功能材料思考题

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混凝土思考题简答题

混凝土思考题简答题

ultimate limit state serviceability limit state. Truss 。

bond stress serviceability safety durability1试简述0b x h ξ≤和'2s x a ≥的物理意义以应用。

前者保证钢筋受拉屈服(受弯构件受拉区,大偏压构件远侧,大偏拉构件近侧),后者保证钢筋受压屈服(受弯构件受压区,大偏压构件近侧,大偏拉构件远侧) 2.简述弯剪扭构件设计计算步骤1按公式00.250.8c c t VT f bh W β+≤确定截面尺寸。

2按受弯构件正截面计算抵抗弯矩所需纵向受力钢筋,s m A 和',s m A ,3,考虑剪扭相关性,计算抵抗剪力所需箍筋,/sv jian jian A s 4考虑剪扭相关性,计算抵抗扭矩所需箍筋,/sv niu niu A s 5.计算抵抗扭矩所需纵向钢筋stl A ,并将stl A 分配到各边。

6计算各边纵向钢筋用量,据此选择直径和根数。

7计算构件箍筋总用量,据此选择直径,间距和肢数。

3如果增加受拉纵筋使适筋梁满足正截面受弯承载力要求,该梁是否满一定满足挠度验算要求,原因不一定,增加受拉纵筋,适筋梁正截面受弯承载力增长较快,而抗弯刚度增长较慢,如果梁跨高比较大,则通过增加钢筋其抗弯承载力满足要求时挠度验算可能仍然不能满足。

4桁架模型描述。

In applying the analogy ,it is assumed that:1. Diagonal cracking occurs along planes inclined at 45 degrees to thelongitudinal axis;2. Compression diagonals are formed in the concrete between the cracks;3. Tension reinforcement provides the tension chord of the truss;4. Compression chord is provided by the top compression reinforcement and thecompression zone in the top of the beam. Stirrups provide the tension diagonals and are inclined at an angle of degrees.5.设计使用年限:按规定指标进行设计的结构或构件在正常施工、使用和维护下,不需要进行大修即可达到预定目标的使用年限。

纳米功能材料试题大学期末复习资料

纳米功能材料试题大学期末复习资料

《纳米功能材料》—思考题第一章、概论1.纳米材料定义及分类。

定义:利用物质在小到原子或分子尺度以后,由于尺寸效应、表面效应或量子效应所出现的奇异现象而发展出来的新材料。

分类:纳米粒子(零维纳米结构);纳米线、纳米棒(一维纳米结构);薄膜(二维纳米结构);纳米复合材料和纳米晶材料(三维纳米结构)。

2.功能材料定义及分类。

定义:是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料。

分类:常见的分类方法:(1)按材料的化学键分类:金属材料、无机非金属材料、有机材料、复合材料;(2)按材料物理性质分类:磁性材料、电学材料、光学材料、声学材料、力学材料;其他分类方法:(3)按结晶状态分类:单晶材料、多晶材料、非晶态材料;(4)按服役的领域分类:信息材料、航空航天材料、能源材料、生物医用材料等。

3.按照产物类型,纳米材料如何划分类别。

按照产物类型进行划分:(1)纳米粒子(零维):通过胶质处理、火焰燃烧和相分离技术合成;(2)纳米棒或纳米线(一维):通过模板辅助电沉积,溶液-液相-固相生长技术,和自发各向异性生长的方式合成;(3)薄膜(二维):通过分子束外延和原子层沉积技术合成;(4)纳米结构块体材料(三维):例如自组织纳米颗粒形成光带隙晶体4.纳米结构和材料的生长介质类型?(1)气相生长,包括激光反应分解合成纳米粒子、原子层沉积形成薄膜等;(2)液相生长,包括胶质处理形成纳米粒子、自组织形成单分散层等;(3)固相生成,包括相分离形成玻璃基体中的金属颗粒、双光子诱导聚合化形成三维光子晶体等;(4)混合生长,包括纳米线的气-液-固生长等。

5.按照生长介质划分:(1)气相生长,包括激光反应分解合成纳米粒子、原子层沉积形成薄膜等;(2)液相生长,包括胶质处理形成纳米粒子、自组织形成单分散层等;(3)固相生成,包括相分离形成玻璃基体中的金属颗粒、双光子诱导聚合化形成三维光子晶体等;(4)混合生长,包括纳米线的气-液-固生长等6.纳米技术的定义?定义:由于纳米尺寸,导致的材料及其体系的结构与组成表现出奇特而明显改变的物理、化学和生物性能、以及由此产生的新现象和新工艺。

炭素工艺学思考题及答案

炭素工艺学思考题及答案

炭素思考题及答案0-2炭素材料有什么特点。

P3答:炭素材料在导电性、导热性方面与金属材料有相似之处;在耐热性、耐腐蚀性方面与陶瓷材料有共同性;而在质量轻,具有还原性和分子结构多样性方面又与有机高分子材料有相同之处。

而它又有别的材料无法取代的性质:比弹性模量、比强度高,减震率大,生物相容性好和具有自润滑性及中子减速能力。

0-3试述炭素材料在国民经济中的地位。

答:当前,炭素材料已广泛应用于冶金、化工、电子、电器、机械等工业以及核能和航空航天工业,乃至作为人体生理补缀材料。

炭素材料已经成为近代工业中不可缺少的结构材料和功能材料。

1-1.碳的同素异形体在结构上有什么差别?造成性质上各有什么特点?P5-7答:碳有四种晶体,即金刚石,石墨,炔炭和富勒烯。

金刚石是最典型的共价键晶体,每个碳原子通过SP3杂化轨道与相邻的4个碳原子形成共价键;石墨结构是由SP2杂化轨道形成的,呈六角平面网状结构,以平行于基面的方向堆砌;炔炭由SP杂化轨道形成方向相反,交角为180度,2个未参与杂化的2P电子形成π键,生成线性聚合物键;C60的结构为20个正六角环和12个正五角环组成的笼状结构;金刚石具有很高的硬度和很高的熔点,而且是电绝缘体,而石墨呈偏状结构,具有很好的润滑性和导电性,炔炭熔点比石墨高,性质较为稳定,而富勒烯对称度高,比较稳定,不易导电。

