科学与 ...

《材料性能（1-力学性能）》课程教学大纲

第四章材料的疲劳 1、疲劳概述 2、疲劳的宏观表征 3、疲劳的微观过程 4、非金属材料的疲劳 5、特种条件下的疲劳5h 课堂讲授+ 讨论 3-5道习题 掌握材料 疲劳的基 本概念、 宏观理 论、微观 机制、影 响因素； 了解各类 型材料的 疲劳特征 以及各种 特殊条件 下的疲劳 行为。 作业+课 堂提问+ 课堂小测 验 第五章材料在不同工程环境下的力学性能1、高温强度 2、冲击强度 3、环境强度 4、磨损强度 5、材料在极端环境下的行为8h 课堂讲授+ 讨论 3-5道习题 了解并掌 握材料在 高温、高 速加载、 带轻微腐 蚀介质、 相互接触 运动、以 及某些特 殊环境下 的力学行 为和性 能。 作业+课 堂提问+ 课堂小测 验 *考核方式(Grading)采用“平时成绩”（课堂讨论、课堂小测验及作业）和“期末考试成绩”相结合的考核及评定方式，两者的比例为：70%（期末成绩）+30%（平时成绩） *教材或参考资料(Textbooks&Other Materials)教材：《材料性能学（第二版）》张帆,郭益平、周伟敏.上海交通大学出版社(2009)参考书： （1）《材料的力学行为》匡震邦,顾海澄,李中华.高等教育出版社(1998)；（2）《Mechanical Behavior of Materials》T.H.Couttney，McGraw Hill（2000） 其它 （More） 备注 （Notes） 备注说明： 1．带*内容为必填项。 2．课程简介字数为300-500字；课程大纲以表述清楚教学安排为宜，字数不限。

2005-2016年上海交通大学827材料科学基础试题真题

2005年上海交通大学材料科学基础考博试题[回忆版] 材料科学基础： 8选5。每题两问，每问10分，我当10个题说吧，好多我也记不清是那个题下的小问了。 1。填空。你同学应该买那本材料科学基础习题了吧，看好那本此题就没多大问题，因为重复性很强。 2。论述刃位错和螺位错的异同点 3。画晶面和晶向，立方密排六方一定要会，不仅是低指数；三种晶型的一些参数象原子数配位数之类的 4。计算螺位错的应力。那本习题也有类似的，本题连续考了两年，让你同学注意下此题 5。置换固熔体、间隙固熔体的概念，并说明间隙固熔体、间隙相、间隙化合物的区别。那本习题上有答案、 6。扩散系数定义，及对他的影响因素 7。伪共晶定义，还有个相关的什么共晶吧，区分下。根据这概念好像有个类似计算的题，这我没做，不太记得了，总之就是共晶后面有点内容看下 8。关于固熔的题，好像是不同晶型影响固熔程度的题，我就记得当时我画了个铁碳相图举例说明了下还有两个关于高分子的题，我没做也没看是啥题 总之，我觉得复习材科把握课本及习题，习题很重要，有原题，而且我发现交大考试重基础，基本概念要搞清楚，就没问题。 上海交通大学2012年材料科学基础考博试题[回忆版] 5 个大题，每个大题20分。下面列出的是材料科学基础的前五个大题，其中第一大题有几个想不起来了，暂列9个。 其实后边还有三道大题，一道是关于高分子的，一道是关于配位多面体的，还有最后一个是作为一个材料工作者结合经验谈谈对材料科学特别是对材料强韧化的看法和建议，我都没敢选。

