材料科学与工程复习思考题
材料科学与工程复习思考题
第1章绪论思考题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．材料科学与工程定义解：关于材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。
3．按材料特性，材料分为哪几类？金属通常分哪两大类？无机非金属材料分哪四大类？高分子材料按使用性质哪几类？解：按材料特性，材料分为：金属材料、无机非金属材料、和有机高分子材料三类。
金属材料分为：黑色金属材料和有色金属材料。
无机非金属材料分为：混泥土（水泥）、玻璃、砖及耐火材料、陶瓷四大类。
高分子材料按使用性能分为：塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等类。
4．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Structure of Matter思考题1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？解：主量子数n、角量子数l、磁量子数m l、自旋量子数m s2．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3．配位数及其影响配位数的因素解：配位数：一个原子周围具有的第一邻近原子（离子）数。
影响因素：①共价键数；②原子的有效堆积（离子和金属键合）。
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。
2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。
2-3.试计算N壳层内的最大电子数。
若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。
并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。
2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。
2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO的分子键合（2）甲烷CH的分子键合 24（3）乙烯CH的分子键合（4）水HO的分子键合 242（5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合 2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？332-9.0?时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm和0.95g/cm，如何解释这一现象？+2-10.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？32-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm 的金有多少个原子？(c)根据金21的密度，某颗含有10个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(r=0.1441nm),Au21并忽略金原子之间的空隙，则10个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？2+2-2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca离子和4个O离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？ 2-14.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+=0.097，r-=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？ NaCl 4702-15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数 a=0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。
材料工程复习思考题部分答案
材料工程基础》复习思考题第一章绪论1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？答：材料科学侧重于发现和揭示组成与结构，性能，使用效能，合成与加工等四要素之间的关系，提出新概念，新理论。
而材料工程指研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题，侧重于寻求新手段实现新材料的设计思想并使之投入使用，两者相辅相成。
6、进行材料设计时应考虑哪些因素？答：. 材料设计的最终目标是根据最终需求，设计出合理成分，制订最佳生产流程，而后生产出符合要求的材料。
材料设计十分复杂，如模型的建立往往是基于平衡态，而实际材料多处于非平衡态，如凝固过程的偏析和相变等。
材料的力学性质往往对结构十分敏感，因此，结构的任何细小变化，性能都会发生明显变化。
相图也是材料设计不可或缺的组成部分。
7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？答：一，材料的规格要符合使用的需求：选择材料最基本的考虑，就在满足产品的特性及要求，例如：抗拉强度、切削性、耐蚀性等；二，材料的价格要合理；三，材料的品质要一致。
8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。
答：金属：铸造（砂型铸造、特种铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造、消失模铸造）、塑性加工（锻造、板料冲压、轧制和挤压、拉拨）、热处理、焊接（熔化焊、压力焊、钎焊）；橡胶：塑炼、混炼、压延、压出、硫化五部分；高分子：挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型。
10、如何区分传统材料与先进材料？答：传统材料指已经成熟且已经在工业批量生产的材料，如水泥、钢铁，这些材料量大、产值高、涉及面广，是很多支柱产业的基础。
先进材料是正在发展，具有优异性能和应用前景的一类材料。
