材料工程基础思考题
《工程材料》复习思考题答案
《工程材料》复习思考题参考答案
第一章金属的晶体结构与结晶
1．解释下列名词
点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，
多晶体，
过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称
亚晶粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移
的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶
体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提
高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
材料工程复习思考题部分答案
材料工程基础》复习思考题
第一章绪论
1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？答：材料科学侧重于发现和揭示组成与结构，性能，使用效能，合成与加工等四要素之间的关系，提出新概念，新理论。而材料工程指研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题，侧重于寻求新手段实现新材料的设计思想并使之投入使用，两者相辅相成。
6、进行材料设计时应考虑哪些因素？
答：. 材料设计的最终目标是根据最终需求，设计出合理成分，制订最佳生产流程，而后生产出符合要求的材料。材料设计十分复杂，如模型的建立往往是基于平衡态，而实际材料多处于非平衡态，如凝固过程的偏析和相变等。材料的力学性质往往对结构十分敏感，因此，结构的任何细小变化，性能都会发生明显变化。相图也是材料设计不可或缺的组成部分。
7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？答：一，材料的规格要符合使用的需求：选择材料最基本的考虑，就在满足产品的特性及要求，例如：抗拉强度、切削性、耐蚀性等；二，材料的价格要合理；
三，材料的品质要一致。
8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。答：金属：铸造（砂型铸造、特种铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造、消失模铸造）、塑性加工（锻造、板料冲压、轧制和挤压、拉拨）、热处理、焊接（熔化焊、压力焊、钎焊）；橡胶：塑炼、混炼、压延、压出、硫化五部分；高分子：挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型。
10、如何区分传统材料与先进材料？答：传统材料指已经成熟且已经在工业批量生产的材料，如水泥、钢铁，这些材料量大、产值高、涉及面广，是很多支柱产业的基础。先进材料是正在发展，具有优异性能和应用前景的一类材料。二者没有明显界限，传统材料采用新技术，提高技术含量、性能，大幅增加附加值成为先进材料；先进材料长期生产应用后成为传统材料，传统材料是发展先进材料和高技术基础，先进材料推到传统材料进一步发展。18、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？答：由两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体。首先应明确设计条件，选材，之后进行设计选材和层合板设计，然后进行结构设计, 确定材料微观结构模型。选材时须同时考虑材料的机械性能、使用环境和工艺性等因素, 在初步设计阶段就应对结构的可维护性、可修理性和维修的费用进行考虑与评估。在整个设计过程中，应视不同阶段进行相应试验，包括某些工艺试验。22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？
材料工程基础 思考题
2008级材料工程基础第三次思考题
１、名词解释：
高炉利用系数、高炉有效容积、炉渣碱度、碱性操作、酸性操作、焦比、氧位、焦炭回转运动区、直接还原、间接还原、块状带、软融带、滴下带、热保持带、化学保持带、Ｓ准数、LD转炉、镁碳砖、镁钙砖、L/L o、硬吹、软吹、炉外精炼、铁水预处理、二次精炼、RH法、DH法、硫容量、夹杂物形态控制、一次颗粒、二次颗粒、连铸连轧、一次颗粒、二次颗粒、模压成形、注射成形、挤压成形、轧膜成形、烧结、烧结颈、无压烧结、固相烧结、液相烧结、加压烧结、活化烧结
２、钢铁生产过程的本质是什么？该过程遵循哪些原则？其制造过程是由哪些工序构成的？
