材料科学与工程基础第二版考试必备宝典.doc
材料工程基础复习资料
材料工程基础复习资料一、 题型介绍1.填空题（15/15）2.名词解释（4/16）3.简答题（3/21）4.计算题（4/48）二、复习内容1.名词解释（Chapters 2-4）热传导：两个相互接触的物体或同一物体的各部分之间，由于温差而引起的热量传递现象，称为热传导。
（依靠物体微观粒子的热运动而传递热量）热对流：指流体不同部分之间发生相对位移，把热量从一处传递到另一处的现象。
（依靠流体质点的宏观位移而传热）热辐射：物体通过电磁波向外传递能量并能明显引起热效应的辐射现象称为热辐射。
（不借助于媒介物，热量以热射线的形式从高温物体传向低温物体） 温度场：某瞬时物体内部各点温度的集合，称为该物体的温度场。
稳态温度场：温度不随时间变化的温度场。
等温面：温度场中同一瞬间同温度各点连成的面。
导热系数：在一定温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。
热射线：能被物体吸收并转变成热能的部分电磁波。
光谱辐射强度（E λ）：单位时间内物体单位辐射面积表面向半球空间辐射从d λλλ+到波长间隔内的能量。
辐射力（E ）：单位时间内物体单位辐射面积向半球空间辐射的全波段的辐射能，称为辐射力。
立体角：以球面中心为顶点的圆锥体所张的球面角。
角系数：任意两表面所组成的体系，其中一个表面（如F 1）所辐射到另一表面上的能量占其总辐射能量的百分数，称为第一表面对第二表面的角度系数，简称角系数，记为12ϕ。
有效辐射：本身辐射和反射辐射之和称为物体的有效辐射。
照度：到达表面单位面积的热辐射通量。
黑度：实际物体的辐射力和同温度下黑体的辐射力之比。
空间热阻：由于物体的尺寸形状和相对位置的不同，以致一物体发射的辐射能不可能全部到达另一物体的表面上，相对于全部接受辐射能来说，有热阻的存在，称为空间热阻。
表面热阻：由于物体表面不是黑体，所以它不可能全部吸收投射到它表面上的辐射能，相对于黑体来说，可以看成是热阻，称为表面热阻。
光带：把具有辐射能力的波长范围称为光带。
材料工程基础考试复习内容提纲
考试复习内容提纲本课程考试由3个班一起进行，由其他老师出题，几个班共同考试。
内容涵盖了本学期所讲的各部分内容。
知识点相对比较广，所以应认真复习，熟悉和巩固所学知识，不要只想考前突击！题型包括：填空、单项选择题、判断题和简答题。
1. 固态相变与热处理亚共析钢、过共析钢，共析钢的正火、淬火温度范围，回火的分类及一般各得到什么组织；等温冷却转变曲线上，以不同冷却方式冷却时（即冷却速度不同），所处理工艺的名称，以及过冷奥氏体转变后得到的组织是什么？！淬透性、淬硬性的概念和区别；钢铁渗碳和渗氮的基本工艺和区别2. 金属材料（包括钢铁和有色金属）一、钢铁材料钢铁材料方面种类较多，要掌握常见的钢铁牌号所表示哪一类钢，主要成分大致是多少，一般何种热处理工艺后，主要做什么用！①结构钢，如Q235，Q345等知道这是什么钢，主要成分大概范围，一般在何种热处理状态下，有何用途②调质钢，如40Cr，40MnVB等知道这是什么钢，主要成分大概范围，一般在何种热处理状态下，有何用途③弹簧钢，如65Mn，60Si2Mn等...........（同上）④轴承钢，如GCr15，GCr9等……. （同上）⑤工具钢，如W18Cr4V，3Cr2W8V等……（同上）⑥高锰钢性能特点和热处理的组织⑦不锈钢，奥氏体1Cr18Ni9Ti，马氏体9Cr18，以及铁素体1Cr17等，这些不同组织的不锈钢有防腐上给有什么特点，适合做什么设备或器件。
二、有色金属有色金属主要为Al、Cu、Ti。
相对于钢铁，它们的主要性能特点。
它们的分类，以及在有色金属中，如Al，常用到的热处理和强化方法。
有色金属如Cu合金牌号的表示方法和含义三、铸铁C在铸铁中的存在形式，石墨在铸铁中的形态？以铸铁断口颜色来分，铸铁有哪几类？铸铁相对于钢铁来说有哪些性能优点，常可以用于做什么零件铸铁常见的牌号表示的含义，如HT200，QT400-15等3. 高分子、陶瓷及复合材料高分子相关的部分内容另外两个班这学期才上，我们这个班在上学期已经讲了大部分内容，所以讲课时要求大家回顾和自己再复习。
材料科学与工程基础考试资料
材料与科学工程基础复习资料第二章重点1物体的三种状态：固态、液态和气态（至于怎么形成的在课本P12页）2根据电子围绕原子的分布方式，可以将结合键分为5类，即离子键、共价键、金属键、分子间作用力和氢键。