二者没有明显界限，传统材料采用新技术，提高技术含量、性能，大幅增加附加值成为先进材料；先进材料长期生产应用后成为传统材料，传统材料是发展先进材料和高技术基础，先进材料推到传统材料进一步发展。
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。
2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。
2-3.试计算N壳层内的最大电子数。
若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。
并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。
2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。
2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合（3）乙烯C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合（5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？2-9.0℃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？2-10.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？2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(r Au=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？2-14.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+=0.097，r Cl-=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？2-15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。
材料科学与工程概论复习思考题1
《材料科学与工程概论》复习思考题一、名词解释1.磁化曲线：磁感应强度或磁化强度与外加磁场强度的关系曲线称为磁化曲线。
2.磁滞效应与磁化曲线：磁感应强度的变化总是落后于磁场强度的变化，这种效应称为磁滞效应。
由于磁滞效应的存在，磁化一周得到一个闭合回线，称为磁滞回线。
3.磁致伸缩：铁磁性物质在外磁场作用下，其尺寸伸长（或缩短），去掉外磁场后，其又恢复原来的长度，这种现象称为磁致伸缩现象（或效应）。
4. 硅酸盐材料：化学组成为硅酸盐类的材料称为硅酸盐材料，也称为无机非金属材料。
5. 水泥：水泥是一种粉末状的谁硬性胶凝材料，加入适量水拌合后成为塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬化，并可将砂、石、纤维和钢筋等材料牢固地念接起来，成为有较高强度的石状体，是建造高楼大厦、桥梁隧道、港口码头等工程的主要材料。
6. 复合材料：将两种或两种以上的单一材料复合可获得新的材料，这些新的材料保留了原有材料的优点，克服和弥补了各自的缺点，并显示出一些新的特性，这就是复合材料。
7. 合金：由一种金属跟另一种或几种金属或非金属所组成的具有金属特性的物质叫合金。
8. 晶体：由结晶物质构成的、其内部的构造质点(如原子、分子)呈平移周期性规律排列的固体。
长程有序，各向异性。
9. 晶粒：结晶物质在生长过程中，由于受到外界空间的限制，未能发育成具有规则形态的晶体，而只是结晶成颗粒状称晶粒。
10.晶界：结构相同而取向不同晶粒之间的界面。
在晶界面上，原子排列从一个取向过渡到另一个取向，故晶界处原子排列处于过渡状态。
晶粒与晶粒之间的接触界面叫做晶界。
11.高分子材料：由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等。
12.二、填空题材料分为天然材料和人工材料两大类。
材料的电学性能包括电阻率和电导率以与超导电性等。
材料的磁学性能中按照物质对磁场反应的大小可分为顺磁性、抗磁性、铁磁性。
材料的热学性能包括热容、热导率、熔化热、热膨胀、熔沸点等性质。
材料分析方法习题
注： *的多少仅代表该题可能的难易程度。
第一章 X 射线物理学基础1、X 射线有什么性质，本质是什么？波长为多少？与可见光的区别。
（*）2、什么是X 射线管的管电压、管电流？它们通常采用什么单位？数值通常是多少？（*）3、X 射线管的焦点与表观焦点的区别与联系。
（*）4、X 射线有几种？产生不同X 射线的条件分别是什么？产生机理是怎样的？晶体的X 射线衍射分析中采用的是哪种X 射线？（*）5、特征X 射线，连续X 射线与X 射线衍射的关系。
（*）6、什么是同一线系的特征X 射线？不同线系的特征X 射线的波长有什么关系？同一线系的特征X 射线的波长又有什么关系？7、什么是临界激发电压？为什么存在临界激发电压？（**）8、什么是、射线？其强度与波长的关系。
什么是、射线其强度与波长的关系。
（**）αK βK 1αK 2αK 9、为什么我们通常只选用Cr 、Fe 、Co 、Ni 、Mo 、Cu 、W 等作阳极靶，产生特征X 射线的波长与阳极靶的原子序数有什么关系。
10、 什么是相干散射、非相干散射？它们各自还有什么名称？相干散射与X 射线衍射的关系。
（*）11、 短波限，吸收限，激发限如何计算？注意相互之间的区别与联系。
（**）12、 什么是X 射线的真吸收？比较X 射线的散射与各种效应。
（*）13、 什么是二次特征辐射？其与荧光辐射是同一概念吗？与特征辐射的区别是什么？（**）14、 什么是俄吸电子与俄吸效应，及与二次特征辐射的区别。
（**）15、 反冲电子、光电子和俄歇电子有何不同? （**）16、 在X 射线与物质相互作用的信号中，哪些对我们进行晶体分析有益？哪些有害？非相干散射和荧光辐射对X 射线衍射产生哪些不利影响？（**）17、 线吸收系数与质量吸收系数的意义。
并计算空气对CrK α的质量吸收系数和线吸收系数（假如空气中只有质量分数80%的氮和质量分数20%的氧，空气的密度为1.29×10-3g/cm 3）(**)18、 阳极靶与滤波片的选择原则是怎样的？（*）19、 推导出X 射线透过物质时的衰减定律,并指出各参数的物理意义。
材料工程基础复习思考题-16