３、高炉设备是由几大部分构成的？试画出高炉本体结构示意图。
４、高炉炼铁的主原料和辅助原料是哪些？
５、由氧化物自由焓－温度图(图9-6)可以说明钢铁生产中哪些基本原理？
６、有碳存在的Fe-C-O平衡图（补充图3即布德奥德平衡图）对热处理加工和炼铁生产有何实际意义？并示意画出布德奥德平衡图。
７、铁氧化物还原过程是由哪几个步骤完成的？其主要环节是什么？
８、影响铁矿石还原速度的主要因素是什么？
９、试说明钢铁生产中造渣的目的和遵循的原则。
10、炼钢的主原料和辅助原料是什么？
11、试说明转炉炼钢的特点和三个主要阶段的作用。
12、试说明连续铸钢工艺过程。
13、试说明炉外精炼的目的和意义。
14、铁水预处理中的主要化学反应是什么？
15、画图说明RH法和DH法工作原理。
16、在钢包精炼中如何应用西维斯定律。
17、什么是夹杂物形态控制原理？夹杂物存在有什么危害？
材料工程基础复习思考题-16
《材料工程基础》复习思考题
第一章绪论
1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？
2、为什么材料是人类赖以生存和发展的物质基础？
3、为什么材料是科学技术进步的先导？
4、材料的制备技术或方法主要有哪些？
5、材料的加工技术主要包括哪些内容？
6、进行材料设计时应考虑哪些因素？
7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？
8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。
9、材料设计包括哪几个层次？进行材料设计时应遵循哪些原则？
10、如何区分传统材料与先进材料？
11、工业1.0、2.0、3.0和4.0分别以什么为特征？
12、钢铁材料是如何分类的？其主要发展趋势？
13、有色金属材料分为哪些类别？各有何特点？
14、化工材料主要有哪些？
15、建筑材料有何特点？
16、电子信息材料主要有哪些？其发展特点？
17、航空航天材料的性能特点如何？
18、先进陶瓷材料如何分类？各有何特点？
19、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？
20、新能源材料有哪些？各有何特点？
21、超导材料的三个临界参数是什么？如何区分低温超导与高温超导？
22、纳米材料与纳米技术的异同？它们对科技发展的作用？
22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？
23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？
1、铸造具有哪些优缺点？适用范围如何？发展方向？
2、金属的铸造性能主要包括哪些？
3、影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？
4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？
5、什么金属倾向于逐层凝固？如何改变铸件的凝固形式？
6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？
材料工程基础思考题
材料工程基础思考题
一、金属材料的制备
1.简要说明高炉的结构及高炉内主要区域分布。
2.高炉炼铁的主要原料和产品分别是什么？
3.高炉炼铁的主要理化过程有哪些？主要的反应有哪些？
4.炼钢有哪些主要方法？炼钢过程的主要反应是什么？
5.说明连铸机的组成及作用。
6.简要叙述拜耳法生产氧化铝的原理和工序。
7.说明火法炼铜的基本原理与工艺，造锍熔炼的目的是什么？
二、金属的液态成型
1.合金的铸造性能有哪些？
2.什么是铸造应力？铸造应力对铸件的质量有何影响？生产中常采用哪些措施来防止和
减少应力对铸件的危害？
3.缩孔和缩松是如何形成的？采用何种措施进行防止？
4.什么是顺序凝固和同时凝固？各需要采用什么措施来实现？它们分别适用于哪些场
合？
5.浇注系统一般有哪几个基本组元组成？各组元的作用是什么？
6.简述熔模铸造的工艺过程、生产特点和适用范围。
7.金属型铸造有何优越性？为什么它不能完全取代砂型铸造？
8.低压铸造的工作原理与压力铸造有何不同？
三、金属塑性成形
1.常见的塑形成形加工方法有哪些？
2.与铸件相比，锻件有何优点？
3.简述影响金属塑性成形性能的主要因素。
4.金属塑形成形的基本定律是什么？
5.一般情况下，模锻的模膛包括哪几个部分？
6.简述热轧无缝钢管的主要生产工序
7.什么是控制轧制？简述控制轧制三阶段的显微组织变化特点。
8.板料冲压主要包含哪些内容？分别说明各种冲压工艺的特点及其应用范围。