1-3.炭素材料的强度有什么特点?P10答:(1)炭素材料的强度具有各向异性,平行于层面方向的强度大,而垂直于层面方向的强度低。

(2)炭素材料的比强度在常温下属于中等,但在2500℃以内,它的比强度随温度升高而增大。

1-4.什么叫自润滑性?为什么石墨具有自润滑性?P13答:自润滑性:由于晶体易于沿晶体层面剥离,在摩擦面上形成极薄的晶体膜,而使摩擦系数显著降低的性质。

原因:主要是因为石墨层之间结合力弱,易于相对滑动的缘故。

当石墨在金属表面形成石墨薄层后,就成为石墨与石墨之间的摩擦。

材料力学实验思考题答案

材料力学实验思考题答案

材料力学实验思考题答案1. 引言。

材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分,通过实验可以更直观地了解材料的性能和行为。

在实验过程中,学生需要不断思考和分析,以深化对材料力学知识的理解。

本文将针对材料力学实验中的一些思考题进行解答,希望能够帮助学生更好地掌握相关知识。

2. 实验思考题答案。

2.1 为什么在材料力学实验中常常使用金属材料?答,金属材料具有良好的可塑性和韧性,适用于各种加载条件下的实验。

同时,金属材料的力学性能稳定,易于加工和制备,因此在材料力学实验中被广泛应用。

2.2 为什么在拉伸试验中会出现颈缩现象?答,在拉伸试验中,当金属材料受到拉力作用时,由于材料内部应力分布不均匀,会出现局部应力集中的现象,导致材料发生颈缩。

这是由于材料的塑性变形导致的,属于材料的典型失效形式。

2.3 为什么在材料力学实验中需要进行应力应变曲线的测定?答,应力应变曲线是材料力学性能的重要指标,通过曲线的测定可以了解材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等性能参数。

这对于材料的选用和设计具有重要意义,因此在材料力学实验中需要进行应力应变曲线的测定。

2.4 为什么在材料力学实验中需要进行硬度测试?答,硬度是材料抵抗局部变形的能力,是材料力学性能的重要指标之一。

通过硬度测试可以快速了解材料的硬度水平,评估材料的耐磨性和耐腐蚀性能,对于材料的使用和维护具有重要意义。

2.5 为什么在材料力学实验中需要进行冲击试验?答,冲击试验可以评估材料的韧性和抗冲击性能,对于材料在受到冲击载荷时的表现具有重要意义。

通过冲击试验可以了解材料在实际工作条件下的表现,为工程设计和材料选择提供重要参考。

3. 结语。

通过对材料力学实验思考题的解答,可以更深入地了解材料力学知识的实际应用。

希望学生在实验过程中能够不断思考和分析,提高对材料力学的理解和掌握,为将来的工程实践奠定坚实的基础。

《功能材料导论》课程思政案例

《功能材料导论》课程思政案例

《功能材料导论》课程思政案例(一)教学设计《功能材料导论》课程是功能材料专业创新创业课程群的重要一环。

采用课堂授课、课堂讨论、小组式案例式研究项目立项和展示相结合的形式,旨在打通课内外、专业内外、校内外的界限,课堂授课、实践参观、企业导师现场教学和实践项目立项相结合,将专业知识与我国新能源材料领域的发展相结合,充分调动学生的积极性,激发学生的内驱力,帮助学生取得科研实践成果,达到本课程为国家新能源材料领域发展培养思想过硬和专业素质突出的专门人才的目的。

课程相关的授课和实践环节均围绕功能材料领域的研究热点以及我国在该领域面临的机遇和挑战开展,最终学生的科技立项实践报告也是围绕我国在功能材料领域的研究方向来进行。

课程最终提交立项报告和进行现场答辩,由主讲教师、项目指导教师和企业导师根据学生是否达成思政课程目标共同打分。

课程开展是以学校“未来三十年”大赛为模板,围绕我国能源材料领域的研究热点,以学生自选项目为载体,在教师指导下,学生完成从选题、论证、规划、执行、总结的全部过程,得到完整的项目实践训练。

激发学生对专业学习的兴趣,打通课内外学生的科研创新活动,培养学生的自学能力、发现问题、分析问题、解决问题的能力、团队合作、交流能力,提高学生的综合实践能力。

(一)案例名称:《能源存储材料》章节教学案例(二)案例教学实施过程1.教学内容分析:介绍能源存储材料的分类、结构和工作原理,以及我国在能源存储领域的发展现状和研究热点。

学生分组开展头脑风暴,进行课堂讨论,提出自己设想的未来能源存储材料的研究方向和趋势。

通过采用在课堂上对核心知识点讨论的方式,增强学生的学习兴趣,使学生进一步加深了该章节课程内容的理解,充分锻炼了学生们的口头表达能力和沟通交流能力。

2.教学目标分析:通过本章节的学习,让学生了解能源存储材料的特点、用途、分类、结构和工作原理,掌握能源存储材料的电子理论、研究前沿、发展前景。

利用文献检索工具调研了解该领域的国内外发展形势,我国目前在该领域面临的机遇与挑战。

混凝土 第三版 思考题答案

混凝土 第三版 思考题答案

混凝土第三版思考题答案混凝土第三版思考题答案第一章1.钢和硬钢的应力―应变曲线有什么不同,其抗拉设计值fy各取曲线上何处的应力值作为依据?答:软钢的应力―应变曲线上有明显的屈服点,而硬钢没有。

软钢的屈服强度应作为钢筋抗拉设计值FY的依据,而硬钢的屈服强度应作为残余应变0.2%对应的应力?基础。

2.在钢筋混凝土结构中,宜采用哪些钢筋?为什么?答:热轧带肋钢筋应使用HRB400、HRB500、hrbf400、HRBF500和hpb300,HRB335、hrbf335和rrb400可作为纵向应力下的普通钢筋。

箍筋应使用HRB400、hrbf400、hpb300、HRB500钢筋或HRB335和hrbf335钢筋。

箍筋抗剪、抗扭、抗冲切抗拉强度设计值不大于360n/mm2。

预应力钢筋应采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。

3.钢筋混凝土结构对钢筋性能有何要求?答:钢筋混凝土结构中钢筋应该具备:(1)有适当的强度;(2)与混凝土黏结良好;(3)可焊性好;(4)有足够的塑性。

4.我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级?用什么符号表示?答:在中国,钢筋混凝土结构中使用的钢筋有四种:热轧钢筋、中强度钢筋、高强度钢丝(不含预应力钢丝)、钢绞线和预应力螺纹钢筋。

在gb50010-2022中,热轧钢筋的强度分为四个等级:300、335、400和500。

品牌、符号、公径、标准强度见教材p362附表1.5,设计值见附表1.7。

5.混凝土立方体抗压强度能不能代表实际构件中的混凝土强度?除立方体强度外,为什么还有轴心抗压强度?答:立方体抗压强度采用立方体抗压试件,混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸。

