《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱一、課程名稱（中英文）中文名稱：材料科學(xué)基礎(chǔ)英文名稱：FundamentalsofMaterialsScience二、課程編碼及性質(zhì)課程編碼：0801133課程性質(zhì)：專業(yè)核心課，必修課三、學(xué)時(shí)與學(xué)分總學(xué)時(shí)：64學(xué)分：4.0四、先修課程微積分，學(xué)科概論五、授課對象本課程面向電子封裝技術(shù)專業(yè)學(xué)生開設(shè)，同時(shí)適用于材料、材料加工、機(jī)械及熱能與動(dòng)力工程類學(xué)生選修。六、課程教學(xué)目的（對學(xué)生知識、能力、素質(zhì)培養(yǎng)的貢獻(xiàn)和作用）本課程是電子封裝技術(shù)專業(yè)的核心課程之一，其教學(xué)目的主要包括：1、系統(tǒng)全面掌握各種材料的固體結(jié)構(gòu)，晶體缺陷及其擴(kuò)散原理，具備應(yīng)用這些知識分析、解決電子封裝專業(yè)中的材料選擇，成型以及失效分析等復(fù)雜問題的能力；2、掌握單組元及二組元體系的各種相圖的繪制及其分析方法，具備利用相圖進(jìn)行材料的相、組織組成以及成型工藝分析的能力；3、能夠綜合運(yùn)用材料科學(xué)基礎(chǔ)知識，對電子封裝過程中遇到的材料以及成型問題進(jìn)行分析研究，從而具有提出材料改進(jìn)以及優(yōu)化方案的能力；4、了解與本課程有關(guān)的新材料、新工藝、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢，具備研發(fā)高端微電子器件及其封裝技術(shù)的基礎(chǔ)與能力。表1課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求及其指標(biāo)點(diǎn)本課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求1：工程知識能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題。1.1掌握了用于解決電子制造技術(shù)復(fù)雜問題的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識。1.2掌握了用于解決電子制造技術(shù)復(fù)雜問題的物理、化學(xué)等自然科學(xué)基礎(chǔ)知識。1.3掌握了用于解決電子制造技術(shù)復(fù)雜問題的工程力學(xué)基礎(chǔ)知識。1.4掌握了用于解決電子制造技術(shù)復(fù)雜問題的工程檢測與控制基礎(chǔ)知識。1.5系統(tǒng)掌握了專業(yè)知識，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識用于解決電子制造技術(shù)復(fù)雜問題。課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、畢業(yè)要求2：問題分析能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。2.1能夠應(yīng)用工程數(shù)學(xué)基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。如：IMC的演變。2.2能夠應(yīng)用物理、化學(xué)基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，獲得有效結(jié)論。如：固相相變。2.3能夠應(yīng)用力學(xué)基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，獲得有效結(jié)論。如：可靠性實(shí)驗(yàn)。2.4能夠應(yīng)用工程科學(xué)基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，獲得有效結(jié)論。如：連接界面的建模與分析。畢業(yè)要求3：設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案能夠設(shè)計(jì)針對復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮法律、健康、安全、文化、社會以及環(huán)境等因素。3.1了解電子制造技術(shù)問題特征，掌握解決復(fù)雜工程問題的設(shè)計(jì)方法。課程目標(biāo)33.2在考慮法律、健康、安全、文化、社會以及環(huán)境等制約因素的前提下，能夠設(shè)計(jì)（開發(fā)）針對復(fù)雜電子制造技術(shù)問題的解決方案，具備設(shè)計(jì)（開發(fā)）滿足特定電子制造技術(shù)需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程的能力。