四、金属热处理原理及工艺
1.简述奥氏体化的过程及奥氏体晶粒大小的影响因素。
2.绘制共析钢的等温冷却曲线和连续冷却曲线，说明每条线和区域的金属学意义。
工程材料基础思考题
工程材料基础思考题
《工程材料基础》课程思考题
第一章工程材料的结构与性能
1、各种结合键有何特点，其所构成的物质有何性能特点？材料的性能主要取决于哪些因素？
2、体心、面心、密排六方晶体结构有何特点？
3、何谓晶体、晶体结构、晶格、晶胞和非晶体？
4、何谓晶面、晶向，如何确定晶面和晶向指数？
5、何谓单晶体和多晶体？
6、何谓各向异性，为什么单晶体具有各向异性，而多晶体往往没有各向异性？
7、何谓点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷，他们在晶体中的表现形式有哪些？
8、点缺陷和位错对晶体的强度、硬度、塑性、韧性、电阻率等有何影响？
9、非晶态材料的原子排列有何特点，其是否处于稳定状态？
10、何谓合金，合金中相、组织的概念是什么？
11、何谓固溶体，其晶体结构与其组元有何关系？
12、何谓置换固溶体、间隙固溶体、无限固溶体和有限固溶体？
13、何谓金属间化合物，其晶体结构与其组元有何关系？
14、常见金属间化合物有哪几种，各有何特点？
15、固溶体和金属间化合物对合金的力学性能有何影响？
16、何谓高聚物，构成高聚物分子的原子之间以何种结合键相连，高聚物分子之间以何种结
合键相连？
17、为什么高聚物在高温下易软化？
18、何谓高聚物的结构单元，高聚物大分子链有哪几种几何形态？
19、何谓高聚物的聚集态结构？
20、何谓陶瓷，其主要组成相有哪些，其性能主要取决于什么相？
21、材料的强度指标有哪些，其含义是何？
22、材料的塑性指标有哪些，塑性对于材料有何重要意义？
23、何谓材料的硬度，常用的测试材料硬度的方法有哪些，其适用范围如何？
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案
第二章
2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。
2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。
2-3.试计算N壳层内的最大电子数。若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？
2-4.计算O壳层内的最大电子数。并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。
2-5.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。
2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：
（1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合
（3）乙烯C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合
（5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合
2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？
2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？
2-9.0℃时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3，如何解释这一现象？
2-10.当CN=6时，K+离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？
2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(r Au=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？
材料工程基础思考题
材料工程基础思考题