因此,棱镜试件的轴向抗压强度能更好地反映实际状态。

因此,除了立方体抗压强度,还有轴向抗压强度。

6.如何测试混凝土的抗拉强度?答:混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。

家具材料思考题答案

家具材料思考题答案

家具材料总复习概论部分思考题:1.家具材料的概念和主要作用。

概念:在家具设计和制造的范畴里,家具材料是指用于家具主体结构制作、家具表面覆面装饰、局部粘接和零部件紧固的与家具相关的各种材料总称。

主要作用:家具设计中,对材料性能的把握和对材料语言的理解和诠释,是家具设计风格产生和家具实体制作实现的必要基础和充分条件。

进行家具设计时,首先应该考虑的就是材料因素,要根据家具的功能选择适宜的材料,并利用不同材料的特性,将其有机地组合在一起,使其各自的性能和美感得以体现和深化。

2.家具材料的选择原则主要有哪些功能协调性原则、装饰美学性原则(材料种类、颜色、透明性)、加工适应性原则、经济实用性原则、环境友好原则(安全、无毒、无污染)3.家具材料的分类主要包括哪几种方法答:按家具材料的化学性质分类、用途和主辅作用(结构材料,表面装饰材料和辅助材料)、软硬程度(软质材料,半硬质材料和硬质材料)、来源(天然--主要指木材、竹材、藤材、石材、及其他天然纤维装饰织物,这些材料在具有古典风格以及田园风格的家具制造中采用较多,也在不同风格的家具包覆材料中有广泛应用、人工--主要包括塑料、化学纤维、金属、玻璃、以及合成树脂胶粘剂等,该类材料在具有现代风格的塑料家具、金属家具、玻璃家具以及各种形式的软体家具制造中以及家具表面涂饰中被广泛采用)4.家具材料的一般性质主要指哪几个方面答:物理--密度(表示和评价家具材料的重要指标)、孔隙率、吸湿吸水性、导热性、耐热耐寒性力学性质--强度(抗压、抗拉、抗弯曲、抗剪切、耐磨损、抗冲击)、弹性(决定缓冲性能)、塑性装饰性--指由材料的质感、色彩纹理以及形状尺寸所表现出的综合视觉效果化学稳定性--受外界环境条件作用时,不易发生化学变化(如腐朽、老化、锈蚀等)的性能成型加工及表面加工性能5.家具材料的吸湿吸水性对强度有何影响根据干缩湿涨、纤维饱和点等方面进行回答6.什么是绿色家具材料从材料的使用功能、加工性能、表现力以及对环境的协调性等方面分析一下,在目前常用的各种家具材料中,你认为哪一种最有发展前景。

《功能材料》教学大纲-(修改稿)

《功能材料》教学大纲-(修改稿)

《功能材料》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程名称(中/英文):功能材料/ Functional Materials2、课程性质:专业限选课3、周学时/学分:4/24、授课对象:应用化学二、课程简介功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等,起着重要的作用。

本课程重点介绍当今各种功能材料的研究发展状况,以及相关结构与性能和应用情况。

三、教学目的与基本要求(注:必须明确要达到的知识、能力要求)使学生了解功能材料在材料科学中的地位以及功能材料的特点,掌握典型的功能材料的基本原理、材料类型以及主要用途;使学生既有坚实的功能材料物理基础,又有一定的实用材料的基本性能和应用知识。

通过本课程学习,使学生对典型功能材料,如能源材料、信息功能材料、梯度功能材料、功能合金和智能材料等研发现状及其应用有一定的了解,掌握各种功能材料结构与性能的基本关系。

要求学生能够在识记的基础上,较好地理解所学内容,全面正确地掌握基本概念、基本原理,并且能够进行简单分析和判断。

以学生为中心,在不断扩充奠定学生材料知识基础上,使之具备相关文献查阅、获取和分析评述的能力,培养他们的学习兴趣,分别以自我和群组的方式不断学习,主动关心认识周围世界的材料,喜欢材料的世界,有为创造、改良和完善材料而努力的意愿,从而形成一段有意义的学习经历。

四、教学进度表五、考核方式和成绩评定办法1、考核方式:资料查阅、专题分组讨论报告、开卷考、总结报告、闭卷考2、成绩评定办法:平时作业及课程参与、资料查阅及分组讨论、期中考核、课程小结报告、期末考核成绩分别为15%、10%、20%、15%、40%.六、正文第一章绪论(教学时数2)教学目的:本章主要是简要介绍功能材料的发展、分类,以及新型功能材料的研究进展。

讨论分析六大类新型功能材料的发展现状和功能材料的分类。

《材料科学与工程概论》复习思考题1

《材料科学与工程概论》复习思考题1

《材料科学与工程概论》复习思考题一、名词解释1.磁化曲线:磁感应强度或磁化强度与外加磁场强度的关系曲线称为磁化曲线。

2.磁滞效应及磁化曲线:磁感应强度的变化总是落后于磁场强度的变化,这种效应称为磁滞效应。

由于磁滞效应的存在,磁化一周得到一个闭合回线,称为磁滞回线。

3.磁致伸缩:铁磁性物质在外磁场作用下,其尺寸伸长(或缩短),去掉外磁场后,其又恢复原来的长度,这种现象称为磁致伸缩现象(或效应)。

4. 硅酸盐材料:化学组成为硅酸盐类的材料称为硅酸盐材料,也称为无机非金属材料。

5. 水泥:水泥是一种粉末状的谁硬性胶凝材料,加入适量水拌合后成为塑性浆体,既能在空气中硬化又能在水中硬化,并可将砂、石、纤维和钢筋等材料牢固地念接起来,成为有较高强度的石状体,是建造高楼大厦、桥梁隧道、港口码头等工程的主要材料。

6. 复合材料:将两种或两种以上的单一材料复合可获得新的材料,这些新的材料保留了原有材料的优点,克服和弥补了各自的缺点,并显示出一些新的特性,这就是复合材料。

7. 合金:由一种金属跟另一种或几种金属或非金属所组成的具有金属特性的物质叫合金。

8. 晶体:由结晶物质构成的、其内部的构造质点(如原子、分子)呈平移周期性规律排列的固体。

长程有序,各向异性。

9. 晶粒:结晶物质在生长过程中,由于受到外界空间的限制,未能发育成具有规则形态的晶体,而只是结晶成颗粒状称晶粒。

10.晶界:结构相同而取向不同晶粒之间的界面。

在晶界面上,原子排列从一个取向过渡到另一个取向,故晶界处原子排列处于过渡状态。

晶粒与晶粒之间的接触界面叫做晶界。

11.高分子材料:由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料等。

12.二、填空题材料分为天然材料和人工材料两大类。

材料的电学性能包括电阻率和电导率以及超导电性等。

材料的磁学性能中按照物质对磁场反应的大小可分为顺磁性、抗磁性、铁磁性。

材料的热学性能包括热容、热导率、熔化热、热膨胀、熔沸点等性质。

纳米复合材料思考题汇总(1)