《材料工程基础》复习思考题第一章绪论1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？2、为什么材料是人类赖以生存和发展的物质基础？3、为什么材料是科学技术进步的先导？4、材料的制备技术或方法主要有哪些？5、材料的加工技术主要包括哪些内容？6、进行材料设计时应考虑哪些因素？7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。
9、材料设计包括哪几个层次？进行材料设计时应遵循哪些原则？10、如何区分传统材料与先进材料？11、工业1.0、2.0、3.0和4.0分别以什么为特征？12、钢铁材料是如何分类的？其主要发展趋势？13、有色金属材料分为哪些类别？各有何特点？14、化工材料主要有哪些？15、建筑材料有何特点？16、电子信息材料主要有哪些？其发展特点？17、航空航天材料的性能特点如何？18、先进陶瓷材料如何分类？各有何特点？19、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？20、新能源材料有哪些？各有何特点？21、超导材料的三个临界参数是什么？如何区分低温超导与高温超导？22、纳米材料与纳米技术的异同？它们对科技发展的作用？22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？1、铸造具有哪些优缺点？适用范围如何？发展方向？2、金属的铸造性能主要包括哪些？3、影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？5、什么金属倾向于逐层凝固？如何改变铸件的凝固形式？6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？7、试分析铸造合金的收缩特性对铸件质量影响的基本规律。
8、铸造应力是怎么产生的？对铸件质量有何影响？9、试述铸件产生变形和开裂的原因及其防止措施。
10、铸件中的气体和非金属夹杂物对铸件质量有何影响？如何消除？11、常用的造型材料有哪些？对其性能有何要求？12、什么是冒口？其作用和设计原则？13、常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？14、陶瓷的液态成形方法有哪些？各有何特点？15、聚合物的液态成形方法有哪些？各有何特点？1、金属为什么容易塑性变形？生产塑性变形的本质？2、金属常见的塑性成形方法有哪些？3、金属的冷变形和热变形是如何区分的？各有何特征？4、什么是金属的可煅性？其影响因素有哪些？5、影响金属冷成形的主要力学性能参量有哪些？6、轧制的方法有哪些？如何提高轧制件的质量？7、煅造的方法有哪些？试比较煅造和轧制对材料结构和性能的影响。
材料科学与工程复习题与思考题
材料科学与工程导论(I) 课程习题与思考题第一次课有关材料科学与工程总体架构1、什么是材料？2、依照化学结合键类型，材料划分为哪些类别？3、按照用途分类，能够将材料分成哪些类别？4、什么是结构材料？给出一些典型的结构材料。
5、什么是功能材料？请给出一些典型的功能材料。
6、什么是传统材料或基础材料？请给出一些典型的例子。
请针对某一种基础材料或传统材料，查阅一些相关资料，说明其重要性。
7、什么是新型材料？请给出一些例子。
请针对某一种基础材料或传统材料，查阅一些相关资料，说明其实际意义或者潜在的应用前景。
8、金属材料包含哪些类别？9、工程上大量应用的金属材料有哪些？10、钢铁材料可以细分为哪些？11、无机非金属可以分为哪几个大类？12、什么是聚合物？13、如何说明材料对人类社会进步的作用？14、今天仍然大量使用哪些天然材料？15、如何理解人造材料？说明人造材料的重要性。
16、什么是钢？什么是纯铁？什么是铸铁？17、具有相同化学组成的材料，性能是否会有显著差别？18、化学成分对材料的应用有什么影响？是否能决定材料的一切？19、你了解哪些由单一的碳元素组成的不同材料？20、材料中有一些神奇的现象。
试举例说明。
21、你了解哪些玻璃？它们的用途以及性质有哪些显著差别？22、查阅有关光导纤维的资料，说明它对当代人类生活的巨大影响。
了解诺贝尔获奖人高锟先生对此所做出的贡献。
23、材料科学的含义是什么？24、材料工程的意义是什么？25、材料科学与工程专业的四个基本要素是什么？26、师昌绪先生对材料科学与工程专业的要素进行了什么调整？27、材料的成分含义是什么？第二次课有关材料性能28、什么是材料的性质(Properties)或性能？29、什么是材料的服役性能(Performance)？与材料的性能如何区别？30、材料的使用性能可以分成哪些类？如何区别它们？31、材料的工艺性能是指什么？32、如何细分材料的物理性能？试对一些物理性能进行描述。
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答桉.doc
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2.1.按照能级写出N、0、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。
2・2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。
2.3.试计算N壳层内的最大电子数。
若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。
并定出K、L、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。
2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。
2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO?的分子键合（2）甲烷CH’的分子键合（3）乙烯C2H4的分子键合（4）水HQ的分子键合（5）苯环的分子键合（6）城基中C、。
间的原子键合2.7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表2.3-1中，原子键型与物性的关系？2-9.0°C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？2.10.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？2-11 .（a）利用附录的资料算出一•个金原子的质量？（b）每mm3的金有多少个原子？（c）根据金的密度，某颗含有10由个原子的金粒，体积是多少？（d）假设金原子是球形（E=0.1441nm）, 并忽略金原子之间的空隙，则10刀个原子占多少体积？（e）这些金原子体积占总体积的多少百分比？12.—个CaO的立方体晶胞含有4个Ca*离子和4个O?-离子，每边的边长是0.478nm, 则CaO的密度是多少？-硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？14.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+=0.097,心=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？2-15.铁的单位品胞为立方体，品格常数a=0.287nm,请由铁的密度算出每个单位品胞所含的原子个数。
