材料导论 (11)

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材料导论名词解释

材料导论名词解释

材料导论名词解释1.韧性:材料在塑性形变过程中吸收能量的能力。

2.疲劳极限:工具钢的曲线从某一应力开始出现一段水平线,这意味着在该水平应力一下,3.无论应力变化多少周,材料也不会破坏,这一应力称为疲劳极限。

疲劳强度:是维持某一周数而不破坏的应力。

4.蠕变:材料在恒定应力下随时间缓慢塑性形变的过程。

5.硬度:材料抗穿刺能力的度量。

6.热应力:当一种各向同性材料被缓慢均匀地加热时,当材料的尺寸变化受到限制时就会产生的应力。

7.介电质:凡是不传导电流的物质均可称为介电质。

8.介电强度:材料可以经受的最大电压梯度。

9.压电现象:介电体的尺寸受力变化时就会极化而产生一个电压或电场。

10.电致伸缩:材料在电场中因极化而改变尺寸的现象。

11.磁导率:表征在外磁场作用下物质磁化难易的物理量。

12.光电效应:材料表面原子中的电子吸收光量子的能量跃迁到高能级,使它们能在电场中加速,产生导电现象。

13.玻璃化温度:不同相对分子质量的无定形聚合物在不同温度可表现出不同的力学状态,在一个特定的温度下,聚合物分子表现为坚硬的固体。

但这种固体不是结晶形成的,而是无定形分子被冻结形成的,同小分子玻璃一样,称为玻璃态,因此这个特定的温度称为玻璃化转变温度。

14.热塑性弹性体:热塑性与橡胶弹性的结合体。

15.粘结剂:通过表面接触而使材料连接在一起的物质。

16.临界长径比:临界纤维长度与临界纤维直径的比值。

17.玻璃钢:不饱和聚酯与玻璃纤维混合制成的复合材料。

18.孔隙度:孔隙体积占表观体积的百分数。

19.烧结:将型坯加热到很高的温度,一方面脱除型坯中的所有液体,一方面使粉体粒子粘结在一起,形成一个整体的过程。

20.烧结助剂:某些材料的烧结是通过低熔点相的粘结,低熔点组分先熔融并发生流动,充满粒子间的缝隙,不仅将粒子粘结在一起而且可使制品的密度接近100%,这一技术为液相烧结法,低熔点相则为烧结助剂。

21.相转变:指因温度或应力的变化引起晶体结构的变化。

材料导论重点及归纳

材料导论重点及归纳

1、材料的定义与分类材料是人类用来制造有用的构件、器件或物品的物质。

材料与物质的区别:①对材料而言,可采用“好”或“不好”等字眼加以评价,对物质则不能这样;②材料总是和一定的用途相联系的;③材料可由一种物质或若干种物质构成;④同一种物质,由于制备方法或加工方法的不同,可成为用途各异的不同类型的材料。

按化学组成和结构特点:金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料按材料性能:结构材料、功能材料按使用领域:建筑材料、电子材料、耐火材料、医用材料...2、材料的地位和作用材料是人类社会发展的基础和先导,是人类社会进步的里程碑和划时代的标志。

材料、能源、信息被称为人类社会的“三大支柱” 。

纵观人类利用材料的历史,可以清楚地看到,每一种重要新材料的发现和应用,都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。

材料科学技术的每一次重大突破都会引起生产技术的重大变革,甚至引起一次世界性的技术革命,大大地加速社会发展的进程,从而把人类物质文明推向前进。

人类文明的发展史就是材料的发展史材料的发展史就是人类文明的发展史石器时代、青铜器时代、铁器时代、? ? ?、半导体时代新材料是高技术发展的基础,是工业革命和产业发展的先导3、材料的性质材料性质:是材料的功能特性和效应的描述,是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。

材料性质描述:力学性质:强度、硬度、刚度、塑性、韧性材料在力的作用下所表现出的特性即为材料的力学性质。

(1)弹性模量弹性模量是指材料在弹性极限范围内,应力与应变(即与应力相对应的单位变形量)的比值,用E 表示,即:(2)强度在外力作用下,材料抵抗变形和断裂的能力称为强度。