一填空（20分，每空1分） 1 密排六方晶体有（）个八面体间隙，（）个四面体间隙 2 晶体可能存在的空间群有（230）种，可能存在的点群有（32）种。 3 离子晶体中，正负离子间的平衡距离取决于（），而正离子的配位数则取决于（）。（鲍林第一规则） 4 共价晶体的配位数服从（）法则。 5 固溶体按溶解度分为有限固溶体和无限固溶体，那么（）固溶体永远属于有限固溶体。 6 空位浓度的计算公式：（）。 7 菲克第一定律描述的是（）扩散过程，菲克第二定律描述的是（）扩散过程。 8 原子扩散的动力是（），物质由低浓度区域向高浓度区域的扩散过程称为（）。9 一次再结晶的动力是（），而二次再结晶的动力是（）。 二在立方晶体和密排六方晶体中画出下列米勒指数的晶面和晶向。（20分，每个2分）各有三个晶面、两个晶向，别的不记得了，就记得一个在密排六方中画[2 2 -4 3]晶向。 三简答 1 写出霍尔佩奇公式，并指出各参数的意义。（8分） 2 说明什么是屈服和应变失效，解释其机理。（12分） 四简答 1 忘了。。。（8分） 2 刃型位错和螺型位错的异同点（12分） 五相图题（20分）这个就是个送分题，Pb-Sn相图，分析w（Sn）%=50%的平衡凝固过程，并用杠杆定律计算室温下α相的含量。（见交大第三版材科第268、270页） 感言：可以看出，上交今年的材科题目比较简单，偏重于基础知识。这次考材科感觉像是上当了，复习的方向完全不对，那么多计算公式一个也没用到，像是一拳打出去扑了个空，而空间群有多少种、共价晶体配位数服从的8—N法则这种基础知识却没看到！所以以后要考的同学们一定要注意，课本要细细看一遍那，太难的题目基本不用做的。

上海交大材料科学基础知识点总结

第一章材料中的原子排列 第一节原子的结合方式 1 原子结构 2 原子结合键 （1）离子键与离子晶体 原子结合：电子转移，结合力大，无方向性和饱和性； 离子晶体；硬度高，脆性大，熔点高、导电性差。如氧化物陶瓷。 （2）共价键与原子晶体 原子结合：电子共用，结合力大，有方向性和饱和性； 原子晶体：强度高、硬度高（金刚石）、熔点高、脆性大、导电性差。如高分子材料。 （3）金属键与金属晶体 原子结合：电子逸出共有，结合力较大，无方向性和饱和性； 金属晶体：导电性、导热性、延展性好，熔点较高。如金属。 金属键：依靠正离子与构成电子气的自由电子之间的静电引力而使诸原子结合到一起的方式。 （3）分子键与分子晶体 原子结合：电子云偏移，结合力很小，无方向性和饱和性。 分子晶体：熔点低，硬度低。如高分子材料。 氢键：（离子结合）X-H---Y（氢键结合），有方向性，如O-H—O （4）混合键。如复合材料。 3 结合键分类 （1）一次键（化学键）：金属键、共价键、离子键。 （2）二次键（物理键）：分子键和氢键。 4 原子的排列方式 （1）晶体：原子在三维空间内的周期性规则排列。长程有序，各向异性。 （2）非晶体：――――――――――不规则排列。长程无序，各向同性。 第二节原子的规则排列 一晶体学基础 1 空间点阵与晶体结构 （1）空间点阵：由几何点做周期性的规则排列所形成的三维阵列。图1-5 特征：a 原子的理想排列；b 有14种。 其中：