纳米复合材料思考题汇总(1)

纳米复合材料总复习思考题第一章:纳米材料与复合材料1、何为纳米材料和纳米技术?答:纳米材料:任一维度的尺寸在1~100nm之间的材料。

纳米技术:在分子水平控制单个原子,创造分子结构完全不同的新物质的技术。

2、纳米材料有哪些基本性质和特性?答:基本性质:小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应。

特性:光学特性、磁学特性、催化特性、增强增韧特性、储氢性质、润滑性质。

3、根据制备过程的物态,简述纳米材料的制备方法和工艺。

答:按制备过程的物态分类:气相制备方法——金属纳米材料(Au、Ag、Cu 等)液相制备方法——以水和有机溶剂为介质制备各种纳米材料和复合材料固相制备方法——机械合金化制造技术4、晶相纳米材料的形成包括哪些过程?答:晶体纳米材料的形成原理:成核、晶核生长。

5、液相法制备纳米材料有哪些优点和缺点?答:优点:颗粒表面活性好,工业化生产成本低,产物组成易控。

缺点:硬团聚,颗粒大小不均匀,纯度低,性能不够稳定6、简述用溶胶凝胶法制备纳米材料的过程。

答:溶胶凝胶法——采用特定的纳米材料前驱体在一定条件下水解,形成溶胶然后经溶剂挥发及加热等处理,使溶胶转变成网状结构的凝胶,再经过适当的后处理工艺形成纳米材料的一种方法。

7、纳米材料可应用在哪些领域?答:应用于以下方面:催化剂、陶瓷材料、医用材料、磁性材料、防护材料、光电转换材料、传感器。

8、常用的纳米粉体材料有哪4种?答:常见的4种:纳米CaCO3、纳米TiO2、白碳黑、炭黑。

9、典型的纳米结构材料有哪些(至少3种)?答:常见纳米结构材料:C60 与 C70,碳纳米管、石墨烯家族、TiO2纳米管、纳米生物管、纳米棒、线、丝。

10、简述纳米TiO2光催化反应机理。

答:半导体TiO2粉体吸收紫外光后,价电子被激发到导带上。

在导带上产生光生电子(e-),在价带上产生空穴(h+)。

这种光生电子和空穴具有极高的能量,后者有极强的氧化性,前者有极强的还原性,在常温常压下,就可以将几乎所有的有机物和臭气、细菌和病毒、及部分无机物完全分解和矿化。

工程材料问题详解全 、

工程材料问题详解全 、

土木工程材料概述及基本性质思考题与习题:一、填空1、建筑材料按化学成分可分为有机材料、无机材料、复合材料三大类。

2、建筑材料按使用功能可分为结构材料、功能材料两大类。

3、我国建筑材料标准分为:国家标准、部委行业标准、地方标准、企业标准四类,国家标准代号为: GB ,企业标准代号为 QB 。

4、材料标准表示由标准名称,标准分类,标准编号,实施年份四部分组成。

5、《蒸压加气混凝土砌块》(GB/T11969-1997)中,各字母和数字的含意为:GB : 国家标准, T : 推荐标准,11969 : 标准编号,1997 : 实施年份。

6、某材料的密度为2.5,表观密度为1.8,该材料的密实度为 0.72 ,孔隙率为 0.28 。

7、水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润,这种性质称为材料的亲水性。

8、材料的吸水性大小用吸水率表示,吸湿性大小用含水率表示。

9、含水率为5%的湿砂1000g中,含干砂 952.38 g,水 47.62 g。

10、材料的耐水性用软化系数表示,耐水材料的K R≥ 0.85 。

11、一般来说,材料含水时比其干燥时的强度低。

12、墙体受潮后,其保温隔热性会明显下降,这是由于材料受潮后导热系数明显增大的缘故。

13、当某材料的孔隙率增大时,下表中的性质将如何变化。

(增大↑,下降↓,不变-,不定?)14、某钢材直径10mm,拉伸破坏荷载为31.5KN,该钢材的抗拉强度为 401.07MPa 。

15、材料的弹性模量反映了材料抵抗变形的能力。

16、材料在使用环境中,除受荷载作用外,还会受到物理作用、化学作用和生物作用等周围自然因素的作用影响其耐久性。

二、是非判断题(对的打∨,错的打×)1、含水率为2%的湿砂重100g,其中水的重量为2g。

(×)2、热容量大的材料导热性大,受外界气温影响时室温度变化较快。

(×)3、材料的孔隙率相同时,连通粗孔比封闭微孔的导热系数大。

高分子材料思考题答案

高分子材料思考题答案

《高分子材料导论》思考题第一章材料科学概述1.试从不同角度把材料进行分类,并阐述三大材料的特性。

按化学组成分类:金属材料无机材料.有机材料(高分子材料)按状态分类:气态。

固态:单晶.多晶.非晶.复合材料.液态按材料作用分类:结构材料,功能材料按使用领域分类:电子材料。

耐火材料。

医用材料。

耐蚀材料。

建筑材料三大材料:(1)金属材料富于展性和延性,有良好的导电及导热性、较高的强度及耐冲击性。

(2)无机材料一般硬度大、性脆、强度高、抗化学腐蚀、对电和热的绝缘性好。

(3)高分子材料的一般特点是质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易于成型加工,但强度、耐磨性及使用寿命较差。

2.说出材料、材料工艺过程的定义。

材料——具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。

由化学物质或原料转变成适用于一定用场的材料,其转变过程称为材料化过程或材料工艺过程。

3.原子之间或分子之间的结合键一般有哪些形式?试论述各种结合键的特点。

离子键:无方向性,键能较大。

由离子键构成的材料具有结构稳定、熔点高、硬度大、膨胀系数小的特点。

共价键:具有方向性和饱和性两个基本特点。

键能较大,由共价结合而形成的材料一般都是绝缘体。

金属键:无饱和性和方向性。

具有良好的延展性,并且由于自由电子的存在,金属一般都具有良好的导电、导热性能。

4.何为非晶态结构?非晶态结构材料有何共同特点?原子排列近程有序而远程无序的结构称为非晶态结构或无定形结构,非晶态结构又称玻璃态结构。

共同特点是:结构长程无序,物理性质一般是各向同性的;没有固定的熔点,而是一个依冷却速度而改变的转变温度范围;塑性形变一般较大,导热率和热膨胀性都比较小。

5.材料的特征性能主要哪些方面?热学、力学、电学、磁学、光学、化学等性能6.什么是材料的功能物性?材料的功能物性包括哪些方面?功能物性,是指在一定条件下和一定限度内对材料施加某种作用时,通过材料将这种作用转换为另一形式功能的性质。