结合方式有两大类型：即基本结合（也叫化学结合，包括离子结合，共价结合和金属结合）和派生结合（也叫物理结合包括分散效用，分子极化和氢键）离子键概念：离子键是有原子核释放出最外壳层的电子变成正电荷的原子（正离子），与接收其放出电子变成带负电荷的原子（负离子）相互之间的吸引作用（库仑力）所形成的一种结合，分子间作用力包括取向力，诱导力和色散力，（具体形成原因在课本25页至32页）3在课本P53页。
晶体是由原子（或离子、分子）在空间周期排列构成的固体物质。
在晶体中，原子（或离子、分子）按照一定的方式空间做周期排列，隔一定的距离重复出现，具有三维空间的周期性。
非晶态物质（玻璃体）：在他们的内部原子像液体那样杂乱无章地分布，没有周期性排列的规律，可以看作过冷液体。
玻璃、塑料和松香晶体的特点：1）熔点一定；•2）能自发地形成规则的多面体外形；•3）稳定性，即晶体中的化学成分处于热力学上的能量最状态•4）各向异性，即在晶体中不同的方向上具有不同的物理性质；•5）均匀性，即一块晶体各部分的宏观性质相同。
晶体是一种均匀而各向异性的结构稳定性固体晶体的类型：离子晶体，共价晶体，金属晶体，分子晶体4在P77至81页外来组分（离子，原子或分子）分布在基质晶体晶格内，类似溶质溶解在溶剂中一样，并不破坏晶体的结构，仍然保持一个晶相，称为固溶体(1)按溶质原子在点阵中所占位置分为：置换固溶体：溶质原子置换了溶剂点阵中部分溶剂原子。
间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙中。
(2)按固溶体溶解度大小：有限固溶体：在一定条件下,溶质原子在溶剂中的溶解量有一个上限,起过这个限度就形成新相。
无限固溶体：溶质原子可以任意比例溶入溶剂晶格中形成的。
材料科学与工程总复习
4.3 玻璃的形成
01
掌握玻璃形成的条件； 掌握玻璃的通性。
4.4 玻璃的结构
02
掌握微晶学说和无规则网络学说两种模型的实质（要点）； 了解两种模型的优缺点。
第5章要点
5.1 固体的表面及其结构 掌握固体表面的概念、类型及特征； 掌握晶体的表面结构特点； 理解粉体、玻璃的表面结构特点。
§10.3 再结晶和晶粒长大 ① 掌握再结晶的概念、推动力、机理、条件； ② 了解再结晶温度的概念； ③ 掌握晶粒长大的概念、推动力、晶粒的稳定 形状； ④ 了解第二相杂质对晶粒长大的影响； ⑤ 掌握二次再结晶的概念； ⑥ 了解二次再结晶的机理，对性能的影响。 §10.4 影响烧结的因素 掌握影响烧结的主要因素，及其基本规律。
01
第7章重点
02
7.1 扩散动力学方程
03
掌握扩散第一定律和扩散第二定律的表达式、适用条件；
04
7.2 菲克定律的应用
05
掌握扩散第二定律的求解方法（记忆基本公式）。
掌握间隙扩散机制和空位扩散机制（思想、适用场合、激活能的区别）； 掌握阿累尼乌斯公式；（本征扩散与非本征扩散） 了解扩散系数公式的推导方法。
掌握固溶体的类型； 掌握影响溶解度的因素； 掌握固溶体的结构特点及性能特点； 了解固溶体的研究方法。
3.5 固溶体
掌握非化学计量化合物、色心等概念； 理解几类非化学计量化合物的特点、结构。
3.6 非化学计量化合物
第4章要点 4.1 熔体的结构 掌握液态金属的结构特点、相起伏的概念； 掌握硅酸盐熔体的结构特点、聚合物的概念及形成。（影响因素） 4.2 熔体的性质 掌握粘度、表面张力、特征温度、硼反常现象、混合碱效应等概念。 （粘度－温度关系）
材料科学基础第二版答案
材料科学基础第二版答案材料科学基础是材料科学与工程专业的入门课程，它为学生提供了材料科学的基本概念、原理和知识体系。
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第一章，材料科学基础概论。
1. 什么是材料科学？材料科学是研究材料的结构、性能、制备和应用的学科，它涉及金属、陶瓷、高分子材料等各种材料的研究和开发。
2. 材料的分类有哪些？材料可以分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类，每一类又可以进一步细分。
3. 材料的性能指标有哪些？材料的性能指标包括力学性能、物理性能、化学性能、热学性能等多个方面。
第二章，晶体结构。
1. 什么是晶体？晶体是由原子或分子按一定的规则排列而成的固体，具有规则的几何形状和周期性的结构。
2. 晶体结构的分类有哪些？晶体结构可以分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体四种类型，每一种类型都有其特定的结构特点和性质。
3. 晶体缺陷对材料性能有何影响？晶体缺陷会对材料的机械性能、热学性能、电学性能等产生影响，了解晶体缺陷对材料设计和制备具有重要意义。