3.3在設(shè)計(jì)（開發(fā)）過程中，具有追求電子制造技術(shù)復(fù)雜問題創(chuàng)新解決的態(tài)度和意識，掌握了基本的創(chuàng)新方法，清楚創(chuàng)新方向及領(lǐng)域。畢業(yè)要求4：研究能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。4.1掌握微連接原理，能夠采用科學(xué)方法，具備合理設(shè)計(jì)電子制造技術(shù)復(fù)雜實(shí)驗(yàn)、開展科學(xué)研究的能力。4.2掌握電子制造技術(shù)原理及主要工藝，能夠采用科學(xué)方法，正確構(gòu)建并實(shí)施電子制造技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)，得出正確結(jié)果的能力。4.3能正確使用和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過信息綜合處理，具備對復(fù)雜的電子制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正確分析能力。4.4了解常見的電子制造技術(shù)常用設(shè)備、實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)方法，具備調(diào)控設(shè)備及儀器參數(shù)，進(jìn)行測控和維護(hù)的能力。畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具能夠針對復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。5.1掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)搜索工具的使用方法。5.2了解電子制造技術(shù)專業(yè)重要資料來源及獲取方法。5.3具備應(yīng)用各類文獻(xiàn)、信息及資料進(jìn)行復(fù)雜電子制造技術(shù)實(shí)踐的能力。5.4掌握復(fù)雜電子制造技術(shù)問題的預(yù)測與模擬方法，理解其局限性。畢業(yè)要求6：工程與社會能夠基于工程相關(guān)背景知識進(jìn)行合理分析，評價(jià)專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。6.1了解與電子制造工程相關(guān)的國家方針、政策與法律法規(guī)，能夠評價(jià)工程實(shí)踐對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。6.2了解電子制造技術(shù)專業(yè)特點(diǎn)及其對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，能夠正確評價(jià)復(fù)雜成型及控制工程問題解決方案的優(yōu)劣。6.3能正確認(rèn)識電子制造技術(shù)各種復(fù)雜工藝對于客觀世界和社會的影響，理解并能夠承擔(dān)的相應(yīng)工程和社會責(zé)任。畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展能夠理解和評價(jià)針對復(fù)雜工程問題的工程實(shí)踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。7.1了解電子制造技術(shù)的專業(yè)特征、學(xué)科前沿和發(fā)展趨勢，正確認(rèn)識本專業(yè)對于社會發(fā)展的重要性。7.2能正確理解和評價(jià)電子制造技術(shù)復(fù)雜問題實(shí)施對環(huán)境保護(hù)及社會可持續(xù)發(fā)展等的影響。7.3在解決復(fù)雜的電子制造技術(shù)的實(shí)際問題中，能夠正確理解并考慮工程實(shí)踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。畢業(yè)要求8：職業(yè)規(guī)范具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。8.1具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)，理解世界觀、人生觀的基本意義及其影響。8.2了解中國國情，理解中國可持續(xù)科學(xué)發(fā)展道路以及個(gè)人的做人規(guī)范，具有較高的社會責(zé)任感。8.3在工程實(shí)踐中，理解工程師的職業(yè)性質(zhì)、職業(yè)責(zé)任,具備工程師的職業(yè)道德8.4具有健康的體質(zhì)和良好的心理素質(zhì)，能較好地履行責(zé)任。畢業(yè)要求9：個(gè)人和團(tuán)隊(duì)能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色。9.1具備較寬廣的本學(xué)科基礎(chǔ)知識和較高的個(gè)人素質(zhì)，能夠在多學(xué)科背景下，承擔(dān)個(gè)人及團(tuán)隊(duì)成員的作用。