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。
2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。
2-3.试计算N壳层内的最大电子数。
若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。
并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。
2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。
2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合（3）乙烯C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合（5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？2-9.0℃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？2-10.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？2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(rAu=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？2-14.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rNa+=0.097，rCl-=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？2-15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。
材料科学与工程复习思考题
第1章绪论思考题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．材料科学与工程定义解：关于材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。
3．按材料特性，材料分为哪几类？金属通常分哪两大类？无机非金属材料分哪四大类？高分子材料按使用性质哪几类？解：按材料特性，材料分为：金属材料、无机非金属材料、和有机高分子材料三类。
金属材料分为：黑色金属材料和有色金属材料。
无机非金属材料分为：混泥土（水泥）、玻璃、砖及耐火材料、陶瓷四大类。
高分子材料按使用性能分为：塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等类。
4．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 Structure of Matter思考题1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？解：主量子数n、角量子数l、磁量子数m l、自旋量子数m s2．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3．配位数及其影响配位数的因素解：配位数：一个原子周围具有的第一邻近原子（离子）数。
影响因素：①共价键数；②原子的有效堆积（离子和金属键合）。
材料科学与工程复习思考题
第1章绪论思考题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．材料科学与工程定义解：关于材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。
3．按材料特性，材料分为哪几类？金属通常分哪两大类？无机非金属材料分哪四大类？高分子材料按使用性质哪几类？解：按材料特性，材料分为：金属材料、无机非金属材料、和有机高分子材料三类。
金属材料分为：黑色金属材料和有色金属材料。
无机非金属材料分为：混泥土（水泥）、玻璃、砖及耐火材料、陶瓷四大类。
高分子材料按使用性能分为：塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等类。
4．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Structure of Matter思考题1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？解：主量子数n、角量子数l、磁量子数m l、自旋量子数m s2．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3．配位数及其影响配位数的因素解：配位数：一个原子周围具有的第一邻近原子（离子）数。
影响因素：①共价键数；②原子的有效堆积（离子和金属键合）。
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。
2-2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。
2-3.试计算N壳层内的最大电子数。
若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。
并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。
2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。