第三章，材料的物理性能。
1. 材料的密度如何影响其性能？材料的密度直接影响其质量和体积，对材料的力学性能、热学性能等有重要影响。
2. 材料的热膨胀系数是什么？材料的热膨胀系数是材料在温度变化时长度变化的比例，对材料的热胀冷缩性能有重要影响。
3. 材料的导热性能和电导率有何关系？材料的导热性能和电导率都与材料内部的电子、原子结构密切相关，了解二者之间的关系对材料的应用具有指导意义。
第四章，材料的力学性能。
1. 材料的弹性模量是什么？材料的弹性模量是材料在受力时表现出的弹性变形能力，是衡量材料刚度的重要参数。
2. 材料的屈服强度和抗拉强度有何区别？材料的屈服强度是材料在受力时开始产生塑性变形的应力值，而抗拉强度是材料在拉伸断裂时所承受的最大应力值。
3. 材料的硬度测试方法有哪些？材料的硬度测试方法包括布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等多种方法，每种方法都有其适用的范围和特点。
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二、常见纯金属的晶格类型（理想纯）（一）体心立方晶格（bcc boady centerad cube）常见金属＞30种之多（例如α-Fe、Cr、Mo、W、V、Nb）（√2a）2＋a24r2 2 a2＋a242r2 3 a24r2∴r√3/4a晶胞原子数1/8812个配位数8 ABABABAB。
不同的堆集方式有不同的空间点阵，即各自具有代表性的空间单元亦不同，即晶胞不同。
e、晶胞各边的尺寸a、b、c称为晶体常数。
晶胞棱间夹角用α、β、γ表示。
见图24 z y x a简单立方晶体（b）晶格（c）晶胞（二）晶系不同元素的原子在一定条件下对应某种晶格。
当条件变化到另外某种状态（T-P-）时，又可转变成（对应于）另外的晶格。
。
。
。
致密度K 24/3πr3（图25 bcc）a3二面心立方晶格（FCC face centered cube）晶格常数亦只用一个a表示。
显而易见r/4a晶胞的原子数1/881/264个配位数12 ABCABCABC。
。
。
可算出致密度为0.74（图26 FCC）属于这种晶格的金属有r-Fe、Ni、Al、Cu、Pb、Au、Rh等＞20种。
1、金属材料金属材料的结合键主要是金属键；但金属材料中的金属间化合物是离子键。
书中提及的灰锡（共价键）已不能用做工程材料，此类状态已失去了金属性能。
2、陶瓷材料离子键为主，亦有共价键。
所以，陶瓷材料硬度高，熔点高，脆性大。
3、高分子材料共价键和分子键。
高分子材料分子大的特点，决定了其分子之间的作用力大，性能好。
（例如玻璃等）
一、晶体的基本概念（一）晶格和晶胞（表示方法）抽象法（抽象晶体）a、将原子视为球形，它们的堆砌集可有不同的规律（多样性）。
材料工程基础复习资料(全)
材料工程基础复习要点第一章粉体工程基础粉体：粉末质粒与质粒之间的间隙所构成的集合。
*粉末：最大线尺寸介于0.1～500μm的质粒。
*粒度与粒径：表征粉体质粒空间尺度的物理量。
粉体颗粒的粒度及粒径的表征方法：1.网目值表示——（目数越大粒径越小）直接表征，如果粉末颗粒系统的粒径相等时可用单一粒度表示。
2.投影径——用显微镜测试，对于非球形颗粒测量其投影图的投影径。
①法莱特（Feret）径D F：与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离②马丁（Martin）径D M：在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径③克伦贝恩（Krumbein）径D K：在一定方向上颗粒投影的最大尺度④投影面积相当径D H：与颗粒投影面积相等的圆的直径⑤投影周长相当径D C：与颗粒投影周长相等的圆的直径3.轴径——被测颗粒外接立方体的长L、宽B、高T。
①二轴径长L与宽B②三轴径长L与宽B及高T4.球当量径——把颗粒看做相当的球，并以其直径代表颗粒的有效径的表示方法。
（容易处理）*粉体的工艺特性：流动性、填充性、压缩性和成形性。
*粉体的基本物理特性：1.粉体的能量——具备较同质的块状固体材料高得多的能量。
分体颗粒间的作用力——高表面能，固相颗粒之间容易聚集（分子间引力、颗粒间异性静电引力、固相侨联力、附着水分的毛细管力、磁性力、颗粒表面不平滑引起的机械咬合力）。
3.粉体颗粒的团聚。
第二章粉体加工与处理粉体制备方法：1.机械法——捣磨法、切磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法。