空间点阵中的点－阵点。它是纯粹的几何点，各点周围环境相同。 描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格。 空间点阵中最小的几何单元称之为晶胞。 （2）晶体结构：原子、离子或原子团按照空间点阵的实际排列。 特征：a 可能存在局部缺陷；b 可有无限多种。 2 晶胞图1－6 （1）――－：构成空间点阵的最基本单元。 （2）选取原则： a 能够充分反映空间点阵的对称性； b 相等的棱和角的数目最多； c 具有尽可能多的直角； d 体积最小。 （3）形状和大小 有三个棱边的长度a,b,c及其夹角α,β,γ表示。 （4）晶胞中点的位置表示（坐标法）。 3 布拉菲点阵图1－7 14种点阵分属7个晶系。 4 晶向指数与晶面指数 晶向：空间点阵中各阵点列的方向。 晶面：通过空间点阵中任意一组阵点的平面。 国际上通用米勒指数标定晶向和晶面。 （1）晶向指数的标定 a 建立坐标系。确定原点（阵点）、坐标轴和度量单位（棱边）。 b 求坐标。u’,v’,w’。 c 化整数。u,v,w. d 加[ ]。[uvw]。 说明： a 指数意义：代表相互平行、方向一致的所有晶向。 b 负值：标于数字上方，表示同一晶向的相反方向。 c 晶向族：晶体中原子排列情况相同但空间位向不同的一组晶向。用表示，数字相同，但排列顺序不同或正负号不同的晶向属于同一晶向族。 （2）晶面指数的标定 a 建立坐标系：确定原点（非阵点）、坐标轴和度量单位。

2005-2016年上海交通大学827材料科学基础试题真题

2005年交通大学材料科学基础考博试题[回忆版] 材料科学基础： 8选5。每题两问，每问10分，我当10个题说吧，好多我也记不清是那个题下的小问了。 1。填空。你同学应该买那本材料科学基础习题了吧，看好那本此题就没多大问题，因为重复性很强。 2。论述刃位错和螺位错的异同点 3。画晶面和晶向，立方密排六方一定要会，不仅是低指数；三种晶型的一些参数象原子数配位数之类的 4。计算螺位错的应力。那本习题也有类似的，本题连续考了两年，让你同学注意下此题 5。置换固熔体、间隙固熔体的概念，并说明间隙固熔体、间隙相、间隙化合物的区别。那本习题上有答案、 6。扩散系数定义，及对他的影响因素 7。伪共晶定义，还有个相关的什么共晶吧，区分下。根据这概念好像有个类似计算的题，这我没做，不太记得了，总之就是共晶后面有点容看下 8。关于固熔的题，好像是不同晶型影响固熔程度的题，我就记得当时我画了个铁碳相图举例说明了下还有两个关于高分子的题，我没做也没看是啥题 总之，我觉得复习材科把握课本及习题，习题很重要，有原题，而且我发现交大考试重基础，基本概念要搞清楚，就没问题。 交通大学2012年材料科学基础考博试题[回忆版] 5 个大题，每个大题20分。下面列出的是材料科学基础的前五个大题，其中第一大题有几个想不起来了，暂列 9个。 其实后边还有三道大题，一道是关于高分子的，一道是关于配位多面体的，还有最后一个是作为一个材料工作者结合经验谈谈对材料科学特别是对材料强韧化的看法和建议，我都没敢选。

一填空（20分，每空1分） 1 密排六方晶体有（）个八面体间隙，（）个四面体间隙 2 晶体可能存在的空间群有（230）种，可能存在的点群有（32）种。 3 离子晶体中，正负离子间的平衡距离取决于（），而正离子的配位数则取决于（）。（鲍林第一规则） 4 共价晶体的配位数服从（）法则。 5 固溶体按溶解度分为有限固溶体和无限固溶体，那么（）固溶体永远属于有限固溶体。 6 空位浓度的计算公式：（）。 7 菲克第一定律描述的是（）扩散过程，菲克第二定律描述的是（）扩散过程。 8 原子扩散的动力是（），物质由低浓度区域向高浓度区域的扩散过程称为（）。 9 一次再结晶的动力是（），而二次再结晶的动力是（）。 二在立方晶体和密排六方晶体中画出下列米勒指数的晶面和晶向。（20分，每个2分）各有三个晶面、两个晶向，别的不记得了，就记得一个在密排六方中画[2 2 -4 3]晶向。 三简答 1 写出霍尔佩奇公式，并指出各参数的意义。（8分） 2 说明什么是屈服和应变失效，解释其机理。（12分） 四简答 1 忘了。。。（8分） 2 刃型位错和螺型位错的异同点（12分） 五相图题（20分）这个就是个送分题，Pb-Sn相图，分析w（Sn）%=50%的平衡凝固过程，并用杠杆定律计算室温下α相的含量。（见交大第三版材科第268、270页） 感言：可以看出，上交今年的材科题目比较简单，偏重于基础知识。这次考材科感觉像是上当了，复习的方向完全不对，那么多计算公式一个也没用到，像是一拳打出去扑了个空，而空间群有多少种、共价晶体配位数服从的8—N法则这种基础知识却没看到！所以以后要考的同学们一定要注意，课本要细细看一遍那，太难的题目基本不用做的。

