材料导论复习题与答案
材料科学导论习题解答
材料科学导论习题解答材料科学导论作业第一章材料科学概论1.氧化铝既牢固又坚硬而且耐磨,为什么不用来制造榔头?[答]因为Al2O3的耐震性不佳,且脆性较高,不适合做榔头的材料。
2.将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类:黄铜、氯化钠、环氧树脂、混凝土、镁合金、玻璃钢、沥青、碳化硅、铅-锡焊料、橡胶、纸杯[答]金属有黄铜、铅-锡焊料、镁合金。
陶瓷有氯化钠、碳化硅。
聚合物有环氧树脂、橡胶、沥青、纸杯。
复合材料有混凝土、玻璃钢。
3.下列用品选材时,哪些力学性能和物理性能具有特别重要性:汽车曲柄轴、电灯泡灯丝、剪刀、汽车挡风玻璃、电视机荧光屏[答]汽车曲柄轴的疲劳寿命最为重要。
电灯泡灯丝的熔点需高,其发光性能要强。
剪刀的刀刃的硬度要强。
汽车挡风玻璃的光的穿透性要强。
电视机荧光屏光学的颜色及其他穿透性各种光学特性极重要。
4. 什么是纳米材料?纳米材料有哪些效应?请举例说明。
[答]μm(10nm)的颗粒称为纳米材料纳米材料有以下效应:⑴小尺寸效应⑵表面效应⑶量子尺寸效应⑷宏观量子隧道效应举例略第二章原子结构1.原子序数为12的Mg有三个同位素:78.70%的Mg原子有12个中子,10.13%的Mg原子有13个中子,11.17%的Mg原子有14个中子,计算Mg的原子量。
[答]M = 0.7870×(12+12)+0.1013×(12+13)+0.1117×(12+14) = 24.3247 g/mol2.试计算原子N壳层内的最大电子数,若K、L、M和N壳层中所有的能级都被填满,试确定该原子的原子序数。
[答]N壳层内最大电子数为2×42 = 32。
但考虑能级交错:N壳层内刚刚达到最大电子数时的电子排布为:1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f14,该原子的原子数为70。
(本题目书上原解:N壳层中电子最多有2+6+10+14 = 32个,K、L、M、N壳层中电子共有2+8+18+32 = 60个,故原子序数为60。
材料导论复习题
材料导论期末考试复习题一:基础知识1.生物和生命科学、纳米技术、能源与环境、电子与信息、材料是目前科学技术的七大热点和重点领域;2.材料、能源和信息并列成为现代科学技术的三大支柱;3.材料的分类:金属金属、金属合金、非金属有机高分子材料、无机非金属材料4.高分子材料的定义:包含由小分子通过共价键形成长链的天然或人工合成的材料;5.高分子材料的分类:弹性体、热固性及热塑性树脂;6.材料技术的发展趋势:从均质材料向复合材料发展、由结构材料往功能材料、多功能材料并重的方向发展、材料结构的尺度向越来越小的方向发展、由被动性材料向具有主动性的智能材料方向发展、通过仿生途径来发展新材料;7.塑料:塑料是以合成树脂为主要成分,另加有或不加改性用的添加剂或加工助剂,在一定温度、压力条件下可塑化成型、并在常温下保持其形状的材料;有时还包括塑料的半成品,如压塑粉、注塑粒料等;经过成型加工,可制成具有特定形状又具有实用价值的塑料制品;8.塑料的分类:合成塑料、天然塑料按来源;热塑性塑料、热固性塑料按热行为;通用塑料、工程塑料使用范围和用途;9.塑料的特性:质轻、耐腐蚀、电绝缘、加工性能好;不耐热、易变形、不耐老化、易燃、原料受石化资源制约10.常用的塑料加工方式:挤出成型、注射成型、压延成型;11.橡胶的定义:橡胶是一类线形柔性高分子聚合物;其分子链柔顺性好,在外力作用下可产生较大的变形,除去外力后能迅速恢复原状;12.橡胶的分类:天然橡胶、合成橡胶按来源;热固性橡胶、热塑性橡胶按加工性;13.橡胶配方的五大体系:生胶、填充补强、硫化促进、防老、软化增塑体系;14.纤维的定义:指长度比直径大很多倍并且有一定的柔韧性的纤细物质;15.涂料的定义和组成:涂料是合成树脂另一种应用形式,用来涂覆物体表面,形成保护或装饰膜层;主要有三种组分:成膜物、颜料、溶剂;16.黏合剂的定义:黏合剂也称胶黏剂,是一种把各种材料紧密地结合在一起的物质;黏合剂一般是多组分体系;17.熔体流动指数MFI:在规定的温度和压力下,试样熔体每10min通过标准出料模孔的总重量克;单位:g/10min;18.热变形温度HDT:塑料试样在静弯曲负荷作用下,浸入一种等速升温的液体或空气传热介质中,当试样受热变形,变形量达到一定时的温度;19.维卡温度:是指测定高分子材料在合适的液体传热介质中,在一定的负荷、一定的等速升温条件下,试样被1毫米2压针头压入1毫米时的温度;20.高密度聚乙烯 HDPE:通过乙烯均聚-Ziegler-Natta法制备;只有少量的短支链;低密度聚乙烯 LDPE:通过乙烯均聚-自由基法制备;存在大量的长支链和短支链;线性低密度聚乙烯LLDPE:通过乙烯与少量α-烯烃共聚制备;短支链数目与LDPE相当,但没有长支链;的性能:优异的耐化学药品性、优异的电绝缘性、柔韧性好;耐热性差、力学性能较低、环境应力开裂现象严重;22.PE的交联:辐射交联、过氧化物交联和有机硅烷交联23.聚丙烯PP:Zieglar-Natta催化剂催化的阴离子配位聚合制成等规PP;分为等规、间规和无规三种不同立体构型;的性能:较好的耐热性、优异的电绝缘性、优良的耐化学药品性、优异的抗弯曲疲劳性;耐老化性差、抗冲击,特别低温冲击性差;25.聚氯乙烯PVC:聚氯乙烯树脂是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂;或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物;一般可通过悬浮、乳液、本体、溶液法聚合制备;的性能:电绝缘性较好、耐溶剂性和耐腐蚀性较好、阻燃性较好、力学性能一般;热敏性明显、耐热性差、加工性能较差;的降解和稳定:降解机理:PVC分子链中的“缺陷”是导致降解的主要内因;热、光、机械应力是导致PVC降解的外因;PVC的稳定:与其他单体共聚;加入化学稳定剂;28.聚苯乙烯PS:聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的聚合物;可通过本体、悬浮、乳液、溶液聚合制备;的结构:无轨线性分子,存在少量短支链;为无定型聚合物;的性能:拉伸强度和弯曲模量都很高,但抗冲击性和耐低温性差;耐热性差、导热率低、线膨胀系数大;具有良好的电绝缘性;化学稳定性较好;加工性好,但加工时易产生内应力;的改性:PS与顺丁或丁苯橡胶共聚或共混制备高抗冲PS;树脂:ABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物;33.聚酰胺PA:分子主链上含有酰胺基团-NHCO-的高分子化合物;分为脂肪族P型和mp型、芳香族和透明PA;其中p型聚酰胺的聚合可以通过氨基酸的缩聚或内酰胺的开环聚合;mp型PA是通过二元胺与二元酸缩合而成的;的性能:良好的力学性能,且具有很好的耐磨性;电绝缘性在干燥的条件下良好;熔融温度比较高,但热变形温度低;具有良好的化学稳定性和耐溶剂性;35.透明PA:透明PA就是在PA分子链上引入侧基,破坏链的规整性,使其不能结晶;例如聚对苯二甲酰三甲基己二胺和聚2,2-双4-氨基环己基丙烷-壬二酸-己二酸三元共聚物;36.聚碳酸酯PC:分子主链中含有碳酸酯基的聚合物统称为聚碳酸酯,可看作二羟基化合物与碳酸的缩聚产物;可通过光气法和酯交换法制备;的性能:良好的力学性能,具有优异的抗冲击性能;具有较好的耐热性和耐寒性;有较好的电绝缘性;耐化学药品性一般;具有良好的耐臭氧性;的改性:制品残余内应力大、不耐溶剂、高温易水解;不耐磨损;一般用纤维增强和制成合金来改性;39.聚四氟乙烯PTFE:四氟乙烯的均聚制备;可通过本体、悬浮、乳液聚合制备; 的性能:力学性能不高,但有良好的自润滑性;具有优异的耐热性和耐寒性;具有极高的化学稳定性;电绝缘性良好;表面自由能很低,几乎和所有的材料都无法黏附;但加工性不好,不能采用一般热塑性塑料的加工方式;41.酚醛树脂PF:酚类化合物与醛类化合物经缩聚而得到的树脂统称为酚醛树脂;其中以苯酚和甲醛缩聚而得得树脂最为重要,是目前应用最广泛得一类热固性树脂的固化:热塑性PF六次甲基四胺固化;热固性PF热固化、酸固化;的性能:力学性能较好,但抗冲击性能差;耐化学药品性优良;电绝缘性良好;阻燃性好,吸水率高;43.环氧树脂ER:环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的线性有机高分子化合物;一般分为缩水甘油醚、缩水甘油酯、缩水甘油胺、脂环脂肪族类;的固化:一般使用反应性固化剂固化剂本身可以与ER上的环氧基和叔羟基反应或催化性固化剂身不能与ER反应但可催化环氧基间聚合固化;ER的固化毒性小,反应活性低,树脂储存期长;固化速度慢,可加催化剂改善;固化产物具有良好的力学性能、电性能、更高的热稳定性;的性能:综合力学性能优良;化学稳定性优良;具有优良的电性能;尺寸稳定高;46.