功能材料复习题
功能材料概论复习要点及试题
功能材料概论复习资料第三章超导材料一 .概念1.超过临界磁场便立即转变为正常态的超导体，称为第一类超导体。
2.在绝对零度下，处于能隙下边缘以下的各能态全被占据，而能隙上边缘以上的各能态全空着。
这种状态就是超导基态。
3.引进声子的概念后，可将声子看成一种准粒子，它像真实粒子一样和电子发生相互作用。
通常把电子与晶格点阵的相互作用，称为电子-声子相互作用。
4.产生临界磁场的电流，即超导态允许流动的最大电流，称为临界电流。
5.在处理与热振动能量相关的一类问题时，往往把晶格点阵的集体振动，等效成若干个不同频率的互相独立的简正振动的叠加。
而每一种频率的简正振动的能量都是量子化的，其能量量子 (q)就称为声子。
6.只要两个电子之间有净的吸引作用，不管这种作用多么微弱，它们都能形成束缚态，两个电子的总能量将低于2E F。
此时，这种吸引作用有可能超过电子之间的库仑排斥作用，而表现为净的相互吸引作用，这样的两个电子被称为库柏电子对。
7.库柏对有一定的尺寸，反映了组成库柏对的两个电子，不像两个正常电于那样，完全互不相关的独立运动，而是存在着一种关联性．库柏对的尺寸正是这种关联效应的空间尺度．称为BCS相于长度。
8.对处于超导态的超导体施加一个磁场，当磁场强度高于H C时，磁力线将穿人超导体，超导态被破坏。
一般把可以破坏超导态的最小磁场强度称为临界磁场。
二 .填空1.（电子）与（晶格点阵之间）的相互作用，可能是导致超导电性产生的根源。
2.超导体的三个临界参数为：（临界温度）、（临界磁场）（临界电流）。
3.超导材料按其化学组成可分为：（元素超导体）、（合金超导体）、（化合物超导体）。
三 .简答1.请简述第一类超导体与第二类超导体的区别H C0为0K时的临界磁场。
当T＝T C时，＝0;随温度的降低，H C增加，至0K时达到最大值H C0。
H C与材料性质也有关系，上述在临界磁场以下显示超导性，超过临界磁场便立即转变为正常态的超导体，称为第一类超导体。
功能材料复习资料
功能材料复习资料⼀、简答题1、功能材料是指具有⼀种或⼏种特定功能的材料，如磁性材料、光学材料等，它具有优良的物理、化学和⽣物功能，在物件中起着“功能”的作⽤。
2、红外材料是指与红外线的辐射、吸收、透射和探测等相关的⼀些材料。
红外线的辐射起源于分⼦的振动和转动，⽽分⼦振动和转动起源于温度。
它本质上和可见光⼀样是⼀种电磁波，波长在0.76~1000um 之间。
3、热平衡辐射体是当⼀个物体向周围发射辐射时，同时也吸收周围物体所发射的辐射能量，当物体与外界进⾏能量交换慢到使物体在任何短时间内仍保持确定温度时，该过程可以看作是平衡。
4、全发射率、单⾊发射率、灰体、选择性辐射体实际物体发射辐射性能没有⿊体理想，受到外界辐射源照射时，它并不能全部吸收⼀定波长的能量，在给定温度下，从表⾯发射的辐射出射度⽐同⼀温度下⿊体的辐射出射度⼩。
因此，把实际物体发射的辐射出射度和同⼀温度下⿊体发射的辐射出射度之⽐定义为发射率ε，也称全发射率。
把各个波长的辐射出射度与同温度、同波长下⿊体的辐射出射度之⽐定义为光谱发射率ε（λ），也称为单⾊发射率。
⿊体：ε=1，ε（λ）=1；实际物体：ε<1，ε（λ）<1；灰体的发射率与波长⽆关，ε=ε（λ），也可以说发射率与波长⽆关的物体称为灰体；随波产变化⽽改变发射率的物体称为选择性辐射体。
5、全息成像过程是利⽤光的⼲涉和衍射现象，在照相⼲板或胶⽚上以⼲涉条纹形式把图像记录下来，然后以光照射这种⼲板，就能以⽴体形式再现物体的原来图像。
由于它记录了物体的全部信息(振幅和相位)，所以称为全息照相术。
6、隐⾝技术凡是能使军事⽬标的各种可探测的⽬标特征减少或迷盲的技术均可称为隐⾝技术。
隐⾝技术可分为两⼤类：主动隐⾝技术和被动隐⾝技术。
主动隐⾝技术是采取各种主动措施如⼲扰、假⽬标、烟幕、地形匹配等使敌⽅的探测⼿段受到迷惑⽽⽆法识别⽬标。
被动隐⾝技术是指在武器系统的设计和使⽤过程中，降低其作为⽬标特征的技术。
功能材料试题及参考答案
功能材料试题及参考答案功能材料试题及参考答案篇一：功能材料试题参考答案一、名词解释（共24分，每个3分）居里温度：铁电体失去自发极化使电畴结构消失的最低温度（或晶体由顺电相到铁电相的转变温度）。
铁电畴：铁电晶体中许许多多晶胞组成的具有相同自发极化方向的小区域称为铁电畴。
电致伸缩：在电场作用下，陶瓷外形上的伸缩（或应变）叫电致伸缩。
介质损耗：陶瓷介质在电导和极化过程中有能量消耗，一部分电场能转变成热能。
单位时间内消耗的电能叫介质损耗。
n型半导体：主要由电子导电的半导体材料叫n型半导体。
电导率：电导率是指面积为1cm2，厚度为1cm的试样所具有的电导（或电阻率的倒数或它是表征材料导电能力大小的特征参数）。
压敏电压：一般取I=1mA时所对应的电压作为I随V陡峭上升的电压大小的标志称压敏电压。
施主受主相互补偿：在同时有施主和受主杂质存在的半导体中，两种杂质要相互补偿，施主提供电子的能力和受主提供空状态的能力因相互抵消而减弱。
二、简答（共42分，每小题6分）1.化学镀镍的原理是什么？答：化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂（次磷酸盐）的作用下，在具有催化性质的瓷件表面上，使镍离子还原成金属、次磷酸盐分解出磷，获得沉积在瓷件表面的镍磷合金层。
由于镍磷合金具有催化活性，能构成催化自镀，使得镀镍反应得以不断进行。
2.干压成型所用的粉料为什么要造粒？造粒有哪几种方式？各有什么特点？答：为了烧结和固相反应的进行，干压成型所用粉料颗粒越细越好，但是粉料越细流动性越差；同时比表面积增大，粉料占的体积也大。
干压成型时就不能均匀地填充模型的每一个角落常造成空洞、边角不致密、层裂、弹性后效等问题。
为了解决以上问题常采用造粒的方法。
造粒方式有两种方式：加压造粒法和喷雾干燥法。
加压造粒法的特点是造出的颗粒体积密度大、机械强度高、能满足大型和异型制品的成型要求。
但是这种方法生产效率低、自动化程度不高。
喷雾干燥法可得到流动性好的球状团粒，产量大、可连续生产，适合于自动化成型工艺。
功能陶瓷复习题
功能陶瓷复习题功能陶瓷复习题功能陶瓷是一种特殊的陶瓷材料，具有优异的物理、化学和机械性能，被广泛应用于各个领域。
本文将通过一系列复习题，帮助读者巩固对功能陶瓷的理解和知识。
一、选择题1. 功能陶瓷的特点不包括：A. 高温稳定性B. 低热导率C. 超导性D. 耐磨性2. 下列哪种功能陶瓷常用于制作航空发动机部件？A. 氧化铝陶瓷B. 碳化硅陶瓷C. 氮化硅陶瓷D. 钛酸锆陶瓷3. 以下哪种功能陶瓷常用于制作电子元件？A. 铝酸锶陶瓷B. 铝酸镁陶瓷C. 铝酸钛陶瓷D. 铝酸锌陶瓷4. 功能陶瓷的应用领域不包括：A. 医疗器械B. 电子设备C. 航空航天D. 建筑材料5. 下列哪种功能陶瓷常用于制作陶瓷刀具？A. 氧化锆陶瓷B. 氧化铝陶瓷C. 碳化硅陶瓷D. 氮化硅陶瓷二、判断题1. 功能陶瓷的热膨胀系数与金属相似。
( )2. 功能陶瓷具有良好的耐腐蚀性能。
( )3. 氧化锆陶瓷具有优异的断裂韧性。
( )4. 碳化硅陶瓷是一种透明陶瓷材料。
( )5. 功能陶瓷的制备工艺主要包括烧结和热处理。
( )三、简答题1. 功能陶瓷的定义是什么？它与传统陶瓷有何不同之处？2. 请简要介绍功能陶瓷的主要分类及其应用领域。
3. 功能陶瓷的制备工艺包括哪些步骤？请简要描述其中一个制备工艺。
4. 功能陶瓷的优点是什么？为什么它在各个领域得到广泛应用？5. 功能陶瓷的未来发展趋势是什么？请简要阐述。
四、综合题功能陶瓷具有广泛的应用前景，但也面临一些挑战。
请结合你对功能陶瓷的理解，从材料性能、制备工艺、应用领域等方面，分析功能陶瓷面临的挑战，并提出相应的解决方案。
总结：通过这些复习题，我们回顾了功能陶瓷的特点、分类、应用领域以及制备工艺等方面的知识。
功能陶瓷作为一种具有特殊功能和优异性能的材料，其应用前景广阔。