(有多种强度类型)材料在外力作用下发生塑性变形的最小应力叫屈服强度,用 d S表示。

工程上规定,试样产生0.2%塑性变形时的应力值为该材料的条件屈服强度,记为 d 0.2。

抗拉强度是将试样在拉力机上施以静态拉伸负荷,使其破坏(断裂)时的载荷。

材料学科导论智慧树知到答案章节测试2023年浙江理工大学

材料学科导论智慧树知到答案章节测试2023年浙江理工大学

绪论单元测试1.下列哪一项不是当代文明和国民经济的三大支柱?()A:材料B:能源C:信息D:电子答案:D2.下列哪一项不是三大新技术革命的重要标志?()A:信息技术B:合成技术C:新材料D:生物技术答案:B3.复合材料中常见的基体材料有哪些?()A:合成树脂B:橡胶C:陶瓷D:石墨答案:ABCD4.由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素熔合在一起形成的具有金属特性的材料称为合金。

()A:错B:对答案:B5.具有加热软化、冷却硬化特性,且过程可逆的塑料称为热固性塑料。

()A:错B:对答案:A第一章测试1.下列哪些金属材料是有色金属?()A:MnB:CuC:FeD:Cr答案:B2.下列哪些材料属于无机非金属材料?()A:铜矿石B:水凝胶C:树脂D:氧化铝答案:D3.下面哪些键合方式属于化学键? ( )A:金属键B:共价键C:离子键D:氢键答案:ABC4.体心立方的晶体堆砌密度要高于面心立方。

()A:对B:错答案:B5.高分子材料结晶度越高其光学性能越好。

()A:错B:对答案:B第二章测试1.下面哪些性能指标不是材料的力学性能指标()A:弹性模量B:屈服强度C:断裂强度D:伸长率答案:D2.设计弹簧等弹性零件不需要考虑材料的哪些力学性能指标()A:硬度B:弹性极限C:冲击韧性D:弹性模量答案:A3.材料的使用性能在使用条件下所表现出来的性能,包括()A:力学性能B:化学性能C:物理性能D:可加工性能答案:ABC4.对与结构工程材料,主要考察的性能指标是力学性能。

()A:对B:错答案:A5.在应力应变曲线中,塑性材料都具有明显的屈服点。

()A:对B:错答案:B第三章测试1.下列生活中的常见材料,属于有机合成高分子材料的是()A:钢筋混凝土B:塑料C:陶瓷D:油脂答案:B2.被称为“塑料王”的塑料品种是()A:聚丙烯B:聚乙烯C:聚碳酸酯D:聚四氟乙烯答案:D3.塑料是一类在常温下有固定的形状和强度,在高温下具有可塑性的高分子材料。

