同济大学材料研究方法07真题及答案解析.doc
同济大学材料研究方法思考题答案
第1章1、材料是如何分类的？材料的结构层次有哪些？答：材料按化学组成和结构分为：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料；按性能特征分为：结构材料、功能材料；按用途分为：建筑材料、航空材料、电子材料、半导体材料、生物材料、医用材料。
材料的结构层次有：微观结构、亚微观结构、显微结构、宏观结构。
2、材料研究的主要任务和对象是什么，有哪些相应的研究方法？答：任务：材料研究应着重于探索制备过程前后和使用过程中的物质变化规律，也就是在此基础上探明材料的组成(结构)、合成(工艺过程)、性能和效能及其之间的相互关系，或者说找出经一定工艺流程获得的材料的组成(结构)对于材料性能与用途的影响规律，以达到对材料优化设计的目的，从而将经验性工艺逐步纳入材料科学与工程的轨道.研究对象和相应方法见书第三页表格。
3、材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性？答：按研究仪器测试的信息形式分为图像分析法和非图像分析法；按工作原理，前者为显微术，后者为衍射法和成分谱分析。
第2章1、简述现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中有那些主要应用？答：现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中主要有以下几种应用：（1）X射线物相定性分析：用于确定物质中的物相组成（2）X射线物相定量分析：用于测定某物相在物质中的含量（3）X射线晶体结构分析：用于推断测定晶体的结构2、试推导Bragg方程, 并对方程中的主要参数的范围确定进行讨论.答：见书第97页。
3、X射线衍射试验主要有那些方法, 他们各有哪些应用，方法及研究对象.而且实验方法及样品的制备简单，所以，在科学研究和实际生产中的应用不可缺少；而劳厄法和转晶法主要应用于单晶体的研究，特别是在晶体结构的分析中必不可少，在某种场合下是无法替代的。
第3章1、如何提高显微镜分辨本领，电子透镜的分辨本领受哪些条件的限制？答：分辨本领：指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离；以物镜的分辨本领来定义显微镜的分辨本领。
材料科学：材料分析测试技术考试题及答案模拟考试.doc
材料科学：材料分析测试技术考试题及答案模拟考试 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、单项选择题 可以消除的像差是（ ）。
A.球差； B.像散； C.色差； D.A+B 。
本题答案： 2、问答题 何谓“指纹区”？它有什么特点和用途？ 本题答案： 3、名词解释 Ariy 斑 本题答案： 4、单项选择题 当第二相粒子与基体呈共格关系时，此时所看到的粒子大小（ ）。
A.小于真实粒子大小； B.是应变场大小； C.与真实粒子一样大小； D.远远大于真实粒子 本题答案： 5、问答题 现代分析型电镜具有那些功能？如何在材料微观分析中运用这些功能？姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案：6、问答题什么是光电效应？光电效应在材料分析中有哪些用途？本题答案：7、问答题洛伦兹因数是表示什么对衍射强度的影响？其表达式是综合了哪几方面考虑而得出的？本题答案：8、问答题和波谱仪相比，能谱仪在分析微区化学成分时有哪些优缺点？本题答案：9、单项选择题电子衍射成像时是将（）。
A.中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合；B.中间镜的物平面与与物镜的像平面重合；C.关闭中间镜；D.关闭物镜。
本题答案：10、问答题X射线的本质是什么？是谁首先发现了X射线，谁揭示了X射线的本质？本题答案：11、名词解释二次电子本题答案：12、问答题消像散器的作用和原理是什么？本题答案：13、问答题要观察钢中基体和析出相的组织形态，同时要分析其晶体结构和共格界面的位向关系，如何制备样品？以怎样的电镜操作方式和步骤来进行具体分析？本题答案：14、问答题什么叫干涉面？当波长为λ的X射线在晶体上发生衍射时，相邻两个（hkl）晶面衍射线的波程差是多少？相邻两个HKL干涉面的波程差又是多少？本题答案：15、问答题影响红外光谱吸收峰位置的主要因素有哪些？本题答案：16、问答题试述罗伦兹三种几何因子各表示什么？本题答案：17、问答题子束入射固体样品表面会激发哪些信号？它们有哪些特点和用途？本题答案：18、问答题红外谱图在1600-1700cm-1有吸收峰，则可能含有几种什么基团？本题答案：19、单项选择题在待测试样中掺入一定含量的标准物质，把试样中待测相的某根衍射线条强度与掺入试样中含量已知的标准物质的某根衍射线条相比较，从而获得待测相含量的定量分析方法称为（）A、外标法B、内标法C、直接比较法D、K值法本题答案：20、单项选择题当第二相粒子与基体呈共格关系时，此时的成像衬度是（）。