2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合（3）乙烯C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合（5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表2-3-1中，原子键型与物性的关系？2-9.0℃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？2-10.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？2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(r Au=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？2-14.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+=0.097，r Cl-=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？2-15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a=0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。
《材料科学基础》习题与思考题
《材料科学基础教程》复习题与思考题一、选择与填空1-1下列组织中的哪一个可能不是亚稳态，即平衡态组织？a)马氏体+残余奥氏体b)上贝氏体c)铁素体+珠光体d)奥氏体+贝氏体1-2下列组织中的哪一个可能不是亚稳态？a) 铁碳合金中的马氏体b) 铁碳合金中的珠光体+铁素体c) 铝铜合金中的α+GPZ d) 铁碳合金中的奥氏体+贝氏体1-3单相固溶体在非平衡凝固过程中会形成成分偏析：a)若冷却速度越大，则成分偏析的倾向越大；b)若过冷度越大，则成分偏析的倾向越大；c)若两组元熔点相差越大，则成分偏析的倾向越小；d)若固相线和液相线距离越近，则成分偏析的倾向越小。
1-4有两要平等右螺旋位错，各自的能量都为E1，当它们无限靠近时，总能量为。
a) 2E1b) 0 c) 4E11-13两根具有反向柏氏矢量的刃型位错在一个原子面间隔的两个平行滑移面上相向运动以后，在相遇处。
a) 相互抵消b) 形成一排间隙原子c) 形成一排空位1-15位错运动方向处处垂直于位错线，在运动过程中是可变的，晶体做相对滑动的方向。
a) 随位错线运动方向而改变b) 始终是柏氏矢量方向c) 始终是外力方向1-16位错线张力是以单位长度位错线能量来表示，则一定长度位错的线张力具有量纲。
a) 长度的b) 力的c) 能量的1-17位错线上的割阶一般通过形成。
a) 位错的交割b) 共格界面c) 小角度晶界1-7位错上的割阶一般通过形成。
a) 孪生b) 位错的交滑移c) 位错的交割1-23刃形位错的割阶部分。
a) 为刃形位错b) 为螺形位错c) 为混合位错1-24面心立方晶体中Frank不全位错最通常的运动方式是。
a) 沿{111}面滑移b) 沿垂直于{111}的面滑移c) 沿{111}面攀移1-25位错塞积群的一个重要效应是在它的前端引起。
a）应力偏转b)应力松弛c)应力集中1-26面心立方晶体中关于Shcockley分位错的话，正确的是。
a) Shcockley分位错可以是刃型、螺型或混合型;b) 刃型Shcockley分位错能滑移和攀移;c) 螺型Shcockley分位错能交滑移。
工程材料复习思考题及答案.doc
复习思考题及答案一、名词解释1.结晶：液态金属由液态向固态转变的过程。
2.滑移：晶体中产生原子层与原子层之间的相对位移。
3.马氏体：一种含碳过饱和的a固溶体。
4.等温淬火：将奥氏体化后的工件淬入小于上贝氏体转变温度的盐浴中（一般在下贝氏体转变温度范围内等温）较长时间保温使其获得贝氏体组织，然后再空冷的淬火工艺。
5.热加工：金属材料在高温下进行塑性变形时，其加工硬化作用能被变形过程中所发生的动态软化过程如动态回复和动态再结晶等所抵消，从而获得近乎稳定的流变应力。
这种塑性变形就是热加工。
或者凡是加工温度大于金属再结晶温度的金属塑性加工，都称为热加工。
6•临界冷却速度：保证奥氏体在连续冷却过程中不发生分解而全部过冷到马氏体区的最小冷却速度。
7.同素异构转变：金属的晶体结构随着温度的变化而变化的现象称为同素异构转变。
8.淬透性：指钢在淬火时获得马氏体的能力。
它是钢材本身固有的一个属性。
9.断裂韧性：材料抵抗裂纹扩展的能力就是断裂韧性。
10.晶界：晶粒与晶粒之间的交界面，就是晶界。
11.枝晶偏析：在一个晶粒内化学成分不均匀的现象就称为晶内偏析，又叫枝晶偏析或微观偏析。
12.奥氏体：是碳在丫-Fe中的间隙固溶体，它又叫A或丫固溶体。
13.退火：将金属及其合金加热、保温和加热炉内缓慢冷却，使其组织结构达到或接近达到平衡状态的热处理工艺就称为退火。
14.回火：是将淬火后的工件再重新加热到A1点以下某一温度、保温、然后冷却的热处理工艺。
16.再结晶：是指经冷塑性变形的金属在加热时，通过再结晶晶核的形成及其随后的长大、最终形成无畸变的新的晶粒的过程。
17.时效：淬火后的铝合金随时间延长而发生强化的现象就是时效强化或时效硬化。
二、填空题1.钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越（右），临界冷却速度越（小或低）。
2•典型铸锭结构的三个晶区分别为（表面细晶粒层）、（柱状晶粒层）和（中心粗大等轴晶粒层）。
3•物质在固态下晶体结构随温度发生变化的现象称为（同素异构转变）。
材料科学与工程基础10 11思考题
FCC 韧性，甚至在低温。P254 跟裂纹有关。Cracks in ductile materials are said to be stable；For brittle fracture, cracks are unstable, and the fracture surface is relatively flat and perpendicular to the direction of the applied tensile load.
9.28 Briefly explain why BCC and HCP metal alloys may experience a ductile-to-brittle transition with decreasing temperature, whereas FCC alloys do not experience such a transition.