不饱和聚酯UP:不饱和聚酯是由二元酸饱和二元酸和不饱和二元酸同二元醇,经过缩聚反应而成的一种线型聚合物,通常采用直接酯化或酯交换反应制备;的固化交联体系:包括引发剂、交联剂、促进剂和阻聚剂;的性能:通过调节UP的化学组成,可以在很大范围上调整UP的性能,满足不同的需要;49.橡胶与热塑性弹性体:橡胶指具有可逆形变的高弹性聚合物材料;在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状;橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度Tg低,分子量往往很大,大于几十万;热塑性弹性体指在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状,常温下具有橡胶的弹性,高温下可塑化成型的一类弹性体;50.通用橡胶:NR、SBR、BR、 EPDM、IIR、NBR、CR;特种橡胶:SiR、ACM、FKM51.橡胶弹性的来源于高分子链的熵弹性:当高分子材料受到外力发生较大的形变时,其分子链通过分子内旋转发生变形,整体的熵值减少;当外力去除,变形了的高分子链有向熵值较高的原始状态自发回复的趋势;52.弹性体材料对结构的要求:1.大分子链要有足够的柔性;2. 在使用温度下要不结晶或结晶很少;3. 在使用温度下分子链间相对滑移要小,否则制品会产生很大的永久变形;53.橡胶材料的不同分类方法54.橡胶的配合指为了满足橡胶制品的性能、加工工艺和成本的要求,确定橡胶以及各种配合剂的种类和用量;55.橡胶配合的5大体系及其作用:1生胶体系——母体和基体材料2硫化体系——使橡胶产生交联3填充增强体系——提高力学性能、降低成本4软化增塑体系——提高加工性能、提高制品柔软度和耐寒性5防护体系——提高橡胶的耐老化性能56.拉伸强度,断裂伸长率,定伸应力,硬度,撕裂强度,疲劳性能,耐磨性能的定义的分子量分布呈双峰分布规律,低分子量部分有利于NR的加工,高分子量的部分使NR具有较高的强度;的结构组成及各个组成部分的作用:橡胶烃,丙酮抽出物,蛋白质,灰分,水分;59.分析NR的结构特点与其性能的关系;60.丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的共聚物,SBR是用量最大的一种合成橡胶;的宏观结构参数:单体比例,平均分子量、分子量分布、分子结构的线性程度、凝胶含量;微观结构参数:丁二烯链段中顺1,4;反1,4和1,2结构的比例;苯乙烯、丁二烯单元的分布嵌段共聚/无规共聚;中苯乙烯单体比例对于丁苯橡胶各项性能的影响:随着苯乙烯含量的提高,玻璃化转变温度提高,模量定伸强度提高、弹性下降、加工性能变好;苯环还具有分散应力提高耐磨性的作用;耐热氧老化性能提高,耐寒性下降;综合各种性能,普通SBR的苯乙烯含量一般为~%;63.乳聚SBR和溶聚SBR结构性能对比低温ESBR比高温ESBR具有更好的综合性能;与低温ESBR相比,SSBR的弹性高、内耗低,滚动阻力小;耐磨性能提高、抗湿化性不变或稍有提高;但S-SBR突出缺点是加工性能不好;注意:除了橡胶本身的结构,增强填料与橡胶间的相互作用强弱及其在橡胶中分散的均匀性也对材料最终的动态损耗特性起到了决定性的作用;64.聚丁二烯BR的结构对性能的影响: 1. 乙烯基:含量增大,也会导致Tg增大,弹性下降、加工性能、橡胶与地面的摩擦系数提高,橡胶抗湿滑性提高;但耐磨性能会略有下降; 2. 顺式1,4结构:分子链的回弹性高;其含量增高会导致弹性增大、加工性能与强度的下降; 3. 反式1,4结构:分子链的对称性高,分子间排布较紧密;其含量增多,弹性减小、模量和加工性能变好;65.顺丁橡胶的结构特点及性能66.丁基橡胶是异丁烯与少量异戊二烯的共聚物;缩写IIR;是在低温下-100~-90o C下,通过阳离子聚合机理得到的;的结构特点及优缺点,IIR高耐热性、耐透气性和阻尼减振性优异的结构各是什么68.氯丁橡胶由2-氯1,3-丁二烯通过乳液自由基聚合而来的橡胶;缩写CR;其性能特点为:结晶性橡胶——纯胶强度高,交联纯胶的强度略高于交联纯NR;弹性低、动态内耗大、耐寒性差;含有大量—Cl取代基团——阻燃性、耐烷烃油好、黏和强度高、但电绝缘性差;C-Cl和C=C的共扼——耐热性、耐候性和耐O3性优异,但低于IIR和EPDM;69.乙丙橡胶是乙烯与丙烯在齐格勒—纳塔型催化剂催化下的无规共聚物;根据是否加入第三种双烯类共聚单体分为:二元乙丙橡胶缩写EPM和三元乙丙橡胶缩写EPDM;70.乙丙橡胶的结构特点及性能影响:高饱和性,乙烯丙烯比例,分子量和分子量分布;71.乙丙橡胶的性能优点和缺点;72.丁腈橡胶通过丁二烯和丙烯腈单体乳液自由基聚合而制得的高分子弹性体;缩写NBR;是在耐油橡胶中用量最大的一种;中,丙烯腈、丁二烯的含量及结构对于NBR性能是如何影响的的结构特点和性能;75.硅橡胶SiR是一种分子链兼具无机和有机性质的高分子弹性材料,其分子主链由硅原子和氧原子交替组成—Si—O—Si—;分子侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢的有机基团;硅橡胶属于一种半无机的饱和、杂链、非极性弹性体;76.氟橡胶Fluoro Rubber是指主链或侧链上的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体;分子主链高度饱和;氟原子的原子半径小,极性非常大,分子间作用力大;属于碳链饱和极性橡胶;77.氟橡胶优点:优异的耐油性能,在所有橡胶中最好;优异的耐高温性能,长期使用250℃,短期350℃;良好的阻燃性;耐高真空性,气密性优于IIR;缺点:弹性差、低温性能差、加工性能差;耐水性和极性物质性能较差;需要二段硫化;价格高;78.聚丙烯酸是一种结晶性的塑料或纤维材料;但经过醇酯化后,烷基屏蔽了极性基,降低了分子间作用力,提高了分子链的柔性,可以用作弹性体;丙烯酸酯橡胶是由丙烯酸酯主要是烷基酯,与少量供交联反应的活性单体共聚而成的弹性体;缩写ACR;79.热塑性弹性体是指在常温下具有橡胶的弹性,高温下具有可塑化成型的一类弹性体材料;热塑性弹性体可以采用类似热塑性树脂的加工工艺来反复加工和回收再利用;80.共聚型TPE是采用嵌段共聚的方式将柔性链软段同刚性链硬段交替连接成大分子;由二异氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇以及低分子量二元醇类扩链剂反应而的;氨基甲酸酯链段硬段间可形成氢键——硬段的聚集微区呈结晶态;性能:由于物理交联点为结晶微区——TPU具有优异的力学性能25~70MPa、耐磨性、抗撕裂性能;耐非极性溶剂、但不耐水和极性溶剂;最高使用温度为120o C——硬段结晶熔点;聚酯型TPU具有更好的力学强度和耐磨性、耐非极性溶剂性;聚醚型TPU具有更好的弹性、低温性能、热稳定性、耐水性和耐生物降解性;83.高性能TPV的本质特征:高弹性、优良的热塑流动性和可反复加工及使用性能;84.长丝Continuous filament:长度很长一般以千米计的单根或多根连续的化学纤维丝条;单丝Monofil:一根单纤维的连续丝条,用单孔喷丝头纺成;也包括3~6根单丝的少孔丝;鬃丝:较粗的合成纤维单丝直径~2mm;复丝Multi- filament:由数十根单纤维组成的丝条;化学纤维的复丝一般8~100根单纤维组成;帘线丝:用于轮胎帘子线的复丝,一般由一百多根到几百根单纤维经拉伸、加捻、合股制成;85.异形纤维:经一定的几何形状非圆形的喷丝孔纺制的具有特殊横截面形状的化学纤维,也称“异形截面纤维”;贯通纤维轴向具有空腔的化学纤维称为中空纤维Hollow fiber,一般也归入异形纤维;86.复合纤维:“双组分纤维”或“多组分纤维”,由两种或两种以上聚合物用复合纺丝法纺制而成;将两种或两种以上的纺丝液,分别输入同一纺丝组件,在适当部位汇合,从同一喷丝孔喷出形成一根纤维;87.共混纤维:是指通过两种或多种聚合物混合后纺成的化学纤维;88.高性能纤维:超高分子量聚乙烯纤维、高强维纶、芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、碳纤维、聚苯并咪唑纤维、酚醛树脂纤维、聚四氟乙烯纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维等;89.