大学材料导论知识点总结

大学材料导论知识点总结

大学材料导论知识点总结一、材料的基本概念1、材料的定义:材料是人类使用的各种原始、半成品和成品物质的统称。

它们通常包括金属、陶瓷、高分子材料、复合材料等,并且广泛应用于工业、建筑、医疗、航天航空等领域。

2、材料的分类:可以根据不同的属性将材料划分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。

金属材料包括铁、铜、铝等金属元素及其合金;非金属材料包括陶瓷、高分子材料等;复合材料是由两种或两种以上不同种类的材料组成的混合材料。

3、材料的性能:材料的性能包括力学性能、物理性能、热学性能、电学性能、化学性能等。

在材料导论中,学生将学习如何通过实验或者理论计算等方法来评价和分析材料的各种性能。

二、材料的结构和性质1、金属材料的结构和性质:金属材料通常以金属原子通过金属键连接而成的结晶结构,具有良好的导电、导热、可塑性和韧性等性质。

在材料导论课程中,学生将学习如何通过晶体学和相变等知识来理解和分析金属材料的结构和性质。

2、非金属材料的结构和性质:非金属材料通常以共价键或者离子键连接而成的分子、离子或原子结构,具有较好的绝缘、耐热、耐腐蚀等性质。

学生将学习如何通过结构化学等知识来理解和分析非金属材料的结构和性质。

3、复合材料的结构和性质:复合材料由两种或两种以上不同种类的材料组成,它具有各种不同种类材料的优点,并且能够弥补各种不同种类材料的缺点。

在材料导论中,学生将学习复合材料的组成、制备方法、结构和性质等知识。

三、材料的应用和研究方法1、材料的应用:材料广泛应用于工业、建筑、医疗、航天航空等领域。

在材料导论课程中,学生将学习各种材料的应用领域、特点以及相关的工程实例。

2、材料的研究方法:为了解释和分析材料的结构与性质,学者们提出了许多研究材料性质的方法。

例如,X射线衍射、透射电镜、扫描电镜等方法可以用来研究材料的结构;拉伸实验、冲击实验、硬度实验等方法可以用来研究材料的力学性能。

在材料导论中,学生将学习这些研究方法的原理、应用和操作技巧。

材料导论

材料导论

1)简述材料环的组成要素。

答:材料是宇宙中可用来制造有用物品的物质。

这些物质以各种形式分布在地球上、地壳中、海洋中甚至大气中。

这些物质不断地被发掘、被提取、被加工、被利用。

在材料的使用过程中有一部分会自动回到最初在大自然中的存在形式,在物品的使用寿命过后大部分材料可以被重新利用。

物质在这一系列过程中,从一种存在形式转化为另一种存在形式,生生不息。

这一过程可以看做是一个循环圈,我们将之称为材料环。

2)简述材料的四大分类及各类材料的组成、特点。

答:一、金属材料金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。

包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。

特点:高韧性,延展性好,强度高,导电性好。

二、无机非金属材料无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。

是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。

特点:高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。

三、高分子材料高分子材料是有相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。

特点:有很高的分子量,质轻,密度小,有优良的力学性能,绝缘性能,隔热性能。

四、复合材料复合材料是由连续相的基体和被基体包容的相增强体组成。

基体材料分为金属和非金属两大类。

增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

特点:具有质量轻,较高的比强度、比模量、较好的延展性、抗腐蚀、隔热、隔音、减震、耐高(低)温等特点。

3)简述热塑性材料与热固性材料的区别。

答:热塑性材料:由线形长链分子组成,加热到某一温度(玻璃化温度或熔点)时发生流动,可以反复进行加工成型。

可以是结晶的也可以时非结晶的。

常见的有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯,等等。

大一材料导论知识点

大一材料导论知识点

大一材料导论知识点材料导论是一门介绍材料科学与工程的基础课程,旨在让学生对不同类型的材料及其特性有一个整体的了解。

本文将针对大一材料导论中的几个重要知识点进行介绍,帮助学生更好地理解和学习这门课程。

一、材料的分类与常用材料1. 材料的分类:金属材料、无机非金属材料、有机材料、复合材料等。

2. 常用金属材料:铁、铜、铝、钢等。

常用无机非金属材料:陶瓷、玻璃等。

常用有机材料:塑料、橡胶等。

常用复合材料:纤维增强复合材料、层层复合材料等。

二、常见材料性能与表征方法1. 机械性能:强度、硬度、韧性等。

常用的测试方法有拉伸试验、硬度测试等。

2. 热性能:熔点、热膨胀系数等。

常用的测试方法有差热分析法、热膨胀试验等。

3. 电磁性能:电导率、磁性等。

常用的测试方法有电导率测量、磁性测试等。

4. 光学性能:透光性、折射率等。

常用的测试方法有透光率测量、折射率测试等。

5. 化学性能:腐蚀性、稳定性等。

常用的测试方法有腐蚀试验、稳定性测试等。

三、材料的结构与组织1. 金属材料的结构与组织:晶格结构、晶体缺陷、晶体生长等。

2. 陶瓷材料的结构与组织:晶体结构、非晶态、多孔结构等。

3. 高分子材料的结构与组织:线性结构、支化结构、交联结构等。

4. 复合材料的结构与组织:纤维增强剂、基体材料、界面结构等。

四、材料加工与制备方法1. 金属材料的加工与制备方法:熔铸、轧制、锻造等。

2. 陶瓷材料的加工与制备方法:烧结、热压等。

3. 高分子材料的加工与制备方法:模塑、挤出等。

4. 复合材料的加工与制备方法:层层堆叠、纤维增强等。

五、材料应用领域1. 金属材料的应用领域:机械制造、建筑结构等。

2. 陶瓷材料的应用领域:陶瓷器皿、电子元器件等。

3. 高分子材料的应用领域:塑料制品、橡胶制品等。

4. 复合材料的应用领域:航空航天、汽车制造等。

总结:材料导论是大一学生必修的基础课程,通过学习这门课程,学生将对各种类型的材料有一个整体的了解和认识。

材料导论复习思考题及答案——北京化工大学

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

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________。

电子材料导论复习

电子材料导论复习

电子材料导论1.压电效应答:(1)当在某一特定方向对晶体施加应力时,在与应力垂直方向两端表面能出现数量相等,符号相反的束缚电荷—正压电效应(2)当一块具有压电效应的晶体置于外电场中,由于晶体的电极化造成的正负电荷中心位移,导致晶体变形,形变量与电场强度成正比—逆压电效应。

