材料科学导论复习题

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1、.一章1.氧化铝既牢固又坚硬且耐磨，但为什么不能用来制造鎯头？答：氧化铝脆性较高，且抗震性不佳。2.将下列材料按金属、陶瓷、聚合物和复合材料进行分类：黄铜、环氧树脂、混泥土、镁合金、玻璃钢、沥青、碳化硅、铅锡焊料、橡胶、纸杯。答：金属：黄铜、镁合金、铅锡焊料陶瓷：碳化硅聚合物：环氧树脂、沥青、橡胶、纸杯复合材料：混泥土、玻璃钢3.下列用品选材时，哪些性能特别重要？汽车曲柄、电灯泡灯丝、剪刀、汽车挡风玻璃、电视机荧光屏。答：汽车曲柄：强度，耐冲击韧度，耐磨性，抗疲劳强度；电灯泡灯丝：熔点，耐高温，电阻大；剪刀：硬度和高耐磨性，足够的强度和冲击韧性；汽车挡风玻璃：

2、透光性，硬度；电视机荧光屏：光学特性，足够的发光亮度。4.概述材料科学的发展史，谈谈你的认识和体会。5五大基础材料是什么？各有哪些特点？答：五大基础材料是金属、陶瓷、高分子材料、复合材料和半导体材料。金属：强度高、延展性好、导电导热，但不透明、易腐蚀。陶瓷：硬度高、耐高温、绝缘、隔热，但是脆性大、难加工。高分子材料：质轻、绝缘、易成型，但强度低、耐温性差。复合材料：比强度比模量高、性能可设计，但界面较弱。半导体材料：导电性介于导体与绝缘体之间，化学纯度和表面加工精度高，但性能易受成分、尺寸、加工等因素的影响。6.什么叫材料科学？什么叫材料科学与工程？它们是如何

3、产生的？二者的主要区别是什么？答：材料科学是研究材料的组成、结构与性能之间关系的一门学科。它是从化学的角度，研究材料的化学组成与原子结构、原子结合键及其微观结构的相互关系。从晶体学和固体物理学的角度，分析和研究材料的组织形态、微结构、内部缺陷与性质和性能的相互关系。材料科学与工程是研究有关材料的组成、结构、制备工艺与其性质和性能以及它们之word范文.间相互关系的技术开发及应用的一门学科。主要有四方面因素促使材料科学的产生，其一，基础学科的发展。二、工艺。三、各种材料的表征仪器和设备。四、不同类型的材料可以相互替代和补充，充分发挥各种材料固有的优异特性。由于材

4、料的研究的目的是面向实际、面向工程应用。因此，材料科学与工程就出现了。许多大学的冶金系、材料系多数更名为材料科学与工程系；侧重于基础研究的叫材料科学系，着重于工艺研究的叫材料工程系。7.什么叫新材料？当今新材料的发展方向有哪些？简谈你自己对新材料研发的认识和看法。答：新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料。发展方向主要有以下六个方向：一、信息科学技术二、新能源科学技术三、生物科学技术四、空间科学技术五、生态环境科学技术六、用高技术改造、更新现有材料。8.什么叫纳米材料？纳米材料有哪些效应？举例说明。答：纳米材料是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度

5、范围（1-100nm）或由它们作为基本单元构成的材料。纳米材料有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应。如（量子尺寸效应）高的光学非线性，特异的催化和光催化性质。二章9.材料的四个结构是什么？它们影响材料的哪些性能？答：材料的四个结构分别是：一、原子结构（一级结构）决定原子的结合方式，决定其化学性质和物理性质。二、原子键合（二级结构）决定结合力大小，影响其物理、力学等性能。三、原子排列（三级结构）决定材料的形态，影响其物理、力学等性能，它与加工工艺密切相关。四、显微组织（四级结构）影响材料力学性能如强度、塑性等，主要由加工工艺决定。10.材料的三级和

6、四级结构可以通过加工工艺来改变，那么材料的二级结构可以改变吗？为什么？答：原子的结合键是材料的二级结构。对于单一的材料来说，其价键结构是不可以通过加工工艺来改变的。但是实际工程应用中，通过一定的加工工艺来改变材料的二级结构，比如金刚石具有共价键，石墨具有共价键和物理键，而石墨等碳质原料和某些金属在高温高压下可以反应生成金刚石，即一定程度上改变了材料的二级结构。三章11.简述陶瓷材料的相组成及常见的相结构。word范文.答：陶瓷材料中的相组成较为复杂，常见的相有晶相、玻璃相和气相。它们对陶瓷性能都有很大影响。晶相是陶瓷材料的主要组成相，常见结构有氧化物结构和硅酸

7、盐结构。氧化物结构包括AB型结构(NaCl型)、AB2型结构(金红石型)、A2B3型结构(刚玉型)以及其它一些结构。硅酸盐的结构特点是硅、氧离子组成四面体，硅离子位于四面体中心。硅氧四面体SiO44-之间又以共有顶点的氧离子相互连接起来。由于连接方式不同而形成多种硅酸盐结构，如岛状、环状、链状和层状等。玻璃相是在陶瓷烧结时形成的一种非晶态物质，其结构是由离子多面体（如硅氧四面体）构成的无规则排列的空间网络，如非晶态石英的结构。玻璃相热稳定性差，在较低温度下即开始软化。玻璃相的作用是粘结分散的晶相、降低烧结温度、抑制晶相的粗化。气相是指陶瓷中的气孔，它是在陶瓷生

8、产过程中形成并被保留下来的。气孔的存在