高性能纤维特点:高强高模,耐高温,耐化学药品;90.功能纤维:在一般纤维具有的物理机械性能基础上,具有某种特殊功能的纤维;物理、力学、物理化学、反应化学、生物等功能:防水、防火、防油、防污、防臭、防蛀、抗皱、抗起球、抗紫外线、抗红外线、抗静电、抗微波、耐疲劳、耐腐蚀、耐冷、耐压及高强、高亮、高弹性、高透气、高吸湿、高保暖性;91.成纤聚合物的一般要求:大分子必须是线型的、能伸直的分子,支链尽可能少,没有庞大侧基;分子之间有适当的相互作用力,或具有一定规律性的化学结构和空间结构;具有适当高的平均分子量和较窄的分子量分布;具有一定的热稳定性,其熔点或软化点应比允许使用温度高得多;92.纤维重要的机械性能定义:初始模量,屈服点及屈服应力/应变,断裂强力,断裂强度,断裂长度,强度极限等;93.聚酯纤维是由大分子链中的各链节通过酯基相连的成纤高聚物纺制而成的合成纤维,目前,聚酯纤维通常是指聚对苯二甲酸乙二酯纤维;94.聚丙烯腈纤维acrylic fibers是指由聚丙烯腈或丙烯腈含量占85%以上的线型聚合物所纺制的纤维;我国聚丙烯腈纤维的商品名称为腈纶;95.涂料定义:涂布在物体表面而形成的具有保护装饰或特殊作用如绝缘、防腐、标志等的膜层材料;96.涂料作用:保护作用,装饰作用,标志作用,特殊作用;97.涂料组成:一般包含成膜物质、颜料和溶剂三种组分,此外还包括催干剂、填充剂、增塑剂、增稠剂和稀释剂等98.成膜物质:也称基料,是涂料的最主要成分;其性质对涂料的性能如保护性能、力学性能等起主要作用;成膜物质应能溶解于适当的溶剂,而且必须与物体表面和颜料具有良好的结合能力;与塑料、橡胶、纤维等所用聚合物最大差别是,涂料所用聚合物的平均分子量一般较低;99.颜料:主要起遮盖、赋色和装饰作用,并对表面起抗腐蚀的保护作用;一般分两种,一种为无机颜料,常见的钛白粉,铬黄等,还有种为有机颜料,如炭黑,大红粉等;100.溶剂:用以溶解成膜物质的易挥发性有机液体;常用的有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮和乙酸乙酯等;溶剂的挥发是涂料对大气污染的主要根源,溶剂的安全性、对人体的毒性也是选择溶剂时应该考虑的;目前以水作为溶剂的水性涂料很大程度降低了污染和对人的毒性;101.醇酸树脂涂料是以醇酸树脂为成膜物质的一类涂料;醇酸树脂是由多元醇、多元酸与一元酸经酯化缩聚反应制得的涂料用树脂;原料:多元醇、多元酸和单元酸油;102.丙烯酸树脂涂料以丙烯酸树脂为主要成膜物质的涂料;103.凡是用异氰酸酯或其反应产物为原料的涂料都统称为聚氨酯涂料;104.环氧树脂涂料是以环氧树脂为基料的涂料;105.聚酯树脂是由二元醇、三元醇和二元酸缩聚得到的线形树脂,主要品种为羟基过量的端羟基树脂,羧基过量的聚酯用于制备粉末涂料;106.硝基漆硝酸纤维素漆是以硝酸纤维素硝化棉为主要成膜物、并加入不干性醇酸树脂和改性松香甘油酯以及增韧剂、溶剂、颜料等混合调配而成;107.粘合剂Bonding agent又称胶黏剂,是通过粘附作用使被粘物结合在一起的物质,是最重要的辅助材料之一;能将同种或两种或两种以上同质或异质的制件或材料连接在一起,固化后具有足够强度的有机或无机的、天然或合成的一类物质,习惯上简称为胶;108.合成胶粘剂由主剂和助剂组成,主剂又称为主料、基料或粘料;主剂是胶粘剂的主要成分,主导胶粘剂粘接性能,同时也是区别胶粘剂类别的重要标志;主剂一般由一种或两种,甚至三种高聚物构成,要求具有良好的粘附性和润湿性等;助剂有固化剂、稀释剂、增塑剂、填料、偶联剂、引发剂、增稠剂、防老剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂等,根据要求与用途还可以包括阻燃剂、发泡剂、消泡剂、着色剂和防霉剂等成分;109.粘接胶结是用粘合剂将被粘物表面连接在一起的过程;要达到良好的粘接,必须具备两个条件:1粘合剂要能很好地润湿被粘物表面;2粘合剂与被粘物之间要有较强的相互作用;涉及理论:吸附理论;化学键形成理论;扩散理论;静电理论;机械作用力理论;二:综合知识1.简述聚丙烯等规度和分子量对于拉伸强度和抗冲击强度的影响,并分析其微观结构的原因;2在加工过程中采用什么措施可以减小聚丙烯球晶的尺寸;1分子量较低时,等规度增加,结晶度增加;分子量较高时,等规度增大,结晶度不变;分子量增加,结晶度下降,材料变软,拉伸强度降低,抗冲击性能提高;这是因为随着分子量的增加,分子缠结严重,从而使结晶度下降;等规度增大,分子链的规整性增大,排列紧凑,结晶性能提高;拉伸强度提高,抗冲击强度下降;2a.降低熔融温度,缩短熔融时间;b.采用中等降温速率;c.提高加工时的剪切应力;d.增加成核剂用量;2.1聚氯乙烯热稳定性差的原因是什么简述铅盐类热稳定剂提高聚氯乙烯热稳定性的机理;2说明为什么PVC硬制品要采用低分子量PVC;而PVC软制品要采用高分子量PVC;1原因:分子链中的缺陷和支链是导致热稳定性差的主要内因,分子中这些薄弱结构,特别是烯丙基氯,分解产生氯自由基,氯自由基向聚氯乙烯分子转移,从中吸取氢原子,形成氯化氢和链自由基,聚氯乙烯链自由基脱除氯自由基,在大分子中形成双键或烯丙基,双键的形成将使邻近单元活化,其中的烯丙基氢更易被新生的氯自由基所夺取,即发生所谓的“拉链式”连锁脱氯化氢反应;氧易使聚氯乙烯中的烯丙基氢或叔氢原子氧化,增加了氯原子的不稳定性,故热稳定性差;机理:PVC 分解过程中发生氧化断链放出HCl,铅盐类热稳定剂能和放出的HCl 反应,清除HCl,提高PVC 稳定性;2在合成PVC 时,主要通过控制聚合反应的温度来控制PVC 的分子量,在较低聚合反应温度下生产的PVC,分子量高,结晶度高,颗粒为疏松性;在较高聚合反应温度下生产的PVC,分子量低,结晶度低,颗粒为紧密型;从加工性能,高分子量PVC 颗粒疏松,吸收增塑剂的能力强,塑性好,更易制作软制品;从力学性能,高分子链链长,分子链间的缠结点多,更具有类似橡胶的结构,更软更韧更适合制软制品;反之亦然3.1写出热塑性和热固性酚醛树脂的合成反应式及各自的反应条件;2写出使用六甲基次胺固化热塑性酚醛树脂的反应式;1热塑性酚醛树脂条件:甲醛:苯酚<1,酸性条件下强酸---通用性酚醛树脂;弱酸---高邻位酚醛树脂;热固性酚醛树脂第一步:甲醛与苯酚的加成反应第二步:羟甲基酚的缩聚反应,两种可能的缩聚反应条件:甲醛:苯酚>1,碱性条件下,含有可反应羟甲基,不需固化剂,加热即可固化2热塑性酚醛树脂+CH 26N 44.在汽车工业中,可以采用聚碳酸酯和聚苯乙烯制造大灯罩,但目前多采用聚碳酸。
《材料科学导论》习题及答案
13. 准晶的结构特征是………………………………………( ) (A) 短程有序,长程{严 严取平向移序序. (B) 短程有序,长程{严准取平向移序序. (C) 短程有序,长程{严准取平移向序序. (D) 短程有序,长程{准准取平向移序序.
14. 向列相液晶态的结构特征是……………………………( )
(A) 短程有序,长程{取平向移有有序序. (B) 短程有序,长程{取平向移有无序序. (C) 短程有序,长程{取平向移无有序序. (D) 短程有序,长程{取平向移无无序序.
(F) 晶体点群>空间群>色群
28. 晶体按微观对称性划分出来的空间群的数目是……(
)
(A) 7
(B) 14
(C) 32
(D) 230
29. 金属Cu晶体具有立方面心晶胞,则Cu的配位数为…( )
(A) 4
(B) 6
(C) 8
(D) 12
30. 某金属原子采用A1堆积型式,其晶胞型式为………(
)
(A) 简单立方
∈ (C) T>Tc时, ∃ (铁磁相) {磁有序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁无序结构}.
∈ (D) T>Tc时, ∃ (铁磁相) {磁无序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁有序结构}.
35. 反铁磁性的有序-无序转变的临界温度TN称为奈尔点,(数学符
号 ∃ 表示“存在”)。那么,下列表述正确的是…………( )
5
∈ (B) T>Tc时, ∃ (顺磁相) {磁无序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (亚铁磁相) {磁有序结构}.
∈ (C) T>Tc时, ∃ (亚铁磁相) {磁有序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁无序结构}.
∈ (D) T>Tc时, ∃ (亚铁磁相) {磁无序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁有序结构}.