2.电畴答:具有自发极化的晶体中存在一些自发极化取向一致的微小区域。

3.霍尔效应答:在一块半导体某一方向上加有电场,并在垂直方向上加有磁场,在两种外力作用下,载流子的运动发生变化,结果在半导体的两端产生一横向电场,其方向同时垂直于电流和磁场。

4.平衡载流子答:载流子的产生和复合两个相反过程建立起动态平衡,这种状态下的载流子为平衡载流子。

5.非平衡载流子答:当用电子能量大于该半导体禁带宽度的光照射时,光子的能量传给了电子,使价带中的电子跃迁到导带,从而产生导带的自由电子和价带的自由空穴,即非平衡自由载流子。

6.辐射性复合答:由于电子与空穴的复合以光能的形式辐射能量。

(1)电子和空穴由于碰撞而复合(2)通过杂质能级的复合(3)激子复合7.非辐射性复合答:由跃迁能量转换为低能声子而形成。

(1)阶段性的放出声子的复合(2)俄歇过程(3)表面复合8.固体电解质答:具有离子导电性能的固体物质。

9.功能材料答:指除强度性能外,还有其特殊功能,或能实现光、电、磁、热力等不同形式的交互作用和转换的非结构材料。

10.发光材料答:在各种类型激发作用下能产生光发射的材料。

11.玻璃键合答:在厚膜导电材料中含有玻璃,通过离子的相互渗透作用使它的基片表面形成键合,这种键合类型称为玻璃键合。

12.氧化物键合答:在厚膜导电材料中含有金属氧化物,通过离子的相互渗透作用使它的基片表面形成键合,这种键合类型称为氧化物键合。

13.负温度系数(NTC)热敏材料答:将电阻率随温度升高而下降的材料,称为负温度系数材料,简称NTC材料。

P38414.正温度系数(PTC)热敏材料答:将电阻率随温度升高而增大的材料,称为正温度系数材料,简称PTC材料。

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] 通常把粒子尺寸小于0.1μm(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。

材料导论复习要点(全)

材料导论复习要点(全)

1. 化学键(离子键、共价键、金属键)--主价键组合键氢键----介于范德华键和主价键之间物理键(范德华键)----次价键无机非金属结构主要包含:离子键、共价键和混合键无机非金属材料包括:离子晶体、共价晶体、混合晶体1.1.1 离子键定义:正负离子间的静电作用为离子键。

决定离子晶体的结构因素包括以下几个方面:离子半径、球体最紧密堆积程度、配位数、离子的极化形成两种空隙:四面体空隙和八面体空隙极化:带电离子所产生电场对另一离子的电子云发生作用,使离子大小形状发生改变,这种现象。

极化率:离子自身被极化的作用;极化力:极化周围离子的作用。

影响:1.共价键定义:由两个或者多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下,达到电子饱和的状态,由此组成较为稳定和坚固的化学结构叫做共价键2.金属键性能特点:1)良好的导电性及导热性;2)正的电阻温度系数;3)良好的强度及塑性;4)特有的金属光泽。

3.范德华键分子间以微弱静电引力相引而结合在一起。

没有方向\饱和性例:NaCl 晶体中,已知Na+ 离子和Cl-半径分别为0.102nm 和 0.181nm ,确定正负离子的配位数并计算一个晶胞中有多少个NaCl 分子?解:配位数:R+/R_=0.102/0.181=0.56在0.414~0.732之间,可以确定Na: CN=6分子数 Na: ¼*12+1=4,Cl:1/8*8+1/2*6=4 ,即Z=4例:CsCl 晶体中,已知Cs+ 离子和Cl-半径分别为0.174nm 和 0.181nm ,确定正负离子的配位数并计算一 离子极化偶极 离子间距变化 离子配位数变化晶体结构类型变化个晶胞中有多少个CsCl分子?解:配位数 R+/R_=0.174/0.181=0.96在0.732~1之间,可以确定Cs: CN=8分子数 Cs: 1Cl:1/8*8=1 ,即Z=12、硅酸盐结构特点:① 结构中Si4+间没有直接的键,而它们是通过O2–连接起来的。

生物材料导论复习重点

生物材料导论复习重点

1.生物材料的两种定义,一种是指天然生物材料,也就是由生物过程形成的材料,如结构蛋白(胶原蛋白、胶原纤维、蚕丝等)、生物矿物(骨、牙、贝壳等)和复合纤维(木材,竹等)。