然而，功能陶瓷在材料性能的优化、制备工艺的改进以及应用领域的拓展等方面仍然面临一些挑战。
只有不断深化研究，解决这些挑战，才能更好地推动功能陶瓷的发展和应用。
建筑材料复习题及答案新
第一单元建筑材料的基本性质三、单项选择题B 1．孔隙率增大，材料的________降低。
A、密度B、表观密度C、憎水性D、抗冻性A2．材料在水中吸收水分的性质称为________。
A、吸水性B、吸湿性C、耐水性D、渗透性A 3．含水率为10%的湿砂220g，其中水的质量为________。
A、19.8gB、22gC、20gD、20.2gC 4．材料的孔隙率增大时，其性质保持不变的是________。
A、表观密度B、堆积密度C、密度D、强度B 5、颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度为ρ0′，则存在下列关系（）A. ρ＞ρ0′＞ρ0B.ρ＞ρ0 ＞ρ0′C. ρ0＞ρ＞ρ0′D. ρ0′＞ρ＞ρ0D 6、能对冻融破坏作用起到缓冲作用的是（）A、开口孔隙B、粗大孔隙C、毛细孔隙D、闭口孔隙D 7.碳素结构钢的牌号表示（）A.抗拉强度B.塑性C.韧性D.屈服强度C 8.钢材中，碳元素含量增加，可明显增加其（）A、可焊性B、塑性C、脆性和硬度D、韧性A 9、钢材的屈强比越大，则其（）A、利用率越高，安全性越低B、利用率越低，安全性越低C、利用率越高，安全性越高D、利用率越低，安全性越高B 10.沥青老化的过程是沥青组分发生递变，其变化的规律为（）A、树脂→油分→地沥青质B、油分→树脂→地沥青质C、地沥青质→油分→树脂D、油分→地沥青质→树脂第二单元无机胶凝材料二、选择题C 1．水泥熟料中水化速度最快，28 d水化热最大的是________。
A、C3SB、C2SC、C3AD、C4AFA 2．以下水泥熟料矿物中早期强度及后期强度都比较高的是________。
A、C3SB、C2SC、C3AD、C4AFB 3．水泥浆在混凝土材料中，硬化前和硬化后是起________作用。
A、胶结B、润滑和胶结C、填充D、润滑和填充A 4．石灰膏在储灰坑中陈伏的主要目的是________。
A、充分熟化B、增加产浆量C、减少收缩D、降低发热量B 5．浆体在凝结硬化过程中，其体积发生微小膨胀的是________作用。
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。
功能高分子复习资料
功能高分子—上篇—李晓东篇第一章功能高分子材料总论I 功能高分子材料概述★什么是功能高分子材料？高分子主链上或支链上加上一种或几种具有某些特殊性质的基团，使它能在光、电、磁、阻燃和耐高温等性能方面有特殊的性质，对物质的能量和信息具有传输、转化或贮存的作用。
★功能高分子材料如何分类？①按照性质和功能分为：反应型高分子、光敏高分子、电活性高分子、膜型高分子功能、吸附性高分子、高性能工程材料、高分子智能材料；②按照用途分为：医用高分子、分离用高分子、高分子化学反应试剂、高分子染料。
II功能高分子材料的结构与性能的关系★功能高分子的结构层次如何划分？元素组成、官能团结构、链段结构、微观构象结构、超分子结构和聚集态、宏观结构。
（由微观到宏观）★功能高分子材料的构效关系指什么？结构的变化产生性能变化之间的关系★官能团的性质与聚合物功能之间有什么关系？I.功能高分子的性质主要取决于所含的官能团；II.功能高分子的性质取决于聚合物骨架与官能团的协同作用；III.官能团与聚合物不可区分；IV.官能团在功能高分子中起辅助作用。
（骨架作用越来越大）★聚合物骨架有何作用？I.溶解度下降效应；II.机械支撑作用；III.模板效应；IV.稳定作用；V.其他作用。
★简述聚合物骨架的种类和形态。
主要有线性聚合物、分支聚合物、交联聚合物：I.以聚乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚等为代表的饱和碳链型聚合物；II.以聚酯、聚酰胺骨架为代表的聚合物；III.以多糖和肽链为代表的大分子；IV.以聚吡咯、聚乙炔、聚苯等为主链带有线性共轭结构的聚合物；V.以聚芳香内酰胺为主链的梯形聚合物。
★简述高分子材料与功能相关的性质。
①聚合物的溶胀和溶解性质(溶剂分为两性溶剂、溶胀剂和非溶剂。
其交联度和溶胀度成反比主要是因为交联度越大，网隙率越小，溶剂越难渗入)②聚合物的多孔性；③聚合物的渗透性；④功能高分子的稳定性（机械稳定性和化学稳定性）。
III功能高分子材料的制备策略★简述功能高分子材料的制备的常用方法。
功能高分子材料 练习题
5-3功能高分子材料练习题一、选择题1．下列物质中不属于新型有机高分子材料的是()A．高分子分离膜B．液态高分子材料C．生物高分子材料D．工程材料PVC管答案：D2．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是()A．分离工业废水，回收废液中的有用成分B．食品工业中，浓缩天然果汁，乳制品加工和酿酒C．将化学能转换成电能，将热能转换成电能D．海水淡化答案：C点拨：A、B、D均是功能高分子分离膜的应用范围，而C中将化学能转换为电能的应是传感膜，将热能转换成电能的是热电膜。
3．具有单双键交替长链(如…—CH===CHCH===CHCH===CH—…)的高分子有可能成为导电塑料。
2000年诺贝尔(Nobel)化学奖即授予开辟此领域的3位科学家。
下列高分子中可能成为导电塑料的是() A．聚乙炔B．聚乙烯C．聚丁二烯D．聚苯乙烯答案：A点拨：聚乙烯、聚苯乙烯的结构中不含双键；聚丁二烯的结构中也不存在单双键交替；乙炔的加聚产物聚乙炔中存在单双键交替。
4．下列有关功能高分子材料的用途的叙述中，不正确的是() A．高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠B．离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C．医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官D．聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水淡化答案：D点拨：聚乙炔膜是导电高分子材料，主要用于制造电子器件。
5．聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等特点。
下面是聚丙烯酸酯的结构简式，它属于()①无机化合物 ②有机化合物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物A ．①③④B ．①③⑤C ．②③⑤D ．②③④答案：C点拨：聚丙烯酸酯类是由丙烯酸酯经加聚反应得到的：n CH 2===CH —COOR ――→催化剂，可见，聚丙烯酸酯类属有机化合物、高分子化合物、共价化合物。
6．我国科学家前不久成功地合成了3 nm 长的管状碳纳米管。
功能高分子材料复习提要
功能高分子材料复习提要（答案仅供参考）一．名词解释：1．功能高分子材料：指与常规聚合物相比，除了具有一定的力学性能之外，还具有特定功能(如导电性、光敏性、催化性、化学活性和生物活性等)的高分子材料。
2．功能高分子材料化学：以功能高分子材料为研究对象，研究它们的结构和组成、物理化学性质、制备方法及其应用的科学，就称为功能高分子材料化学。
3．结构型功能高分子材料：是指在大分子链中具有特定功能基团的高分子材料，这种材料所表现的特定功能是由于高分子本身的结构因素决定的。
4．复合型功能高分子材料：是指以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能(如导电、导磁等)的其它材料进行复合而制得的功能材料。
5．渗透系数：是指在单位时间、单位膜面积通过的被测物与单位膜厚度所施加的驱动力的比值。