材料学概论考试题与参考答案
材料学概论考试题与参考答案一、单选题(共75题,每题1分,共75分)1.下面哪个不是限制陶瓷广泛应用的因素( )A、脆性B、原材料稀少C、难加工D、工艺复杂,成本高正确答案:B2.若想通过分子量分布改性,使高分子的强度和耐冲击性提高,则需要设计什么样的分子量分布( )A、窄分布,高分子多B、窄分布,低分子多C、宽分布,高分子多D、宽分布,低分子多正确答案:A3.以下用途中主要利用的是光致发光的荧光材料的是?( )A、彩色电视机B、电子显微镜C、白光LEDD、场发射显示器正确答案:C4.磁控气体放电,磁场的作用是:( )A、维持体系的低真空B、加快电子的运动速率C、利用磁场改变二次电子的运动轨迹,增大电子撞击气体产生离子的概率D、提高电子的能量正确答案:C5.陶坯烧结前一般___( )A、涂釉B、不涂釉正确答案:B6.碳浓度低于共析钢为亚共析钢,高于共析钢为过共析钢,那么,共析钢中碳的质量分数是?( )A、1.77%B、3.77%C、0.77%D、2.77%正确答案:C7.铁(Fe) 的核外电子排布式是?( )A、1s22s22p63s23p63d74s1B、1s22s22p63s23p63d8C、1s22s22p63s23p63d64s2D、1s22s22p63s23p63d84s2正确答案:C8.纺丝是合成化学纤维成型的关键工艺,常见的三种纺丝工艺是( ) .(1)干法纺丝(2)湿法纺丝(3)熔体纺丝(4)切片纺丝A、(1)(3)(4)B、(2)(3)(4)C、(1) (2) (4)D、(1)(2)(3)正确答案:D9.高压钠灯采用透明氧化铝陶瓷而不用玻璃的原因是( )A、相比玻璃,氧化铝有更好的热导率B、高温高压的钠蒸气会腐蚀含钠的玻璃或石英玻璃C、氧化铝陶瓷的透明性比玻璃好D、氧化铝陶瓷比玻璃便宜正确答案:B10.下列哪一种泵能达到的真空度最高( )A、扩散泵B、涡轮分子泵C、溅射离子泵D、机械泵正确答案:C11.缩聚反应得到聚合高分子的同时还会产生小分子,下面的缩聚反应得到的小分子和其它三个不同的是( )A、尿素和甲醛缩聚成脲醛树脂B、苯酚和甲醛缩聚成酚醛树脂C、己二酸和己二胺缩聚成尼龙6,6D、对苯二甲酸甲酯和乙二醇缩聚成聚酯纤维(PET)正确答案:D12.真空的特点不包括( )A、压强低B、分子密度小C、平均自由程大D、没有任何气体分子正确答案:D13.按照真空区域的划分,10-5~10-9Pa属于什么真空区间( )A、超高真空B、中真空C、极高真空D、高真空正确答案:A14.以下金属中熔点最高的?( )A、钨(W)B、钼(Mo)C、锆(Zr)D、镍(Ni)正确答案:A15.常见的高分子聚合反应方法有4种,涂料合成常用( )A、本体聚合B、溶液聚合和乳液聚合C、悬浮聚合D、固相聚合正确答案:B16.润湿作用不包括以下哪个?( )A、铺展B、浸湿C、沾湿D、增溶正确答案:D17.不同的钢种,特别是经过不同的热处理,硬度变化很大。
(word完整版)材料科学导论试题答案
材料科学导论试题一、必作题(每题10分,共50分)1)分析材料强化的主要方法及原理。
材料强化的原理:一是提高合金的原子间结合力,提高其理论强度,另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷,如位错、点缺陷、异类原子、晶界、高度弥散的质点或不均匀性(如偏聚)等,这些缺陷阻碍位错运动,也会明显地提高材料强度。
材料强化方法主要有:结晶强化、形变强化、固溶强化、相变强化、晶界强化等.其中结晶强化通过控制结晶条件,在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织,从而提高金属材料的性能,包括细化晶粒、提纯强化。
形变强化是指金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。
这是由于材料在塑性变形后位错运动的阻力增加所致。
固溶强化是指通过合金化(加入合金元素)组成固溶体,使金属材料得到强化。
相变强化是指合金化的金属材料,通过热处理等手段发生固态相变,获得需要的组织结构,使金属材料得到强化,分为沉淀强化、马氏体强化。
在实际生产上,强化金属材料大都是同时采用几种强化方法的综合强化,以充分发挥强化能力。
2)纯铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、铸铁在碳含量上有什么不同.通常碳含量小于0。
02%的为纯铁或熟铁,在0.02—2.1%之间的为钢,钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢:在0.02-0.25%之间的叫低碳钢,强度较低、塑性和可焊性较好;在0。
25~0.60%之间的叫中碳钢,有较高的强度,但塑性和可焊性较差;在0。
60%-2.1%之间的叫高碳钢,塑性和可焊性很差,但热处理后会有很高的强度和硬度。
而碳含量大于2。
1%的为铸铁或生铁.3)晶体中的缺陷有什么?晶体缺陷是指由于晶体形成条件、原子的热运动及其它条件的影响,使得原子的排列往往存在偏离理想晶体结构的区域。
这些与完整周期性点阵结构的偏离就是晶体中的缺陷。
晶体中存在的缺陷种类很多,根据几何形状和涉及的范围常可分为点缺陷、面缺陷、线缺陷几种主要类型。
点缺陷是指三维尺寸都很小,不超过几个原子直径的缺陷。
环境材料导论试题及答案
环境材料导论试题及答案一、单项选择题1. 环境材料是指在生命周期的各个阶段对环境影响较小的一类材料,它们通常具有以下哪个特点?A. 高成本B. 可回收性C. 易燃性D. 稀有性答案:B2. 下列哪项不是环境材料设计时需要考虑的因素?A. 材料的可降解性B. 材料的来源是否可再生C. 材料的强度D. 材料的生产过程中的能耗答案:C3. 在环境材料的生命周期评估(LCA)中,不包括以下哪个阶段?A. 提取原材料B. 生产加工C. 产品使用D. 产品销毁答案:D二、判断题1. 所有可回收材料的环境影响都比不可回收材料小。
()答案:错误2. 环境友好型材料一定具有较低的生产成本。
()答案:错误3. 环境材料的推广使用有助于减少环境污染和生态破坏。
()答案:正确三、简答题1. 简述环境材料的三大基本原则。
答案:环境材料的三大基本原则包括:- 减少原则:减少材料的生产和使用过程中对环境的负面影响。
- 重用原则:通过设计使得材料可以被多次使用,延长产品的使用寿命。
- 回收原则:确保材料在使用结束后可以被回收并重新利用。
2. 描述环境材料在建筑领域的应用及其对环境的积极影响。
答案:环境材料在建筑领域的应用包括使用节能材料、绿色隔热材料、可回收金属和玻璃等。
这些材料的使用可以减少建筑过程中的能源消耗,降低温室气体排放,减少对自然资源的开采,同时提高建筑的耐久性和使用寿命,从而对环境产生积极影响。
四、论述题1. 论述环境材料在可持续发展中的作用及其面临的挑战。
答案:环境材料在可持续发展中扮演着至关重要的角色。
它们通过减少对环境的负面影响,促进资源的有效利用,支持生态系统的平衡。
环境材料的使用有助于实现经济、社会和环境的协调发展,是实现可持续发展目标的关键因素之一。
然而,环境材料的推广和应用也面临着一系列挑战,包括高成本问题、消费者认知度不足、回收和再利用体系不完善、相关政策和法规支持不够等。
为了克服这些挑战,需要政府、企业和公众的共同努力,通过技术创新、教育普及、政策引导和市场激励等手段,推动环境材料的广泛应用。
材料导论期末试题及答案
材料导论期末试题及答案第一部分:选择题题目一:材料的基本分类包括哪些?答案:常见的材料分类包括金属材料、非金属材料和复合材料。
题目二:以下哪种材料属于金属材料?A. 玻璃B. 陶瓷C. 铝D. 塑料答案:C. 铝题目三:复合材料的特点是什么?答案:复合材料由两种或两种以上的不同材料组成,具有综合利用不同材料的特点的优势,如高强度、高韧性、轻量化等。
题目四:在材料测试过程中,下列哪种测试方法可以得到材料的硬度值?A. 拉伸试验B. 弯曲试验C. 冲击试验D. 巴氏硬度试验答案:D. 巴氏硬度试验第二部分:非选择题题目五:请简述金属材料的特点及应用领域。
答:金属材料具有高强度、导电、导热等特点,常见的金属材料有铁、铝、铜等。
金属材料广泛应用于机械制造、建筑、电子等领域。
在机械制造领域,金属材料被用于制造强度要求高的零部件,如汽车发动机、飞机结构等。
在建筑领域,金属材料常用于建筑结构中,如钢结构、铝合金窗户等。
在电子领域,金属材料被用于制造电子元器件,如导线、电路板等。
金属材料由于其优良的性能,得到了广泛的应用。
题目六:什么是非金属材料?请列举三种非金属材料并简要介绍其应用。
答:非金属材料是指那些不含金属元素或金属化合物的材料,其特点一般是密度低、导电性能差、导热性能差等。
常见的非金属材料包括陶瓷、塑料和纤维素材料。
陶瓷材料具有高温耐久性和化学稳定性,在航空航天、能源和化工等领域得到广泛运用。
塑料材料具有良好的韧性和可塑性,广泛应用于包装、建筑、电子等行业。
纤维素材料具有较高的强度和较低的密度,常用于纸制品、纺织品等领域。
题目七:什么是复合材料?请说明复合材料的优点并列举两类复合材料。
答:复合材料是由两种或两种以上的不同材料经过一定的工艺和结合方式组合而成的新型材料。
复合材料具有以下优点:1. 综合利用材料的优点,发挥各种材料的优势,例如高强度、高韧性、轻量化等。
2. 具有可调性,通过改变复合材料中各材料的组合比例和结构,可以调节复合材料的性能。
材料导论复习题与答案
材料科学基础复习题2014.12.15 1.结合键根据其结合力的强弱可分为哪两大类?各自分别包括哪些细类?P2一类是结合力较强的主价键(一次键),包括离子键,共价键,金属键;另一类是结合力较弱的次价键(二次键),包括范德华力和氢键。
