材料物理化学试卷及答案总结.doc

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模拟试卷一
一、解释以下问题〔30分每题5分〕
1、   非均相成核：母液中存在某界面〔空位、杂质、位错〕，成核会优先在界面上进展，这种成核系统为非均相成核。
2、   非稳定扩散：扩散过程中任一点浓度随时间变化。
3、   无序扩散：无化学位梯度、浓度梯度、无外场推动力，由热起伏引起的扩散。质点的扩散是无序的、随机的。
4、   烧结宏观定义：粉体在一定温度作用下，发生团结，使气孔率下降，致密度提高，强度增大，晶粒增长，这种现象即为烧结。
5、   互扩散推动力：化学位梯度。
二、分析说明：为什么非均相成核比均相成核更易进展？〔10分〕
因为：△G#c =△Gc。f〔θ〕并且：f〔θ〕=(2+COSθ)(1- COSθ)2/4，当：θ=90度时，f〔θ〕=(2+COSθ)(1- COSθ)2/4=(2+0)(1- 0)2/4=2/4=1/2，所以：△G#c =△Gc。f〔θ〕=1/2。△Gc，即：非均相成核所需能量是均相成核的一半，杂质存在有利成核。
三、说明以下问题〔20分〕
1、相变过程的推动力：相变推动力为过冷度〔过热度〕的函数，相平衡理论温度与系统实际温度之差即为相变过程的推动力。
ΔG=ΔH-TΔH/T0=ΔHT0-T/T0= 式中：T0--相变平衡温度，ΔH--相变热，T---任意温度。
自发反响时：ΔG<0,<0
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相变放热〔凝聚，结晶〕：ΔH<0 那么须：ΔT>0，T0>T ，过冷，即实际温度比理论温度要低，相变才能自发进展。
相变吸热〔蒸发，熔融〕：ΔH>0 ，ΔT<0 ， T0<T，过热。即实际温度比理论温度要高，相变才能自发进展。
2、说明斯宾那多分解相变和成核-生长相变的主要区别？
组成变-不变；相分布和尺寸有规律-无规律；相颗粒高度连续性非球型-连续性差的球型
四、说明以下问题〔20分〕
1、  什么是马氏体相变？说明其相变的特点？
钢淬火时得到的一种高硬度构造的变化过程。
特点：具有剪切均匀整齐性、不发生原子扩散、相变速度快可达声速、相变有一定围。
2、  说明影响固相反响的因素？
反响物化学组成与构造的影响；颗粒度和分布影响；反响温度、压力、气氛影响；矿化剂的影响。
五、说明影响扩散的因素？〔20分〕
化学键：共价键方向性限制不利间隙扩散，空位扩散为主。金属键离子键以空位扩散为主，间隙离子较小时以间隙扩散为主。
缺陷：缺陷部位会成为质点扩散的快速通道，有利扩散。
温度：D=D0exp〔-Q/RT〕Q不变，温度升高扩散系数增大有利扩散。Q越大温度变化对扩散系数越敏感。杂质：杂质与介质形成化合物降低扩散速度；杂质与空位缔合有利扩散；杂质含量大本征扩散和非本征扩散的温度转折点升高。
扩散物质的性质：扩散质点和介质的性质差异大利于扩散
扩散介质的构造：构造严密不利扩散。
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模拟试卷二
一、解释以下问题