中南大學材料科學基礎第二版答案
Ⅰ 材料科學基礎 第二版 (石德珂 著) 西安交通大學出版社 課後答案
石德珂
鏈接：https://pan..com/s/1izirp11gEZR9cARbCwQA-w
若資源有問題歡迎追問~
Ⅱ 中南大學材料科學與工程考研經驗分享
中南大學材料科學與工程考研經驗分享
首先簡單介紹一下自己的基本情況，我本科就讀於河南工業大學的材料學。錄取院校是中南大學材料科學與工程。考研成績為政治75、英語一75、數學二143和專業課材料科學基礎131，總分為424分。
Ⅲ 材料科學基礎擴散題庫及答案
1、 簡要說明影響溶質原子在晶體中擴散的因素。
答： 影響擴散的因素主要有溫度，溫度越高，擴散越快；晶體缺陷如界面、晶界位錯容易擴散；不同緻密度的晶體結構溶質原子擴散速度不一樣，低緻密度的晶體中溶質原子擴散快，各向異性也影響溶質原子擴散；在間隙固溶體中溶質原子擴散容易；擴散原子性質與基體金屬性質差別越大，擴散越容易；一般溶質原子濃度越高，擴散越快；加入其它組元與溶質原子形成化合物阻礙其擴散。
2、Ni板與Ta板中有0.05mm厚MgO板作為阻擋層，1400 時Ni 通過MgO向Ta中擴散，此時Ni 在MgO中的擴散系數為D=9 10－12cm2/s，Ni的點陣常數為3.6 10－8cm。問每秒鍾通過MgO阻擋層在2 2cm2的面積上擴散的Ni 數目，並求出要擴散走1mm厚的Ni層需要的時間。
答： Ni為fcc結構，一個晶胞中的原子個數為4，依題意有：
在Ni/MgO界面鎳板一側的Ni的濃度CNi為100%，每cm3中Ni原子個數為：
NNi/MgO=(4原子/晶胞)/(3.6 10－8cm3)=8.57 1022原子/cm3，
在Ta/MgO界面Ta板一側的Ni的濃度0%，這種擴散屬於穩態擴散，可以利用菲克第一定律求解。
故濃度梯度為dc/dx （0－8.57 1022原子/cm3）/（0.05cm） －1.71 1024原子/（cm3.cm），
則Ni原子通過MgO層的擴散通量：
J －D（dc/dx）=－9 10－12cm2/s (－1.71 1024原子/（cm3.cm）)
=1.54 1013Ni原子/（cm2.s)
每秒鍾在2 2cm2的面積上通過MgO層擴散的Ni原子總數N為
N J 面積 [1.54 1013Ni原子/（cm2.s)] 4cm2=6.16 1013Ni原子/s。
每秒鍾從界面擴散走的Ni原子體積
添加圖片注釋，不超過 140 字（可選）
，故
V （6.16 1013Ni原子/s）/（8.57 1022原子/cm3） 0.72 10－9cm3/s，
用厚度d表示在該面積中每秒擴散的Ni原子為
d V/面積 （0.72 10－9cm3/s）/（2 2cm2） 1.8 10－10cm/s，
也就是說要將1mm厚的Ni層擴散掉，所需時間t為：
t （1mm）/（1.8 10－10cm/s） 556000秒 154小時。
3、對含碳0.1％齒輪氣體滲碳強化，滲碳氣氛含碳1.2％，在齒輪表層下0.2cm處碳含量為0.45%時齒輪達到最佳性能。已知鐵為FCC結構，C在Fe中的D0 0.23，激活能Q 32900cal/mol，誤差函數如表10－1。
1）試設計最佳滲碳工藝；
2）在滲碳溫度不變，在1000 時滲碳，要將滲碳厚度增加1倍，即要求在其表面下0.4cm處滲碳後碳含量為0.45%所需滲碳時間。
編輯切換為居中
添加圖片注釋，不超過 140 字（可選）
編輯切換為居中
添加圖片注釋，不超過 140 字（可選）
編輯切換為居中
添加圖片注釋，不超過 140 字（可選）
4 一塊厚度10毫米，含碳量0.77%的鋼在強脫碳氣氛中加熱到800 ，然後緩慢冷卻，試指出試樣從表面到心部的組織分布。
答： 由於反應擴散的原因，試樣中不能出現兩相區，故試樣從表面到心部的組織最外層為α相，靠里層為γ相，心部不受脫碳影響為α相和γ相。
5 一塊用作承載重物的低碳鋼板，為提高其表面硬度採用表面滲碳，試分析：
1) 滲碳為什麼在g-Fe中進行而不在a-Fe中進行，即滲碳溫度選擇要高於727e ，為什麼？
滲碳溫度高於1100e 會出現什麼問題？
答： 1）滲碳在g-Fe中進行而不在a-Fe中進行，滲碳溫度要高於727e ，是因為a-Fe中最大碳溶解度（質量分數）為0.0218％，對於碳含量大於0.0218％的鋼鐵，滲碳時零件中碳濃度梯度為0，滲碳無法進行；而且由於溫度低，擴散系數小，滲碳緩慢。在g-Fe中進行則可獲得較高的表層碳濃度梯度，溫度也高，可使滲碳順利進行。
2）滲碳溫度高於1100e 會使鋼板的晶粒長大，降低其機械性能。
6 銅-鋅基單相固溶體進行均勻化處理，試討論如下問題：
1) 在有限時間內能否使枝晶偏析完全消失？
2) 將此合金均勻化退火前進行冷加工，對均勻化過程是加速還是無影響？說明理由。
答： 1）在有限的時間內不可能使枝晶偏析完全消失，
2）冷加工可以促進均勻化過程；經過冷加工後枝晶被破碎，縮短了枝晶間距。
7 原子擴散在材料中的應用
答： 原子擴散在材料中的影響包括晶體凝固時形核、長大；合金的成分過冷；成分均勻化，包晶反應非平衡凝固時保留高溫組織的特點，固態相變時的形核，晶界形核、晶界運動、晶界偏聚、高溫蠕變，氧化，焊接，化學熱處理（滲C、N等），粉末冶金，塗層等各方面。
8 何謂上坡擴散，舉兩個實例說明金屬中上坡擴散現象。
答： 上坡擴散是擴散過程中擴散元素從低濃度向高濃度出擴散；如各種溶質原子氣團的形成和共析反應產物的形成均為上坡擴散。
9、簡述固溶體合金的擴散機制
答： 間隙固溶體中溶質原子在間隙中發生間隙擴散，在置換式固溶體中發生原子與空位交換實現擴散的空位機制。
Ⅳ 跪求材料科學基礎課後習題答案（是第二版的，武漢理工大學出版社的，張聯盟，黃學輝，宋曉嵐編的）
張聯盟編寫的《材料科學基礎》是在陸佩文編寫的96版《硅酸鹽物理化學》（現改名無機非金屬材料科學基礎）的基礎上更加豐富其內容後而發展起來的，該書目前沒有一一對應的習題解答，但目前市面上有對應陸佩文後繼者編寫的《無機非金屬材料科學基礎》的習題解答，該習題解答就叫《無機非金屬材料科學基礎習題解答》，你到亞馬遜或者淘寶上搜搜看看有沒有。另外，張聯盟編寫的這本書的習題解答你也可以到中南大學精品課程網站里查到，那裡有這本書課後習題的大部分答案。希望我的回答對你有所幫助。