上海交大材基 上交材料科学基础考研模拟试题

2015年硕士研究生入学考试模拟试题 考试科目：上海交通大学-材料科学基础 科目代码：827 （共4页）（所有答案写在答卷纸上，写在试题纸上的答案无效；考试结束，将答题纸和试题一并上交） 考生姓名：准考证号： 一、选择题（每题3分，共75分，每题只有一个最佳答案） 1．同属于面心立方点阵的晶体是______ （A）Cu，NaCl，CaF2（B）Al，γ?Fe，Mg （C）Au，Ag，C(石墨)（D）Ti，α?Fe，Au 2．在六方晶系中，四指数[100]晶向用三指数表示为______ （A）[100]（B）[210]（C）[110]（D）[120] 3．晶体的宏观对称元素等同于______ （A）4+m（B）4（C）4+i（D）独立元素，不可等同4．下列晶体中具有最大致密度的是______ （A）Cr（B）Mg（C）α?Fe（D）Ni 5．非金属原子X填满面心立方金属M组成的八面体间隙时，形成的间隙相是：______ （A）M2X（B）MX（C）MX2（D）MX4 6．两个柏氏矢量垂直的刃形位错交割形成的割阶为：______ （A）刃型位错（B）螺型位错（C）混合型位错（D）均有可能 7．在(11)面上运动的柏式矢量为[110]的螺旋位错受阻时，能通过交滑移转到______滑移面继续运动。（A）(111)（B）(11)（C）(10)（D）(11) 8．某金属的晶粒细化后可提高该金属______ （A）弹性模量（B）抗拉强度（C）断裂强度（D）屈服强度 9．关于金属的层错能，下列说法错误的是：______ （A）层错能越小，扩展位错越宽（B）层错能越小，冷变形越不容易出现胞状结构（C）层错能越高，热加工时越易动态再结晶（D）层错能越高，越不容易出现堆垛层错 10．已知平均晶粒直径为1mm和0.0625mm的α-Fe的屈服强度分别为112.7MPa和196MPa，问平均晶粒直径为0.0196的纯铁的屈服强度为：______ （A）154.4Mpa（B）283.3Mpa（C）208.2Mpa（D）199.8Mpa 11．由纯A和A-B固溶体形成的互扩散偶（柯肯达尔效应），下列表述正确的是：______ （A）俣野面两侧的原子扩散化学势相等，μA A=μA-B A，μA B=μA-B B （B）该扩散为上坡扩散 （C）空位迁移方向与标记面漂移方向一致 （D）该过程的扩散机制主要是间隙机制 12．原子的扩散式一种无规则行走，故扩散距离(x)与扩散时间(t)关系为_____ （A）x∝Dt（B）x∝Dt2（C）x2∝Dt（D）x∝D-1t 13．某金属凝固时的形核功为ΔG*，其临界晶核界面能为ΔG，则ΔG*和ΔG的关系为：______ （A）ΔG=3ΔG*（B）ΔG=1/3ΔG*（C）ΔG=2/3ΔG*（D）ΔG=ΔG* 14．凝固过程中，关于界面构造、晶体长大方式和生长速度，下列对应正确的一组是：______ （A）粗糙界面，垂直长大，v∝ΔT k（B）光滑界面，垂直长大，v∝exp（bΔT k-1）（C）光滑界面，螺型位错生长，v∝exp（bΔT k-1）（D）粗糙界面，螺型位错生长，v∝bΔT k3 15．某二元合金，当第二组元的含金量增大，其凝固温度范围增大，在相同凝固条件下，含量增大有利于形成______ （A）平直界面（B）胞状组织（C）树晶枝（D）曲折界面16．金属在凝固的过程中为了获得细小的晶粒，可通过一定的手段实现，下列不合适的是：______ （A）加入形核剂（B）合理控制热学条件（C）振动、搅拌（D）增大温度梯度17．包申格效应属于：______ （A）塑性变形效应（B）弹性不完全效应（C）粘弹性现象（D）应力滞后现象18．高分子材料存在不同构想的主要原因是主链上的碳原子可以：______ （A）π键的自由旋转（B）σ键的自旋转（C）氢键的自旋转（D）原子的扩散19．室温下橡胶与塑料不同柔顺性表明：______ （A）塑料的链段可动性比橡胶低（B）塑料的链接比橡胶长 （C）塑料比橡胶分子量大（D）塑料内部结合键比橡胶强 20．三元相图，三相区与单相区是：______ （A）点接触（B）线接触（C）面接触（D）无法接触21．包晶成分的合金在平衡凝固时（L+α→β）：______ （A）高熔点组元α向β扩散（B）高熔点组元L向α扩散 （C）高熔点组元α向β扩散（D）高熔点组元β向α扩散 22．在单元系的p（压强）—T（温度）相图内，当高温相向低温相转变体积收缩，根据Clausius-Clapeyron 方程，下列正确的是：______ （A）d p/d T>0（B）d p/d T=0（C）d p/d T<0（D）无法确定23．下列固态相变中，成分和结构均发生变化的是：______ （A）贝氏体转变（B）调幅分解（C）多晶型转变（D）G.P.区的形成 2015年硕士研究生入学考试模拟·827·材料科学基础–1（共四页）2015年硕士研究生入学考试模拟·827·材料科学基础–2（共四页）