另一种定义为活组织中的天然材料和用于修复人体的材料。

广义:生物体(生命体)材料和生物医用材料。

狭义:生物医用材料,即各种医用、特别是对生物体进行诊断、治疗、修复/置换人体受损组织和器官或增进其功能癿功能性材料。

2.生物材料的分类:按来源分可分为:天然材料和合成材料;按生物活性分可分为:生物惰性材料、生物活性材料、生物降解材料。

生物复合材料;按材料的组成和结构分为金属材料、非金属材料、高分子材料、复合物材料;按材料功能(临床用途)分为硬组织相容性材料、软组织相容性材料、血液相容性材料,生物降解材料。

3.表面界面效应:随着晶粒尺寸减小,晶界原子占总原子数的百分比快速增加。

4.物质的热效应都有哪些?热膨胀,热传导,热容,耐热性5.什么叫荷叶效应,及其在工程中的应用?荷叶效应是指荷叶表面具有超疏水以及自清洁的特性。

由于荷叶具有疏水、不吸水的表面,落在叶面上的雨水会因表面张力的作用形成水珠,水与叶面的接触角(contact angle)会大于140度,只要叶面稍微倾斜,水珠就会滚离叶面。

因此,即使经过一场倾盆大雨,荷叶的表面总是能保持干燥;此外,滚动的水珠会顺便把一些灰尘污泥的颗粒一起带走,达到自我洁净的效果。

6.什么叫Young方程?接触角的大小对固体的润湿性能好坏有怎样的关系?Young方程是描述固气、固液、液气界面自由能Y sg, Y SL, Y Lg与接触角。

之间的关系式,亦称润湿方程。

利用接触角的大小可以估计润湿程度:a< 90°,称为润湿,如:水在玻璃表面上;a > 90°,称为不润湿,如:汞在玻璃表面上;a = 180°,代表完全不润湿,尚未出现完全不润湿的固体;a= 0°,代表完全润湿,如:液体在固体表面的铺展;a < 10° ,为超亲水;a> 150°,为超疏水。

材料化学导论练习与思考题

材料化学导论练习与思考题

《材料化学导论》练习与思考题第一章 绪论1. 讨论新材料与材料加工新技术的出现对现代工业的影响。

2. 举例说明新材料如何引导科技进步。

3. 列举几种你常见到过的和心目中的复合材料。

4. 列举几种正处于发展期的新材料。

5. 简述材料的不同分类方法。

6. 何谓航天高聚物?试举例说明之。

7. 我国在东汉制造出了(),她是中国文化的象征,极大地促进了世界文明。

(A)陶瓷(B)瓷器(C)青铜器(D)丝绸8. 从我国河南商遗址出土的司母戊鼎重8750N,是世界上最古老的大型()。

(A)石器(B)瓷器(C)青铜器(D)铁器9. 工程材料一般可分为()等四大类。

(A)金属、陶瓷、塑料、复合材料(B)金属、陶瓷、塑料、非金属材料(C)钢、陶瓷、塑料、复合材料(D)金属、陶瓷、高分子材料、复合材料判断题:10. 金属材料韧性好,应用广泛,是重要的工程材料。

()11. 材料的加工性能有铸造性、压力加工性、焊接性、热处理性能、切削性能、硬度、强度等。

()第二章 晶体学基础1. 为什么14种种点阵型式中有正交底心,而无四方底心,也没有立方底心型式?2. 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?3. 方向为[111]的直线通过1/2,0,1/2点,则在此直线上的另外两点的坐标是什么?4. 画出立方晶系中下列晶面和晶向:(010),(011),(111),(231),(321);[010],[011],[111],[231],[321]。

5. 在六方晶体中,绘出常见晶面:(1120),(0110),(1012),(1100),(1012)。

6. (a)在立方体系中,[100]方向和[211]方向的夹角是多少?(b)[011]方向和[111]方向的夹角是多少?7. 一平面与晶体两轴的截距为a=0.5,b=0.75,并且与Z轴平行,则此平面的米勒指标是什么?8. 一平面与三轴的截距为a=1,b=-2/3,c=2/3, 则此平面的米勒指标是什么?9. 立方晶体中的[001]方向是()(A)二次对称轴(B)四次对称轴(C)六次对称轴10. 晶体的特性是()(A)有确定的熔点,无各向异性;(B)有确定的熔点,有各向异性;(B)无确定的熔点,有各向异性;(D)无确定的熔点,无各向异性;11. 名词解释:(1)点群和空间群;(2)空间格子和晶胞第三章金属材料1. 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?若(按K+半径不变) 求负离子半径。