①脆性大的材料：捣磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法②塑性较高材料：切磨法、涡旋磨法、气流喷射粉碎法③超细粉与纳米粉：气流喷射粉碎法、高能球磨法2.物理化学法①物理法（雾化法、气化或蒸发-冷凝法）：只发生物理变化，不发生化学成分的变化，适于各类材料粉末的制备②物理-化学法：用于制备的金属粉末纯度高，粉末的粒度较细③还原法：可直接利用矿物或利用冶金生产的废料及其他廉价物料作原料，制的粉末的成本低④电解法：几乎可制备所有金属粉末、合金粉末，纯度高3.化学合成法——指由离子、原子、分子通过化学反应成核和长大、聚集来获得微细颗粒的方法①固相法：以固态物质为原始原料（热分解反应法、化合反应法、水热法等）②液相沉淀法：最常见的方法沉淀法（直接沉淀法、均匀沉淀法、共沉淀法）、溶胶-凝胶法影响颗粒粉碎的因素：易碎性、碰撞速度（碎料例子碰撞速度、粉碎介质碰撞速度）粉体的分级：把粉体材料按某种粒度大小或不同种类颗粒进行分选的操作。
材料工程基础考试重要知识点
材料工程基础考试重要知识点材料工程基础考试重要知识点 (1)第一章、材料的性能及应用 (2)第二章、原子结构和结合键 (4)第三章、晶体结构 (4)第四章、晶体缺陷 (7)第五章、固体材料中原子的扩散 (8)第六章、相平衡与相图原理 (9)第七章、材料的凝固 (10)第八章、材料的变形与回复再结晶 (12)第一章、材料的性能及应用1、常用的力学性能：σs（屈服点和屈服强度）：在外力作用下，材料产生屈服现象的极限应力值即为屈服点σS。
σb（抗拉强度）：材料在受力过程中，所能承受的最大载荷Fb时所对应的应力值。
σe（弹性极限）：是指在完全卸载后不出现任何明显的微量塑性变形的极限应力值。
σp（比例极限）：在弹性形变阶段，应力与应变关系完全符合胡克定律的极限应力。
弹性模量E及其主要影响因素：1、原子结构的影响；2、温度的影响；3、变形的影响；4、合金元素的影响。
刚度：材料对弹性变形的抵抗能力。
强度：材料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的能力。
塑性：指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。
硬度：是指材料抵抗其他硬物体压入其表面的能力。
塑性指标的意义：塑性指标有伸长率和断面收缩率1、消减应力峰、缓和应力集中，防止零件出现未能预测的早期破坏；2、遭受不可避免的偶然过载时，发生塑性变形和随之而引起的形变强化可保证零件的安全以避免断裂，即具有抵抗过载的能力；3、零件遭受意外过载时，零件可以发生塑性变形过渡而不至于发生突然断裂，即使最终要断裂，但在此之前也要吸收大量的能量（即塑性变形功）；4、材料具有一定塑性可保证某些成形工艺和修复工艺的顺利进行；5、塑性指标还能反映材料的冶金质量的好坏。
不同材料所适用的硬度（HB、HR、HV）测量方法：布氏硬度：优点：测量误差小；缺点：压痕面积大。
洛氏硬度：优点：压痕小，操作简洁，缺点：数据分散度大。
维氏硬度：可采用统一的硬度指标，测量从很软到很硬的材料的硬度，但测量麻烦。
第二章、原子结构和结合键1、结合键的类型(主要为金属键、离子键、共价键)及其主要特点，它们对材料性能的主要影响金属键：没有饱和性和方向性。
材料科学与工程基础
材料科学与工程基础（第2版）《材料科学与工程基础（第2版）》是“十一五”国家级规划教材，是教育部“面向21世纪课程教材”的修订版本。
本书共分5章。
绪论、材料结构基础、材料组成与结构、材料的性能、材料的制备与成型加工。
从材料科学与工程的基本原理出发，综合介绍了各种材料组成、结构、制备工艺、性能及应用的共性规律及金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料的个性特点和多种组分复合体系的基本特征。
本书供材料类专业本科学生使用，可供研究生、教师和工程技术人员阅读参考，也可供其他与材料专业相关的学生选读。