6．高分子骨架的邻位效应：在功能高分子材料中，高分子骨架上邻近功能基团的一些结构和基团对功能基的性能具有明显的影响力，这种作用称为高分子的邻位效应。
7．高分子骨架的模板效应：模板效应是指利用高分子骨架的空间结构，包括构型和构象，在其周围建立起特殊的局部空间环境，在有机合成和其他应用场合提供一个类似于工业上浇铸过程中使用的模板的作用。
8．聚合物的半透性：指聚合物对某些气体或液体有一定透过性，而对另外一些物质没有透过性，或者透过性很小。
9．一次功能：指向材料输入的能量和从材料输出的能量同种形式时，即材料仅起能量传送作用时的这种功能称为一次功能。
10．二次功能：指向材料输入的能量和输出的能量不同形式时，即材料起能量转换作用时的这种功能称为二次功能。
11．功能高分子材料的多功能复合：将两种以上的功能高分子材料以某种方式结合，形成的新的功能材料具有任何单一功能高分子均不具备的性能，这一结合过程被称为功能高分子材料的多功能复合过程。
12．阳离子交换树脂：带有酸性基团(即可解离的反离子是H+或金属阳离子)，能与阳离子进行交换反应的称作阳离子交换树脂。
功能陶瓷复习题解答
1、举出3种以上的典型的超导陶瓷氧化物超导体,定义及其应用;LaBaCuo、SrBaCuo、NbBaCuo；2、说明Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ电容器陶瓷的典型材料、性能特点和用途;I类陶瓷主要用于高频电路中使用的陶瓷电容器;性能特点a:一般具有负温度系数,有时为正温度系数；b:介电常数较高为飞铁电电容陶瓷；c:温度系数值稳定且高频下及高温时具有低的介质损耗;典型材料：MgTiO3瓷;II类陶瓷主要用于制造低频电路中使用的陶瓷电容器;性能特点：a:介电常数值高4000-8000b:温度稳定性好；c:居里点在工作温度范围内且能方便的调整;典型材料：BaTiO3系、反铁电系; III类陶瓷介质的半导体主要用于制造汽车、电子计算机等电路中要求体积非常小的电容器,性能特点a:介电常数非常大7000-几十万以上b:主要用于低频下典型材料：半导化BaTiO33、何为铁电陶瓷 BaTiO3铁电陶瓷老化的含义是什么是一类在某一温度范围内具有自发极化且极化强度随电场反向而反向,具有与铁磁回线相仿的电滞回线的陶瓷材料老化意义：铁电陶瓷烧成后其介电常数和介电损耗随时间的推移而逐渐减少4、BaTiO3陶瓷有哪几种晶型相变画出BaTiO3陶瓷的介电常数-温度特性曲线示意图;立方相、四方相、斜方相和三方相；5、何谓移峰效应和压峰效应改性加入物可以有效的移动居里温度,即移动介电常数的居里峰,但对介电常数的陡度一般不呈现明显的压抑作用,这时所引起的效应为移峰效应；有的改性加入物可使介电常数的居里峰受到压抑并展宽所引起的效应为压峰效应;6、为什么BaTiO3陶瓷最适合做低频电容器介质由于频率f升高,ε降低,Tanδ升高性能恶化,所以要在低频下使用由于新畴的成核与生长需要一定的时间内,所以ε和f有关;损耗产生的原因是：1、电畴运动：畴壁运动是克服杂质、气孔、晶界的摩擦阻力；2、自发极化反转时;伴随着集合形变的换向,必须克服晶胞间与晶粒间应力作用的反复过程;都要消耗电场能,并以热的形式相空间散逸;反转愈剧烈,次数愈频繁,则Tanδ愈大;7、BaTiO3,PbTiO3,SrTiO3为什么具有铁电性它们为什么具有不同的居里温度其居里点分别是多少BaTiO3,PbTiO3,SrTiO3具有铁电性的原因：这三种化合物都属于钙钛矿结构;由A与O离子共同作立方密堆积,B离子处于O八面体中心,所有BO6八面体共顶点联结,当温度低于Tc时,B离子偏离八面体中心而产生离子位移极化,从而使B－O线上的O2－离子产生电子位移极化,互相耦合,使内电场Ei↑→BO6八面体沿B－O线方向伸长,另外两方向收缩,带动相邻BO6八面体在相同方向极化→电畴;2Tc是自发极化稳定程度的量度;Tc反映了B4＋偏离氧八面体中心后的稳定程度高低,B－O间互作用能较大,需要较大的热运动能才能使B离子恢复到对称平衡位置,从而摧毁晶体的铁电性铁电相→顺电相,因此Tc高;反之亦然;3120、490、—250;8、对BaTiO3电容器的要求如何在使用温度范围内,具有尽可能高的介电常数,尽可能低的介电常数变化率或容量变化率,尽可能高的Ej,尽可能低的tgδ ,介电常数随交直流电场的变化尽可能小和尽可能小的老化率;9、BaTiO3陶瓷为什么要在采用氧化气氛下烧结保持氧化气氛防止由于还原气氛使部分Ti4+转化为Ti3+产生氧空位从而导致BaTio3陶瓷介质的电性能恶化,损耗显着增加10、简述BaTiO3陶瓷产生半导化途径和机理;1原子价控制法施主掺杂法,用离于半径与Ba2+相近的La3+、Y3+、Sb3+等三价离子置换Ba2+离子;用离于半径与Ti 4+相近的Nb5+ 、Ta5+等五价离子置换Ti 4+离子.在室温下,上述离子电离而成为施主,向BaTiO3提供导带电子使部分Ti4++e→Ti3+,从而ρV下降102Ωcm,成为半导瓷;2强制还原法,BaTiO3陶瓷在真空、惰性气氛或还原气氛中烧成时,将生成氧空位而使部分Ti4+→Ti3+,可制得ρv为102~106Ω·cm 的半导体陶瓷;3AST法,当材料中含有Fe、K等受主杂质时,不利于晶粒半导化;加入SiO2或AST玻璃Al2O3·SiO2·TiO2可以使上述有害半导的杂质从晶粒进入晶界,富集于晶界,从而有利于陶瓷的半导化;4对于工业纯原料,原子价控制法的不足,对于工业纯原料,由于含杂量较高,特别是含有Fe3+、Mn3+或Mn2+、Cu+、Cr3+、Mg2+、Al3+K+、Na+等离子, 它们往往在烧结过程中取代BaTiO3中的Ti4+离子而成为受主,防碍BaTiO3的半导化;11、高频电容器陶瓷产生高介电系数的原因;金红石型和钙钛矿型结构的陶瓷具有特殊的结构,离子位移极化后,产生强大的局部内电场,并进一步产生强烈的离子位移极化和电子位移极化,使得作用在离子上的内电场得到显着加强,故ε大; 钛酸锶铋也是利用SrTiO3钙钛矿型结构的内电场,而加入钛酸铋等,使之产生锶离子空位,产生离子松弛极化,从而使ε增大;12、说明金红石电容器陶瓷在生产和使用中应该注意的问题;1、防止sio2杂质的引入2、由于Tio2可塑性差,坯料还需要适当的陈腐时间,是氧化钛水解提高了可塑性3、严格控制烧结温度4、严格控制气氛保证氧化气氛烧结因为tio2高温下发生分解,Nb5+/Sb5+存在会是Tio2还原5、Tio2陶瓷电容器使用银电极且长期在高温和直流电场下工作时会发生电化学反应使Ti4+被还原为Ti3+直流老化是金红石陶瓷性能恶化;13、什么是介电常数的温度系数αε说明高频电容器陶瓷介电系数的温度系数不同的原因;何谓温度补偿电容器陶瓷和温度稳定电容器陶瓷,有何应用为什么在高频稳定电容器陶瓷钛酸镁瓷加入钛酸钙可以调节αε有什么实际意义1介电常数温度系数：在一定温度范围内,温度每升高一摄氏度时介电常数的相对平均变化率;2实际意义：正钛酸镁和偏钛酸镁都有小的正αε,其与负的αε,晶相钛酸钙适当配比,制的具有系列αε,的瓷料14、微波介质陶瓷的性能要求如何有何意义按其介电常数分类有哪些列出以上典型的陶瓷材料体系,说明其应用背景;微波介质陶瓷MWDC：是指应用于微波频段主要是UHF/SHF频段,300MHz—300GHz电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷;它在微波器中作介质谐振器;15、性能特点：高介电常数,高品质因数,近零的谐振频率温度系数;工作稳定,不产生漂移;16、介电常数分类：1高介电常数,低品质因数BaO-稀土-TiO2 1-3GHz2中介电常数,中品质因数BaO-TiO2系和Ba2Ti9020 3-10GHz3低品质因数,高品质因数;BZT>10GHz 应用背景：高介电常数f1-3GHz用于移动通信；中介电常数f3-10GHz用于卫星基站；低介电常数f>10GHz 