材料导论复习

材料导论复习

材料导论复习填空:1.主价键类型有:离子键、共价键、金属键2.次价键类型有:氢键、范德华键3.决定离子晶体的结构因素包括:离子半径、球体最紧密堆积程度、配位数、离子的极化4.形成两种空隙:四面体空隙(4个球)和八面体空隙(6个球)5.MgO,CaO,SrO,BaO,CdO,MnO,FeO,CoO,NiO 氧化物具有NaCl型结构: 6.硅酸盐结构形式:岛状结构、组群状结构、链状结构、层状结构、架状结构7.链状结构硅酸盐包括:单链和双链两种形式8.晶体结构缺陷:点缺陷、线缺陷、面缺陷9.点缺陷分类:晶格位置缺陷、组成缺陷和电荷缺陷10.线缺陷(位错)的依据:位错线和滑移方向。

分为:棱位错(垂直)和螺位错(平行)11.影响置换型固溶体的因素:离子大小、离子价、晶体结构、电负性12.晶态和非晶态物质的判定一般采用:X射线衍射方法13.晶态物质附近出现:衍射峰14.非晶态物质附近出现:散射峰15.材料的性能包括使用性能和工艺性能两方面16.材料的导电性能,是用材料的电阻率或者其倒数电导率来表示的17.材料的导电能力大小,主要由载流子的浓度和它们的迁移速率决定的,载流子可以是:电子、空穴或者离子18.陶瓷的原料:粘土、长石、石英19.陶瓷基本工艺包括:原料的制备、坯料的成形、坯料的干燥、制品的烧成或烧结20.传统陶瓷典型组织结构由晶相、玻璃相和气相组成21.根据气孔含量可将陶瓷分为:致密陶瓷、无开孔陶瓷、多孔陶瓷名词解释:1.离子键:正负离子之间的静电作用2.共价键:共用电子对组成的价键3.桥氧:部分氧的价键被饱和4.非桥氧:价键未被饱和5.位错线:滑移面和未滑移面的一条交界线6.黏(粘)度:液体流动时,一层液体受到另一层液体的牵制,其力F的大小和两层间的接触面积S及垂直流动方向的速度梯度成正比,即F=?·S·dv/dx7.热容:温度每升高1℃时,物质所吸收的能量8.弹性变形:材料在外力作用下产生变形,外力撤销之后,变形完全消失,这种性质叫弹性。

《材料专业导论》教材

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以下是一些与材料专业相关的导论教材:
《材料科学与工程导论》(李廷希、张文丽、黄伯云编著):这本书是教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会规划教材,涵盖了材料科学与工程的基础知识,适合初学者入门。

《功能材料导论》(李廷希、张文丽、黄伯云编著):这本书介绍了功能材料的种类、性能和应用,对于了解功能材料有很大帮助。

《材料导论》(张会著):这本书从材料对人类文明发展的重要性出发,阐述了材料的结构、性能、制备、应用及其相互关系,并介绍了近年来国内外材料领域的新理论、新成果和新发展。

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材料科学导论-晶体学基础

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伦琴
1845年3月27日生于德国莱茵省勒奈普市。 1869年在苏黎世大学获哲学博士学位,并留 校任教。1872年——1879年先后在斯特拉斯 堡大学,霍恩海姆农学院、吉森大学等校任 教,1888年起任维尔茨堡大学教授及物理所 所长,后任校长。1896年成为柏林和慕尼黑 科学院通讯院士,1900——1920年任慕尼黑 物理所所长,1923年2月10日逝世。
晶体材料
• (1)半导体晶体:锗(Ge)单晶、硅(Si)单晶、砷化镓 (GaAs)、磷化镓(GaP)等; • (2)磁性单晶薄膜:稀土铁石榴石(RE3Fe5O12); • (3)光学晶体;(4)X射线分光晶体; (5)激光晶体; • (6)电光晶体;(7)声光晶体; (8)非线性光学晶体; • (9)磁光晶体; (10)压电晶体;(11)热释电晶体; • (12)铁电晶体;(13)闪烁晶体;(14)硬质晶体; • (15)绝缘晶体;(16)色心晶体;(17)液晶; • (18)敏感晶体;(19)多功能晶体
§1晶体学的发展史
• 晶体学(Crystallography)是以晶体(Crystal)为研 究对象的一门自然科学。 • 晶体学的发展主要经历以下几个阶段: • 一、原始阶段; • 二、学科初创阶段; • (1)1669年丹麦学者斯丹诺(Nicotaus Steno),通过
对石英等晶体的研究后,发现晶面角守恒定律。 • (2)法国科学家赫羽依(Rene Hauy)于1784年提出著 名的晶胞学说;1801年提出有理指数定律。 • (3)1809年乌拉斯顿(William Hyde Wollaston)设计 出了第一台发射测角仪,从而推动了晶体测角的研究。
肉形石出自内蒙阿拉善左旗,清康熙 时供入内府。这块清代的肉形石,是 一块天然的石头,色峰纹理全是天然 形成的,取自一块黄玉,经人的鬼斧 神工,竟然就雕成了一块玉东坡肉。 很像一块美味多汁、肥瘦相间的“东 坡肉”。这种肉形石全世界67块,这 是其中比较大的一块,它的底座都是 纯金做的。