第1章绪论1.1材料的定义、分类及基本性质1.1.1金属材料1.1.2无机非金属材料1.1.3高分子材料1.1.4复合材料1.2材料科学与工程概述1.2.1材料科学的由来1.2.2材料科学与工程的性质与范围1.2.3材料科学在工程中的作用第2章材料结构基础2.1物质的组成、状态及材料结构2.1.1物质的组成和状态2.1.2材料结构的含义2.2材料的原子结构2.2.1量子力学的几个基本概念2.2.2原子核结构2.2.3原子核外电子2.3原子之间相互作用和结合2.3.1基本结合（化学键合）2.3.2派生结合（物理键合）2.3.3各种键性的比较2.3.4原子间距和空间排列2.4多原子体系中电子的相互作用与稳定性2.4.1杂化轨道和分子轨道理论2.4.2费米能级2.4.3固体中的能带2.5固体中的原子有序2.5.1结晶体的特点与晶体的性质2.5.2晶体几何学基础2.5.3晶体的类型2.6固体中的原子无序2.6.1固溶体2.6.2晶体结构缺陷2.6.3非晶体2.7固体中的转变2.7.1固体中的转变类型2.7.2平衡和相变2.7.3相图2.8固体的表面结构2.8.1表面力和表面力场2.8.2表面能和表面张力2.8.3表面结构及几何形状2.8.4固体表面的特性第3章材料组成与结构3.1材料组成和结构的基本内容3.2金属材料的组成与结构3.2.1金属材料3.2.2合金材料3.2.3铁碳合金的基本知识3.2.4非铁金属及合金3.2.5非晶态合金3.2.6金属材料的再结晶3.3无机非金属材料的组成与结构3.3.1无机非金属材料的组成与结合键3.3.2无机非金属材料中的简单晶体结构3.3.3硅酸盐结构3.3.4无机非金属材料的非晶体结构3.3.5陶瓷3.3.6碳化合物3.4高分子材料的组成和结构3.4.1高分子材料组成和结构的基本特征3.4.2高分子链的组成和结构3.4.3高分子链的聚集态结构3.4.4高分子材料的组成和织态结构及微区结构3.4.5聚合物共混材料3.5复合材料的组成与结构3.5.1复合材料定义及分类3.5.2复合材料的组成3.5.3复合材料的结构3.5.4复合材料的界面第4章材料的性能4.1固体材料的力学性能4.1.1材料的力学状态4.1.2应力和应变4.1.3弹性形变4.1.4永久形变4.1.5强度、断裂及断裂韧性4.1.7摩擦和磨损4.1.8疲劳4.2材料的热性能4.2.1热导率和比热容4.2.2热膨胀性4.2.3耐热性4.2.4热稳定性4.2.5高分子材料的燃烧特性4.3材料的电学性能4.3.1电导率和电阻率4.3.2材料的结构与导电性4.3.3材料的超导电性4.3.4材料的介电性4.4材料的磁学性能4.4.1物质的磁性4.4.2磁畴与磁滞回线4.4.3金属材料的磁学性能4.4.4非金属材料的磁学性能4.4.5高分子材料的磁学性能4.5材料的光学性能4.5.1电磁辐射及其与原子的相互作用4.5.2反射、吸收和透射4.5.3材料的光学性质4.5.4旋光性及非线性光学性4.5.5光泽4.5.6发光4.5.7光敏性4.6材料的耐腐蚀性4.6.1物理腐蚀4.6.2化学腐蚀4.6.3电化学腐蚀4.7复合材料的性能4.7.1复合材料的特性4.7.2复合材料性质的复合效应4.7.3复合材料的力学性能4.8纳米材料及效应4.8.1纳米材料的结构4.8.2纳米材料的基本物理效应4.8.3纳米材料的应用第5章材料的制备与成型加工5.1材料制备原理及方法5.1.1金属材料的制备5.1.2无机非金属材料的制备5.1.3高分子材料的制备5.2材料的成型加工性5.2.1金属材料的加工工艺性5.2.2聚合物的成型加工特性及成型加工方法参考文献。
材料科学与工程基础-复习提纲-终极版
材料科学与工程基础-复习提纲-终极版《材料科学与工程基础》课程考试要求1、名词解释（1）各向异性（各向同性）：在不同的方向上测量其性能时，表现或大或小的差异；非晶体在不同方向上的性能则是一样的，不因方向而异，称之为各项同性。
P4（2）马氏体：碳在α-Fe中过饱和的间隙固溶体，是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相。
P249（3）淬透性：钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力,其大小以钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度和硬度分布来表示。
P289（4）加工硬化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度，硬度增加，而塑性，韧性下降，这一现象为加工硬化或形变增强。
P183 （5）回复：回复是指冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生改变前（即在再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结构和性能的变化过程。
P196（6）再结晶：冷变形后的金属加热到一定的温度或保温足够时间后，在原来的变形组织中产生了无畸变的新晶粒，位错密度显著降低，性能也发生显著变化，并恢复到冷变形前的水平。