2.国际上通常用什么来统一标定晶向指数和晶面指数?P9分别以什么表示?国际上用密勒指数(Miller)来标定。
分别以方括号和圆括号表示,即[uvw]和(hkl)。
3.什么叫点阵、晶胞、晶带、配位数、固溶体、孪晶、蠕变、应力松弛、合金、致密度、聚合度、近程结构、远程结构、复合材料、界面。
点阵(空间点阵):为了便于分析研究晶体中质点的排列情况,把它们抽象成规则排列于空间的无数个几何点,这些点可以是原子或分子的中心,也可以是彼此等同的原子群或分子群的中心,但各个点的周围环境必须相同。
这种点的空间排列就称为空间点阵。
P5晶胞:为了说明点阵排列的规律和特点,在点阵中取出一个具有代表性的单元作为点阵的组成单元,称为晶胞。
P5晶带:相交于同一直线的一组晶面组成一个晶带。
(晶带面、晶带轴)P12配位数:晶体结构中任一原子周围最相邻且等距离的原子数。
P21固溶体:固溶体是固体溶液,是溶质原子溶入溶剂中所形成的均匀混合的物质。
P25孪晶:孪生形变后,变形与未变形两部分晶体合称为孪晶。
P84蠕变:蠕变是指在恒温下对高分子材料快速施加较小的恒定外力时,材料的变形随时间而逐渐增大的力学松弛现象。
P279应力松弛:应力松弛是指在恒定温度和形变保持不变的情况下,高分子材料内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。
P279合金:是指由两种或两种以上的金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。
P25致密度:晶体结构中原子体积占总体积的分数。
P21聚合度:将高分子材料的结构单元总数称为聚合度。
P253近程结构:包括构造和构型。
P264远程结构:是指单个高分子链的大小和形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。
材料导论复习题
材料导论复习题《材料学导论》⽆机⾮⾦属材料、⾦属材料思考题⼀、填空(共10题,每题4分)1、材料按化学组成可分为:⾦属材料、⽆机⾮⾦属材料、有机⾼分⼦材料、复合材料。
2、材料科学与⼯程的四要素是:成份/结构、制造⼯艺(或合成/加⼯)、性能、使⽤性能。
3、陶瓷材料是⼀种多晶多相材料,其相组成通常包括:晶相、玻璃相、⽓孔(或⽓相)。
4、根据有机、⽆机、⾦属材料拉伸应⼒-应变曲线知,三种材料的弹性模量E⼤⼩顺序为:陶瓷材料(或⽆机材料)>⾦属材料>有机⾼分⼦材料。
5、硅酸盐⽔泥熟料的化学组成是Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaO。
6、玻璃的结构有很多假说,如微晶学说、凝胶学说、五⾓形对称学说、⾼分⼦学说等等,其中较为公认的晶⼦学说和⽆规则⽹络学说两种。
7、⾦属有80多种,但其常见的晶体结构有三种,分别是⾯⼼⽴⽅、密排六⽅、体⼼⽴⽅。
8、⾦属的强化机制有:形变强化、固溶强化、细晶强化、弥散强化、相变强化。
9、陶瓷材料具有很多优点,例如:低膨胀系数、低导热系数、化学稳定型⾼等,但是陶瓷材料的⼀个重要缺点是:脆性⾼(或韧性低或热稳定性差)。
10、将SiC制成砂轮和各种磨介是利⽤其具有⾼硬度的性质。
11、构成硅酸盐矿物最基本的结构单元是硅氧四⾯体或[SiO4]。
12、普通陶瓷⽣产必不可少的三种原料是:⽯英、长⽯、粘⼟。
13、耐⽕材料是指耐⽕度不低于1580℃(或≮1580℃)的⽆机⾮⾦属材料。
14、硅酸盐⽔泥的⽣产技术可概括为:两磨⼀烧。
15、不定形耐⽕材料因不经成型、不经烧结⽽得名。
16、普通硅酸盐⽔泥主要的四种矿物组成是:硅酸三钙(或C3S)、硅酸⼆钙(或C2S)、铝酸三钙(或C3A)、铁铝酸四钙(或C4AF)。
17、平板玻璃的成型⽅法有:浮法、平板法、垂直引上法。
18、硅酸盐(矿物)材料的基本类型有:岛状、组群状、链状、层状、架状。
它们是根据硅氧四⾯体在空间的不同连接⽅式进⾏分类的。
19、陶瓷材料的烧结技术有:普通烧结(或传统烧结)、热压烧结、反应烧结、热等静压烧结、液相烧结等。
材料概论复习题及答案
材料概论复习题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学中,下列哪一项不是材料的基本性能?A. 力学性能B. 热学性能C. 光学性能D. 经济性能答案:D2. 材料的微观结构对其宏观性能的影响主要体现在哪些方面?A. 力学性能B. 热学性能C. 电学性能D. 所有以上选项答案:D3. 以下哪种材料不属于金属材料?A. 钢铁B. 铝合金C. 陶瓷D. 铜合金答案:C4. 材料的断裂韧性通常用来描述材料的哪种特性?A. 硬度B. 韧性C. 脆性D. 弹性答案:B5. 材料的疲劳寿命主要受哪些因素的影响?A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 应力集中D. 所有以上选项答案:D6. 材料的热处理过程中,淬火的主要目的是?A. 提高硬度B. 提高韧性C. 提高耐腐蚀性D. 提高导电性答案:A7. 以下哪种材料具有最好的导电性能?A. 塑料B. 橡胶C. 玻璃D. 银答案:D8. 材料的塑性变形通常发生在哪个温度区间?A. 低于玻璃化转变温度B. 在玻璃化转变温度附近C. 高于玻璃化转变温度D. 以上都不对答案:C9. 材料的断裂模式主要分为哪两种?A. 拉伸断裂和压缩断裂B. 剪切断裂和拉伸断裂C. 脆性断裂和韧性断裂D. 疲劳断裂和蠕变断裂答案:C10. 材料的硬度通常通过哪种测试来测量?A. 拉伸测试B. 压缩测试C. 硬度测试D. 冲击测试答案:C二、填空题(每空1分,共20分)1. 材料的_______性能是指材料在受到外力作用时,抵抗变形和破坏的能力。
答案:力学2. 材料的热膨胀系数是指材料在单位温度变化下长度变化的_______。
答案:比例3. 金属材料的强化机制主要包括_______强化、_______强化和_______强化。
答案:固溶,加工,沉淀4. 陶瓷材料的主要特点是_______、_______和_______。
答案:高硬度,高熔点,低热导率5. 聚合物材料的玻璃化转变温度是指聚合物从_______状态转变为_______状态的温度。
材料化学导论试卷及答案
材料化学导论 试卷一、问答题1、试讨论晶体、非晶体、化合物、混合物、固溶体和玻璃体的X 射线衍射图谱的特点。
(6分)2、MgO 和NaF 为等电子构型,都具有和NaCl 相同的晶体结构,试解释为什么MgO的硬度和熔点要比NaF 的高得多。
(5分)3、溶胶-凝胶(Sol-Gel )合成是一种近期发展起来的能代替高温固相合成反应制备陶瓷、玻璃和许多固体材料的新方法。
(1)试述溶胶-凝胶合成方法中的主要化学问题。
(2)与固相反应方法相比,溶胶-凝胶方法有哪些优点?(8分)4、钙的电子构型是1s 22s 22p 63s 23p 64s 2,试说明为什么钙显金属导电性。
(5分)5、水热法是合成无机材料的重要方法,应用这种方法已合成了许多现代无机材料。
试述水热合成的基本原理、水热合成的基本类型和水热合成的特点。
(6分)6、当把Fe 加到Li x Ni 1-x O 半导体材料时,生成Li x Fe y Ni 1-x -y O ,试预测对于该材料电导率所产生的影响。
(6分)7、固体材料的制备方法很多,一般采用固相反应法。
请解释为何在大多数情况下固体间的反应都很慢?举例说明怎样才能加快反应速度?(6分)8、热分析是一个有用的研究固体材料的方法,请说明用TGA,DTA,DSC 所能得到的信息;加热下列物质至熔化,你认为会得到什么样的DTA 和TGA 曲线?(任选四个)(6分) (1) 沙子;(2)窗玻璃;(3)食盐;(4)洗涤碱;(5)七水合硫酸盐;(6)金属镍;(7)铁电体BaTiO 3;(8)一种粘土矿。
9、下述晶体中你预料何类缺陷占优势?(任选四个)(6分) (1)用MgCl 2 掺杂的NaCl; (2)用Y 2O 3 掺杂的ZrO 2; (3)用YF 3掺杂的CaF 2;(4)用As 掺杂的 Si; (5)一块已经捶击或薄片的铝; (6)在一种还原性气氛中加热过的WO 3。
10、出下列体系的可能的化学式:(任选三个)(6分)(a)MnCl 2在KCl 中的部分固溶体; (b)Y 2O 3在ZrO 2中的部分固溶体; (c)Li 在TiS 2中的部分固溶体;(d)Al 2O 3在MgAl 2O 4中的部分固溶体。
材料导论复习思考题及答案——北京化工大学
复习题(1)HDPE、LDPE分子结构、聚集态结构的差别是什么,应用领域有那些特点?1 分子结构:HDPE:只有少量的短支链LDPE:存在大量的长支链和短支链LLDPE:短支链数目与LDPE详单,但没有长支链。
UHMWPE:为线性,与HDPE相同2聚集态结构: HDPE:分子链非常柔顺,结构单元对称规整,非常容易结晶,结晶度很高,80~95%,支化程度小,规整型高,结晶度高LDPE:分子链柔性小,结晶困难,55~65%(提高分子量对结晶度提高) LLDPE:结晶度70%UHMWPE:分子间缠结非常强烈,和HDPE一样,结晶度70~80%3性能:a聚乙烯的基本性质:无臭无味无毒乳白色蜡状固体名半透明或不透明透水率小但透气性大易燃,是最易燃的燃料之一 b聚乙烯力学性能一般拉伸强度比较低强度不高抗蠕性变差抗冲击性能较好c结晶度,密度、拉伸强度、硬度、抗蠕变性: LDPE<LLPE<HDPE 抗冲击性HDPE<LLDPE<LDPE 耐环境应力开裂性 HDPE<LLDPE<LDPE d热性能: PE耐热性能低 HDT:HDPE>LLDPE>LDPE&MFI(熔融指数)提高(分子量下降),HDT降低。
