武汉理工大学2005年研究生入学考试试题

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武汉理工大学 2005 年研究生入学考试试题

课程名称材料科学基础

一、解释下列基本概念，并简述其与材料（或晶体）性质或性能的关系（36 分）

空间利用率位错滑移硼反常驰豫界面独立析晶晶界扩散非均态核化弥散强化矿化

剂二次再结晶应力腐蚀穿晶断裂

二、钙钛矿 ABO3 型结构属于立方晶系，其中 2价正离子位于立方晶胞顶点位置，4价正离

子位于立方晶胞体心位置，2价负离子位于立方晶胞面心位置。（20 分）

1.画出钙钛矿型结构的晶胞投影图；

2.指出晶胞中各离子的配位数；

3.根据鲍林规则计算 O2-离子电价是否平衡；

4.BaTiO3 和CaTiO3 都属于钙钛矿结构，其中 BaTiO3 晶体具有铁电效应而 CaTiO3 没有，

请从结构方面予以解释；

5.证明形成理想钙钛矿结构时，两种阳离子半径 rA、 rB 与氧离子半径 rO 之间满足下

面的关系式 rA+rO =（rB+rO）

三、计算题（15 分）

1.MgO 晶体中，Schotiky 缺陷的生成能为 6eV，计算在 25 度和 1600 度时热缺陷的浓度。

（1eV=1.6*10-19 J）

2.如果 MgO 晶体中，含有 10-6mol 的Al2O3 杂质，则在 1600 度时，MgO 晶体中是热缺陷占

优还是杂质缺陷占优势，说明原因。

3.此时 MgO 晶体中的扩散是本征扩散还是非本征扩散占主导地位？

4.如果 Al2O3 杂质的含量为 10-8mol，其ｌｎＤ－1／Ｔ曲线转折点向何方移动，为什么？

四、请阐述书写缺陷反应方程式时应遵循的基本原则，依据上述原则写出下列缺陷反应方

程式，根据书写过程总结出写组成缺陷反应方程式的一般规律。（20 分）

1. ZrO2 加入 Al2O3 中；

2.CaF2 加入 YF3 中；

五、在成核-生长相变中，当形成半径为 r的球形新相时，整个系统自有焓的变化 ΔGr 应为

体积的自有焓变化、界面能变化和应变能变化的代数和，即

式中：r为球形新相的半径，为液-固界面能，ΔGv、ΔGE分别为除去界面能外单

位体积的自有焓和界面能变化。（12 分）

1. 确定新相可以稳定成长的临界半径及相变势垒；

2. 在什么情况下处理问题时可以忽略应变能的影响？

3. 说明新相形成初期温度起伏与新相形成的关系。

六、下图是 CaO-Al2O3-SiO2 系统中的富钙部分 CaO-C2S-C12A7 系统，根据相图解答以下

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摘要：

武汉理工大学2005年研究生入学考试试题课程名称材料科学基础一、解释下列基本概念，并简述其与材料（或晶体）性质或性能的关系（36分）空间利用率位错滑移硼反常驰豫界面独立析晶晶界扩散非均态核化弥散强化矿化剂二次再结晶应力腐蚀穿晶断裂二、钙钛矿ABO3型结构属于立方晶系，其中2价正离子位于立方晶胞顶点位置，4价正离子位于立方晶胞体心位置，2价负离子位于立方晶胞面心位置。（20分）1.画出钙钛矿型结构的晶胞投影图；2.指出晶胞中各离子的配位数；3.根据鲍林规则计算O2-离子电价是否平衡；4.BaTiO3和CaTiO3都属于钙钛矿结构，其中BaTiO3晶体具有铁电效应而CaTiO3没有，请从结构方面予...

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