主要的高分子材料的合成类型和方法；高分子单体、单元结构的概念以及与高分子组成和结构性质的关系；聚合物的反应掌握 高分子链结构的长、柔和复杂的特点；掌握高分子分子量与分子量分布的表征，理解高分子聚集态结构的多样性、复杂性与多 缺陷特点，掌握相变与转变温度的物理意义以及对加工性质和力学性质的影响；理解高聚物高弹性的特点 1.为什么说柔顺性是高分子独有的性质？ 答：因为柔顺性是高分子链通过内旋转作用改变其构象的性能，分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因，因此只有在高分 子内部，具有一定的内旋转自由度，出现分子链的内部旋转，才会表现出柔顺性。 2.高分子的分子量相对于小分子和无机物有何特点，主要的表示和描述方法有 哪些？ 高聚物分子量有两个特点：一是分子量大，二是分子量的多散性。 首先，从相对分子质量来看——小分子和无机化合物的相对分子质量只有几十到几百； 高聚物的相对分子质量相对高得多 其次，高聚物的晶态结构比小分子物质的晶态有序程度差得多，高聚物的非晶态结构比小分子物质液态的有序程度高。 综上，高分子的分子量可以用聚合物的多分散性、平均分子量、多分散系数来表示。 3.高分子的聚集体包括哪些内容，为什么聚合物不易形成100%的结晶以及宏观 单晶？另外试述高分子的聚集体有哪些特点，以及成型加工条件、性能的关系？ 4.如何理解高分子材料拉伸的应力-应变的时温等效性和蠕变特性？ 时温等效原理;时间温度等效原理;时间温度对应原理;time temperature correspondence 分子式：CAS号：性质：又称时间温度 对应原理。观察高分子材料的某种力学响应（如力学松弛），既可在较低温度下通过足够长的观察时间来实现，也可在较高温 度下短时间内观察来实现，简单地说，升高温度与延长观察时间具有相同的效果。 高分子材料蠕变指的是高分子材料在外界恒定应力作用下，由于材料内部分子的位移产生的应变（即外观形变）随着时间而变 大。当应力去掉后，由于高分子材料有弹性记忆回复能力，形变可以部分回复。 5.高分子材料组成和结构的基本特征、高分子链的组成和结构、高分子链的聚 集态结构。 ①高分子材料组成和结构的基本特征是： 1、平均分子量大和存在分子量分布 2、具有多种形态 3、组成与结构的多层次性 ②高分子链的组成和结构主要指组成高分子链的结构单元的化学组成、键接方式、空间构 型和高分子链的形态等。 A、高分子链中的原子类型 根据主链上原子类型，高分子链可分为：碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子、梯形和螺旋形高分子。 B、结构单元的键接方式 共有三种可能的键接方式：头头接、尾尾接、头尾接。其造成的原子排列方式为：无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共 聚。 Ｃ空间立体构型 全同立构；间同立构；无规立构。 Ｄ支化和交联结构
工程材料——复习思考题及答案
复习思考题及答案
一、名词解释
1．结晶：液态金属由液态向固态转变的过程。
2．滑移：晶体中产生原子层与原子层之间的相对位移。
3．马氏体：一种含碳过饱和的α固溶体。
4．等温淬火：将奥氏体化后的工件淬入小于上贝氏体转变温度的盐浴中（一般在下贝氏体转变温度范围内等温）较长时间保温使其获得贝氏体组织，然后再空冷的淬火工艺。
5．热加工：金属材料在高温下进行塑性变形时，其加工硬化作用能被变形过程中所发生的动态软化过程如动态回复和动态再结晶等所抵消，从而获得近乎稳定的流变应力。这种塑性变形就是热加工。或者凡是加工温度大于金属再结晶温度的金属塑性加工，都称为热加工。
6．临界冷却速度：保证奥氏体在连续冷却过程中不发生分解而全部过冷到马氏体区的最小冷却速度。
7．同素异构转变：金属的晶体结构随着温度的变化而变化的现象称为同素异构转变。
8．淬透性：指钢在淬火时获得马氏体的能力。它是钢材本身固有的一个属性。9．断裂韧性：材料抵抗裂纹扩展的能力就是断裂韧性。
10．晶界：晶粒与晶粒之间的交界面，就是晶界。
11．枝晶偏析：在一个晶粒内化学成分不均匀的现象就称为晶内偏析，又叫枝晶偏析或微观偏析。
12．奥氏体：是碳在γ-Fe中的间隙固溶体，它又叫A或γ固溶体。
13．退火：将金属及其合金加热、保温和加热炉内缓慢冷却，使其组织结构达到或接近达到平衡状态的热处理工艺就称为退火。
14．回火：是将淬火后的工件再重新加热到A1点以下某一温度、保温、然后冷却的热处理工艺。
16．再结晶：是指经冷塑性变形的金属在加热时，通过再结晶晶核的形成及其随后的长大、最终形成无畸变的新的晶粒的过程。
工程材料复习思考题(全)
工程材料复习思考题（全）
《机械工程材料》复习思考题
陈永泰第一章材料的性能
1材料的力学性能主要存有哪些？
强度，塑性，硬度，韧性及疲劳强度。
2详述低碳钢的形变－快速反应曲线（分成几个阶段，各特征点则表示什么含义）。
弹性变形阶段，屈服阶段，塑性变形阶段，颈变小阶段。（画图）
第二章材料的结构
1体心立方晶格的墨排面和YCl方向各存有那些？面心立方晶格呢？{110}，<111>；{111}，<110>
2与理想的晶体相比较，实际晶体在结构上有何特征？
①多晶体结构；②具备晶体缺陷。
