13． 改进界面结合应从那些方面考虑?
14． Kevlar纤维—环氧树脂复合材料中，纤维体积分数为o．3，环氧树脂密度为1.25 g/cm3，弹性模量为31 GPa，Kevlar纤维的密度为1.44 g/cm3，弹性模量为124GPa，计算该复合材料的密度和平行于纤维方向和垂直于纤维方向的模量。
Lc)?fu2L，式中Lc为纤
15． 证明短纤维复合材料的纤维平均应力为维的临界长度，L为纤维长度，L>Lc，σ态。
fu?f?(1?为纤维断裂强度。设纤维呈伸长状
16． 镍与wTh为0.01的Th形成合金，并制成粉末，然后挤压成为所需形状，再烧结成最终产品时，Th完全氧化。试计算这种Th-Ni材料会产生多少体积分数的ThO2。已知ThO2的密度为9.86 g/cm3，Ni为8.98 g/cm3，Th为11.72 g/cm3。
17． 用显微镜观察硼—铝单向复合材料垂直于纤维的截面，如图9—1所示。发现纤维直径为0.05mm，纤维间距为0.15mm，纤维呈正方形排列。试确定绷纤维的体积分数及纵向(纤维方向)的弹性模量。已知铝合金的弹性模量为69 GPa，强度为345 MPa。硼纤维弹性模量为400GPa，强度为3700 MPa。
综合一：
一、简答题（每题6分，共30分）
1．原子的结合键有哪几种？各有什么特点？
2．面心立方晶体和体心立方晶体的晶胞原子数、配位数和致密度各是多少？
?b3．立方晶系中，若位错线方向为[001]，?a[110]，试说明该位错属于什么类型。
4．请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。
?Q?D?D0exp???kT??说明影响扩散的因素。 5．试从扩散系数公式
6．何为过冷度？它对形核率有什么影响？
二、作图计算题（每题10分，共40分）
1． 在面心立方晶体中，分别画出(101)、[110]和(111)、[110]，指出哪些是
滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？
2． 已知Al为面心立方晶体，原子半径为rA。若在Al晶体的八面体间隙中能溶
入最大的小原子半径为rB，请计算rB与rA的比值是多少。
3． A-B二元合金中具有共晶反应如下：
L(wB?0.75)??(wB?0.15)??(wB?0.95)tE若共晶反应
刚结束时，α和β相的相对含量各占50%，试求该合金的成分。
4． 已知铜的临界分切应力为1Mpa，问要使(111)面上产生[101]方向的滑移，应
在[001]方向上施加多大的力？
三、综合分析题（每题15分，共30分） 1．按下列条件绘出A-B二元相图：
（1）A组元（熔点600℃）与B组元（熔点500℃）在液态时无限互溶； （2）固态时，A在B中的最大固溶度为wA=0.30，室温时为wA=0.10；而B在
固态下不溶于A；
（3）300℃时发生共晶反应
L(wB?0.40)?A??(wB?0.70)。
在A-B二元相图中，分析wB=0.6的合金平衡凝固后，在室温下的相组成物及组织组成物，并计算各相组成物的相对含量。
2．请绘出下列Fe-C合金极缓慢冷却到室温后的金相组织示意图，并标注各组织。（腐蚀剂均为3%硝酸酒精）
答案：
T8钢
T12钢
亚共晶白口铸
铁
工业纯铁
20钢
45钢
一、简答题（每题6分，共30分）
1．原子的结合键有哪几种？各有什么特点？
离子键：正负离子相互吸引；键合很强，无方向性；熔点、硬度高，固态不
导电，导热性差。
共价键：相邻原子通过共用电子对结合；键合强，有方向性；熔点、硬度高，
不导电，导热性有好有差。
金属键：金属正离子于自由电子相互吸引；键合较强，无方向性；熔点、硬
度有高有低，导热导电性好。
分子键：分子或分子团显弱电性，相互吸引；键合很弱，无方向性；熔点、
硬度低，不导电，导热性差。
氢 键：类似分子键，但氢原子起关键作用XH-Y；键合弱，有方向性；
熔点、硬度低，不导电，导热性好。
2．面心立方晶体和体心立方晶体的晶胞原子数、配位数和致密度各是多少？
面心立方 体心立方
晶胞原子数 4 2 配位数 12 8 致密度 74% 68% ?3．立方晶系中，若位错线方向为[001]，b?a[110]，试说明该位错属于什么类型。
因位错线方向垂直于柏氏矢量，所以是刃位错。
4．请说明间隙化合物与间隙固溶体的异同。
相同点：小原子溶入
不同点：若小原子溶入后，大小原子数量成比例，在选取点阵时，大小原子
点阵可以合并，这实际上改变了大原子的点阵结构，因此认为形成新相，称为间隙相（间隙化合物）。
若小原子溶入后，分布随机，大小原子点阵不能合并，仍然保留大原子点阵，称为间隙固溶体。
?Q?D?D0exp???kT??说明影响扩散的因素。 5．试从扩散系数公式
从公式表达形式可以看出扩散系数与扩散激活能Q和温度T有关。扩散激活能越低扩散系数越大，因此激活能低的扩散方式的扩散系数较大，如晶界和位错处的扩散系数较大。温度越高，原子活性越大，扩散系数越大。 6．何为过冷度？它对形核率有什么影响？
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度的差值。 随过冷度增大，形核率先增后减。
二、作图计算题（每题10分，共40分）
1. 在面心立方晶体中，分别画出(101)、[110]和(111)、[110]，指出哪
些是滑移面、滑移方向，并就图中情况分析它们能否构成滑移系？
[110] [110](101) (111) 对面心立方晶体，(101)非密排面，因此它不是滑移面；[110]是密排方向，因此是滑移方向。但这二者不能构成滑移系。