包括:1热电转换性能2光-热转换性能3光-电转换性能4力-电转换性能5磁-光转换性能6电-光转换性能7声-光转换性能7.材料工艺与材料结构及性能有何关系?材料工艺,包括材料合成工艺及材料加工工艺,影响材料的组织结构,因而对材料的性能有显著的影响。

钢结构思考题及答案

钢结构思考题及答案

钢结构思考题及答案绪论:校内钢结构泥沙馆南端:钢屋架结构土木系新结构实验室:平板网架结构土木系新结构实验室:平板网架结构中央主楼加层工程:钢框架结构体育中心:钢拱索支结构游泳跳水馆:钢网壳结构游泳跳水馆:钢网壳结构紫荆公寓7#楼:轻钢框架结构西门汽修车间:金属波纹拱型屋面极限状态法中,荷载和抗力的分项系数是否均大于1.0 ,那些情况下小于1.0 ?答:一般来说,结构抗力的分项系数应该大于1,其抗力都是对结构稳定有利,故而为保证结构的可靠一般取一个较低值,即用按标准值计算的结构抗力除以一个大于1.0的分项系数。

荷载则有两种情况,一种是对结构不利,这时候分项系数应大于1.0,当其效应对结构有利时取1.0,对抗倾覆和滑移有利的可取0.9。

两种计算方法采用的公式中,各项的含义有何不同,各怎样确定?结构和构件由于塑性变形而使几何形状发生显著改变,虽未到达最大承载能力,但已彻底不显著改变,虽未到达最大承载能力,但已彻底不能使用,应属于那种极限状态?答:属于承载力极限状态。

1)承载能力极限状态包括:构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆2)正常使用极限状态包括:影响结构、构件和非结构构件正常使用或耐久性能的局部损坏(包括组合结构中混凝土裂缝承载能力极限状态可理解为结构或结构构件发挥允许的最大承载功能的状态。

结构构件由于塑性变形而使其几何形状发生显著改变,虽未达到最大承载能力,但已彻底不能使用,也属于达到这种极限状态。

疲劳破坏是在使用中由于荷载多次重复作用而达到的承载能力极限状态。

正常使用极限状态可理解为结构或结构构件达到使用功能上允许的某个限值的状态。

例如某些构件必须控制变形、裂缝才能满足使用要求,因过大的变形会造成房屋内部粉刷层剥落,填充墙和隔断墙开裂及屋面积水等后果。

过大的裂缝会影响结构的耐久性。

过大的变形、裂缝也会造成用户心理上的不安全感。

功能材料0

功能材料0

【基本概念】1.功能高分子材料,一般指除了具有一定的力学性能之外,还具有某些特定功能(如化学性、导电性、磁性、光敏性、生物活性、能量转换性等)的高分子材料。

2.高性能高分子,一是指高模量、高强度及耐高温高分子材料等;二是指具有某种重要的功能的高分子材料,如高模量高强度纤维和压电性聚偏氟乙烯。

是力学性能优异、稳定性好、可在较高温度下连续使用的一类合成高分子材料。

化学结构的特点是组成中有大量的芳环或芳杂环,分子链较刚硬。

有热固性和热塑性两大类,后者也称高性能工程塑料。

可替代金属作为结构材料,或用作高级复合材料的基体树脂。

力学性能的特点是强、韧、刚。

是航空、航天和现代科技的关键材料。

3.导电高分子,由具有共轭π键的高分子经化学或电化学“掺杂”使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材料。

4.超导体,一般材料在温度接近绝对零度的时候,物体分子热运动几乎消失,材料的电阻趋近于0,此时称为超导体,达到超导的温度称为临界温度。

5.有机电致发光,是指有机小分子或聚合物薄膜在电注入作用下产生的发光现象。

采用有机电致发光原理制作的显示器件称为有机电致发光显示器或有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diodes, OLEDs)6.载流子,阳极注入的空穴和阴极注入的电子7.激子,由阴极注入的电子和阳极注入的空穴迁移(通过静电作用)到发光层复合而形成的高能态中性离子。

8.液晶态,物质在熔融状态或在溶液状态下虽然获得了液态物质的流动性,但在材料内部仍然保留有分子排列的一维或二维有序,在物理性质上表现出各向异性,这种兼有晶体和液体部分性质的状态称为液晶态,处于这种状态下的物质叫液晶。

9.高分子液晶,某些液晶分子可连接成大分子,或者可通过官能团的化学反应连接到高分子骨架上,这些高分子化的液晶在一定条件下仍可能保持液晶的特征,就形成高分子液晶。

高分子量和液晶相序的有机结合使液晶高分子具有一些优异特性。

第一章绪论1.功能高分子材料和高性能高分子材料的定义与区别。

思考题1-17(2012)

思考题1-17(2012)

第1章钢筋混凝土材料力学性能一、名词与术语屈服强度条件屈服强度极限强度混凝土收缩混凝土徐变混凝土线性徐变混凝土非线性徐变混凝土立方体抗压强度标准值混凝土轴心抗压强度二、分析思考题1.钢筋与混凝土是两种不同性质的材料,为何能够共同工作?2.钢筋混凝土结构的主要优缺点是什么?3.混凝土的强度等级是根据什么确定的?我国新《规范》规定的混凝土强度等级有哪些?4.混凝土立方体试块尺寸与其抗压强度的大小有何关系?目前对此如何解释?5.同样强度等级混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度的大小关系如何?为什么?6.混凝土共有几个基本强度指标?其强度平均值的统计关系如何?7.何谓混凝土的弹性模量、变形模量(割线模量)和切线模量?弹性模量与变形模量之间有何关系?我国《规范》是怎样确定混凝土弹性模量的?8.何谓弹性系数?其大小与混凝土中的应力值有何关系?9.分析不同强度等级的混凝土轴压应力应变曲线的区别。

