材料化学部分答案

名词解释

第二章

1、拉乌尔定律：气液平衡时稀溶液中溶剂A在气体中的蒸汽压p A等于同一温度下该溶剂的饱和蒸汽压p A*与溶液中溶剂的摩尔分数x A的成积。

p A=p A*x A

2、亨利定律：在一定温度下，稀溶液中易挥发物质B在气象中的分压p B于其在平衡相中的摩尔分数x B成正比。

p B=k x,B x B

3、基元反应：化学反应中并非都是由反应物直接到生成物，而是由若干真实步骤进行的，这些步骤称为基元反应；

4、质量作用定律：基元反应速率与反应中各反应物浓度的幂乘积成正比这一规律称为基元反应的重量作用定律。

5、稳态近似处理：在化学反应中若k1≤k-1+k2，即假定反应物中物B非常活泼，在反应过程中没有积累，这种假定中间物浓度不随时间而改变的处理方法，称为稳态近似处理。

6、极化：当电化学系统中有电流通过时，两个电极上实际电势将偏离其平衡电势，这种现象成为电极的极化。

7、相图：又称平衡状态图，是用几何的方式来描述处于平衡状态时，物质的成分，相和外界条件相互关系的示意图。

第五章

1、光电效应：金属在短波照射下能放出电子的现象。

2、合金：由两种金属（金属与非金属）以上组成的有金属性质的物质。

3、固溶体：合金在固态下由不同组元相互溶解而形成的相。

4、间隙化合物：是由过渡金属硼、碳、氮、氢等原子直径较小的非金属元素形成的化合物。

5、奥氏体：是碳在γ-Fe中的间隙化合物。

6、马氏体：钢骤冷至150℃下时，仍不能冻结在奥氏体中，也不能转化为铁素体和渗碳体的混合物，而变为质地很脆很硬的马氏体。

第八章

1、复合材料：由两种或两种以上不同性能、形态的组分通过复合工艺而形成的多相材料。

2、增强相：在复合材料中分散的、被基体包容的一相称为分散相或增强相。

3、聚酰胺：是一类许多重复酰胺基的线性聚合物的总称。

4、碳纤维：是由有机纤维经固相反应而成的具有纤维状聚合物碳。

5、晶须：指具有一定长径比、断面积小于52×10-5cm2的单晶纤维材料。

6、MMC：金属基复合材料，是以金属基及其合金为基体，与其他合金或非金属增强相合成的复合材料。

简答题

第二章

1、简述什么是亚稳状态，其形成原因及在生产中如何处理。

答：亚稳状态是一种热力学不稳定状态，但在一定条件下能长期存在的状态。它包括过饱和现象，过冷现象。

过饱和现象：当饱和溶液冷却时，随着温度下降，溶质溶解度下降，此时有晶体析出，但新析出的晶体尺寸很小，且其溶解度较平常情况偏大因而又被溶解，导致溶液过饱和。

过冷现象：当熔体冷却到正常凝固点T0时，晶体本应从液体中析出，但由于新相的晶粒很小，蒸汽压较大，需在更低的温度是才能凝固，故实际熔体的点比理论值低，这种现象称为过冷现象。

过饱和现象和过冷现象的处理方法是：在此溶液中加入一块小的溶质晶体作为“晶种”或者摇晃，即能引起过饱和溶液中溶质的结晶或凝固。

3、简述热分析法绘制相图的步骤。

现将样品加热成液态，然后令其缓慢而均匀的冷却，记录过程中系统在不同时刻的温度数据，以温度为纵坐标，时间为横坐标，绘制成温度-时间曲线，即冷却曲线，由若干条组成不同的冷却曲线可绘制出相图当出现相变时，冷却曲线发生转折，转折点就是相变点。测出各种不同成分的相变温度，把这些数据引入以温度为纵坐标，以时间为横坐标的坐标系，链接相关点，可得到相应的曲线。所有曲线把图分为若干个区间，这些区间分别限定了温度、成分的范围，称为相区。通过必要的组织分析测出各种相区所含的相，将其名称分别标注在相区中，即成相图。

第五章

1、为何细晶粒金属的强度和塑性都比粗晶粒高？

答：塑性变形时，晶体内原子沿晶面而滑动，除去外力后不复原。钢材是由许多晶粒组成的晶粒取向和晶界对变形的影响很大。滑动一般不易穿过晶界，而在晶界上产生应力集中，这种集中的应力再加上外力，可使相邻但未产生滑动的晶粒滑动。这样的滑动由少数晶传递到整体，不同取向的晶粒相互约束、相互协调，以适应外力的影响。所以细晶粒金属的强度和塑性都比粗晶粒金属高。

2、为何不能在室温下连续地将一块钢锭经多次轧制而制成薄钢板，而必须经过若干次轧制和加温再结晶的重复工序，才能制出合格的钢板？

答：因为经过塑性变形过的金属，由于晶面之间产生相互滑动、晶粒破碎或伸长等原因，致使金属产生内应力，从而发生硬化以阻止再产生滑动，这使金属的强度、硬度增加，塑性，韧性降低。硬化的金属结构处于不稳定状态，有自发向稳定状态转化的倾向。加热提高温度，原子加速运动可促进这种转化以消除内应力。加热时应力较集中的部位，能量最高，优先形成晶核，进行再结晶。经再结晶的金属硬度和强度降低，塑性和韧性提高，使金属恢复到变形前的性能。所以不能在室温下连续地将一块钢锭经多次轧制而制成薄钢板，而必须经过若干次轧制和加温再结晶的重复工序，才能制出合格的钢板。

3、简述储氢合金的储氢原理。

答：在一定温度和压力下，许多金属、合金或金属间化合物与氢能生成金属氢化物。反应一般是在吸收少量的氢时，金属、合金或金属化合物的结构不变，当氢含量提高到一定量时氢与金属、合金或金属化合物生成金属氢化物，如果氢压高，可以形成过饱和氢化物，金属、合金或金属化合物与氢反应是可逆过程，改变温度和压力条件可以使金属氢化物释放出氢。

4、简述形状记忆合金的特征。

答：形状记忆合金的特征可概述为，材料在某一温度下受力而变形，当外力去除后，仍能保持其变形后的形状，但当温度上升到某一数值时，材料自动恢复到变形前原有的形状，似乎对以前的形状保持着记忆。