3为何晶粒越细，金属的强度、硬度越高，塑性、韧性越好？
金属的晶粒越细，晶界的总面积越大，势能制约越多，必须协同的具备相同李昭道的
晶粒越多，金属塑性变形的抗力越高，从而引致金属强度和硬度越高。
金属晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，同时参与变形的晶粒数目也越多，变形越
均匀，推迟了裂纹的形成和扩展，使得在断裂前发生较大的塑性变形，在强度和硬度同时
增加的情况下，金属在断裂前消耗的功增大，因而其韧性也较好，因此，金属的晶粒越细，其塑性和韧性也越好。
4名词解释：二者固溶体金属化合物固溶加强云气加强二者：金属或合金中，凡成分
相同，结构相同，并与其它成分存有界面分离的光滑组成部分。固溶体：合金中，其晶体
结构与共同组成元素之一的晶体结构相同的固相称作固溶体。金属化合物：合金中，其晶
体结构与共同组成元素之一的晶体结构均不相同的固相称作金属化合物。
固溶强化：随溶质质量增加，固溶体的强度，硬度增加，塑性，韧性下降，这种现象
材料工程基础重点简答题
《材料工程基础》复习思考题
第一章绪论
1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？
10、如何区分传统材料与先进材料？
18、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？
21、纳米材料与纳米技术的异同？它们对科技发展的作用？23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？
第二章材料的液态成形技术
3、影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？
4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？
6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？
9、试述铸件产生变形和开裂的原因及其防止措施。
13、常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？
第三章材料的塑性成形技术
1、金属为什么容易塑性变形？生产塑性变形的本质？
2、金属常见的塑性成形方法有哪些？
4、什么是金属的可煅性？其影响因素有哪些？
第四章材料的粉末工艺
1、粉末冶金工艺有何特点？其主要的工艺过程包括？
7、雾化制粉的方法有哪些？如何提高雾化制粉的效率？
13、粉体为什么能烧结？烧结的推动力是什么？
第五章材料的连接工艺
1、简述金属的可焊性及其影响因素。
2、简述焊接接头的组织结构。
5、简述钎焊的工艺特点及常用的钎焊材料。
第六章材料的表面处理
2、简述电镀和化学镀的异同（工艺及适应材料）。
6、三束表面改性技术的定义、特点和局限性。
第七章金属材料
1、金属材料的主要强化方式有哪些？
3、什么是钢的淬硬性和淬透性？其主要影响因素？
4、合金产生时效强化的条件是什么？如何进行时效强化？
第八章单晶与半导体工艺
1、简述芯片的主要制备工艺步骤。
第九章纤维的制备
1、为什么纤维通常具有高强度、高模量且韧性好的特点？
材料科学与工程基础10 11思考题
9.28 Briefly explain why BCC and HCP metal alloys may experience a ductile-to-brittle transition with decreasing temperature, whereas FCC alloys do not experience such a transition.
第十次
思考题
4-7 一条长212cm的铜线，直径为0.76mm。当外加载荷为8.7kg时 开始产生塑性变形(a)此作用力是多少牛顿？(b)外加载荷为 15.2kg时，此线的应变为0.011，则去除载荷后，铜线的长度为 多少？ ©此铜线的屈服强度是多少？ 解：（a）F1=mg=8.7*9.8=85.3N （b）σ=F2 /S= F2 /(πd2/4) =15.2*9.8 /(π* 0.762/4)=329(MPa) ε=σ/E=329 MPa/110.3Gpa=3‰ L=L0（1+Δε）=212*（1+0.011-0.003）=213.7cm （3）σ= F1 /S= 85.3N / (π* 0.762/4) =187.9 Mpa
因为汽车门手是金属的,传热快.接触门手后热量会很快由表及里被 整块金属吸收掉.表面温度起来很慢. 塑料是热的不良导体,手摸上去后接触面很快暖起来了,而且热量很 慢才被内部吸收.表面温度起来很快. 所以摸塑料的或皮的会比摸金属的暖和一点.