P199（7）过冷现象：金属的实际结晶温度要小于理论结晶温度。
P32 （8）间隙（置换）固溶体：间隙固溶体指溶质原子不是占据溶剂晶格的正常节点，而是填入溶剂原子间的一些间隙中；置换固溶体指溶质原子位于溶剂晶格的某些节点位置所形成的固溶体，犹如这些结点上的溶剂原子被溶质原子所置换一样。
P63（9）偏析：固溶体的在结晶时，沿一定方向结晶过程中，在一个较大区域范围内也会出现成分差异，这称为宏观偏析。
先结晶的部分含高熔点组员较多，后结晶的部分含低熔点组员较多，在晶粒内部存在着浓度差别，这种在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象，称为晶内偏析。
（10）奥氏体：碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，为面心立方结构。
P109（11）形变织构：由于金属塑性变形使晶粒具有择优取向的组织叫做形变织构。
P181（12）TTT图（CCT图）：TTT:共析钢过冷奥氏体等温转变图。
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材料科学：材料科学与工程考点 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、单项选择题 以下均有活化步骤中不需要注意的是（ ）A.适宜温度 B.加热气氛 C.消除催化剂表面吸附的氧气或水蒸气 D.适宜pH 本题答案： 2、填空题 影响聚合物流体弹性的因素基本上可以分为两类：一是（ ），二是（ ）。
本题答案： 3、多项选择题 当纤维长度l>lc 时，纤维上的平均应力（ ）A 、低于纤维断裂应力。
B 、高于纤维断裂应力。
C 、正比于纤维断裂应力。
D 、与l 无关。
本题答案： 4、单项选择题 现在一般电脑的显示器的灯光是什么灯光呢（ ）A.LED 灯 B.钨丝灯 C.紫外灯 D.钠灯姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案：5、单项选择题β-SiC属于（）晶系。
A.正交B.六方C.立方D.四方本题答案：6、问答题氧化钇或氧化铈稳定的氧化锆有何区别？那种体系在常温下能形成稳定立方氧化锆？本题答案：7、单项选择题吸湿性最差的是（）纤维。
A.棉B.麻C.涤纶D.丝本题答案：8、单项选择题热缺陷可以分为（）类。
A.1B.2C.3D.4本题答案：9、判断题硼纤维是由三溴化硼沉积到加热的丝芯上形成的。
本题答案：10、填空题聚合物流动行为最常见的弹性行为是（）和（），它们具体包括入口效应、出口膨胀效应、鲨鱼皮现象和__熔体破裂。
本题答案：11、问答题简述不饱和聚酯树脂的固化特点。
本题答案：12、判断题材料的使用性能由材料的性质与材料服役条件、产品设计与加工决定。
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第1章绪论1．材料科学与工程的四个基本要素解：制备与加工、组成与结构、性能与应用、材料的设计与应用2．金属﹑无机非金属材料﹑高分子材料的基本特性解：①金属材料的基本特性： a. 金属键； b. 常温下固体，熔点较高； c. 金属不透明，具有光泽； d. 纯金属范性大、展性、延性大； e. 强度较高； f. 导热性、导电性好； g. 多数金属在空气中易氧化。
②无机非金属材料的基本性能：a. 离子键、共价键及其混合键；b. 硬而脆；c. 熔点高、耐高温，抗氧化； d. 导热性和导电性差； e. 耐化学腐蚀性好； f. 耐磨损； g. 成型方式：粉末制坯、烧结成型。
③高分子材料的基本特性： a. 共价键，部分范德华键； b. 分子量大，无明显熔点，有玻璃化转变温度（ Tg）和粘流温度（ Tf ）； c. 力学状态有三态：玻璃态、高弹态和粘流态； d. 质量轻，比重小； e. 绝缘性好； f. 优越的化学稳定性； g. 成型方法较多。
第 2 章物质结构基础1 ．在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则解：泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则2．电离能及其影响电离能的因素解：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；3．混合键合实例解：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。