用于卫星雷达;17、15、说明微波介质陶瓷的低温烧结工艺的方法和特点,其说明其意义;方法：1加助烧剂低软化点玻璃、低熔点氧化物陶瓷2湿化学方法制备超细粉纳米颗粒3采用燃烧温度本来就很低的燃料;意义：MLCC使多层陶瓷电容器,它用铅-钯做电极,成本高,是高温共烧,而为了降低成本,采用Ltcc,用纯银是低温共烧16、何谓MLCC说明其特点和应用;简述MLCC的制造工艺; MLCC独石电容器是印有内电极的陶瓷膜以一定方式重叠形成的生胚经共同烧结后形成一个整体的“独石结构”;特点：体积小、比容大、等效串联电阻小、无极性、固有电感小、抗湿性好、可靠性高等优点;可有效缩小电子信息终端产品尤其是便携式产品的体积和重量,提高产品可靠性,顺应了IT 产业小型化、轻量化、高性能、多功能的发展方向;应用：大量用于混合集成电路中作为贴装元件和其他对可靠性要求较高的小型化电子设备中;MLCC独石电容器生产工艺：17、简述含铋层状结构化合物系的MLCC的性能特点;18、分析添加PbTiO3和Bi2O3的PbMg1/3Nb2/3O3系陶瓷的组成和性能;19、什么是PZT陶瓷何谓PZT压电陶瓷准同型相界MPB PZT陶瓷：PbZrO3和PbTiO3的结构相同,Zr4+与Ti4+的半径相近,两者可形成无限固溶体,可表示为PbZrxTi1-xO3,简称PZT 瓷;PZT压电陶瓷准同型相界MPB：四方铁电相和三方铁电相的共存区域,其电畴的极化方向为两相极化方向之和;20、为什么PZT压电陶瓷中PbZrO3含量在53％mol时Zr/Ti=53/47时,压电性能最好三元系压电陶瓷PMN-PT-PZ的组成如何相对于二元系压电陶瓷,有何特点随着Zr含量的增加,铁电相变得越来越不稳定,当Zr含量超过一定限度是Ti大于53/47就发生了质变,出现了菱面结构;同样,随着Ti含量的增加,菱面结构显得越来越不稳定;在Zr/Ti小于53/47便出现四方结构;所以说在Zr/Ti=53/47时,PZT压电陶瓷的压电性能最好;三元系电陶瓷PMN-PT-PZ的组成为PbMg1/3Nb2/3瓷相比,其易烧结,铅挥发少,相界由PZT的点扩展为线,性能可有更大的选择余地;21、何谓软性添加物和硬性添加物它们对材料的性能和烧结工艺有哪些影响“软性”添加物是指加入这些添加物后能使矫顽场强EC↓,因而在电场或应力作用下,材料性质变“软”;“硬性”添加物是指加入这些添加物后能使陶瓷的介电常数,介电损耗,体积电阻率,弹性柔性系数和压电性能能降低;“软件”添加物对材料的性能和烧结工艺的影响：ε、s、tg δ、ρυ和Kp增大;Qm和Ec变小,电滞回线近于矩形;老化性能好;颜色浅,多为黄色;“硬性”添加物对材料的性能和烧结工艺的影响：使ε、tgδ、ρv、s和压电性能Kp↓；使Qm↑,Ec↑,极化和去极化作用困难且颜色较深;22、压电陶瓷制备工艺中为什么要人工极化对于铁电陶瓷来说,虽然各晶粒都有较强的压电效应,但由于晶粒和电畴分布无一定规则,各方向几率相同,使∑P=0,因而不显压电效应,故必须经过人工预极化处理,使∑P≠0,才能对外显示压电效应;23、简述锂离子电池的结构;锂离子电池有哪些特性24、目前锂离子电池的正极材料有哪几类各有什么优缺点锂离子电池的正极材料可分为：层状结构材料LiCoO2,其特点为：合成方法比较简单；工作电压高,充放电电压平稳,循环性能好；实际容量较低,只有理论容量的一半；钴资源有限,价格昂贵；钴毒性较大,环境污染大; 层状结构材料LiNiO2,其特点为：相对于LiCoO2而言,镍的储量比钴大,价格便宜,而且环境污染小;缺点：制备困难；结构不稳定,易生成Li1-yNi1+yO2;使得部分Ni位于Li 层中,降低了Li离子的扩散效率和循环性能; 尖晶石结构材料LiMn2O4,其特点为：电化学性能好、成本低、资源丰富以及无毒性; 橄榄石型结构材料LiFePO4,其特点为：1优异的安全性能2优异的循环稳定性,8000次高倍率充放电循环,不存在安全问题;3适于大电流放电;温度越高材料的比容量越大;4成本低,环保;5较高的动力学和热力学稳定性;存在的主要问题1结构中没有连续直接的锂离子通道,使得离子迁移率低;2结构中没有连续的FeO6八面体网络,电子只能依靠Fe-O-Fe传导,导电率低25、什么是PTC陶瓷简述BaTiO3陶瓷产生PTC效应的条件和半导化途径; PTC陶瓷：是指陶瓷的电阻率随温度升高而增加的陶瓷;BaTiO3陶瓷产生PTC效应的条件：只有晶粒充分半导化,晶界具有适当绝缘性的BaTiO3系陶瓷才有显着的PTC效应;半导化途径：采用施主掺杂半导化,使晶粒充分半导化；采用氧化性气氛烧结,使晶界及其附近氧化,呈现适当的绝缘性;26、什么是压敏陶瓷简要说明 ZnO压敏陶瓷的压敏机理;压敏陶瓷是指电阻值与外加电压成显着的非直线性关系的陶瓷;压敏机理：半导化ZnO压敏陶瓷中德掺杂物氧化物使晶界有深能级陷阱,即表面态能级;27、SnO2气敏陶瓷为什么希望获得超细的粉料说出4种制备超细SnO2方法;因为SnO2粉料越细,其比表面就越大,对待测气体就越敏感;制备超细SnO2方法：用锡盐制SnO2；在空气中加热Sn,氧化而成SnO2；利用气态Sn和等离子氧反应制超细SnO2；利用SnCl4水解制SnO2;28、说明氧化锆导电陶瓷的导电机理;简述其氧气敏原理及应用;导电机理：氧浓差电池二价或者三价金属离子置换四价锆离子,产生氧空位,氧空位的产生是氧空位作为载流子形成电导;氧气敏基本原理：形成氧浓差,在氧气扩散的条件下氧空位作为载流子形成电导；应用：在工业中使用可燃气体作原料时常用它报警和实施控制,如ZrO2/TiO2,传感器可检测汽车发动机和发电厂锅炉排气中氧的浓度,以控制空气燃料比空燃比A/F等用途29、何谓SOFC画简图说明SOFC的结构,简述SOFC的工作原理;SOFC：固体氧化物燃料电池；SOFC的结构：主要有固体电解质、阳极和阴极组成;工作原理：当空气穿过阴极材料时,由于受到催化发应发生电化学反应：1/2O2+2e﹣→O2-所产生的阳离子电导的固体电解质材料传到阳极,在界面上发生电化学反应,从而产生电子,电子经阳极经外循环电路传输到阴极,从而产生电流;30、SOFC的结构对材料有何性能要求其常用材料有哪些有何性能特点性能要求：要求其具有非常高德阳离子电导率,而电子电导率应极小,要有开放式的结构,必须是致密的,具有高度的气密性;常用材料：电极材料、连接体材料和密封材料;性能特点：1电极材料：很好的电子电导率；多孔性；不与电解质材料反应,热膨胀系数要尽可能接近；阴极材料应具有一定的离子导电率,对O2具有良好的电化学活性;2连接体材料：具有很好的抗高温氧化性和良好的导电性及匹配的热膨胀系数；3高温无机密封材料：具备高温下密封性好、稳定性高以及与固体电解质和连接板材料热膨胀兼容性好等特点;31、软磁铁氧体有哪些特性常见材料有哪些体系硬磁铁氧体有哪些特性常见材料有哪些体系制备各向异性的硬磁铁氧体有什么意义如何制备软磁铁氧体的特性：品种最多,应用最广；在较弱的磁场作用下,很容易被磁化也容易被退磁；起始磁导率μ0高,相同电感量的线圈体积缩小；磁导率温度系数要小；矫顽力Hc要小；比损耗因素tgδ/ μ0要小,电阻率要高,减少损耗,适用于高频下使用;体系：尖晶石结构和平面型六角晶体结构磁铅石型的甚高频铁氧体;硬磁铁氧体的特性：被磁化后不易退磁,能长期保留磁性;残留磁感应强度Br较高~,矫顽力Hc高~；磁能积BHmax高6000~40000J/m3,高于高碳钢;材料体系：钡铁氧体、思铁氧体;32、铁氧体的晶体结构主要有哪些尖晶石、磁铅石、石榴石、钙钛矿型结构33、铁氧体粉料制备工艺有哪几种铁氧体单晶制备工艺有哪几种粉料：化学共沉淀法、氧化物球磨混合法、电解共沉淀法、盐类分解法、喷雾煅烧法；单晶：布里兹曼法熔盐法、提拉法、水热合成法、熔融法34、低介装置瓷对性能有何要求说明其典型材料和应用;要求：1绝缘电阻高室温,ρv＞1012Ω·cm 和高介电强度＞10kv／mm ;以减少漏导损耗和承受较高的电压;2 εr小＜9,可减少不必要的分布电容值,避免在线路中产生恶劣的影响;εr越小,tgδ也越小;低介装置瓷;3高频电场下的tgδ要小2~90×10-4 ,tgδ大会造成材料发热和附加的衰减现象;4较高的机械强度:ζbb=45~300MPa ；ζb=400~2000MPa5良好的化学稳定性;6特殊要求：高频装置瓷要求膨胀系数小,热导率高,抗热冲击;集成电路基片要求高导热系数,合适的膨胀系数、平整、高表面光洁度及易镀膜或表面金属化;典型材料：氧化物单元和多元和非氧化物氮化物为主;多晶和单晶人工合成云母、人造蓝宝石、尖晶石、BeO及石英矿物：块滑石、高铝瓷、钡长石、莫来石瓷、镁橄榄石瓷、堇青石瓷等;应用：电子陶瓷领域的结构陶瓷,用于电子技术、微电子技术和光电子技术中起绝缘、支撑、保护作用的陶瓷装置零件、陶瓷基片以及多层陶瓷封装等的瓷料;35、说明滑石瓷生产和使用中容易出现的问题和原因;问题：老化、开裂、烧结温区过窄；老化的原因：原顽辉石≡斜顽辉石→{密度↑体积↓}→内应力↑→微裂纹、白斑→老化；开裂的原因：内因层状结构各向异性收缩各向异性外因成型过程中的定向排列晶粒结构定向排列密度各向异性36、高导热晶体应具备哪些结构特点典型材料有哪些说明AlN瓷的性能特点和应用;结构特点：共价键很强;结构基元的种类较少单质晶体或二元化合物,原子量或平均原子量较低;非层状结构;高纯和足够致密的材料,同时晶粒应发育良好,并把结构缺陷降到最低限度.典型材料：金刚石昂贵、石墨电子电导、六方BN昂贵、SiC难烧结,需热压、BP对杂质敏感、BeO、AlN;性能特点：Al-N共价键强,平均原子量,热导率高；热膨胀系数与半导体Si接近具有高的绝缘电阻和抗电强度介电常数低,介质损耗小；机械强度高；适合于流延成型工艺；AlN陶瓷的毒性不如BeO瓷;应用：在集成电路、光发射二极管、激光二极管、激光器、电力电子模块、磁流体发电等领域获得广泛的应用37、陶瓷透明化的措施有哪些1采用活性高、细,烧结性好的高纯粉料,常用化学共沉法制备;2适当的添加物：晶界偏析,抑制晶界迁移,排除气孔；液相烧结,促进陶瓷致密化；3烧结温度、时间、气氛：气孔的消除；4减小光学各向异性：将居里温度降至室温38、传统氧化铝陶瓷基片的问题有哪些说明LTCC基片的优点和基本特性;说明LTCC的材料体系;问题氧化铝瓷烧结温度高,只能选择难熔金属Mo、W等作为电极,易导致下列问题：①需在还原气氛中烧结②Mo、W电阻率较高,布线电阻大,信号传输易造成失真,增大损耗,布线微细化受到限制③介电常数偏大约,增大信号延迟④热膨胀系数×10-6/℃与硅×10-6/℃不匹配;优点：不仅可以与Au、Ag、Cu等低电阻率金属同时烧结,且有利于将电阻、电容、电感等无源元件同时制作在基板内部,使产品小型、轻量化;基本特性：高电阻率低介电常数低介电损耗基片的热膨胀系数接近硅的热膨胀系数,减少热应力；高的热导率,防止多层基板过热；足够高的机械强度；化学性能稳定;LTCC的材料体系：结晶玻璃系、玻璃陶瓷复合系、氧化铝中添加物系、单相陶瓷系。
功能材料名词解释复习题
名词解释复习题磁致伸缩效应：是指铁磁体在被外磁场磁化时，其体积和长度将发生变化的现象。
巨磁阻效应：是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。
异质结：两种不同的半导体相接触所形成的界面区域。
超晶格材料是两种不同组元以几个纳米到几十个纳米的薄层交替生长并保持严格周期性的多层膜，事实上就是特定形式的层状精细复合材料。
超晶格：如果势垒层很薄，相邻阱之间的耦合很强，原来在各量子阱中分立的能级将扩展成能带(微带)，能带的宽度和位置与势阱的深度、宽度及势垒的厚度有关，这样的多层结构称为超晶格。
量子阱：是指由2种不同的半导体材料相间排列形成的、具有明显量子限制效应的电子或空穴的势阱。
气敏陶瓷：是用于吸收某种气体后电阻率发生变化的一种功能陶瓷。
压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。
当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。
正压电效应：是指当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
逆压电效应：是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象。
热释电效应：在某些绝缘物质中，由于温度的变化引起极化状态改变的现象。
铁电效应：是指材料的晶体结构在不加外电场时就具有自发极化现象，其自发极化的方向能够被外加电场反转或重新定向。
光生伏特效应：是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。
光电导效应：是辐射引起半导体材料电导率变化的现象。
形状记忆效应：是指具有一定形状的固体材料,在某种条件下经过一定的塑性变形后,加热到一定温度时,材料又完全恢复到变形前原来形状的现象。
热敏陶瓷：PTC是一种具有正温度系数的半导体陶瓷元件、NTC是指具有负温度系数的半导体陶瓷元件、CTR是电阻在某特定温度范围内急剧变化的热敏电阻。
第九章 建筑功能材料 综合复习资料及参考答案
第九章建筑功能材料一、选择题1、中空玻璃属于其中的一种。
A 饰面玻璃B 安全玻璃C 功能玻璃D 玻璃砖2、土木工程材料的防火性能包括＿＿。
①燃烧性能②耐火性能③燃烧时的毒性④发烟性⑤临界屈服温度。
A ①②④⑤B ①②③④C ②③④⑤D ①②③④⑤3、建筑结构中，主要起吸声作用且吸声系数不小于＿＿的材料称为吸声材料。
A 0.1B 0.2C 0.3D 0.4二、是非判断题1、防火涂料一般由粘结剂、防火剂、防火隔热填充料及其它添加剂组成。
2、多孔吸声的主要特性是轻质、多孔，且以较细小的闭口孔隙为主。
3、釉面砖常用于室外装饰。
4、大理石宜用于室外装饰。
5、三元乙丙橡胶不适合用于严寒地区的防水工程。
三、填空题1、保温隔热材料，在施工和使用过程中，应保证其经常处于＿＿状态。
2、隔声主要是指隔绝＿＿声和隔绝＿＿声。
3、安全玻璃主要有＿＿和＿＿等。
四、名词解释五、问答题1、色彩绚丽的大理石特别是红色的大理石用作室外墙柱装饰，为何过一段时间后会逐渐变色、褪色？2、某绝热材料受潮后，其绝热性能明显下降。
请分析原因。
3、广东某高档高层建筑需建玻璃幕墙，有吸热玻璃及热反射玻璃两种材料可选用。
请选用并简述理由。
4、请分析用于室外和室内的建筑装饰材料主要功能的差异。
5、北方某住宅工地因抢工期，在12月涂外墙乳胶。
后来发现有较多的裂纹，请分析原因。
6、某住宅水池需选用防水材料，有两种防水涂料可供选择：A、沥青基防水材料B、水泥基防水涂料7、传统建筑防水材料与新型建筑防水材料有何区别?8、广州地铁坑口站二层站厅拱顶采用阻燃轻质吸声材料喷粘，该材料为碎纸、废棉絮等经防火和防虫处理制成。
使用该材料后声环境大为改善，且经热工测试，当屋顶外壁温度较高时，室内温度较喷粘前降低。
请分析原因。
9、吸声材料与绝热材料的气孔特征有何差别？六、计算题第九章参考答案一、选择题1、 C2、B3、B二、是非判断题1、对2、错3、错4、错5、错三、填空题1、干燥2、空气固体3、钢化玻璃夹层玻璃四、问答题1、答：大理石主要成份是CaCO3，当与大气中的SO2接触会生成硫酸钙，使大理石变色，特别是红色大理石最不稳定，更易于反应从而更快变色。
建筑材料复习材料(整合规范标准答案版)
第一篇试题第一单元绪论二、填空题1．根据建筑材料的化学成分，建筑材料可分为无机材料有机材料复合材料三大类。
2．根据建筑材料在建筑物中的部位或使用功能，大体可分为建筑结构材料建筑功能材料墙体材料三大类。
3．建筑材料的技术标准主要包括材料的质量要求检验方法两方面的内容。
三、单项选择题1．以下哪种材料不属于常用的三大建筑材料（）。
A、水泥B、玻璃C、钢材D、木材2．以下不是复合材料的是（）。
A、混凝土B、灰砂砖C、铝合金D、三合板3．目前，（）是最主要的建筑材料。