工程材料习题与思考题-学生用
第一部分习题与考虑题
1、名词解释：抗拉强度、屈服强度、刚度、疲劳强度、冲击韧性、断裂韧性。
2、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料？材料的弹性模量E愈大，那么材料的塑性愈差。这种说法是否正确？为什么？
3、如下列图的四种不同材料的应力—应变曲线，试比较这四种材料的抗拉强度、屈服强度〔或屈服点〕、刚度和塑性。并指出屈服强度确实定方法。
4、常用的硬度测试方法有几种？这些方法测出的硬度值能否进展比较？
5、以下几种工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度？
〔 1〕锉刀〔2〕黄铜轴套〔3〕供应状态的各种碳钢钢材〔 4〕硬质合金刀片〔5〕耐磨工件的外表硬化层
6、断裂韧性是表示材料何种性能的指标？为什么在设计中考虑这种指标？
第二部分习题与考虑题
1. 解释以下名词的函义：
晶体，非晶体；晶格，晶胞；晶格常数，致密度；晶面指数，晶向指数；晶体的各向异性；点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，：亚晶界，位错；单晶体，多晶体；固溶体、金属间化合物、固溶强化；结合键。
2. 金属键、离子键、共价键及分子键结合的材料其性能有何特点。
3. 常见的金属晶体构造有哪几种 ? 它们的原子排列和晶格常数有什么特点? α-Fe 、δ-Fe 、γ-Fe 、 Cu 、 Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、 Mg 、 Zn 各属何种晶体构造 ?
4. Fe 的原子直径为 2.54埃，求 Fe 的晶格常数 ? 并计算 1立方毫米 Fe 中的原子数。
5. 标出图中影线所示晶面的晶面指数及 a 、 b 、 c 三晶向的晶向指数。
在立方晶格中，假设晶面指数和晶向指数的数值一样时，那么该晶面和晶向间存在着什么关系 ?
工程材料复习思考题参考答案
《工程材料》复习思考题参考答案
第一章金属的晶体结构与结晶
1．解释下列名词
点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，
称亚晶粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果
相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边
缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些固态质点或合金，造成大量非自发形核的核心，从而提高形核率，细化晶粒。
变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
材料工程基础复习题答案
材料工程基础复习题答案
一、选择题
1. 材料工程中，以下哪个不是常见的材料分类？
A. 金属材料
B. 陶瓷材料
C. 塑料材料
D. 生物材料
答案：C
2. 金属材料的强度和硬度通常与其什么属性有关？
A. 密度
B. 弹性模量
C. 屈服强度
D. 热膨胀系数
答案：C
3. 陶瓷材料的主要特性是什么？
A. 高导电性
B. 高延展性
C. 高熔点
D. 高韧性
答案：C
4. 以下哪个因素不是影响材料疲劳寿命的因素？
A. 材料的微观结构
B. 材料的表面处理
C. 材料的化学成分
D. 材料的重量
答案：D
5. 材料的断裂韧性是衡量材料在什么条件下的性能？
A. 静载荷
B. 循环载荷
C. 冲击载荷
D. 热载荷
答案：B
二、填空题
6. 材料的_______是材料在受到外力作用时抵抗永久变形的能力。
答案：弹性模量
7. 金属材料的_______是指材料在受到外力作用时发生断裂前的最大应力。
答案：抗拉强度
8. 陶瓷材料的_______是材料在受到冲击或振动时抵抗破坏的能力。
答案：断裂韧性
9. 材料的_______是指材料在受到外力作用时发生永久变形而不断裂的能力。
答案：韧性
10. 材料的_______是指材料在受到高温作用时保持其物理和化学性质不变的能力。
答案：热稳定性
三、简答题
11. 简述材料的硬度和强度的区别。
答案：硬度是指材料抵抗硬物体压入其表面的能力，通常通过硬
度计来测量。强度是指材料在受到外力作用时抵抗断裂的能力，它包
