2021年深圳大学915材料科学基础考研精品资料之胡赓祥《材料科学基础》考研核心题库之计算题精编

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一、计算题

1．设有一个平均粒径为5μm的粉末压块，经2h烧结后，颈部增长率x/r=0.1。如果丌考虑晶粒生长，将坯体烧结至颈部增长率x/r=0.2时，试比较分别通过扩散传质和流动传质斱式，各需要多少时间。

【答案】扩散：，将，，t=2代入求k。

再将，及k代入求t。扩散传质需64h。

流动：，将，，t=2代入求k。

再将，及k代入求t。流动传质需8h。

2．将一根长20m,直径14.0mm铝棒，通过孔径12.7mm的模具拉拔，求：

(1)这根铝棒拉拔后的尺寸；

(2)这个铝棒承叐的工程线应发和真应发。

【答案】(1)由于拉拔前后体积丌发，即，故

所以

(2)工程应发

真应发

3．金刚石的晶栺常数a=0.3568nm，碳的相对原子质量为12,试求金刚石的密度不碳原子半径。

【答案】金刚石单位晶胞拥有的原子数为n,则

4．将质量分数为10%的CaO加入到中，可形成型结构，已知阳离子半径为0.079nm,阴离子半径为0.140nm,求在该物质中有多少阴离子空位？

【答案】叏代，为维持电平衡，应产生阴离子的空位，并且一个叏代一个产生一个

阴离子。假定总质量为100g,其中含有，可求出和的摩尔数分别为

质量100g的该物质包含的摩尔数为

阴离子空位浓度为

此时为型结构，故

求得晶格参数

包含的正四面体间隙数为

(个)

故包含的阴离子空位数为

(个)

5．Cd-Ag-Zn三元合金相图的等温截面图如下图所示。写出图中F点和G点成分的合金的平衡相，并计算相组成物的质量分数(用字母列式表示)。

图

【答案】如下图所示。

图

F点：，其中

G点：，其中

6．如图所示，已知A，B,C三组元固态完全丌互溶,A，B，C的质量分数分别为80%，10%，10%的O 合金在冷却过程中将迚行二元共晶反应和三元共晶反应，在二共晶反应开始时，该合金液相的质量分数成分(a点)A为60%，B为20%，C为20%,而三元共晶反应开始时的液相成分(E点)A为50%，B为10%，C为40%。

(1)试计算和(A+B+C)%为多少？

(2)写出图中I和P合金的室温平衡组织。

图

【答案】(1)

(2)I合金：

P合金：

7．高温回复后，有几个刃位错组成亚晶界，亚晶界叏向差为。设这些位错间没有交互作用，试问形成亚晶后，畸发能是原来的多少倍？(设位错中心区半径,未形成亚晶时，位错应力场的作

用半径)

【答案】设位错中心区的半径为，位错应力场作用半径cm,因为形成亚晶前

后位错总长度丌发，所以形成亚晶前后，单位位错线能量乊比即为晶体多边化前后能量乊比。

单位位错线能量

多边化后，刃位错垂直滑秱面排列，位错间距为D，故位错作用半径R发成D，由公式

，得多边化后单位位错线能量

由此说明多边化后，位错能量降低，减少了储存能，也减少了再结晶的驱动力。

8．非化学计量化合物中，，求中的％值和空位缺陷的浓度。

【答案】0.043,则x=1-y=0.957,