PE的耐热性在塑料里比较高膨胀系数大:HDPE<LLDPE<LDPE 导热性:HDPE>LLDPE>LDPE耐寒性:分子量大,耐寒性好。
MIF升高 e耐化学药性优异f电性能:优异的电绝缘性(>1016Ωm)可做高频高压绝缘材料g加工性能:吸水率低,加工前不必干燥分子量和支化度度熔体速率有很大的影响,分子量提高,MFI下降,分子量相同,支化程度上升,MFI上升熔体流动LDPE>HDPE挤出成型:LDPE 要求慢速冷却:HDPE要求快速冷却 UHMWPE:力学性能优良,良好的塑性工程塑料结晶度比HDPE低,70~80%密度比HDPE低熔体的粘度很高工程塑料中抗冲击强度最高即使在低温下也可以保持韧性和很高的耐磨性4应用:LDPE HDPE LLDPE:不承载复合或在使用温度不高下承载较小的负荷的塑料制品。
材料专业导论试题及答案
材料专业导论试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学主要研究材料的________。
A. 组成、结构、性能B. 制备、加工、应用C. 组成、结构、性能、制备、加工、应用D. 性能、应用答案:C2. 下列哪种材料不属于金属材料?A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案:C3. 以下哪种方法不是用来提高材料强度的?A. 冷加工B. 热处理C. 合金化D. 腐蚀答案:D4. 材料的硬度是指材料的________。
A. 抗拉强度B. 抗弯强度C. 耐磨性D. 抗冲击性答案:C5. 陶瓷材料通常具有哪些特性?A. 高熔点B. 低热导率C. 良好的电导性D. 以上都是答案:A6. 材料的疲劳是指材料在________下的性能退化。
A. 静态载荷B. 循环载荷C. 冲击载荷D. 拉伸载荷答案:B7. 聚合物材料的玻璃化转变温度是指材料从________状态转变为________状态的温度。
A. 玻璃态,高弹态B. 高弹态,玻璃态C. 玻璃态,液态D. 液态,玻璃态答案:A8. 材料的腐蚀是指材料与________发生反应的过程。
A. 氧气B. 水C. 酸、碱、盐D. 以上都是答案:D9. 金属材料的塑性变形是指在________作用下材料发生永久变形而不破裂。
A. 静载荷B. 动载荷C. 拉伸应力D. 压缩应力答案:C10. 材料的断裂韧性是指材料在________条件下抵抗裂纹扩展的能力。
A. 静态载荷B. 循环载荷C. 冲击载荷D. 拉伸应力答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料科学中的“四要素”包括材料的组成、结构、________和性能。
答案:性能2. 金属材料的塑性变形可以通过________来实现。
答案:冷加工3. 材料的热处理过程包括加热、________和冷却。
答案:保温4. 材料的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和________。
答案:维氏硬度5. 陶瓷材料的脆性断裂是由于其内部存在的________。
材料学导论试题答案
材料科学导论试题一、必作题(每题10分,共50分)1)材料的组织结构与其性能之间有什么样的关系?材料的性能往往取决于材料组分,结构。
材料的结构决定其性能,对结构的控制和改性,可获得不同特性、不同性能的材料。
材料的组织结构通常由自身原料和后期加工决定的。
材料的加工成型不是单纯的物理过程,而是决定材料最终结构和性能的重要环节。
材料的加工有可能受温度、压强、应力及作用时间等变化的影响,导致材料降解、交联以及其他化学反应,使材料的化学结构发生变化,从而影响材料的性能。
2)金属材料是由晶体组成的,常见的金属晶体结构点阵有哪些种类,试举例说明之。
最典型的是面心立方点阵(A1)、体心立方点阵(A2)和密排六方点阵(A3) 面心立方点阵:面心立方点阵的每个阵点上只有一个金属原子,结构很简单。
体心立方点阵:体心立方结构晶胞除了晶胞的8个角上各有一个原子外,在晶胞的中心尚有一个原子。
因此体心立方晶胞原子数为2。
密排六方结构可看成是由两个简单六方晶胞穿插而成。
密排六方结构亦是原子排列最密集的晶体结构之一。
3)什么是碳钢,合金钢?它们的主要区别在哪里?钢的强度是由什么因素决定的?碳钢:主要指碳的质量分数小于2.11%而不含有特意加入的合金元素的钢。
有时也称为普碳钢或碳素钢。
指含碳量Wc小于2.11%的铁碳合金。
碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。
合金钢:钢里除铁、碳外,加入其他的元素,就叫合金钢。
在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。
区别:合金钢含有一种或多种特意加入的合金元素。
因素:钢的含碳量。
含碳量越高,钢的强度越高,而塑性越低。
钢的强度认定标准是屈服强度和抗拉强度,而影响屈服强度的内在因素有:结合键、组织、结构、原子本性。
4)实际的金属当中存在哪些缺陷,它们的特点是什么?这些特点对钢的性能产生了什么样的影响?人们怎样利用这些特点来发展金属材料?点缺陷、线缺陷、面缺陷三种缺陷。
其中点缺陷包括空位、间隙原子、置换原子。
东北大学《材料科学导论》期末考试必备真题集(含答案) 79
材料科学导论复习题B一、填空题,在给定题目的空格处添上合适的词语或句子,使句子所表达的意思完整。
1、每个特定的材料都含有一个以原子和电子尺度到宏观尺度的结构体系,对于大多数材料,所有这些结构尺度上化学成分和分布是立体变化的,这是制造该种特定材料所采用的合成和加工的结果。
2、21 世纪,以微型计算机、多媒体和网络技术为代表的通信产业,以基因工程、克隆技术为代表的生物技术,以核能、风能、太阳能、潮汐能等为代表的新能源技术,以探索太空为代表的宇航技术以及为人类持续发展所需的环境工程等,都对材料开发提出了更新的要求,复合化、功能化、智能化、低维化将成为材料开发的目标。
3、金属是指元素周期表中的金属元素,存在于自然界的 94 种元素中,有 72 种是金属元素。
4、材料的性能依赖于材料本身的结构,了解材料的结构是了解材料性能的基础。
5、目前,自然界中已知的矿物约有 3000 多种,能被工业、农业利用的约 200 余种,而比较重要的只有 100 多种。
6、橡胶压出成型是利用压出机,使胶料在螺杆或柱塞推动下,连续不断地向前运动,然后借助于口模压出各种所需形状的半成品,以完成造型或其他作业的工艺过程。
,7、有色金属的种类很多,根据它们的蕴藏状况和物理特性基本上可分重金属、轻金属、贵金属和稀有金属等四大类。
8、包装材料的工艺性能是指包装材料在加工、使用过程中,便于成型和组装的一些性能。
如切削、钉着性、可塑性、可锻性、可焊性、可粘(缝)性、可涂覆印刷性等。
9、由于陶瓷属于绝缘材料不能传导电流,并且介电常数大,因而大量地用于电绝缘子和电容器。
10、热导率、热胀系数与电导率是最重要的物理性质。
这些性质都是温度的函数,必须注意在使用温度下的物理性质。
三、简答及名词解释1、简述包装材料及其分类。
现代包装种类很多,根据包装分类的角度不同,可形成多样化的分类方法。
如按内外层次分有内包装和外包装;按包装功能分有防水包装、防潮包装、防霉包装、防辐射包装、防盔包装、防伪包装等;按流通中的作用分有工业包装、商业包装和消费包装等。
材料导论复习题
材料导论复习题材料导论复习题材料导论是一门涵盖广泛且重要的学科,它研究材料的结构、性质、制备方法以及应用等方面。
在工程、物理、化学等领域中,材料导论都扮演着重要的角色。
为了更好地复习材料导论,下面将提供一些复习题供大家参考。
一、选择题1. 下列哪种材料具有最低的热导率?A. 铝B. 铜C. 玻璃D. 木材2. 对于金属材料而言,以下哪个参数最能反映其抗拉强度?A. 硬度B. 屈服强度C. 延伸率D. 破断应变3. 下列哪种材料具有最高的电阻率?A. 银B. 铜C. 铝D. 石英4. 在材料的应力-应变曲线中,下列哪个参数代表了材料的刚度?A. 斜率B. 最大应力C. 塑性应变D. 断裂应变5. 以下哪种材料是一种聚合物?A. 铁B. 铝C. 聚乙烯D. 玻璃二、填空题1. 材料的晶格结构可以用________来描述。
2. 硬度是材料抵抗________的能力。
3. 金属的导电性是由于其________。
4. 混凝土是一种由水泥、骨料和________组成的复合材料。
5. 材料的断裂韧性可以通过________来评估。
三、简答题1. 请简述材料的密排度是什么,并说明其对材料性质的影响。
2. 请解释材料的晶格缺陷是指什么,以及晶格缺陷对材料性能的影响。
3. 请简要介绍传统陶瓷和高级陶瓷的区别,并列举各自的应用领域。
4. 请解释材料的热膨胀是指什么,并说明热膨胀对材料的影响。
5. 请简述金属材料的晶体结构,并说明晶体结构对金属材料性能的影响。
四、应用题1. 请设计一个实验,来测量不同金属材料的导热性能,并分析实验结果。
2. 请设计一个实验,来比较不同聚合物材料的强度,并分析实验结果。
3. 请设计一个实验,来观察材料的断裂韧性,并分析实验结果。
通过以上的复习题,我们可以对材料导论的知识进行回顾和巩固。
选择题可以帮助我们检验对基本概念的掌握程度,填空题则要求我们能够灵活运用所学知识。
简答题和应用题则需要我们对知识进行深入理解和应用。
东北大学《材料科学导论》期末考试必备真题集(含答案)18
东北大学继续教育学院材料科学导论复习题一、选择填空,在给出的a、b、c、d选项中选择一或多个你认为最合适的答案,使得题目中给出描述完整准确。
1、材料的性质是在元器件或设备实现预期的使用性能而得到利用的。