課程目標(biāo)39.2具備良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，善于和團(tuán)隊(duì)其它成員協(xié)作、互補(bǔ)、交往。9.3能夠承擔(dān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人角色，具備綜合團(tuán)隊(duì)成員意見和建議，進(jìn)行合理決策之領(lǐng)導(dǎo)能力。畢業(yè)要求10：溝通能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。10.1較好地掌握了一門外語，了解不同文化的差異，具有一定的跨文化交流能力。10.2了解本專業(yè)領(lǐng)域及其相關(guān)行業(yè)的國內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀，具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)溝通能力與競爭能力。課程目標(biāo)410.3能夠應(yīng)用現(xiàn)代工具撰寫報(bào)告、設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令，就復(fù)雜的專業(yè)工程問題進(jìn)行有效溝通和交流。畢業(yè)要求11：項(xiàng)目管理理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。11.1了解機(jī)械及材料工程管理和經(jīng)濟(jì)決策的基本知識，理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法。11.2具備應(yīng)用工程管理和經(jīng)濟(jì)決策知識實(shí)踐的工作能力，具有一定的組織、管理及領(lǐng)導(dǎo)能力，能夠較好地通過口頭或書面方式表達(dá)自己的想法。11.3具有較強(qiáng)的綜合歸納能力，能在多學(xué)科環(huán)境中加于應(yīng)用。畢業(yè)要求12：終身學(xué)習(xí)具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。12.1對終身學(xué)習(xí)的重要性，有自覺的意識和正確的認(rèn)識。12.2能夠采用合適的方法，自我學(xué)習(xí)、提高的能力。12.3能夠適應(yīng)社會進(jìn)步與發(fā)展，與時(shí)代同步。七、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：1）本課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，以介紹材料的微觀結(jié)構(gòu)為主體、以講述材料的晶體缺陷和相圖為重點(diǎn)；2）在全面了解材料微觀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)學(xué)習(xí)金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)、缺陷、擴(kuò)散、以及二元相圖的分析方法。3）重點(diǎn)學(xué)習(xí)的章節(jié)內(nèi)容包括：第2章“固體結(jié)構(gòu)”（8學(xué)時(shí)）、第3章“晶體缺陷”（12學(xué)時(shí)）、第5章“材料的形變和再結(jié)晶”（12學(xué)時(shí)）、第7章“二元系相圖和合金的凝固與制備原理”（12學(xué)時(shí)）。教學(xué)難點(diǎn)：1）材料科學(xué)基礎(chǔ)課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，重點(diǎn)講述的固體結(jié)構(gòu)以及晶體缺陷需要學(xué)生具有一定的空間幾何與微積分基礎(chǔ)。2）本課程涉及到材料的固體結(jié)構(gòu)、缺陷、形變以及相圖等多個(gè)方面，要求掌握材料尤其是金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)，工藝以及性能之間的關(guān)系，具備合理選擇相關(guān)材料和處理工藝的能力。八、教學(xué)方法與手段：教學(xué)方法：1）采用現(xiàn)代化教學(xué)方法（含PPT演示，動(dòng)畫、設(shè)備照片，影像資料等），講授材料的微觀結(jié)構(gòu)、晶體缺陷及相圖等，以提高教學(xué)效果及效率；2）采用實(shí)驗(yàn)室參觀、課堂討論、作業(yè)等方式，吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教學(xué)手段：1）以典型的金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)為講解對象，深入分析材料的微觀結(jié)構(gòu)，工藝和性能之間的關(guān)系，使學(xué)生具備材料選擇，成型以及失效分析的能力；2）結(jié)合本課程的內(nèi)容，安排講解相關(guān)微電子器件的最新研究進(jìn)展，并組織學(xué)生參觀相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室，加深學(xué)生對材料，工藝以及性能的具體理解與掌握。