复旦大学材料科学导论课后习题答案(搭配:石德珂《材料科学基础》教材)

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材料科学导论课后习题答案第一章材料科学概论1.氧化铝既牢固又坚硬且耐磨,但为什么不能用来制造榔头?答:氧化铝脆性较高,且抗震性不佳。

2.将下列材料按金属、陶瓷、聚合物和复合材料进行分类:黄铜、环氧树脂、混泥土、镁合金、玻璃钢、沥青、碳化硅、铅锡焊料、橡胶、纸杯答:金属:黄铜、镁合金、铅锡焊料;陶瓷:碳化硅;聚合物:环氧树脂、沥青、橡胶、纸杯;复合材料:混泥土、玻璃钢3.下列用品选材时,哪些性能特别重要?答:汽车曲柄:强度,耐冲击韧度,耐磨性,抗疲劳强度;电灯泡灯丝:熔点高,耐高温,电阻大;剪刀:硬度和高耐磨性,足够的强度和冲击韧性;汽车挡风玻璃:透光性,硬度;电视机荧光屏:光学特性,足够的发光亮度。

第二章材料结构的基础知识1.下列电子排列方式中,哪一个是惰性元素、卤族元素、碱族、碱土族元素及过渡金属?(1) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2(2) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6(3) 1s2 2s2 2p5(4) 1s2 2s2 2p6 3s2(5) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2(6) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1答:惰性元素:(2);卤族元素:(3);碱族:(6);碱土族:(4);过渡金属:(1),(5)2.稀土族元素电子排列的特点是什么?为什么它们处于周期表的同一空格内?答:稀土族元素的电子在填满6s态后,先依次填入远离外壳层的4f、5d层,在此过程中,由于电子层最外层和次外层的电子分布没有变化,这些元素具有几乎相同的化学性质,故处于周期表的同一空格内。

3.描述氢键的本质,什么情况下容易形成氢键?答:氢键本质上与范德华键一样,是靠分子间的偶极吸引力结合在一起。

它是氢原子同时与两个电负性很强、原子半径较小的原子(或原子团)之间的结合所形成的物理键。

当氢原子与一个电负性很强的原子(或原子团)X结合成分子时,氢原子的一个电子转移至该原子壳层上;分子的氢变成一个裸露的质子,对另外一个电负性较大的原子Y表现出较强的吸引力,与Y之间形成氢键。

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Phase diagram1. Hello everybody, Welcome to my class. Today, we will talk about phase diagram, Gibbs phase rule and learn how to calculate the relative amount of liquid phase and solid phase.译文:大家好,欢迎来到我的课程。

今天,我们将讨论相图,吉布斯相律以及如何计算液相和固相的相对含量。

2. We first learn the definition of phase. Phase is defined as a homogeneous part or aggregation of material.This homogenous part differs from another part due to difference in structure, composition, or both. The difference structures forms an interface to difference in structure and composition.这里要注意相的概念,相是指在结构和组成方面与其它部分不同的均匀体。

译文:我们首先学习相的定义,相是指在结构或组成,以及结构和组成与其它部分不同的均匀体,这些不同部分形成界面。

也就是相与相之间的分界面。

3.Some solid material have the capability of changing their crystal structure with varying conditions of pressure and temperature, which cause these materials to change phase.译文:一些固体材料随着不同压力和温度条件的改变,具有改变相的能力。