A、钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土B、建筑塑料C、铝合金材料D、建筑陶瓷第二单元建筑材料的基本性质一、名词解释1．材料的空隙率材料空隙率是指散粒状材料在堆积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率2．材料的堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量3．材料的强度是指材料在外界荷载的作用下抵抗破坏的能力4．材料的耐久性是指材料在周围各种因素的作用下，经久不变质、不破坏，长期地保持其工作性能的性质。
二、填空题1．材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，是一定值，只与材料的组成成分与结构有关。
2．材料的表观密度是指（块体）材料在自然状态下单位体积的质量3．材料的吸水性是指材料在浸水状态下吸入水分的能力。
对选定的材料而言，吸水率是一定值。
4．材料的吸湿性是指材料在空气中吸收水分的性质。
对选定的材料而言，含水率是一不定值，与大气的温、湿度等因素有关。
5．材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的冻融循环次数来表示。
6．水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为亲水性；水滴在材料表面不会展开而呈近视球形，这种性质称为憎水性。
憎水性材料是较好的防水材料。
7．材料的抗渗性是指材料抵抗压力液体渗透的能力的性质。
混凝土等的抗渗性常用抗渗等级表示。
S6（P6）表示该材料最大能抵抗的水压力为0.6MPa。
功能材料
8.什么是光电材料？
光电材料是能把光能转变为电的一类能量转换功能材料。主要有光电子发射材料、光电导材料和光电动势材料。
（1）光电子发射材料：光电子发射材料又称之为外光电效应材料。当光照射到材料上，光被材料吸收产生发射电子的现象称为光电子发射现象。具有这种现象的材料称为光电子发射材料。
（2）光电导材料：受光辐射电导急剧上升的现象称为光电导现象。具有此现象的材料叫光电导材料。
（3）光电动势材料：在光照下，半导体p－n结的两端产生电位差的现象称为光生伏特效应。具有此效应的材料叫光生伏特材料，又称光电动势材料。
9.画出软磁、硬磁、磁头、磁记录介质和矩磁材料的磁化曲线和磁滞回线？并说明其意义？
（4)磁记录介质材料：矫顽力Hc适当高；磁滞回线矩形比高，即Br/Bs高；饱和磁感应强度Bs高。
（5）矩磁材料：磁滞回线矩形比高，即Br/Bs高；矫顽力Hc低；磁滞损耗低。
磁滞回线和磁化曲线见资料与书上。
10.透光材料种类及优缺点？
透光材料包括透可见光（波长0.39~0.76μm）、红外光（波长1~1000μm）和紫外光（波长0.01~0.4μm）的材料。透可见光的材料常用的有玻璃和高聚物两大类。
（3）临界电流密度Jc。当超导电流超过某临界值Jc时，也可使金属从超导态恢复到正常态。Jc称为临界电流密度，临界电流密度Jc本质上是超导体在产生超导态时临界磁场的电流。
（4）Meissner（迈斯纳）效应。处于超导态的材料，不管其经历如何，磁感应强度始终为零。超导体是一种抗磁体。因此具有屏蔽磁场和排除磁通的功能。
16.用能带结构解释激光工作原理？
功能高分子材料复习题答案
第一章？1功能高分子材料的特点：？①产量小，产值高，制造工艺复杂？②有与常规聚合物明显不同的物理化学性能，并具有某些特殊功能？③既可以单独使用，也可与其它材料复合制成构建，实现结构/ 功能一体化？一次功能：向材料输入的信息能量与从材料输岀的信息能量属于同一种形式，即材料仅起能量和信息传递作用时，称这种功能为一次功能？二次功能：材料输入和输出的能量具有不同形式，材料其能量转化作用，这种功能称二次功能2功能材料的分类：①按功能分类：物理功能高分子，化学功能高分子，生物功能和医用高分子，其它功能高分子？②按性质和功能分类：反应型高分子材料，光敏型高分子材料，电活性高分子材料，膜型高分子材料，吸附性高分子材料，高性能工程材料, 医用高分子材料，其他功能高分子材料？3制备：化学法：？①功能型小分子高分子化②已有通用高分子材料功能化?????????物理法：①聚合物包埋法？②已有通用高分子材料的功能化的物理方法：小分子高分子共混等??③功能高分子在读功能化的物理方法？表征途径：红外，X射线衍射，透射电镜，扫描电镜第二章1离子交换树脂功能：离子交换功能，催化功能，吸附功能，脱水功能，脱色功能应用：水处理，坏境保护，海洋资源利用，冶金工业，原子能工业，食品工业，化学合成2絮凝剂特点：用量少，ph适用范围广，受盐类及坏境影响较小，污泥量少，处理高效，应用广，天然絮凝剂基本元素，易老化降解，不造成二次污染作用原理：①带电絮凝剂可与带反电荷的微粒使电荷中和，降低双电层厚度使碰撞增加②一个分散微粒可以同时吸附两个以上的高分子链，在高分子链间起吸附架桥作用，由高分子链包覆使微粒变大，加速沉降③一个高分子链也可同时吸附两个以上微粒，高分子乐意在多出与微粒结合—同下降影响因素：①分子链结构的影响②悬浮体系的性质：固体微粒种类、粒径、电量、含量，介质ph值，温度③使用方法影响3高吸水性树脂吸水机理：因为其具有天然或合成的高分子电解质三维交联结构，首先由于树脂中亲水基团与水形成氢键，产生相互作用，水进入树脂而使其溶胀，但交联构成的三维结构又阻止树脂的溶解，此后，吸水后高分子中电解质形成离子相互排斥而导致分子扩展，同时产生的由外向内的浓度差又使得更多的水进入树脂，是树脂的三维结构扩展，但是交联结构又阻止其扩展继续，最后扩展和阻止扩展力达到平衡，水不再进入树脂内，热吸附的水也被保持在书之内构成了含有大量水的凝胶状物质。
材料科学考试试题
材料科学考试试题
1. 问答题
1.1 介绍金属晶体的晶体系和点阵结构。
1.2 什么是晶体缺陷？列举并简要描述几种常见的晶体缺陷。
1.3 什么是金属材料的弹性变形？它的原理是什么？
2. 简答题
2.1 请解释热处理对金属的影响以及其应用。
2.2 介绍金属材料的断裂方式及其相关理论。
2.3 什么是塑性变形？请说明金属材料的塑性变形机制。
3. 计算题
3.1 某一种金属的密度为7.87 g/cm³，原子量为63.55。
计算该金属的晶格常数。
3.2 一个长度为2 cm，宽度为1 cm，高度为0.5 cm的金属样品，
质量为10 g。
以该金属的密度和弹性模量，计算其Young氏弹性模量。
3.3 一个拉伸试验样品的长度为200 mm，直径为10 mm，抗拉强
度为400 MPa。
计算其屈服强度。
4. 综合题
4.1 请以金属焊接为例，说明材料科学在工程应用中的重要性。
4.2 分析金属材料的导热性能和导电性能与其晶体结构的关系。
4.3 以金属腐蚀为例，探讨材料科学在延长金属材料使用寿命中的应用。
以上为材料科学考试试题，希望能够全面展示学生对材料科学基础知识的掌握和应用能力。
祝考生取得优异的成绩！。
功能材料复习题
功能材料复习题导语：功能材料是指具有特定功能的材料，常常应用于各种领域，如医学、电子、能源等。
对功能材料的学习和掌握对于进一步提高自己的专业能力具有重要意义。
下面是一些关于功能材料的复习题，请试着回答这些问题，巩固你对功能材料的理解。
一、单项选择题1. 功能材料的特点不包括哪项？A. 具有特定的物理、化学性能。
B. 可以用于制备功能器件。
C. 通常具有一定的结构拓扑。
D. 只能应用在电子领域。
2. 下列哪种材料不属于功能材料？A. 纳米材料。
B. 高分子材料。
C. 金属材料。
D. 无机材料。
3. 以下哪种功能材料可以实现超导现象？A. 超薄金属薄膜。
B. 半导体材料。
C. 铁磁材料。
D. 金属材料。
4. 下列哪种功能材料可以应用于太阳能电池板？A. 光敏材料。
B. 磁性材料。
C. 铝合金材料。
D. 陶瓷材料。
5. 荧光材料可以通过什么方式激发发光？A. 电流。
B. 光照。
C. 磁场。
D. 水分子。