即材料的使用性能取决于( b )。
a 材料的组成b 材料的基本性能c 材料的结构d 材料的合成与加工工艺2、钢铁、有色金属、玻璃、陶瓷、高分子材料等的原材料多数来自( d )、为矿物资源,形成于亿万年之前,是不可再生的资源。
因此,在材料生产中必须节省资源、节约能源、回收再生。
a 工业b 农业c 材料加工行业d 采掘工业3、高分子材料、金属材料和无机非金属材料,不论其形状大小如何,其宏观性能都是由( b )。
a 它的化学成分所决定的 b其化学组成和组织结构决定的。
c 其加工工艺过程所决定的 d其使用环境所决定的4、如果使用温度是室温,就可以优先考虑高分子材料,因为在相同密度的材料中它们是b、d 的。
a 最容易得到 b最便宜c 最常见d 加工最方便5、根据其性能及用途的不同,可将陶瓷材料分为( a、c )和两大类。
a 结构材料用陶瓷 b特种陶瓷c功能陶瓷 d 传统陶瓷6、金属材料与无机非金属材料成型加工时由于工艺条件的不同也会造成制品性能的差异。
因此,材料的( a、d )的总和决定了制品性能。
a 内在性能 b成型加工c附加性能 d 成型加工所赋予的附加性能7、材料的化学性能是指材料抵抗各种介质作用的能力。
它包括溶蚀性、耐腐蚀性、抗渗入性、抗氧化性等,可归结为材料的( c )。
a 有效性b 实用性c 稳定性d 可用性8、切削物体或对物体进行塑性变形加工的工具材料可分为高碳钢、高速钢、超硬质合金、金刚石等材料,其中可列入超硬质材料范畴的是( c、d )。
a高碳钢 b高速钢c超硬质合金 d金刚石9、纳米材料通常定义为材料的显微结构中,包括( a、b、c、d )等特征尺度都处于纳米尺寸水平的材料,通常由直径为纳米数量级的粒子压缩而成。
材料物理导论试题及答案
材料物理导论试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料的导电性主要取决于材料中的:A. 电子浓度B. 电子迁移率C. 电子浓度和电子迁移率D. 电子的热运动答案:C2. 半导体材料的导电性与温度的关系是:A. 随温度升高而降低B. 随温度升高而升高C. 与温度无关D. 先升高后降低答案:B3. 以下哪种材料不属于超导材料?A. 铜B. 铝C. 铅D. 铌答案:A4. 材料的弹性模量反映了材料的:A. 塑性B. 韧性C. 硬度D. 弹性答案:D5. 在材料科学中,晶格常数是指:A. 晶格中原子间的平均距离B. 晶格中原子的数目C. 晶格中原子的体积D. 晶格中原子的质量答案:A6. 以下哪种材料的热膨胀系数最大?A. 钢B. 铝C. 铜D. 玻璃答案:D7. 材料的断裂韧性是指:A. 材料抵抗塑性变形的能力B. 材料抵抗断裂的能力C. 材料的硬度D. 材料的韧性答案:B8. 以下哪种材料的导热性最好?A. 陶瓷B. 塑料C. 金属D. 木材答案:C9. 材料的疲劳寿命主要取决于:A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 材料的疲劳极限答案:D10. 以下哪种材料的磁导率最高?A. 铁B. 铜C. 铝D. 不锈钢答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 材料的______性是指材料在受到外力作用时,能够恢复到原来形状的能力。
答案:弹性2. 材料的______性是指材料在受到外力作用时,能够抵抗断裂的能力。
答案:断裂韧性3. 材料的______性是指材料在受到外力作用时,能够抵抗永久变形的能力。
答案:塑性4. 材料的______性是指材料在受到外力作用时,能够抵抗划痕的能力。
答案:硬度5. 材料的______性是指材料在受到外力作用时,能够吸收能量而不断裂的能力。
答案:韧性6. 材料的______性是指材料在受到温度变化时,能够抵抗体积变化的能力。
答案:热膨胀系数7. 材料的______性是指材料在受到热能作用时,能够传递热量的能力。
新材料科学导论期末复习题(有答案版)
新材料科学导论期末复习题(有答案版)一、填空题:1.材料性质的表述包括力学性能、物理性质和化学性质。
2.化学分析、物理分析和谱学分析是材料成分分析的三种基本方法。
3.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。
4.材料科学与工程有四个基本要素,它们分别是:使用性能、材料的性质、制备/加工和结构/成分。
5.按组成和结构分,材料分为金属材料,无机非金属材料,高分子材料和复合材料。
6.高分子材料分子量很大,是由许多相同的结构单元组成,并以共价键的形式重复连接而成。
7.复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。
8.聚合物分子运动具有多重性和明显的松弛特性。
9.功能复合材料是指除力学性能以外,具有良好的其他物理性能并包括部分化学和生物性能的复合材料。
如有光,电,热,磁,阻尼,声,摩擦等功能。
10.材料的物理性质表述为光学性质、磁学性质、电学性质和热学性质。
11.由于高分子是链状结构,所以把简单重复(结构)单元称为链节,简单重复(结构)单元的个数称为聚合度。
12.对于脆性的高强度纤维增强体与韧性基体复合时,两相间若能得到适宜的结合而形成的复合材料,其性能显示为增强体与基体的互补。
(ppt-复合材料,15页)13.影响储氢材料吸氢能力的因素有:(1)活化处理;(2)耐久性(抗中毒性能);(3)抗粉末化性能;(4)导热性能;(5)滞后现象。
14.典型热处理工艺有淬火、退火、回火和正火。
15.功能复合效应是组元材料之间的协同作用与交互作用表现出的复合效应。
复合效应表现线性效应和非线性效应,其中线性效应包括加和效应、平均效应、相补效应和相抵效应。
16.新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料。
17.功能高分子材料的制备一般是指通过物理的或化学的方法将功能基团与聚合物骨架相结合的过程。
功能高分子材料的制备主要有以下三种基本类型:①功能小分子固定在骨架材料上;②大分子材料的功能化;③已有功能高分子材料的功能扩展;18.材料的化学性质主要表现为催化性能和抗腐蚀性。
材料导论3
材料导论3试题三一、选择填空,并在给出的选项a、B、C和d中选择一个或多个你认为最合适的答案,以便问题中给出的描述完整准确。
(每题2分,共20分)1、材料的性质是在元器件或设备实现预期的使用性能而得到利用的。
即材料的使用性能取决于。
A材料的组成B材料的基本特性c材料的结构d材料的合成与加工工艺2.钢铁、有色金属、玻璃、陶瓷和高分子材料的大部分原材料都来自矿产资源。
它们形成于数亿年前,是不可再生资源。
因此,在物质生产中必须节约资源、节约能源、循环利用。
a工业b农业C材料加工业D采矿业3、高分子材料、金属材料和无机非金属材料,不论其形状大小如何,其宏观性能都是由。
A由其化学成分决定,B由其化学成分和组织结构决定。
C由其加工过程决定d由其使用环境决定4、材料的化学性能是指材料抵抗各种介质作用的能力。
它包括溶蚀性、耐腐蚀性、抗渗入性、抗氧化性等,可归结为材料的。
5.天然矿物原料一般杂质较多,价格较低;合成材料,。
此外,对环境的影响也是选择原材料时必须考虑的因素之一。
A高纯度B高价格C难以获得D以上6、金属材料与无机非金属材料成型加工时由于工艺条件的不同也会造成制品性能的差异。
因此,材料的的总和决定了制品性能。
a内在性能b成型加工C附加性能D通过模压获得的附加性能7、根据其性能及用途的不同,可将陶瓷材料分为和两大类。
a结构材料用陶瓷b特种陶瓷c功能陶瓷d传统陶瓷8.空间技术的发展对材料提出了越来越高的要求。
在石油化工和能源开发中,反应装置、换热器和核燃料对材料的要求越来越严格。
和其他非氧化物系统。
a耐高温性b耐腐蚀性c耐磨性d以上所有9.纳米材料通常被定义为材料的微观结构,包括特征尺度为纳米级的材料,这些材料通常由直径为纳米量级的颗粒压缩。
A粒径B晶粒尺寸c晶界D厚度10、2、腐蚀一旦发生,材料或制品就会。
所以腐蚀是材料设计和选择时不得不考虑的重要因素。
A受到很大影响,B的性能显著降低c服务寿命缩短d以上所有二、判断题对错,分析判断以下的陈述哪一个是正确或是不正确的?在不正确的陈述后面的括号里写下f,在正确的陈述后面的括号里写下r。
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材料科学基础复习题2014.12.15 1.结合键根据其结合力的强弱可分为哪两大类?各自分别包括哪些细类?P2一类是结合力较强的主价键(一次键),包括离子键,共价键,金属键;另一类是结合力较弱的次价键(二次键),包括范德华力和氢键。
2.国际上通常用什么来统一标定晶向指数和晶面指数?P9分别以什么表示?国际上用密勒指数(Miller)来标定。
分别以方括号和圆括号表示,即[uvw]和(hkl)。
3.什么叫点阵、晶胞、晶带、配位数、固溶体、孪晶、蠕变、应力松弛、合金、致密度、聚合度、近程结构、远程结构、复合材料、界面。
点阵(空间点阵):为了便于分析研究晶体中质点的排列情况,把它们抽象成规则排列于空间的无数个几何点,这些点可以是原子或分子的中心,也可以是彼此等同的原子群或分子群的中心,但各个点的周围环境必须相同。
这种点的空间排列就称为空间点阵。
P5晶胞:为了说明点阵排列的规律和特点,在点阵中取出一个具有代表性的单元作为点阵的组成单元,称为晶胞。
P5晶带:相交于同一直线的一组晶面组成一个晶带。
(晶带面、晶带轴)P12配位数:晶体结构中任一原子周围最相邻且等距离的原子数。
P21固溶体:固溶体是固体溶液,是溶质原子溶入溶剂中所形成的均匀混合的物质。