材料分析测试技术试题及答案
材料分析测试技术试题及答案材料分析测试技术试题及答案(一)1、施工时所用的混凝土空心砌块的产品龄期不应小于( D)。
A、14dB、7dC、35dD、28d2、高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有( C )和紧固轴力(预拉力)的检验报告。
A、抗拉强度B、抗剪强度C、扭矩系数D、承载力量3、勘察、设计、施工、监理等单位应将本单位形成的工程文件立卷后向( A )移交。
A、建立单位B、施工单位C、监理单位D、设计单位4、城建档案治理机构应对工程文件的立卷归档工作进展监视、检查、指导。
在工程竣工验收前，应对工程档案进展( C )，验收合格后，须出具工程档案认可文件。
A、检查B、验收C、预验收D、指导5、既有文字材料又有图纸的案卷( A )。
A、文字材料排前，图纸排后B、图纸排前，文字材料排后C、文字材料、图纸按时间挨次排列D、文字材料，图纸材料交叉排列6、建筑与构造工程包括那几个分部( B )。
A、地基与根底、主体、装饰装修、屋面、节能分部B、地基与根底、主体、装饰装修、屋面分部C、地基与根底、主体、装饰装修分部D、地基与根底、主体分部7、在原材料肯定的状况下，打算混凝土强度的最主要因素是( B )。
A、水泥用量B、水灰比C、水含量D、砂率8、数据加密技术从技术上的实现分为在( A )两方面。
A、软件和硬件B、软盘和硬盘C、数据和数字D、技术和治理9、混凝土同条件试件养护：构造部位由监理和施工各方共同选定，同一强度等级不宜少于10组，且不应少于( A )组。
A、3B、10C、14D、2010、不属于统计分析特点的是( D )。
A、数据性B、目的性C、时效性D、准时性11、施工资料治理应建立岗位责任制，进展( C )。
A、全面治理B、全方位掌握C、过程掌握D、全范围掌握12、目前工程文件、资料用得最多的载体形式有( A )。
A、纸质载体B、磁性载体C、光盘载体D、缩微品载体13、施工资料应当根据先后挨次分类，对同一类型的资料应根据其( A )进展排序。
同济大学材料研究方法07真题及答案解析
同济大学材料学院材料学专业——2007年真题及解析科目一：代码：821 科目名称：材料研究方法北京万学教育科技有限公司考试年份：2007招生专业：材料学研究方向：01高性能水泥基材料02智能材料03新型建筑材料04生态环境材料05无机功能材料06高分子功能材料07高分子材料改性08生物医用材料09金属功能材料10纳米材料11材料体系分析与建模方法一、真题1．电子束轰击到固体样品表面会产生哪些主要物理信号？研究材料的表面形貌一般收集哪种物理信号？并说明其衬度原理研究材料表面元素分原布状况应收集哪些信息，并收明其衬度理。
2．简述DSC的种类和定量热分析原理，举例说明其在材料研究领域的应用。
3．请详述电子衍射和X射线衍射的异同点。
4．请说述电子探针中波谱的原理和应用，并简述波谱与能谱在应用方面的异同。
5．写出布拉格方程，分析物质产生X衍射的充要条件，简述X射线粉末衍射物相鉴定过程。
请说明样品制备对物相鉴定的影响。
6．简述特征X射线的产生，性质和应用。
7．简述红外光谱用于分子结构分析的基础，说明其应用。
8．采用何种手段可以研究高分子材料的结晶。
9．聚合物的填充改性及共混是高分子材料改的常用手段，如何研究无机填充材料在高聚物基体中的分布情况？如何研究共混物中各相的形态？第 1 页共10 页10．核磁共振谱中不同质子产生不同化学位移的根本原因是什么？化学位移的主要影响因素有哪些？核磁共振谱中的信号强度可以提供何种信息？11．请详细描述金相试样的制备过程，并画出碳马氏体和高碳马氏体的组织示意图，解释其区别。
12．举例说明透射电镜在金属材料研究方面的应用，说明其原理。
13．制备金属材料透射电子显微镜试样时一般采用双喷法制样，请详述其原理。
14．请详述多晶，非晶，纳米晶体材料在透射电子显微镜选区稍微图像中的区别。
15．拟定方案，解决玻璃体内夹杂物的鉴定。
16．采用合适的现代技术表征法分析硅酸盐水泥水化进程，请简要评述你给出的方法。
同济研究方法思考题
第1章思考习题及解答1.材料是如何分类的？材料的结构层次有哪些？2.材料研究的主要任务和对象是什么，有哪些相应的研究方法？3.材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性？[答(pdf)]第2章思考习题及解答1.区分晶体的颜色、多色性及吸收性，为何非均质体矿物晶体具有多色性？2.什么是贝克线？其移动规律如何？有什么作用？3.什么是晶体的糙面、突起、闪突起？决定晶体糙面和突起等级的因素是什么？4.什么叫干涉色？影响晶体干涉色的因素有哪些？5.白云母的三个主折射率为N g=1.588，N m=1.582，N p=1.552，如要制造干涉色为1/4λ（147nm）的试板，在垂直于Ng切面上的切片厚度应为多少？6.平行金红石（四方）（100）晶面取一薄片，在折射率仪中测得C轴方向为2.616，垂直C轴方向为2.832；试绘出其光率体，并写出最大双折射率及其光性正负。