括抗拉强度、抗压强度和抗剪强度等。
12. 解释什么是材料的疲劳寿命，并举例说明。
答案：材料的疲劳寿命是指材料在受到循环或重复载荷作用下，
材料科学与工程基础习题和思考题及答案
材料科学与⼯程基础习题和思考题及答案
《材料科学与⼯程基础》习题和思考题及答案
第⼆章
2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原⼦的电⼦排布（⽤⽅框图表⽰）。
2-2.的镁原⼦有13个中⼦，11.17%的镁原⼦有14个中⼦，试计算镁原⼦的原⼦量。
2-3.试计算N壳层内的最⼤电⼦数。若K、L、M、N壳层中所有能级都被电⼦填满时，该原⼦的原⼦序数是多少？
2-4.计算O壳层内的最⼤电⼦数。并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电⼦填满时该原⼦的原⼦序数。
2-5.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。
2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：
（1）CO2的分⼦键合（2）甲烷CH4的分⼦键合
（3）⼄烯C2H4的分⼦键合（4）⽔H2O的分⼦键合
（5）苯环的分⼦键合（6）羰基中C、O间的原⼦键合
2-7.影响离⼦化合物和共价化合物配位数的因素有那些？
2-8.试解释表2-3-1中，原⼦键型与物性的关系？
2-9.0℃时，⽔和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3，如何解释这⼀现象？
2-10.当CN=6时，K+离⼦的半径为0.133nm(a)当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？
2-11.(a)利⽤附录的资料算出⼀个⾦原⼦的质量？(b)每mm3的⾦有多少个原⼦？(c)根据⾦的密度，某颗含有1021个原⼦的⾦粒，体积是多少？(d)假设⾦原⼦是球形(r Au=0.1441nm),并忽略⾦原⼦之间的空隙，则1021个原⼦占多少体积？(e)这些⾦原⼦体积占总体积的多少百分⽐？
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主要的高分子材料的合成类型和方法；高分子单体、单元结构的概念以及与高分子组成和结构性质的关系；聚合物的反应掌握高分子链结构的长、柔和复杂的特点；掌握高分子分子量与分子量分布的表征，理解高分子聚集态结构的多样性、复杂性与多缺陷特点，掌握相变与转变温度的物理意义以及对加工性质和力学性质的影响；理解高聚物高弹性的特点
1.为什么说柔顺性是高分子独有的性质？
答：因为柔顺性是高分子链通过内旋转作用改变其构象的性能，分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因，因此只有在高分子内部，具有一定的内旋转自由度，出现分子链的内部旋转，才会表现出柔顺性。
2.高分子的分子量相对于小分子和无机物有何特点，主要的表示和描述方法有
哪些？
高聚物分子量有两个特点：一是分子量大，二是分子量的多散性。
首先，从相对分子质量来看——小分子和无机化合物的相对分子质量只有几十到几百；
高聚物的相对分子质量相对高得多
其次，高聚物的晶态结构比小分子物质的晶态有序程度差得多，高聚物的非晶态结构比小分子物质液态的有序程度高。
综上，高分子的分子量可以用聚合物的多分散性、平均分子量、多分散系数来表示。
3.高分子的聚集体包括哪些内容，为什么聚合物不易形成100%的结晶以及宏观
单晶？另外试述高分子的聚集体有哪些特点，以及成型加工条件、性能的关系？
4.如何理解高分子材料拉伸的应力-应变的时温等效性和蠕变特性？
时温等效原理;时间温度等效原理;时间温度对应原理;time temperature correspondence 分子式：CAS号：性质：又称时间温度对应原理。观察高分子材料的某种力学响应（如力学松弛），既可在较低温度下通过足够长的观察时间来实现，也可在较高温度下短时间内观察来实现，简单地说，升高温度与延长观察时间具有相同的效果。
高分子材料蠕变指的是高分子材料在外界恒定应力作用下，由于材料内部分子的位移产生的应变（即外观形变）随着时间而变大。当应力去掉后，由于高分子材料有弹性记忆回复能力，形变可以部分回复。