九、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排（1）總體安排教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)的總體安排，如表2所示。表2基本教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排序號課程內(nèi)容課堂（學(xué)習(xí)、討論）學(xué)時(shí)課外（準(zhǔn)備、復(fù)試、實(shí)踐）學(xué)時(shí)1原子結(jié)構(gòu)與鍵合222固體結(jié)構(gòu)8103晶體缺陷12164固體中原子及分子的運(yùn)動(dòng)885材料的形變和再結(jié)晶12126單組元相圖及純晶體的凝固447二元系相圖和合金的凝固與制備原理12168固態(tài)相變的亞穩(wěn)相449材料的功能特性24（2）具體內(nèi)容各章節(jié)的具體內(nèi)容如下：第1章原子結(jié)構(gòu)與鍵合（2學(xué)時(shí)）1.1原子結(jié)構(gòu)1.2原子間的鍵合第2章固體結(jié)構(gòu)（8學(xué)時(shí)）2.1晶體學(xué)基礎(chǔ)2.2金屬的晶體結(jié)構(gòu)2.3合金相結(jié)構(gòu)2.4離子晶體結(jié)構(gòu)2.5共價(jià)晶體結(jié)構(gòu)第3章晶體缺陷（12學(xué)時(shí)）3.1點(diǎn)缺陷3.2位錯(cuò)3.3表面及界面第4章固體中原子及分子的運(yùn)動(dòng)（8學(xué)時(shí)）4.1表象理論4.2擴(kuò)散的熱力學(xué)分析4.3擴(kuò)散的原子理論4.4擴(kuò)散激活能4.5無規(guī)則行走與擴(kuò)散距離4.6影響擴(kuò)散的因素4.7反應(yīng)擴(kuò)散4.8離子晶體中的擴(kuò)散第5章材料的形變和再結(jié)晶（12學(xué)時(shí)）5.1彈性和粘彈性5.2晶體的塑性變形5.3回復(fù)和再結(jié)晶5.4熱變形與動(dòng)態(tài)回復(fù)、再結(jié)晶5.5陶瓷材料變形的特點(diǎn)第6章單組元相圖及純晶體的凝固（4學(xué)時(shí)）6.1單元系相變的熱力學(xué)及相平衡6.2純晶體的凝固6.3氣-固相變與薄膜生長第7章二元系相圖和合金的凝固與制備原理（12學(xué)時(shí)）7.1相圖的表示和測定方法7.2相圖熱力學(xué)的基本要點(diǎn)7.3二元相圖分析7.4二元合金的凝固理論7.5陶瓷合金概述第8章固態(tài)相變的亞穩(wěn)相（4學(xué)時(shí)）8.1固態(tài)相變概述8.2固溶體脫溶分解產(chǎn)物8.3馬氏體轉(zhuǎn)變8.4貝氏體轉(zhuǎn)變第9章材料的功能特性（2學(xué)時(shí)）9.1功能材料的物理基礎(chǔ)概述9.2電性能9.3熱性能9.4磁性能9.5光學(xué)性能（3）各章節(jié)的課后思考題（作業(yè)）及討論要求思考題（課后作業(yè)）：第1章思考題：1、原子中一個(gè)電子的空間位置和能量可用哪4個(gè)量子數(shù)決定？2、在多電子的原子中，核外電子排布應(yīng)遵循哪些原則？3、原子間的結(jié)合鍵共幾種？各自的特點(diǎn)如何？第2章思考題：1、試證明在立方晶系中，具有相同指數(shù)的晶向和晶面必定相互垂直。2、試計(jì)算面心立方晶體的（100），（110），（111）等晶面的面間距和面致密度，并指出面間距最大的面。3、已知鈦有兩種同素異構(gòu)體：低溫穩(wěn)定的密排六方結(jié)構(gòu)α-Ti和高溫穩(wěn)定的體心立方結(jié)構(gòu)β-Ti，其同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變溫度為882.5℃。計(jì)算純鈦在室溫（20℃）和900℃時(shí)晶體中（112）和（001）的晶面間距（已知aα20℃=0.2951nm,cα20℃=0.4679nm,aβ900℃=0.3307nm,）4、試從晶體結(jié)構(gòu)的角度，說明間隙固溶體、間隙相及間隙化合物之間的區(qū)別。5、MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)。Mg2+的離子半徑為0.078nm,O2-的離子半徑為0.132nm。試求MgO的密度、致密度。第3章思考題：在Fe中形成1mol空位的能量為104.675kJ,試計(jì)算從20℃升溫至850℃時(shí)空位數(shù)目增加多少倍？