第十一次
思考题：
• 4-27为什么非晶态高聚物在玻璃化转变前后热膨胀系数不同？ • 玻璃态和高弹态； • 高弹态分子是解缠的。
• 4-30何为半分解温度？它与高分子化学键之间有什么关系？ • 半分解温度为高聚物在真空中加热30min后质量损失一半所需要 的温度 • K=Ae-⊿ E/RT， • 键能越大，半分解温度越高 • 杂环或环状结构、元素高分子
4-9 从拉伸试验如何获得常用的力学性能数据？ 拉伸强度、屈服强度、断裂强度、断裂伸长 率、弹性模量等，公式可计算。
4-13 有哪些方法可以改善材料的韧性，试举例说明。 晶粒细化（晶格类型）；成分，高分子共混橡胶，金属种杂 质；热处理；高分子中的银纹。
4-19某钢板的屈服强度为690MPa，KIC值为70MPa·m1/2， 如果可容许最大裂缝是2.5mm，且不许发生塑性变形， 则此钢的设计极性强度是多少？ KIC=c (a)1/2, c = KIC (a)-1/2 =70Mpa.m1/2 (3.14*1.25mm)-1/2 =1117MPa
材料科学与工程复习思考题
第1章绪论思考题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．材料科学与工程定义解：关于材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。
3．按材料特性，材料分为哪几类？金属通常分哪两大类？无机非金属材料分哪四大类？高分子材料按使用性质哪几类？解：按材料特性，材料分为：金属材料、无机非金属材料、和有机高分子材料三类。
金属材料分为：黑色金属材料和有色金属材料。
无机非金属材料分为：混泥土（水泥）、玻璃、砖及耐火材料、陶瓷四大类。
高分子材料按使用性能分为：塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等类。
4．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 Structure of Matter思考题1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？解：主量子数n、角量子数l、磁量子数m l、自旋量子数m s2．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3．配位数及其影响配位数的因素解：配位数：一个原子周围具有的第一邻近原子（离子）数。
影响因素：①共价键数；②原子的有效堆积（离子和金属键合）。
《工程材料》复习思考题参考答案
《工程材料》复习第一章材料科学的基础知识1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理。
点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。
如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格；3.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。
因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。
同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。
4.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。
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《材料工程基础》复习思考题
第一章绪论
1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？
2、为什么材料是人类赖以生存和发展的物质基础？
3、为什么材料是科学技术进步的先导？
4、材料的制备技术或方法主要有哪些？
5、材料的加工技术主要包括哪些内容？
6、进行材料设计时应考虑哪些因素？
7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？
8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。
9、材料设计包括哪几个层次？进行材料设计时应遵循哪些原则？
10、如何区分传统材料与先进材料？
11、钢铁材料是如何分类的？其主要发展趋势？
12、有色金属材料分为哪些类别？各有何特点？
13、化工材料主要有哪些？
14、建筑材料有何特点？
15、电子信息材料主要有哪些？其发展特点？
16、航空航天材料的性能特点如何？
17、先进陶瓷材料如何分类？各有何特点？
18、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？
19、新能源材料有哪些？各有何特点？
20、超导材料的三个临界参数是什么？如何区分低温超导与高温超导？
21、纳米材料与纳米技术的异同？它们对科技发展的作用？
22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？
23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？