9.混凝土处于三向受压状态下,其强度和变形性能有哪些特点?10.混凝土徐变和收缩变形有何本质区别?它们产生的原因分别是什么?分别受哪些主要因素影响?11.混凝土的收缩和徐变对工程结构有哪些危害?怎样减小收缩和徐变?12.为什么软钢只取屈服强度作为设计强度的依据,不考虑其强化阶段?13.钢筋混凝土结构对钢筋性能有哪些方面的要求?14.钢筋的塑性指的是什么?用什么指标衡量?塑性有何工程意义?第2章混凝土结构的设计方法一、名词与术语极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态结构的可靠度永久荷载可变荷载偶然荷载准永久荷载二、分析思考题1.建筑结构应该满足哪些功能要求?2.什么是结构的极限状态?结构的极限状态有几类?其含义各是什么?结构超过极限状态会产生什么后果?建筑结构安全等级是按什么原则划分的?3.何谓作用与作用效应?“作用”与荷载有什么区别?为什么说作用效应是一个随机变量?4.何谓结构抗力?结构构件的抗力与哪些因素有关?为什么说构件的抗力是一个随机变量?5.什么是功能函数?如何用功能函数表达“失效”、“可靠”和“极限状态”?6.什么是结构可靠概率P s和失效概率P f?什么是目标可靠指标?可靠指标与结构失效概率有何定性关系?7.什么是荷载的标准值?8.荷载的代表值有哪些?它们之间的关系如何?9.确定我国“规范”承载力极限状态设计表达式采用何种形式?说明式中各符号的物理意义及荷载效应基本组合的取值原则。

材料力学实验报告思考题答案

材料力学实验报告思考题答案

材料力学实验报告思考题答案实验目的:本次材料力学实验的主要目的是通过测量木材及金属材料的拉伸试验,探索材料的力学性质规律。

实验原理:材料拉伸试验是测定材料抵抗拉伸载荷下断裂之前变形量的试验。

在实验中,利用万能试验机对样品施加拉伸载荷,并测量样品在载荷下的长度变化,从而得到样品在拉伸过程中的力学性质表现。

实验结果:对于木材样品的拉伸试验结果表明,其标称尺寸为20mm ×20mm × 250mm,并经过处理后,其平均断裂力为25N,并计算出其力学性质为弹性模量为4.98GPa,抗拉强度为0.5MPa,断裂伸长率为7%。

对于金属材料的拉伸试验结果表明,其标称尺寸为6mm × 6mm × 60mm,其平均断裂力为2.1kN,并计算出其力学性质为弹性模量为40.2GPa,抗拉强度为180Mpa,断裂伸长率为15%。

实验结论:1、弹性模量测试结果表明,木材的弹性模量为4.98GPa,金属材料的弹性模量为40.2GPa,因此金属材料具有更高的弹性,更能够承受外界的挤压和扭曲力。

2、抗拉强度测试结果表明,木材的抗拉强度为0.5MPa,金属材料的抗拉强度为180Mpa,因此金属材料具有更高的承受外界拉伸力的能力。

3、断裂伸长率测试结果表明,金属材料的断裂伸长率为15%,而木材的断裂伸长率只有7%,说明金属材料相对于木材更具有韧性和延展性。

4、综合分析上述结果可以得到:金属材料在强度、延展性和韧性方面都优于木材。

因此,金属材料在工程领域的应用更广泛。

思考题答案:1、为什么弹性模量测试结果中,金属材料的弹性模量高于木材的弹性模量?答:这是由于两种材料的原子结构不同,金属中存在着自由电子,具有大量的自由度,因此金属化合物具有更高的弹性。

而木材中的分子则远远不如金属材料的自由度高,因此木材具有较低的弹性。

2、为什么金属材料的抗拉强度更高?答:金属材料的原子经过密的包容而形成,在拉伸时金属材料之间的金属键伸长,形成晶界滑移过程。

西南大学《材料化学》复习思考题及答案

西南大学《材料化学》复习思考题及答案

(0404)《材料化学》复习思考题一、名词解释1、无机材料化学2、晶体的各向异性3、晶体的自限性4、晶体的对称性5、天然晶体6、人工晶体7、非线性光学晶体8、正压电效应9、逆压电效应10、居里温度11、压电效应12、弗仑克尔缺陷13、肖特基缺陷14、杂质缺陷15、固溶体16、连续固溶体17、有限固溶体(不连续固溶体或部分互溶固溶体)18、置换型(取代式或置换式)固溶体19、填隙型(填隙式)固溶体20、纳米材料科学21、零维纳米材料22、一维纳米材料23、二维纳米材料24、三维纳米材料(纳米固体材料)25、软化学(软化学合成)26、软材料27、溶胶-凝胶技术28、极端条件合成29、仿生合成30、理想合成31、多孔陶瓷32、软化学合成(软化学)方法33、连续陶瓷基复合材料二、简答题1、请简述无机材料化学主要研究哪方面的问题?2、何谓无机材料设计?3、请简述材料设计有哪些主要途径?4、何谓缺陷反应方程式。

5、请简述晶体结构的基本特征。

6、请简述晶体的共性。

7、请简述非晶态金属材料的基本特征。

8、何谓铁电体。

9、何谓反铁电体。

10、何谓正压电效应(压电效应)。

11、何谓逆压电效应。

12、请简述缺陷化学的研究对象和内容。

13、何谓团簇(微团簇)。

14、请简述非化学计量化合物的结构特征。

15、何谓弗仑克尔缺陷。

16、何谓肖特基缺陷。

17、请简述何谓色心(F色心)。

18、何谓非整比化合物缺陷(化合物)材料。

19、请简述何谓是纳米、纳米结构、纳米技术?20、何谓纳米微粒。

21、何谓纳米固体材料。

22、请简述团簇(微团簇)的特性。

23、何谓溶胶-凝胶技术。

24、请简述溶胶-凝胶法有哪些特点?25、请简述水热化学法(水热法)有哪些特点?26、请简述水热合成与高温固态反应法相比,在制备氧化物粉末陶瓷方面具有哪些优势?27、何谓气相化学沉积(CVD)法?28、请举例说明利用缺陷与价态控制方法在固体电解质合成中的应用。