2、如右圖所示，某晶體滑移面上有一柏氏矢量為b的位錯(cuò)環(huán)，并受到一均勻切應(yīng)力τ的作用，①分析各段位錯(cuò)線所受力的大小并確定其方向②在τ作用下，若要使它在晶體中穩(wěn)定不動(dòng)，其最小半徑為多大？3.假定有一個(gè)b在[010]晶向的刃型位錯(cuò)沿著（100）晶面滑動(dòng)，①如果有另一個(gè)伯氏矢量在[010]方向，沿著（001）晶面上運(yùn)動(dòng)的刃型位錯(cuò)，通過上述位錯(cuò)時(shí)該位錯(cuò)將發(fā)生扭折還是割階？②如果有一個(gè)b方向?yàn)閇100]，并在（001）晶面上滑動(dòng)的螺型位錯(cuò)通過上述位錯(cuò)，試問它將發(fā)生扭折還是割階？4.已知Cu晶體的點(diǎn)陣常數(shù)a=0.35nm，切變模量G=4×104MPa，有一位錯(cuò)b=a/2[101],其位錯(cuò)線方向?yàn)閇101],試計(jì)算該位錯(cuò)的應(yīng)變能。5.試分析在fcc中，下列位錯(cuò)反應(yīng)能否發(fā)生？并指出3個(gè)位錯(cuò)的性質(zhì)？第4章思考題：1、一塊w(C)=0.1%的碳鋼在930℃滲碳，滲到0.05cm的地方，碳的濃度達(dá)到0.45%。在t＞0的全部時(shí)間，滲碳?xì)夥毡３直砻娉煞?%，假設(shè)Dcγ=2.0×10-5exp(-140000/RT)(m2/s),①計(jì)算滲碳時(shí)間②若將滲碳層加深一倍，則需要多長時(shí)間？③若規(guī)定w(C)=0.3%作為滲碳層厚度的量度，則在930℃滲碳10h的滲層厚度為870℃時(shí)滲碳10h的多少倍？在一個(gè)富碳的環(huán)境中對鋼進(jìn)行滲碳，可以硬化鋼的表面。已知在1000℃下進(jìn)行這種滲碳處理，距離鋼的表面1～2mm處，碳原子含量從x=5%減到x=4%.估計(jì)在近表面區(qū)域進(jìn)入鋼的碳原子的流入量J(atom/m2s)。（γ-Fe在1000℃的密度=7.63g/cm3,碳在γ-Fe中的擴(kuò)散系數(shù)D0=2.0×10-5m2/s，激活能Q=142kJ/mol)對于晶界擴(kuò)散和體內(nèi)擴(kuò)散，假定擴(kuò)散激活能Q晶界≈1/2Q體積,試畫出其lnD相對倒數(shù)1/T的曲線，并指出越在哪個(gè)溫度范圍內(nèi)晶界擴(kuò)散起主導(dǎo)作用？已知Al在Al2O3中D0（Al）=2.0×10-5m2/s，激活能Q=477kJ/mol，而O（氧）在Al2O3中D0（O）=0.19m2/s，Q=636kJ/mol。①分別計(jì)算兩者在2000K溫度下的擴(kuò)散系數(shù)D。②說明她們擴(kuò)散系數(shù)不同的原因。第5章思考題：1、有一70MPa應(yīng)力作用在fcc晶體的[001]方向上，求作用在(111)[101]和(111)[110]滑移系上的分切應(yīng)力。2、已知平均晶粒直徑為1mm和0.0625mm的α-Fe的屈服強(qiáng)度分別為112.7MPa和196MPa，問平均晶粒直徑為0.0196mm的α-Fe的屈服強(qiáng)度是多少？3、鐵的回復(fù)激活能為88.9kJ/mol，如果將經(jīng)冷變形的鐵在400℃下進(jìn)行回復(fù)處理，使其殘留加工硬化為60%需要160min，問450℃下回復(fù)處理至同樣效果需要多少時(shí)間？第6章思考題：1、考慮在1個(gè)大氣壓下液態(tài)鋁的凝固，對于不同程度的過冷度，即△T=1,10,100和200℃，計(jì)算：①臨界晶核的尺寸；②半徑r*的晶核數(shù)，③從液態(tài)轉(zhuǎn)變到固態(tài)時(shí)，單位體積的自由能變化△Gv以及臨界尺寸r*處自由能的變化△Gr*2、已知液態(tài)純鎳在一個(gè)大氣壓，過冷度為319℃時(shí)發(fā)生均勻形核。設(shè)臨界晶核半徑為1nm，純鎳的熔點(diǎn)為1726K，熔化熱18075J/mol，摩爾體積6.6cm3/mol,計(jì)算純鎳的液-固界面能和臨界形核功。第7章思考題：Mg-Ni系的一個(gè)共晶反應(yīng)為507℃時(shí)：L（w(Ni)=23.5%）α(純鎂)+Mg2Ni[w(Ni)=54.6%]設(shè)C1為亞共晶合金，C2為過共晶合金，這兩種合金中的先共晶相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，但C1合金中的α總量為C2合金中α總量的2.5倍，試計(jì)算C1和C2的成分。2、一種由SiO2-45%Al2O3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）構(gòu)成的耐高溫材料被用來盛裝熔融態(tài)的鋼（1600℃），試確定在此情況下有多少百分比的耐熱材料會融化？選用該高溫材料是否合適？（SiO2-Al2O3相圖中共晶成分w（Al2O3）=10%，莫來石成分w（Al2O3）=72%，實(shí)際使用時(shí)，耐火材料的液相不能超過20%。）3、根據(jù)Fe-Fe3C相圖，分別求出w（C）=2.11%，w