二、填空题1. 通过控制材料的___________，可以调节材料的电导率。
2. 金刚石是一种具有___________性能的材料。
3. 纳米材料通常具有比传统材料更高的___________比表面积。
4. 发光二极管的荧光层通常采用___________荧光材料。
三、简答题1. 简述功能材料在医学领域的应用及其意义。
2. 请举例说明能源领域中的功能材料及其应用。
3. 功能材料的制备方法有哪些？请简要描述其中的一种方法。
四、论述题功能材料在现代科技中扮演着重要角色，请论述其为人类社会发展带来的意义和挑战。
结束语：通过回答以上问题，希望能够帮助你加深对功能材料的理解和应用。
功能材料作为现代科技的重要组成部分，其研究和创新对于推动社会进步和经济发展具有重要意义。
希望你能够不断学习和探索，在功能材料领域有所突破和贡献。
材料科学基础——先进功能材料部分
先进功能材料复习题汇总一、名词解释和简答：1、均匀成核（书P228）：均匀形核：新相晶核是在母相中均匀地生成的，即晶核由液相中的一些原子团直接形成，不受杂质粒子或外表面的影响。
2、超塑性（书P216）：材料在一定条件下进行热变形，可获得延伸率达500％－2000％的均匀塑性变形，且不发生缩颈现象，材料的这种特性称为超塑性。
3、储存能（书P192）：塑形变形中外力所作的功除大部分转化成热之外，还有一小部分以畸变能的形式储存在形变材料内部。
这部分能量叫做储存能，其大小因形变量、形变温度，以及材料本身性质而异，约占总形变功的百分之几。
4、再结晶（书P197）：将冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状况，这个过程称之为再结晶。
5、伪共析: 亚（过）共析钢从单相奥氏体区冷却进入双相区时，以较快的速度冷却到ES 的延长线SE ’与GS 延长线SG ’以下，发生珠光体转变，因为这种组织成分不是共析成分，所以称为伪共析转变。
（By Baidu Baike ）6、平衡分配系数（书P290）：合金凝固时，要发生溶质的重新分布，重新分布的程度可用平衡分配系数表示。
定义为平衡凝固时固相的质量分数和液相质量分数之比，即。
7、调幅分解（书P272）：溶混间隙转变可写成L L1＋L 2，或，后者在转变成二相中，其转变方式可有两种：一种是通常的形核长大方式，需要克服形核能垒；另一种是通过没有形核阶段的不稳定分解，称为调幅分解。
8、非均匀形核（书P228）：新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附于液相中的杂质或外来表面形核。
9、形变织构（书P191）:在塑性变形中，随着形变程度的增加，各个晶粒的滑移面和滑移方向向主形变方向转动，使多晶体中原来取向互不相同的各个晶粒在空间取向上呈现一定程度的规律性，这种组织形态成为形变织构。
10、珠光体（书P285）：铁碳相图中，在727发生的共析转变：，转变产物是铁素体与渗碳体的机械混合物，称为珠光体。
功能材料专业练习题
功能材料专业练习题一、名词解释功能材料：纳米科学技术：溶胶-凝胶法：纳米材料表面效应：链节：平均分子量：团簇：CVD：二维纳米材料：共聚物和均聚物：二、选择题1、纳米（nm）是一个长度单位，它等于_______。
A.10-6米B.10-9米C.10-10米D.10-3米2、原子的直径在0.1～0.3nm之间，原子核的大小约几个费米（1fm=10-15m）。
人类的遗传物质DNA是纳米科学技术的重要研究对象，DNA螺旋结构的横向尺寸约为_______ 。
A. 1-3nmB. 3～5μmC. 100μmD. 200μm3、固体物质随着晶粒尺寸的细化，其熔点将表现出明显变化。
差热分析(DTA)实验表明，平均粒径为40nm的纳米铜粒子的熔点与同一种固体材料的熔点相比_______。
A. 降低了300℃左右B. 无明显变化C. 升高了300ºС左右D.由3000℃左右降到1000℃。
4、下述所列纳米材料制备技术或方法中，属于液相制备方法的是溶胶—凝胶法________ 。
A.激光诱导化学气相反应法B.电子束加热法C.高能球磨法D.溶胶－凝胶法（Sol-gel）5、1985年英国科学家克罗托（H.W.Kroto）和美国科学家柯尔（R.F.Curl）和斯莫利（R.E.Smalley）合作研究，共同发现了以C60为代表的富勒烯家族。
一个C60分子的结构类似于一个足球，它是由_______。
A.12个五边形和20个六边形组成的球体；B.20个五边形和12个六边形组成的球体；C.32个六边形组成的球体；D.32个五边形组成的球体。
6、升高温度，会导致聚合物熔体粘度的。
A不变 B 降低 C 增加7、阻燃剂颗粒可使阻燃材料的阻燃效果。
A 提高B 不变C减小8、高分子材料中的C-H化学键属于。
A、氢键B离子键C共价键9、同时改进塑料的流动性，减少或避免对设备的粘附，提高制品的表面光洁度助剂是______。
A .润滑剂 B.增塑剂C .防老剂 D.偶联剂10、增塑剂的用量一般不超过_______。
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第一章1晶面指数与面间距关系，根据晶面指数大小判断距离？密勒指数简单的晶面，如(100)\(110)，晶面上原子聚集密度较大，晶面之间的距离较大，结合力较弱，易分裂，这样的晶面为解离面。
2晶体成键方式？归纳饱和性与方向性？离子键：产生于正、负电荷之间的静电引力。
共价键：一对为两个原子所共有的自旋相反、配对的电子结构称为共价键。
共价键基本特点:饱和性和方向性。
饱和性: ⅣA-ⅥA族元素是共价键结合，共价键的最大数目符合8-N定则(N为原子的价电子数目).方向性: 原子总是在其价电子波函数最大的方向上形成共价键。
共价键特点：强结合，晶体有很高的熔点和硬度，导电性很弱，一般属于绝缘体或半导体。
金属键：电子为晶体共有，即原属于各原子的价电子不再束缚在原子上，可在整个晶体内运动(可视为离域的共价键).分子晶体的结合是依靠分子之间的作用力，这种作用力称为范德华力，其作用范围为0.2-0.5nm，一般不具有方向性和饱和性。
3晶体缺陷?点缺陷线缺陷面缺陷4金属导体，半导体，绝缘体，电性质与能带结构关系（用能带理论解释)？当大量原子构成固体时，电子能级结构发生很大变化，能级会极端密集，形成能带。
金属：①周期表中第一族元素的价电子都处于未被充满的带中，它们都是金属，这种能带称为导带。
②碱土金属由于其:s能带和较高的能带有交迭，价电子仍在不满的能带中参与导电，使其晶体具有金属的性质。
绝缘体: 价电子把价带填满，空带与价带之间存在一个较宽的禁带。
在非强电场作用下不会产生电流.半导体: 能带结构与绝缘体的能带相似，只是禁带较窄。
禁带宽度在2eV以下，通过热激发，把满带的电子激发到空带而具有导电能力。
由于热激发的电子数目随温度按指数规律变化，所以半导体的电导率随温度的变化也是呈指数的。
这是半导体的主要特征。
5 n型p型半导体概念？n型半导体: 在四价的硅单晶中掺人五价的原子，成键后，多余一个电子，其能级离导带很近，易激发。
这种多余电子的杂质能级称为施主能级。
这类掺人施主杂质的半导体称为n型半导体。
P型半导体: 在硅中掺人三价原子，成键后少一个电子，在距价带很近处，出现一个空穴能级。
这个空穴能级能容纳由价带激发上来的电子，这种杂质能级称为受主能级。
受主杂质的半导体称为P型半导体。
第二章1高分子空间异构体？全同(等规)立构体间同(间规)立构体无规立构体2高分子形状？线型、支链型、体型三种形状。
3线型、支链型、体型高分子在融化时的特点？线型、支链型的大分子彼此间是靠分子间力聚集在一起的。
因此加热可熔化，并可溶解于适当的溶剂中。
支链型大分子不易紧密堆砌，难于结晶或结晶度很低。
交联型聚合物可以看成是许多线型或支链型大分子由化学键连接而成的体型结构。
许多大分子键合在一起，已无单个大分子可言。
所以交联型聚合物既不能熔融，也不能溶解。