上海交通大学2016年材料科学与工程研究生考试试题

2016年考研上海交通大学材料科学与工程专业试题一．选择题 1.立方晶系的晶体常数特征 2.晶面族{111}包含个等效晶面 3.立方晶体中含有[111]晶向的晶面是 4.小角度晶界中的扭转晶界是由组成的 5.单位长度位错应变能最高是刃型位错，螺位错，混合位错，不可比 6.正离子周围形成一个负离子配位八多面体，正负离子半径比 7.高层错能金属经过大的塑形形变后可形成 8.共格晶界比非共格晶界的弹性应变能高低 9.刃型螺形位错应力场正应力，切应力哪个全为零 10.在面心立方晶体中（111）密排面抽取一层将形成 11.金属材料经过预先加载产生少量塑性形变后，再反向加载则弹性极限强度下降，这一现 象是因为晶体材料的（A弹性滞后效应B包申格） 12.压应力作用下材料塑性变形后，滑移面通常容易与外界压应力保持（A平行，B垂直， C一定夹角） 13.层错能高低对扩散位错，交滑移，再结晶，塑形好坏的影响。 14.回复阶段变化最大的是 15.下列材料加工或现象不依赖扩散的是 16.影响扩散速度的最主要因素 17.Kirkendall效应中vxt三者之间的关系 18.T g-T m之间，结晶高分子的力学行为在整体上表现为（玻璃态/皮革态/橡胶态/黏流态）