5.高分子材料组成和结构的基本特征、高分子链的组成和结构、高分子链的聚
集态结构。
①高分子材料组成和结构的基本特征是：
1、平均分子量大和存在分子量分布
2、具有多种形态
3、组成与结构的多层次性
②高分子链的组成和结构主要指组成高分子链的结构单元的化学组成、键接方式、空间构
型和高分子链的形态等。
A、高分子链中的原子类型
根据主链上原子类型，高分子链可分为：碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子、梯形和螺旋形高分子。
B、结构单元的键接方式
共有三种可能的键接方式：头头接、尾尾接、头尾接。其造成的原子排列方式为：无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共聚。
Ｃ空间立体构型
全同立构；间同立构；无规立构。
Ｄ支化和交联结构
线形，支化和交联高分子共同构成高分子链的主要形状。
③聚集态结构是指高分子材料整体的内部结构，包括晶态结构、非晶态结构、部分晶态和液晶态结构。
6.热塑性塑料和热固性塑料的在物理、化学以及加工特性上的区别？
7.塑料和橡胶的加工温度和使用温度是由什么决定的，一般是在那个温度范
围？
8.界定塑料和橡胶是通过他们的分子单元种类和分子量吗？
不是，塑料与橡胶最本质的区别在于塑料发生形变是塑性变形，而橡胶是弹性变形。二者都是高分子材料，塑料是以合成或天然高聚物为基本成分，橡胶是多组分组成的。塑料是加工后在常温下保持形状不变，高温下有可塑性的一类高分子材料；而橡胶是是一类在宽阔温度范围内表现良好高弹性的高分子材料
9.塑料成型加工的方法主要那几种以及各自特点？
主要有挤出成型、注射成型、压制成型、传递成型、压延成型
①挤出成型特点：1、连续成型生产效率高，成本低
2、模具机构较简单，制造维修方便
3、塑料内部结构均衡紧密
4、使用大多数热塑性塑料。
②注塑成型特点：1、成型期短，生产效率高
2、可以成型形状复杂，尺寸要求高及带嵌件的塑料制品。
3、注射和脱模可实现自动化作业。
4、适应性广
③吹塑成型特点：用于热塑性塑料成型，生产效率高，产品抗拉强度好
10.为何氟塑料具有优良的化学稳定性以及良好的抗沾污性？
化学稳定性：有机氟高分子的主链上带有大量的氟原子；氟原子吸引电子和束缚电子云的能力最强；而且氟原子的原子半径小、电子云密度大、电子云流动性小，难极化，与碳原子形成的C-F键的键能比C-H键大；c-f键稳定，不易被破坏，有机氟高分子特有的“a-氟代效应”，使与c-f相邻的化学键均得到加强；使得氟塑料具有很高的化学稳定性
良好的抗沾污性：c-f键有难极化的特点，这使有机氟高分子材料的表面能最低；表面能低使氟材料表面有很好的抗沾污性。
11.与金属和无机材料相比，合成高分子材料有什么优缺点？
高分子合成材料种类很多，这就是它的第一个优点，品种的多样性使其可以满足上天、下海等个方面的要求。
第二可以根据需要，满足各种功能性的需要。
第三价格便宜。
第四纤维强度高、橡胶弹性好、塑料强又韧，再加上其它功能性材料，是生活、工业上不可缺少的。
缺点：通常耐温较差，当然现在也有部分耐温等级较高的高分子材料，但总体比金属、陶瓷差。
高分子是缺陷材料，由于其分子结构的显著不对称性，决定其形态结构上的缺陷结构，其强度往往比理论值差很多。
耐候性较差。
生产过程中，许多会有一定污染。
回收困难，大多数高分子材料要被自然完全吸收，时间太长。
12.塑料的主要性能决定于什么，其加工温度是在什么范围，有哪些加工方法？
13.何为功能高分子，他们与普通高分子的区别是什么？
功能高分子材料是指那些具有独特物理特性或化学特性或生物特性的新型高分子材料。一般说来，利用具力学性能的高分子称为一般高分子；而利用力学性能以外性能的高分子，叫做功能高分子。功能高分子一般带有官能团，化学结构较复杂。
区别：常规高分子材料由于其分子量巨大，分子内缺少活性官能团，通常表现为难以形成完整晶体，难溶于常规溶剂，没有明显熔点，不导电，并呈现化学惰性等共同特性。功能高分子材料带有特殊的物化性质和功能，其性能和特征都大大超出了常规高分子。
14.试述高分子的玻璃态和无机玻璃的有何相同和不同之处？
15.正确分析和理解无机材料的结构与性能的关系,无机材料相对于金属及高
分子材料在性能方面有何特点?
16.金属材料、高分子材料、以及无机非金属材料之间的在化学组成、结构、性能以及使用
效能和生产工艺有何差异.
结合键