4聚合机理？区别？根据聚合机理，聚合反应被分为连锁聚合和逐步聚合两大类。
①连锁聚合反应连锁聚合反应的必要条件要有自由基、阴离子、阳离子等活性中心，整个聚合反应由链引发、链增长、链终止等几步基元反应组成。
链引发使活性中心形成，单体只能与活性中心反应而使链增长，彼此间不能反应。
活性中心破坏就是链终止，自由基聚合在不同的转化率下分离得到的聚合物的平均分子量差别不大，体系中始终由单体、高分子量聚合物所组成，没有分子量递增的中间产物。
②逐步聚合反应逐步聚合反应的特征是在低分子转变成高分子的过程中，反应是逐步进行的。
在反应早期，大部分单体很快聚合成二聚体、三聚体、四聚体等低聚体，短期内转化率很高；低聚体间继续反应，分子量缓慢增加，直至最后，分子量才达到较高的数值。
在逐步聚合全过程中，体系由单体和分子量递增的一系列中间产物所组成，中间产物的任何两个分子之间都能反应。
5数均分子质量和重均分子质量概念？①数均相对分子量数均分子量的物理意义为:各种不同分子量的分子分数与其对应的分子量乘积的总和。
②重均分子量重均分子量的物理意义是:各种不同分子量的分子之重量分数与其对应的分子量乘积的总和。
6聚合度？n代表重复单元数，称为聚合度，用DP表示。
有些书刊中用结构单元数来表示聚合度，用Xn来表示。
7非晶态高聚物的三种力学状态？及不同转变温度下特点？玻璃态、高弹态和粘流态在玻璃态，整个大分子链和链段(由若干个结构单元构成的运动单元)都被冻结，在聚合物受力时，仅能发生主链上键长和键角的微小变化，宏观上表现为形变量很小，形变与受力大小成正比，服从虎克定律。
当外力去除后，形变能立即恢复，这种形变为普弹形变。
随着温度的升高，分子热运动能量增加，当温度高于玻璃化温度时，虽然整个大分子链仍不能移动，但链段却可随外力的作用而运动，由此产生很大的形变，外力解除后，形变能慢慢地恢复原状，这种形变称为高弹形变。
温度再继续升高，不仅链段，而且整个大分子链都能发生相对滑移，当外力去除后，形变不可恢复，这称形变称为粘流形变，聚合物的这种状态，称为粘流态。
从高弹态转变为粘流态的温度称为粘流温度(Tf)。
第三章1超导现象？三要素？某些金属、合金和化合物，在温度降到绝对零度附近某一特定温度时，它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象①零电阻性②完全抗磁性③迈斯纳效应2迈斯纳效应超导体一旦进入超导状态，体内的磁通量将全部被排出体外，磁感应强度恒为零，且不论对导体是先降温后加磁场，还是先加磁场后降温，只要进入超导状态，超导体就把全部磁通量排出体外。
3约瑟夫森效应？两块超导体之间点接触，或通过正常导电膜或绝缘膜接触，形成弱连接，则超导体中的“库珀”对可以隧道效应穿过。
4超导体三个临界参数？及定义？①临界温度外磁场为零时,超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。
②临界磁场使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的最小磁场强度，以Hc表示。
③临界电流超导体无阻载流的能力也是有限的，当通过超导体中的电流达到某一特定值时，又会重新出现电阻，使其产生这一相变的电流称为临界电流，记为Ic。
5 第一类超导体和第二类超导体区别？当温度低于Tc,外磁场小于Hc1时，第二类超导体与第一类超导体相同，处于完全抗磁性状态。
外磁场界于Hc1与Hc2之间时，第二类超导体处于超导态与正常态的混合状态，磁场部分穿透超导体内部。
外磁场大于Hc2时，超导部分消失，导体转为正常态。
6超导同位素效应？超导体的Tc 将反比于构成该超导体的同位素质量的平方根。
同位素质量越大，Tc 就越低。
这一效应叫做同位素效应。
7BCS理论？当正常金属载流时，将会出现电阻，因为电子会受到散射而改变动量，使这些载流子沿电场方向的自由加速受到阻碍；在超导情况下，组成库柏对的电子虽会受到不断的散射，由于在散射的过程中，库伯对的总动量维持不变，所以电流没有变化，呈无阻状态。
8超导材料按化学组成分为？（以及每个小类中各有那些）元素超导体、合金超导体、化合物超导体。
①元素超导体常压下，在目前所能达到的低温范围内，已发现具有超导电性的金属元素有28种。
过渡族元素18种，如Ti, V, Zr（锆）, Nb（铌）, Mo, Ta（钽）,W, Re（铼）等；非过渡族元素10种，如Bi, Al,Sn,Cd,Pb等。
按临界温度高低排列：铌（Nb）Tc最高，为9.24K; 人造元素Tc（锝）, Tc=7 .8K;铅，Tc= 7.197K; La,6.00K; V,5.4K;Ta（钽）,4.47K;汞,4.1.5K;以下依次为Sn、In（铟）、Tl（铊）、Al。
元素超导体除V, Nb（铌）, Ta（钽）以外，很难实用化（临界电流、临界磁场太小）②合金超导体超导元素加入某些其他元素作合金成分，可以使超导材料的全部性能提高。
（1）最先应用的铌锆合金(Nb-75Zr)，Tc=10.2K，Hc=～7特。
（2）继后发展了铌钛合金，虽然Tc稍低了些，但Hc高得多，在给定磁场能承载更大电流。
目前铌钛合金是用于7～8特磁场下的主要超导磁体材料。
Nb-33Ti，Tc=9.3K，Hc＝11.0特；Nb-60Ti，Tc=9.3K，Hc=12.0特。
Nb-Ti合金线材虽然不是当前最佳的超导材料，但制造技术成熟，性能稳定，成本低，目前仍是使用线材中的主导。
③超导化合物化合物超导体与合金超导体相比，临界温度和临界磁场都较高。
至1986年，Nb3Ge的Tc=23.2K,为超导体中最高。
超过10T的超导磁体只能用化合物系超导材料。
按晶格类型分为B1型、A15型、C15型和菱面晶型。
其中最受重视的是A15型，Nb3Sn、V3Ga最先引起人们的注意。
其次是Nb3Ga、Nb3Al、Nb3(AlGe)等。
Nb3Sn，Tc=18.1K，Hc=24.5特;V3Ga，Tc=16.8K，Hc=24特；Nb3Al，Tc=18.8K，Hc=30特。
能够实际使用的只有Nb3Sn 和V3Ga。
其他化合物由于加工成线材较困难，尚不能使用。
9 “约瑟夫森”器件在那些方面的应用？约瑟夫森器件的原理是所谓“约瑟夫森效应”—两块超导体之间点接触，或通过正常导电膜或绝缘膜接触，形成弱连接，则超导体中的“库柏对”可以隧道效应穿过。
约瑟夫森结中超导体之间的电流电压特性在磁场的作用下会发生变化。
在一定限度内电流可以无阻碍地通过介质，超过一定限三度则会产生电压—可进行二进制运算。
约瑟夫森器件用于集成电路具有开关速度快、功耗小、集成度高的特点，如果将其用于超导计算机的研制，相信会取得非常好的效果。
日本1983年11月研制了一种实验性约瑟夫森结逻辑电路.约瑟夫森效应为超导电子学开辟了广阔的前景，约瑟夫森器件已应用于很多方面。
现在高温超导体的发现及在液氮温度区实现了约瑟夫森效应，将会大大扩大约瑟夫森器件的应用范围。
图3-9为儿种常见的约瑟夫森结第四章1贮氢材料定义？在室温和常压条件下能迅速吸氢(H2)并反应生成氢化物，使氢以金属氢化物的形式贮存起来，在需要的时候，适当加温或减小压力使这些贮存着的氢释放出来以供使用。
2贮氢原理？金属吸留氢形成金属氢化物，然后对该金属氢化物加热，并把它放置在比其平衡压低的氢压力环境中使其放出吸留的氢，其反应式如下：式中，M---金属； MHn---金属氢化物P---H---反应的焓变化反应进行的方向取决于温度和氢压力。
3储氢化合物种类？及代表？特点？（1）稀土镧镍系（LaNi5 ） 活化容易，平衡压力适中且平坦，吸放氢平衡压差小，抗杂质气体中毒性能好，适合室温操作。
（2） 钛铁系（3） 镁系（Mg2Ni ）储氢容量高，资源丰富，价格低廉，放氢温度高（250－300℃ ），放氢动力学性能较差（4）钛/锆系 金属间化合物，原子间隙由四面体构成，间隙多，有利于氢原子的吸附，活性好。
4吸氢放氢规律相图？T1、T2、T3表示三个不同温度下的等温曲线。