4.将离子键，共价键，金属键按有无方向性进行分类，简单说明理由有方向性：共价键无方向性：离子键，金属键③ 金属键：正离子排列成有序晶格，每个原子尽可能同更多的原子相结合，形成低能量的密堆结构，正离子之间相对位置的改变不破坏电子与正离子间的结合力，无饱和性又无方向性。
②共价键：共用电子云最大重叠，有方向性③离子键：正负离子相间排列，构成三维晶体结构，无方向性和饱和性5. 简述离子键，共价键，金属键的区别6. 为什么共价键材料密度通常要小于离子键或金属键材料金属密度高的两个原因：第一，金属有较高的相对原子质量。
第二，金属键没有方向性，原子趋于密集排列。
7. 影响原子 ( 离子 ) 间距的因素：（ 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，键长减少（C-C 单 , 双 , 叁键）；（4）相邻原子的数目 ( 配位数 )配位数增加，相邻原子的电子斥力越大 , 原子间距增大。
相邻原子的数目越多，原子间距（结合原子或离子有效半径）越大。
8.原子的电子排布式按照能级写出N 、 O 、 Si、 Fe、 Cu 、Br 原子的电子排布。
解： N:1s22s22p3 O:1s 2 2s22p4Si:1s22s22p63s23p2Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 Cu:1s22s22p63s23p63d104s1Br:1s22s22p63s23p63d104s24p59．比较金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料在结合键上的差别。
解：①金属材料：简单金属（指元素周期表上主族元素）的结合键完全为金属键，过渡族金属的结合键为金属键和共价键的混合，但以金属键为主。
②陶瓷材料：陶瓷材料是一种或多种金属同一种非金属（通常为氧）相结合的化合物，其主要结合方式为离子键，也有一定成分的共价键。
③高分子材料：高分子材料中，大分子内的原子之间结合方式为共价键，而大分子与大分子之间的结合方式为分子键和氢键。
④复合材料：复合材料是由二种或者二种以上的材料组合而成的物质，因而其结合键非常复杂，不能一概而论。
10．比较键能大小，简述各种结合键的主要特点，简述结合键类型及键能大小对材料的熔点﹑密度﹑导电性﹑导热性﹑弹性模量和塑性有何影响。
解：键能大小：化学键能 > 物理键能共价键≥离子键 > 金属键 > 氢键 > 范德华力共价键中：叁键键能 > 双键键能 > 单键键能结合键的主要特点：①金属键，由金属正离子和自由电子，靠库仑引力结合，电子的共有化，无饱和性，无方向性；②离子键以离子为结合单元，无饱和性，无方向性；③共价键共用电子对，有饱和性和方向性；④范德华力，原子或分子间偶极作用，无方向性，无饱和性；⑤氢键，分子间作用力，氢桥，有方向性和饱和性。
结合键类型及键能大小对材料的熔点﹑密度﹑弹性模量和塑性的影响：①结合键的键能大小决定材料的熔点高低，其中纯共价键的金刚石有最高的熔点，金属的熔点相对较低，这是陶瓷材料比金属具有更高热稳定性的根本原因。
金属中过渡金属具有较高的熔点，这可能是由于这些金属的内壳层电子没有充满，是结合键中有一定比例的共价键。
具有二次键结合的材料如聚合物等，熔点偏低。
②密度与结合键类型有关，金属密度最高，陶瓷材料次之，高分子材料密度最低。
金属的高密度有两个原因：一个是由于金属原子有较高的相对原子质量，另一个原因是因为金属键的结合方式没有方向性，所以金属原子中趋向于密集排列，金属经常得到简单的原子密排结构。
离子键和共价键结合时的情况，原子排列不可能非常致密，所以陶瓷材料的密度比较低。
高分子中由于是通过二次键结合，分子之间堆垛不紧密，加上组成的原子质量比较小，所以其密度最低。
③弹性模量是表征材料在发生弹性变形时所需要施加力的大小。
结合键的键能是影响弹性模量的主要因素，键能越大，则弹性模量越大。
陶瓷250~600GPa，金属 70~350GPa，高分子 ~。
④塑性是一种在某种给定载荷下，材料产生永久变形的材料特性。
材料的塑性也与结合键类型有关，金属键结合的材料具有良好的塑性，而离子键、共价键的材料的塑性变形困难，所以陶瓷材料的塑性很差，高分子材料具有一定的塑性。
11.晶体的共同性质1）确定的熔点温度升高到某一值，排列方式解体，原子成无规则堆积，呈现液体；2）自发形成规则多面体外形的能力；3)稳定性（能量最低状态）；4) 各向异性（不同方向 , 物理性能不同）；5) 均匀性(一块晶体各部分的宏观性质相同)12.名词解释：致密度：晶胞中原子体积的总和与晶胞体积之比。