P25孪晶:孪生形变后,变形与未变形两部分晶体合称为孪晶。
P84蠕变:蠕变是指在恒温下对高分子材料快速施加较小的恒定外力时,材料的变形随时间而逐渐增大的力学松弛现象。
P279应力松弛:应力松弛是指在恒定温度和形变保持不变的情况下,高分子材料内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。
P279合金:是指由两种或两种以上的金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。
P25致密度:晶体结构中原子体积占总体积的分数。
P21聚合度:将高分子材料的结构单元总数称为聚合度。
P253近程结构:包括构造和构型。
P264远程结构:是指单个高分子链的大小和形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。
P264复合材料:把两种材料结合在一起,发挥各自的长处,又在一定程度上克服各自固有的弱点,这统称为复合材料。
P287界面:在复合材料中,通常由一相为连续相,称为基体;另一相为分散相,称为增强材料。
分散相是以独立的形态分布在整个连续相中,两相之间存在相界面。
P2874.晶向指数的确定步骤、晶面指数的确定步骤?P9-10A.晶向指数B.晶面指数5.阐述主价键和次价键的特点,并讨论由此产生的材料性能上的区别。
P2-4特点:主价建结合力较强,次价键结合力较弱。
离子键:正负离子静电吸引力较强,具有较高熔点,脆性,且是良好的电绝缘体。
共价键:结合力很大,因此共价晶体结构比较稳定,具有硬度高、强度大、脆性大、熔点高等性质。
金属键:金属键的本质特征使金属具有良好的导电性、导热性,具有正的电阻温度系数,具有金属光泽和良好的延展性。
范德华力:范德华尔斯键很弱,分子晶体结合力很小,在外力作用下,易滑动,造成较大的变形,熔点低,硬度也低。
氢键:液态稳定范围较宽。
6.何为再结晶?包括哪两个过程?何为一次再结晶和二次再结晶?发生二次再结晶的条件有哪些?再结晶:当变形金属经高于回复温度加热时,在变形组织的基体上产生新的无畸变再结晶晶核,并通过逐渐长大形成等轴晶粒,从而取代全部变形组织,而性能也发生了明显的变化,并恢复到完全软化状态,该过程称为再结晶。
P215 两个过程:形核与长大。
P216一次再结晶、二次再结晶:再结晶完成后晶粒长大有两种类型:一种是随温度的升高或时间的增长而均匀地连续长大,称为正常长大;另一种是不连续不均匀地长大,称为反常长大,也称二次再结晶。
P221条件:二次再结晶的驱动力来自界面能的降低。
P2227.根据链原子组成高分子材料可分为哪几类?各举一例。
根据材料来源又分为哪几类?P253根据链原子:①链原子全部由碳原子组成的碳链高分子,如聚乙烯;②链原子除碳原子外,还含有O、N、S等杂原子的杂链高分子,如聚乙二醇;③链原子由Si, B, Al,O,N,S,P等杂原子,不含C原子的元素邮寄高分子,如聚二甲基硅氧烷。
根据材料来源:①天然高分子,②半天然高分子(如硝化纤维),③合成高分子。
8.金属基复合材料有哪些种类?试分析其性能特征。
P296-299A.按增强体类型分:①连续纤维金属基复合材料;②非连续纤维金属基复合材料;③自生增强金属基复合材料;④层板金属基复合材料。
B.按基体类型分:主要有铝基、镁基、锌基、铜基、钛基、镍基、耐热金属基、金属间化合物基等复合材料。
性能特征:①高比强度、比模量;②良好的导热导电性能;③热膨胀系数小、尺寸稳定性好;④良好的高温性能;⑤良好的耐磨性;⑥良好的断裂韧性和抗疲劳性能;⑦不吸潮、不老化、气密性好;⑧可设计性强。
9.比较陶瓷材料中的位错与金属材料中的位错有何异同。
(见ppt)陶瓷晶体和金属晶体一样含有位错。
位错来自于晶体生长和受外力时的晶体变形。
观察到SiC晶体生长的蜷线,这和螺位错的存在有关。
通过实验观察陶瓷晶体,如MgO,Al2O3,ZrO2,SiC等都包含位错。
与金属相比,陶瓷晶体中固有的位错特别是可动位错很少,另外,金属在变形时可大量增殖位错,而陶瓷晶体由于是以离子键或共价键结合,因此滑移系少,且位错运动的柏氏矢量大,这些都导致了陶瓷变形困难。
10.最常见的金属晶体结构有哪三种结构?分别以何种字母表达?P19①体心立方结构(bcc或A2);②面心立方结构(fcc或A1);③密排六方结构(hcp或A3)。
11.离子键、共价键及金属键分别具有哪些特性?P2-4离子键:正负离子静电吸引力较强,具有较高熔点,脆性,且是良好的电绝缘体。
共价键:结合力很大,因此共价晶体结构比较稳定,具有硬度高、强度大、脆性大、熔点高等性质。
金属键:金属键的本质特征使金属具有良好的导电性、导热性,具有正的电阻温度系数,具有金属光泽和良好的延展性。
12.共聚物从结构特征上分为哪四类?A.无规共聚物;B.交替共聚物;C.嵌段共聚物;D.接枝共聚物13.什么是高分子材料的聚集态?P265高分子材料的聚集态主要有哪些类型?P267-273高分子材料的聚集态结构又称超分子结构,指高分子材料内分子链的排列与堆砌结构。
A.非晶态;B.结晶态;C液晶态;D.取向态。
14.为什么陶瓷材料的抗压强度远高于抗拉强度?(P246)15.复合材料的增强体应具备何特征?(P288-289)A.增强体应具有能明显提高基体某种所需的特性;B.应具有良好的化学稳定性;C.与基体有良好的润湿性。
16.金属的回复是何种过程?(P213)回复是指冷变形金属加热时,尚未发生光学显微组织变化前的微观结构及性能变化的过程。
17.冷形变金属在加热过程中内部结构发生的变化分为哪几个阶段?在各阶段中金属的强度、内应力、电阻等发生怎样变化?(P211-213)回复、再结晶、晶粒长大。
强度和硬度的变化:通常在回复阶段硬度只发生较小变化,再结晶阶段则下降较多。
强度具有与硬度相似的变化规律。
内应力的变化:金属经塑性形变所产生的内应力在回复阶段基本得到消除,但其中微观内应力只有通过再结晶方可完全消除。
电阻:回复过程中变形金属电阻率明显下降。
18.金属回复动力学曲线具有哪些特点?(见ppt)①回复是一个弛豫过程,没有孕育期;②开始变化快,随后变慢;③长时间处理后,性能趋于一个平衡值。
19.金属材料应力-应变曲线特征?阐述曲线上特征点的含义?弹性形变的实质是什么、难易程度取决于什么及主要特征有哪些?由上至下特征点意义分别为:抗拉强度、屈服强度(δ0.2为条件屈服强度)、弹性极限。
弹性形变的实质:原子偏离平衡位置。
难易程度取决于:原子间结合力大小。
主要特征:①理想的弹性形变是可逆形变,加载时变形,卸载时形变消失并恢复原状;②不论是加载或卸载,只要在弹性形变范围内,其应力-应变曲线呈线性关系,即服从胡克定律。
20.金属加工硬化的工程意义?(百度)A.是一种非常重要的强化手段,可用来提高金属的强度,特别是那些无法用热处理强化的合金尤其重要;B.加工硬化是某些工件或半成品能够拉伸或冷冲压加工成形的重要基础,有利于金属的均匀变形;C.加工硬化可提高金属零件在使用过程中的安全性。
21.什么是陶瓷?有几种晶体结构?其塑性形变的特点是什么?陶瓷是由粉状原料成形后在高温作用下硬化而形成的制品,是多晶、多相的聚集体。
P2273种晶体结构:A.典型的离子型晶体结构;B.硅酸盐的晶体结构;C.共价晶体结构。
P230-239塑性形变特点:A.陶瓷晶体难以变形,弹性模量比金属大得多,常高出几倍;B.陶瓷的抗压强度比抗拉强度约高一个数量级;C.陶瓷晶体的理论屈服强度很高,约为E/30,但实际断裂强度却很低,两者相差1-3个数量级。
P245-24622.无定型聚合物有哪三种力学状态?各自定义是什么?(自己整理)A.玻璃态(温度在T g以下,聚合物处于玻璃态,指组成原子不存在结构上的长程有序或平移对称性的一种无定型固体状态);B.高弹态(T g以上,聚合物转变成高弹态,链段运动但整个分子链不产生移动,高分子所特有的力学状态)C.粘流态(当温度高于粘流温度T f并继续升高时,高聚物得到的能量足够使整个分子链都可以自由运动,从而成为能流动的粘液,其粘度比液态低分子化物的粘度要大得多,所以称为粘流态。
)23.何为热固性树脂、何为热塑性树脂?各举1-2例。
(P311-312)热固性树脂:由某些低分子的合成树脂在加热、固化剂或紫外线等作用下,发生交联反应并进过凝胶化阶段和固化阶段形成不溶、不熔的固体(环氧树脂、热固性聚酰亚胺树脂);热塑性树脂:即通称的塑料,该种聚合物在加热到一定温度时可以软化甚至流动,从而在压力和模具的作用下成形,并在冷却后硬化固定(聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚醚砜、杂环类聚合物)。
24.影响复合材料力学性能的主要因素?(见ppt)A.增强体的强度及模量;B.树脂基体的强度及化学稳定性;C.应力在界面间传递时树脂与基体间的粘接效能。
25.聚合物基复合材料增强体有哪几类?简述各自特点。
(见ppt)A.纤维类增强体,特点:将强的刚硬的脆性纤维和塑性较好的基体复合在一起,可使材料具有很好的力学性能,如强度、刚度(特别是比刚度比强度),疲劳抗力等。
纤维增强的复合材料中,纤维承受了绝大部分外载荷,而基体只是将力传给纤维,并保持一定的塑性和韧性。
B.颗粒类增强体,特点(P295):颗粒类增强体以很细的粉状加入基体中起提高强度、模量、增韧、耐磨、耐热等作用。
26.为什么复合材料断裂能比其组分材料大很多?(百度)27.简述复合材料界面结构和组成,界面作用力有哪些?并画出界面示意图。
(见ppt)结构和组成:这是一个多层结构的过渡区域,并非一单纯几何面,界面区是从与增强材料性质不同的某点开始至与树脂基体整体性质相一致的点间的区域。