1、铸造具有哪些优缺点？适用范围如何？发展方向？
2、金属的铸造性能主要包括哪些？
3、影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？
4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？
5、什么金属倾向于逐层凝固？如何改变铸件的凝固形式？
6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？
7、试分析铸造合金的收缩特性对铸件质量影响的基本规律。
8、铸造应力是怎么产生的？对铸件质量有何影响？
9、试述铸件产生变形和开裂的原因及其防止措施。
10、铸件中的气体和非金属夹杂物对铸件质量有何影响？如何消除？
11、常用的造型材料有哪些？对其性能有何要求？
12、什么是冒口？其作用和设计原则？
13、常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？
14、陶瓷的液态成形方法有哪些？各有何特点？
15、聚合物的液态成形方法有哪些？各有何特点？
1、金属为什么容易塑性变形？生产塑性变形的本质？
2、金属常见的塑性成形方法有哪些？
3、金属的冷变形和热变形是如何区分的？各有何特征？
4、什么是金属的可煅性？其影响因素有哪些？
5、影响金属冷成形的主要力学性能参量有哪些？
6、轧制的方法有哪些？如何提高轧制件的质量？
7、煅造的方法有哪些？试比较煅造和轧制对材料结构和性能的影响。
8、板料成形的方法及工艺特点？
9、挤压成形方法的分类及其工艺特点？
10、试比较拉拨与挤压的异同。
11、聚合物的塑性成形方法有哪些？各有何特点？
12、陶瓷的塑性成形方法有哪些？与金属和聚合物比的特点？
13、玻璃常用的成形方法有哪些？如何改善玻璃的可加工性能？
1、粉末冶金工艺有何特点？其主要的工艺过程包括？
2、粉末按粒径可分为哪四类？其粒径范围分别是？
3、什么是粉体的一次粒子和二次粒子？粒径的表示方法主要有哪些？
4、何谓粉体的粒度分布？频度分布与累积分布有什么不同？
5、超细粉体会使材料性能产生哪些性质的变化？
6、粉体物理制备方法主要有哪些？各有何特点？
7、雾化制粉的方法有哪些？如何提高雾化制粉的效率？
8、粉末的化学制备方法有哪些？其工艺特点如何？
9、什么是均匀沉淀法和共沉淀法？
10、粉末的成形工艺性能取决于粉末的哪些特性？
11、为什么要对粉末进行塑化和造粒处理？
12、粉末的成形方法主要有哪些？如何获得结构均匀致密的成形坯体？
13、粉体为什么能烧结？烧结的推动力是什么？
14、烧结方法主要有哪些？如何促进致密化烧结？
15、陶瓷烧结与金属的烧结有何异同？
1、简述金属的可焊性及其影响因素。
2、简述焊接接头的组织和性能。
3、焊接缺陷主要有哪些？其形成的原因？
4、压力焊或固相焊的工艺特点。
5、简述钎焊的工艺特点及常用的钎焊材料。
6、简述塑料焊的工艺特点及主要方法。
7、简述粘接剂的基本组成及必须具备的条件。
第六章材料的表面处理
1、热喷涂的方法主要有哪些？各有何特点？
2、简述电镀和化学镀的异同。
3、为什么要对金属进行淬火？淬火的主要方法？
4、简述对金属表面进行渗碳或渗氮的作用。
5、什么是离子注入？它的作用和适应的材料？
6、三束表面改性技术的定义、特点和局限性。
第七章金属材料
1、金属材料的主要强化方式有哪些？
2、对钢进行退火的方法有哪些？
3、什么是钢的淬硬性和淬透性？
4、合金产生时效强化的条件是什么？如何进行时效强化？
5、按下表对常用的热处理方法进行总结
6、碳钢在哪些方面具有局限性？
7、为什么不锈钢必须含12%以上Cr？比较各类不锈钢的特点。
8、铸铁与钢相比，在组织和性能上有何不同？
9、铝合金、镁合金和钛合金各有何特点？简述其应用范围。
10、比较黄铜和青铜在组成和性能上的差异。
第八章单晶与半导体工艺
1、简述芯片的主要制备工艺步骤。
2、简述熔体法生长单晶的特点及主要方法。
3、为什么要对抛光后的单晶硅表面进行氧化？
4、为什么要对单晶硅表面进行掺杂？常用的掺杂方法和掺杂元素？
第九章纤维的制备
1、为什么纤维通常具有高强度、高模量且韧性好的特点？
2、简述熔融纺丝和溶液纺丝的异同。
3、什么是干式纺丝和湿式纺丝？
4、简述纤维的主要制备方法。
第十章复合材料制备工艺
1、什么是复合材料？它是如何分类的？
2、常用的增强材料有哪些类型？选择增强材料的原则？
3、什么是玻璃钢？它的特点和主要应用？
4、简述复合材料的强韧化机理。
5、制备复合材料的工艺有何特点？
6、制备金属基复合材料的方法有哪些？
7、制备陶瓷基复合材料的方法有哪些？
8、制备聚合物基复合材料的方法有哪些？
第十一章陶瓷材料
1、简述传统陶瓷与先进陶瓷的区别？
2、先进陶瓷是如何分类的？
3、陶瓷粉体的化学制备方法有哪些？
4、简述陶瓷的主要成形方法。
5、陶瓷烧结的推动力？简述陶瓷烧结的基本过程。
6、什么是氧化锆陶瓷的相变增韧？
7、非氧化物陶瓷的共同特点是什么？
8、为什么金属通常具有良好的塑性，而陶瓷却是脆性的？
9、解释超导材料的临界温度、临界磁场、临界电流。
10、简述陶瓷与玻璃在结构和性能上的差异。
第十二章高分子材料
1 何谓高分子化合物？它与一般有机化合物有什么不同？
2 聚合物的分子形状及其特点是什么？
3 合成高分子的化学反应有哪些？
4 高分子化合物是如何分类和命名的？
5 谈谈非晶态高聚物的三态及其与之相适应的成形加工方法。