19.在下列转变过程中结构和成分都有变化的是（马氏体转变/调质分解/珠光体转变/块状转变） 20.固态相变中非均匀形核中，相变驱动力是 21. 22. 23. 24. 25. 二．解答题 1.总结材料强化的四种主要途径，有定量关系式请给出，并说明个符号代表的意义。 2.根据两条平行的刃型位错之间的作用力，解释位错墙和位错塞积现象形成原因。 3.(1)什么叫滑移系？ (2)一个FCC单晶体在[ī23 ]方向在2MPa正应力下刚好发生屈服，已测得开动的滑移系 是（111）[ī01]，请确定该滑移系开动的临界分切应力。 (3)滑移系（1ī1）[110]能否启动？ 4.一个直径为5cm，长为10cm的非渗透性圆管内充满气体，一侧氮原子为0.5x1020个/cm3， 氢原子为0.5x1020个/cm3，气体连续地通入保持气体含量不变；另一侧氮原子为1x1018个/cm3，氢原子为1x1018个/cm3。圆管处在700℃，中间为铁膜，铁为bcc结构。要求圆管内每小时透过铁膜的氮原子损失量不超过1%，同时每小时容许90%的氢原子通过。 试确定铁膜的合适厚度。氮原子在bcc铁中的指前因子和激活能分别为0.0047cm2/s和

上海交通大学的材料科学与工程专业就业前景与工资待遇如何

上海交通大学的材料科学与工程专业就业前景与工资待遇 如何 作为一名工科学生，本科期间建立的基本知识体系相当重要，尤其是将来确定从事本专业的同学，这个知识体系将决定我们在材料学领域能做多远。 材料科学与工程专业就业前景 还好吧，至于前景应该还不错，不过也得看机遇了!(北京科技大学) 还成，就是毕业后的工作会辛苦些。(北京航空航天大学) 南昌大学的材料全国都很有名的，大概15名左右吧在南昌大学是招牌专业吧就业的话，最好选择高分子，每年供不应求读研的话选择无机好一点(南昌大学) 这个专业在我们学校整体来说还可以，找工作肯定没问题。我们专业考研率挺高，我们班考上中科院3个北京理工个北京科技3个，中南大学1个，还有其他不错的学校。学习氛围挺好。我们学校在天津，好像离你们那远了点，回家不太方便。。。。具体情况你到我们学校主页去看一下。。。(河北工业大学) 我们学校高分子材料专业很好。但现在好像以材料科学与工程来招生，到大二才具体分专业：材料科学与工程，高分子材料与工程，材料成型与工程，包装工程。(郑州大学) 整个材料专业的就业前景还挺好的，但是女生不怎么好就业(郑州大学)

材料科学与工程在我们学校是新开的专业，我们是第二届，材料成型与控制是老牌专业!应该说这个专业，找工作是十分容易的，不过工资不怎么高!考个研，出来以后还是不错的(中原工学院) 这个专业在我们学校是国家级重点线学科前几年这个就业一般但是最近几年开始非常好就业因为这个专业开的不多而且国家整体 制造业发展比较迅猛很不错的就业尤其男生(河北工业大学) 材料科学与工程在我们学校不是很好，工作的话主要是管道局、化工厂，主要是材料防腐方面的。我们学校的话历属地址最好，不过只适合男生、女生就免了。我现在在中石化二建，待遇什么都还过的去，唯一的缺点就是到处跑，因为项目都在外地，还有一般没有假期的(中国石油大学) 材料科学与工程专业就业方向 本专业的毕业生多进入各钢企、制造企业、汽车厂，以及陶瓷、水泥、家电等企业。就业范围广泛。一般的，材料科学与工程专业金属方向多进入钢企和相关研究院，高分子及非金属方向多进入陶瓷、玻璃、涂料、家电等行业，多属大型国企、军工、民企和科研院校。而材料科学与工程专业中，偏应用的材料加工和其他一些研究方向，相对找工作容易一些。 由于材料科学与工程专业的特殊性，读研的比例相当高。而上述企事业单位提供的研发、技术职位也大多需要硕士及以上学历。 材料科学与工程专业涵盖领域