4. Change phases are depending on the surrounding temperature. As the material absorbs heat: solid completely liquefied.If temperature drops, it cause liquid to solid. Now we should understand some important Conceptions译文:相的改变可基于环境温度,比如固体吸热变成液体,如果温度下降,则液体变成固体。

有缘学习更多驾卫星ygd30765. First is Phase diagram. Phase diagram is the graphical representations of a material system under varying conditions of temperature and composition.译文:相图是一个图形,表示材料在不同的温度和组成下相的变化的一个图形。

此外相图中还有一些重要的概念。

6. Next is Cooling curve. Cooling curve is a graphical plot of the structure of a material over the entire temperature range through which it cools under equilibrium conditions. This material is usually a pure metal or metal alloy译文:例如,冷却曲线,冷却曲线是在平衡条件下,在整个温度范围内的组成的一个图。

这里给出的相图是二元合金相图中的一种,也是比较常见的一种完全互溶的合金相图。

7. We now know what the actual composition of the two-phase region is for a particular alloy at a specific temperature. Figure shows a typical phase diagram for two metallic elements that are completely soluble in each other in both liquid and solid phases. The phase diagram contained only two components is known as binary diagrams. 这里给出的相图是二元合金相图中的一种,也是比较常见的一种完全互溶的合金相图。

下面介绍这个相图。

在图中,可看到左边和右边的纵轴以及图中上面弧线和下面弧线。

译文:我们现在知道特定温度下特定合金的两相区的实际组成。

这里给出的相图是二元合金相图中的一种,也是比较常见的一种完全互溶的合金相图。

8. The vertical axis at the left represents a pure metal A with a melting point of Ta. the right represents metal B and has a melting temperature less than metal A. The upper line is the liquidus. The lower line is the solidus.译文:左右两个纵轴分别表示纯A和纯B及其熔点,上面弧线叫液相线liquidus,下面弧线叫固相线solidus,注意液相线单词与液相单词仅差一个后缀,固相同理。

9. The liquidus is the curve that represents the temperatures at which solidification begins. It marks the lower boundary of the liquid phase, and thus it is a solubility curve that shows the limit of solubility of the components A and B in the liquid.译文:液相线是液相的边界,表示固化开始线,同时它是一个溶解度曲线,显示了A 和B在液体中的溶解度极限。

The solidus is the curve that passes through all points at which solidification is completed. It marks the upper boundary of the solid solution phase and therefore it is the solubility limit of both components A and B in the solid solution. 液相线是将所有开始固化的温度点连接起来,固相线指将所有完全凝固的点连接起来。

译文:固相线是凝固完成的曲线。

它是固相的边界,因此它是固体中A和B的溶解度极限。

Between these curves, where a two – phase slushy region of liquid plus solid exists, the process of solidification takes place.译文:在它们之间,是两相区。

所以在相图中,液相线上面是单相区,固相线下面也是单相区,之间是两相区。

下面我们学习在这些相图中每个位置的相态.The pure metals and any composition of the two are in the liquid (melt) phase upon heating above the liquidus. 纯金属和这两种物质的任何组成都在液体线上加热时都处于液态。

译文:纯金属和两种金属的任何组成都是加热到液相之上形成液相。

When an alloy is at a temperature above the solidus but below the liquidus, it exists as part liquid and part solid in a two-phase region labeled L + S. Upon cooling to the solidus, they solidify.译文:当一种合金处于高于固相线,低于液相线的温度,它在两相区是部分液相和部分固相共存,我们把它标为L+s。

冷却到固相线后,它们就完全固化了。

For example: Ni-Cu phase diagramUsing an alloy with a composition of 60% Ni-40% Cu, we will plot this composition on Figure to determine first its chemical composition at any given temperature. Vertical line X-Y represents the alloy.译文:例如镍和铜合金相图。

用60%镍和40%铜合金相图,我们在图上画出这一成分,以确定其在任何给定温度下的化学组成,用直线XY表示合金组成。

Cooling process.At Point 1 at T1: the alloy is in the liquid solution. Point 2 is reached at T2: the alloy is now entering the two –phase region, part is liquid and part has formed a solid solution.译文:冷却过程在温度1处,合金处于液相,在2点处合金开始进入两相区域,部分液相和部分固相。

To determine the composition of these two phases at any point, such as at 3, a horizontal temperature line, called a tie-line, is drawn through point 3. Point 3 at T3, tie-line is used to calculate relative amount of liquid and solid.译文:为了确定这固相和液相的组成,例如3点。

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