29、请简述微波加热的机理。

材料力学思考题

材料力学思考题

材料力学思考题材料力学作为工程学科中的重要基础课程,对于工程学生来说是一门极具挑战性的学科。

在学习过程中,我们不仅需要掌握理论知识,还需要具备一定的实践能力和思维能力。

因此,今天我将为大家提出一些材料力学的思考题,希望能够帮助大家更好地理解和应用这门学科。

1. 为什么在工程材料的研究中,常常会用到应力-应变曲线?应力-应变曲线是描述材料在受力过程中应力和应变之间关系的重要参数。

通过应力-应变曲线,我们可以了解材料的力学性能,如屈服强度、抗拉强度、断裂强度等。

这些参数对于工程设计和材料选择具有重要的指导意义。

因此,在工程材料的研究中,常常会用到应力-应变曲线。

2. 为什么金属材料在拉伸过程中会出现颈缩现象?在金属材料的拉伸过程中,由于材料的应力分布不均匀,会导致材料出现局部缩颈现象。

这是由于材料在拉伸过程中,受力作用下出现应力集中,导致材料局部变形,最终形成颈缩。

这种现象在金属材料的拉伸试验中经常会出现,对于材料的力学性能研究具有一定的影响。

3. 为什么在材料的蠕变过程中会出现塑性变形?材料的蠕变是指在高温和高应力条件下,材料会发生持续的塑性变形。

这是由于在高温和高应力的环境下,材料的晶体结构发生变化,从而导致材料出现塑性变形。

蠕变现象在工程材料的高温应用中具有重要的意义,因此对于材料的蠕变行为进行研究具有重要的工程价值。

4. 为什么在材料的疲劳过程中容易出现裂纹?材料的疲劳是指在受到交变载荷作用下,材料会发生裂纹和最终断裂的现象。

这是由于在疲劳载荷作用下,材料内部会出现应力集中和微观损伤,最终导致裂纹的产生。

因此,在材料的疲劳过程中容易出现裂纹,这对于工程结构的安全性具有重要的影响。

5. 为什么在材料的断裂过程中会出现脆性断裂和韧性断裂?材料的断裂过程可以分为脆性断裂和韧性断裂两种类型。

脆性断裂是指材料在受到外力作用下,会出现迅速断裂的现象;而韧性断裂是指材料在受到外力作用下,会出现一定的变形和吸能过程。

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第一章功能材料概述1986年,我国制定了《高技术发展计划纲要》,被评选列入的七个技术群七个技术群是生物技术、信息技术、激光技术、航天技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术新材料技术。

一般认为,新材料新材料有晶须材料、非晶材料、超塑性合金、形状记忆材料、功能陶瓷、功能有机材料、超导材料、碳纤维、能量转换材料等。

新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料日本和欧美各国对新型功能材料的研究十分注意,这是因为功能材料是能源、计算机、通讯、电子、激光等现代科学的基础,功能材料在未来的社会发展中具有重大战略意义。

近10年来,功能材料成为材料科学和工程领域中最为活跃的部分。

每年以5%以上的速度增长,相当于每年有1.25万种新材料问世。

一、功能材料的概念功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料。

在国外,常将这类材料称为功能材料功能材料(Functional Materials)、特种材料特种材料(SpecialityMaterials))或精细材料精细材料(Fine Materials)。

功能材料涉及面较广,具体包括光、电功能,磁功能,分离功能,形状记忆功能等。

功能材料既遵循材料的一般特性和变化规律又具有其自身的特点材料分为以下四类 (1)力学功能主要是指强化功能材料和弹性功能材料,如弹性材料、高塑性材料、超高强材料等。

(2)化学功能①分离分离功能材料:如分离膜,离子交换树脂、高分子络合物;②反应反应功能材料;如高分子试剂、高分子催化剂;③生物生物功能材料:如固定化菌,生物反应器等。

(3)物理功能①电学电学功能材料:如超导体,导电高分子等;②光学光学功能材料:如光导纤维、感光性高分子等;③磁性材料:如铁氧体、磁致伸缩材料等;④能量转换能量转换材料:如压电材料、光电材料。

(4)生物化学功能①医用功能材料,人工脏器用材料如人工肾、人工心肺,降解的医用缝合线、骨钉、板等;②功能性药物功能性药物:如缓释性高分子,药物活性高分子,高分子农药等;③生物降解生物降解材料功能材料按其功能的显示过程又可分为一次功能材料和二次功能材料当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于同一种形式,材料起到能量传输部件的作用,材料的这种功能称为一次功能。

以一次功能为使用目的的材料又称为载体材料。

当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于不同形式,材料起能量的转换部件作用,材料的这种功能称为二次功能或高次功能。

有人认为这种材料才是真正的功能材料。

①光光能与其他形式能量的转换;②电电能与其他形式能量的转换;③磁磁能与其他形式能量的转换;④机械机械能与其他形式能量的转换。

所谓功能设计,就是赋予材料以一次功能或二次功能特性的科学方法。

有人认为21世纪将逐渐实现按需设计材料。

材料科学与工程一般都认为由四要素,即结构/成分、合成/流程、性能与效能,但考虑到结构与成分并非同义词,所以材料科学与工程材料科学与工程应为五要素,即成分、合成/流程、结构、性能与效能。

复合就是把两种以上组分材料组成一种新材料的方法;杂化的基本思想就是将原子、分子集团在几埃到几干埃的数量级上进行复合。

智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料,是现代高技术新材料发展的重要方向之一。

第二章功能金属材料2.1对应变电阻材料有那些要求?试说明电阻应变计的原理?(a)具有高的、稳定的电阻率.在工作温度范围内具有低的、稳定的电阻温度系数,以及大的应变灵敏度系数K(K=△L/L),并在较大范围内不随温度变化;(b)在拉伸或压缩时,K值相向或相差很小,不氧化,线膨胀系数等于或略高于被测件的线膨胀系数;(c)有良好的机械性能,强度高.蠕变小,容易加工和焊接等。

经受外力作用(拉伸或压缩)的金属材料将会发生变形而使其电阻也发生相应的变化,其电阻值变化量与所受外力引起的变形量是成比例的,这种现象称为应变-电阻效应2.2非晶态合金有哪些结构特点,影响其形成的主要因素是什么?(1)内部原子排列短程有序而长程无序(2)均匀性显著特点一层含义:结构均匀、各向同性,它是单相无定结构,没有象晶体那样的结构缺陷,如晶界、孪晶晶格缺陷、位错、层错等。

二层含义:成分均匀性。

在非晶态金属形成过程中,无晶体那样的异相、析出物、偏析以及其他成起伏(3)热力学不稳定性体系自由能较高,有转变为晶态的倾向影响其形成的主要因素是:(1)合金中类金属的含量随类金属含量的增加,非晶态合金的形成倾向和稳定性提高(2)原子尺寸差别原子尺度增加则非晶态合金形成倾向和稳定性增加2.3薄膜的形成过程有哪些特点?金属薄膜有哪些结构特点?㈠薄膜的形成过程大致都可分为4个阶段,在最初阶段,外来原子在基底表面相遇结合在一起成为原子团,只有当原子团达到一定数量形成“核”后,才能不断吸收新加入的原子而稳定地长大形成“岛”;随着外来原子的增加,岛不断长大,进一步发生岛的接合;很多岛接合起来形成通道网络结构;后续的原子将填补网络通道间的空洞,成为连续薄膜。

