材料科学与工程基础复习汇总(20161205).docx

《材料科学与工程基础复习汇总(20161205).docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、材料科学与工程基础复习汇总新能源材料与器件2014级吴千宝材料科学与工程基础复习汇总一、1、材料科学与工程定义→关于材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。2、金属通常分哪两大类？无机非金属材料分哪四大类？高分子材料按使用性质分哪几类？→金属：黑色金属材料、有色金属材料（非铁材料）无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料高分子材料：塑料、橡胶、纤维、黏合剂、涂料3、金属﹑无机非金属材料和高分子材料的基本特性。→金属：①结合键为金属键；②常温下一般为固体，熔点较高；③具有金属光泽；④纯金属范性大、展性、延性大；⑤强度较高；⑥自由电子的存在，导

2、热性、导电性好；⑦多数金属在空气中易氧化。无机非金属材料的基本性能：①结合键为离子键、共价键及其混合键；②硬而脆、韧性低、抗压不抗拉、对缺陷敏感；③熔点高、耐高温，抗氧化；④自由电子较少，导热性和导电性差；⑤耐化学腐蚀性好；⑥耐磨损；⑦成型方式：粉末制坯、烧结成型。高分子材料的基本特性：①结合键为共价键，部分范德华键；②分子量大，无明显熔点，有玻璃化转变温度（Tg）和粘流温度（Tf）。并有热固性和热塑性两类；③力学状态有玻璃态、高弹态和粘流态，强度较高；④重量轻；⑤绝缘性好；⑥优越的化学稳定性；⑦成型方法较多。二、1、同位素→质子数相同，中子数不同的原子2、在多电子的原子中，核

3、外电子的排布应遵循哪些原则？最大填充电子数目→泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则主量子数为n的壳层，最多容纳2n2个电子。主壳层:K~2，L~8，M~18，N~32轨道:s~2，p~6，d~10，f~143、配位数及其影响配位数的因素→配位数：一个原子周围具有的第一邻近原子（离子）数。 影响因素：①共价键数:围绕一个原子的共价键数取决于原子的价电子数目。由于共价键具有方向性和饱和性，故配位原子的数目及所形成的的共价键之间的夹角决定了材料中原子的空间排列方式；②原子的有效堆积（离子和金属键合）:异种离子接近放出能量，体系能量降低。只要不引起同电荷离子间的强相互推斥力，近邻的异

4、号离子尽可能多，整个离子晶体结构更稳定。4、电离能及其影响电离能的因素，电子亲合能，色散力→电离能：从孤立原子中，去除束缚最弱的电子所需外加的能量。 影响因素：①同一周期，核电荷增大，原子半径减小,电离能增大；②同一族，原子半径增大，电离能减小；③电子构型的影响，惰性气体﹥非金属﹥过渡金属﹥碱金属；→电子亲合能：原子接受一个额外的电子成为负离子通常需要释放能量，所释放的能量叫做电子亲和能（即第一亲和能）。影响因素：核的吸引和核外电荷相斥。随原子半径减小，核的吸引增大，电子亲合能增大；而原子半径减小，电子云密度大时，电子间排斥力强，电子亲合能减小；同一周期和同一族无单调变化规律。

5、惰性气体和金属电子亲合能较低，非金属元素电子亲合能高，卤族原子的电子亲合能最高。→色散力：电中性原子或非极性分子间的瞬时偶极间相互作用的结果，是分子晶体中的主要作用力，具有普遍性和加和性5、混合键合实例→石墨：同一层碳原子之间以共价键结合，层与层之间以范德华力结合；高分子：同一条链原子之间以共价键结合，链与链之间以范德华力结合。6、2-5，2-7，2-82-5、按照能级写出Fe2+、Fe3+、Cu+、Ba2+、Br-和S2-的电子排布（用方框图表示）→2-7、将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。→有方向性和饱和性：共价键、氢键无方向性和饱和性：离子键

6、、金属键理由：2-8、简要阐述离子键、共价键和金属键的区别。→离子键:阴阳离子之间通过静电作用所形成的。共价键:原子间通过共用电子对而形成的化学键。金属键:金属离子间依靠自由电子而产生的强的相互作用力。7、铟的原子序数为49，除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。试从原子结构角度来确定铟的电子排布式或价电子数。→1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p18、金属和离子晶体的原子(离子)间距及其影响因素,→原子（离子）间距：在某一距离下，斥力和引力相等，这一距离相当于原子的平衡距离，成为原子间距。单质金属原子半径为为1/2平衡间距；离子晶体中平衡间

7、距为正、负离子半径之和；两相邻原子之间能量为最小值时的距离（即平衡间距）就是键长影响因素：（1）温度升高,原子间距越大,热膨胀性；（2）离子价：负离子的半径>其原子半径>正离子的半径（3）键能增强，原子距离缩短，键长减小（C-C单,双,叁键）；（4）相邻原子的数目(配位数)：配位数（相邻原子的数目）增加，相邻原子的电子斥力越大,原子间距增大。（Fe）9、热膨胀现象，利用位能-原子间距曲线解释材料热膨胀的微观机理。热膨胀现象：大多数物质的体积随温度提高而增大，这种现象称为热膨胀；微观机理：位能