13．同素异构转变，并举例说明。
解：同素异构转变：改变温度或压力等条件下，固体从一种晶体结构转变成另一种晶体结构。
例：铁在不同温度下晶体结构不同，< 906 ℃体心立方结构，α - Fe 906 ～ 1401℃面心立方结构，γ－ Fe 1401 ℃～熔点（ 1540 ℃）体心立方结构，δ - Fe 高压下 (150kPa) 密排六方结构，ε－ Fe 14．按键合类型，晶体分哪几类各自的键合类型和主要特点如何解：按键合类型，晶体分为：金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体。
①金属晶体：金属键结合；失去外层电子的金属离子与自由电子的吸引；无方向性和饱和性；低能量密堆结构。
（大多数金属晶体具有面心立方，体心立方和密排六方结构，金属晶体的原子排列比较紧密，其中面心立方和密排六方结构的配位数和致密度最高。
）② 离子晶体：离子键结合，无方向性和饱和性；正离子周围配位多个负离子，离子的堆积受邻近质点异号电荷及化学量比限制；堆积形式决定于正负离子的电荷数和正负相对大小。
（硬度高、强度大、熔点和沸点高、热膨胀系数小、脆性大、绝缘高等特点。
）③ 共价晶体：共价键结合，具有方向性和饱和性；配位数和方向受限制，晶体的配位数为（8-N）。
N表示原子最外层的电子数。
（强度高、硬度高、脆性大、熔点高、沸点高、挥发性低、导电能力较差和结构稳定等特点。
配位数比金属晶体和离子晶体低）④分子晶体：范德华键合氢键结合；组元为分子，仅有范德华键时，无方向性和饱和性，趋于密堆，分子对称性较低以及极性分子永久偶极相互作用，限制了堆砌方式；有氢键时，有方向性和饱和性。
16书中各例题17.归纳总结 3 种典型金属结构的晶体学特点结构特征结构类型体心立方 bcc 面心立方 fcc 密排六方 hcp 点阵类型体心立方面心立方简单六面点阵常数 a a a， c， c/a =1 ．633 最近原子间距d= （√3/2）a d= （√2/2）a d= √a2/3+c2/4=a晶胞中原子数 2 4 6 配位数8 12 12致密度18.已知 916℃时，γ -Fe（面心立方）的点阵常数为 nm，分别求（ 100） , （ 111）,（ 112）的晶面间距。
属于立方晶系 d=a/ √h2 +k2 +l2，面心立方 j 、 k 、 l 不全为奇数或不全为偶数时d=a/2 √h2 +k 2 +l2∴（ 100 ）面， d=a/2 √h2+k 2 +l22=（111 ）面， d=a/ √h2+k 2+l 2=（112 ）面， d=a/2 √h2+k 2+l2 =19.2-39 在温度为 912℃，铁从 bcc 转到 fcc 。
此温度时铁的两种结构的原子半径分别为和，（ 1）求其变化时的体积变化 V/O。
从室温加热到铁 1000℃，铁的体积变化解：（ 1） bcc N 1=2 fcc N 2 =4ρ1=(N1/Na)M Fe/a 3 3 ∴ 1 / 3 3 =ρρ ρVO = (V1V2)/V1=1V2/ V1∴ Vo =1=∴其变化时的体积变化为。
（2） 912℃时，由 bcc 转变为 fcc ，体积减小； 912℃-1000 ℃，受热膨胀，体积增大20.计算面心立方、体心立方和密排六方晶胞的致密度21.计算（ a）面心立方金属的原子致密度；（ b ）面心立方化合物 NaCl 的离子致密度（离子半径 r(Na+)=,r(Cl-)= ）;（ c ）由计算结果，可以引出什么结论（c）结论：原子大小相同时，致密度与原子的大小无关；当有不同种类的原子出现时，其原子的相对大小必然影响致密度。
22 ．有序合金的原子排列有何特点这种排列和结合键有什么关系解：特点：各组元质点分别按照各自的布拉菲点阵排列，称为分点阵，整个固溶体由各组元的分点阵组成的复杂点阵，称为超点阵或超结构。
232-5724.如何根据固溶体密度判断固溶体类型ρc< ρe 间隙式固溶体ρc= ρe 置换式固溶体ρc< ρe 缺位式固溶体25.举例说明非化学计量化合物判断其正负离子空缺情况组分偏移化学式的化合物即为非化学计量化合物如 FeO 中 Fe2+氧化成 Fe3+则形成阳离子空位26.书上各例题27.铝为面心立方晶体，摩尔质量为原子半径为，求铝的密度ρc=N*M/Na*V28 ．晶体缺陷的分类。
肖脱基缺陷(Schottky Defect)弗仑克尔缺陷(Frenkel Defect) ：点缺陷对晶体性质的影响解：肖脱基缺陷：有空位，无间隙原子，原子逃逸到晶体外表面或内界面（晶界）。