㈡金属薄膜的结构特点①薄膜制备过程决定的特点:(1)非平衡态相结构(2)膜经常是非化学计量比成分(3)薄膜内存在大量的缺陷(4)沉积冷却过程中常会产生较大的内应力②薄膜制备方法能够实现的特点(1)薄膜材料在制备过程中可以在很大范围内将几种材料掺杂在一起得到均匀膜,而无需考虑是否会形成均匀相,这样就能较自由地改变薄膜的性能。

(2)可以根据需要得到单晶、多晶及至非晶的各种结构薄膜。

(3)可以容易地将不同材料结合在一起制成多层结构的薄膜(4)通过沉积速率的控制可以容易得到成分不均匀分布的薄膜2.4金属多孔材料有哪些特点及应用?特点:1)优良的透过性能,适于制作催化剂、流体的分布与渗透装置等;2)金属微孔孔径与孔隙易于控制,用于过滤时的过滤精度高;3)比表面积大,可以为化学反应提供理想的大面积接触材料;4)可有效地吸收、传播能量;5)保持一定的金属与合金本身的特性;6)烧结金属多孔材料耐高温、抗热震、耐低温,适宜在较高或超低的工作温度和耐热冲击环境下长期工作;7)金属微孔孔径、空隙度、渗透性能可通过反吹、高温热处理、化学溶剂、燃烧和超声波振动等多种途径的清洗再生方式,洗涤性能好,从而延长了使用寿命;8)烧结金属多孔材料具有较好的机械加工性,可进行较复杂的机械成型加工及焊接。

应用:⑴在过滤与分离方面,利用通孔金属多孔材料的孔隙对流体介质中固体粒子的阻留和捕集作用,将气体或液体进行过滤与分离,从而达到介质的净化或分离作用。

⑵在热交换方面,由于金属本身具有良好的导热性,所以,具有很大表面积的通孔金属多孔材料适于制造换热器、加热器和散热器。

⑶在化学工业方面,金属多孔材料作为载体可使催化剂的有效接触面积增加,提高催化效率。

起到吸声的作用。

⑷在吸声降噪、消音方面,金属多孔材料由于具有开口孔隙和半开口孔隙。

⑸在流体流量控制方面,如用于气体或液体的流量计、自动化系统中的信号控制延时器、风道的直流器和阀门的布流器等。

第三章磁性材料1、试说明软磁材料、硬磁材料的主要性能指标。

答:软磁材料:容易反复磁化,且在外磁场去掉后,容易退磁的材料。

特点:软磁材料磁滞回线细长,磁导率高,矫顽力低,铁芯损耗低,容易磁化,也容易去磁。

用途:发电机、电动机、变压器、电磁铁、各类继电器与电感、电抗器的铁心;磁头与磁记录介质;计算机磁心等。

要求:高的饱和磁感应强度、高的最大磁导率、高的居里温度和低的损耗。

分类:高磁饱和材料,中磁饱和中导磁材料,高导磁材料,高硬度、高电阻、高导磁材料,矩磁材料,恒磁导率材料,磁温度补偿材料,磁致伸缩材料。

硬磁材料,又称永磁材料。

磁性硬是指磁性材料经过外加磁场磁化以后能长期保留其强磁性(简称磁性),其特征是矫顽力(矫顽磁场)高,一般Hc>104A/m,剩余磁感应值大于1T以上。

这里的硬和软主要指磁学性能上的硬和软,但一般情况下和力学性能上的硬和软有一定关系。

用途:硬磁材料主要用来储藏和供给磁能,作为磁场源。

硬磁材料在电子工业中广泛用于各种电声器件、在微波技术的磁控管中亦有应用。

二、评价永磁材料的几个重要指标:(1)剩余磁感应强度Br:高的剩余磁感应强度(或磁通密度,符号为Br)和高的剩余磁化强度(符号为Mr).(2)矫顽力Hc:高的矫顽力,矫顾力(符号为Hc)是永磁材料抵抗磁的和非磁的干扰而保持其永磁性的量度;(3)最大磁能积(BH)max:高的最大磁能积,最大磁能积[符号为(BH)max ]是永磁材料单位体积存储和可利用的最大磁能量密度的量度,简单地说就是永久磁铁磁极之间的空隙中所能提供磁能的量度,它在数值上等于退磁曲线上各点所对应的磁感应强度和磁场强度乘积中的最大值,当永久磁铁的工作点位于退磁曲线上具有(BH)max的那一点时,为提供相同的磁能所需的永磁材料体积最小。

(4)高的稳定性即指其有关磁性能在长时间使用过程中或者在受到外加干扰磁场和温度、震动和冲击等外界环境因素影响时保持不变的能力,材料稳定性的好坏直接关系到永久磁铁工作的可靠性。

2、试述主要软磁材料和它们的应用(1)金属软磁材料有电工用纯铁,电工用硅钢片;合金非晶态合金,软磁铁氧体,铁镍合金,铁钴合金,铁铝合金等。

♣在强磁场下工作的磁性部件,如电力工业中大量使用的电动机、发电机、大功率变压器、电磁铁等,要求所用的磁性材料应具有高的饱和磁感强度,价格便宜,生产工艺简单,便于大批生产。

♣在通讯技术中常用的变压器、换能器的铁心、磁屏蔽材料以及开关等磁性元件,绝大部分在弱磁场下工作,它要求材料应具有高的磁导率。

(1)电工用纯铁主要用途:电磁铁的铁芯和磁极,继电器的磁路和各种零件,感应式和电磁式测量仪表的各种零件,扬声器的磁路,电话中的振动膜,磁屏蔽等。

(2)电工用硅钢片主要用途:各种形式的电机、发电机和变压器中;在扼流线圈、继电器和测量仪表中也大量使用。

(3)铁镍合金含镍量为30~90%的铁镍合金主要成分为铁、镍、铬、钼、铜等。

用途电讯工业、仪表、电子计算机,控制系统等领域。

根据镍的含量不同,用途也不完全相同。

铁钴合金用作直流电磁铁铁心和极头材料、航空发电机定子材料以及电话受话器的振动膜片等。

铁铝合金是指以铁和铝为主要元素组成的软磁合金系列,研究表明当含铝量在16%以下时,便可以热轧成板材或者带材。

它可以部分取代铁镍系坡莫合金在电子变压器、磁头以及磁致伸缩换能器等处使用。

(4)非晶态软磁材料大致上可分为三大类:(1)过渡金属-类金属非晶合金,主要包括铁基非晶合金、铁镍基非晶合金和钴基非晶合金;(2)稀土-过渡族非晶合金,如TbFeCo、GaTbFe等;(3)过渡金属-过渡金属非晶态合金,如FeZr、CoZr等。

钴基非晶态软磁合金适合于做传递小功率能量及传递电压信号的磁性适合于做传递小功率能量及传递电压信号的磁性元件。

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