7.平行莫来石（斜方）斜方柱面（110）取一切面测得该晶体最大折射率为1.654，垂直斜方柱面另取一切面（001）面测得其折射率变化在1.644-1.642之间。
已知光轴面//（010），试绘出其光率体并写出最大双折射率、光性符号、光性方位。
[答(pdf)]8.普通辉石为正光性晶体，在正交偏光下其最高干涉色为二级黄（R＝880nm），⊥B xa切面具有一级亮灰干涉色（R＝210nm），设N g-N m=0.019，求薄片厚度。
[答(pdf)]9.设橄榄石晶体薄片厚度0.03mm，N g=1.689, N m=1.670, N p=1.654，问：垂直B xa切面、垂直B xo切面和平行光轴面切面上的光程差是多少？[答(pdf)]10.如何利用锥光镜鉴定晶体的光性和轴性？11.如何提高光学显微分析的分辨能力？12.阐述光学显微分析用光片制备方法。
13.分析近场光学显微分析的原理及与传统光学显微分析技术的异同。
14.为何近场光学显微镜可突破光学显微镜分辨率极限？第3章思考习题及解答1.X射线的定义、性质。
同济大学工程材料课后习题答案（上海科学技术出版社）
同济⼤学⼯程材料课后习题答案（上海科学技术出版社）《⼯程材料》复习思考题参考答案第⼀章⾦属的晶体结构与结晶1.解释下列名词点缺陷,线缺陷,⾯缺陷,亚晶粒,亚晶界,刃型位错,单晶体,多晶体,过冷度,⾃发形核,⾮⾃发形核,变质处理,变质剂.答: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.亚晶粒:在多晶体的每⼀个晶粒内,晶格位向也并⾮完全⼀致,⽽是存在着许多尺⼨很⼩,位向差很⼩的⼩晶块,它们相互镶嵌⽽成晶粒,称亚晶粒.亚晶界:两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界.刃型位错:位错可认为是晶格中⼀部分晶体相对于另⼀部分晶体的局部滑移⽽造成.滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线.如果相对滑移的结果上半部分多出⼀半原⼦⾯,多余半原⼦⾯的边缘好像插⼊晶体中的⼀把⼑的刃⼝,故称"刃型位错".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.变质剂:在浇注前所加⼊的难熔杂质称为变质剂.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 各属何种晶体结构答: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.配位数和致密度可以⽤来说明哪些问题答:⽤来说明晶体中原⼦排列的紧密程度.晶体中配位数和致密度越⼤,则晶体中原⼦排列越紧密.4.晶⾯指数和晶向指数有什么不同答:晶向是指晶格中各种原⼦列的位向,⽤晶向指数来表⽰,形式为;晶⾯是指晶格中不同⽅位上的原⼦⾯,⽤晶⾯指数来表⽰,形式为.5.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答: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.6.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.7.过冷度与冷却速度有何关系它对⾦属结晶过程有何影响对铸件晶粒⼤⼩有何影响答:①冷却速度越⼤,则过冷度也越⼤.②随着冷却速度的增⼤,则晶体内形核率和长⼤速度都加快,加速结晶过程的进⾏,但当冷速达到⼀定值以后则结晶过程将减慢,因为这时原⼦的扩散能⼒减弱.③过冷度增⼤,ΔF⼤,结晶驱动⼒⼤,形核率和长⼤速度都⼤,且N的增加⽐G增加得快,提⾼了N与G的⽐值,晶粒变细,但过冷度过⼤,对晶粒细化不利,结晶发⽣困难.8.⾦属结晶的基本规律是什么晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响答:①⾦属结晶的基本规律是形核和核长⼤.②受到过冷度的影响,随着过冷度的增⼤,晶核的形成率和成长率都增⼤,但形成率的增长⽐成长率的增长快;同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的⽅法也会增⼤形核率.9.在铸造⽣产中,采⽤哪些措施控制晶粒⼤⼩在⽣产中如何应⽤变质处理答:①采⽤的⽅法:变质处理,钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的⽅法来控制晶粒⼤⼩.②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.③机械振动,搅拌.第⼆章⾦属的塑性变形与再结晶1.解释下列名词:加⼯硬化,回复,再结晶,热加⼯,冷加⼯.答:加⼯硬化:随着塑性变形的增加,⾦属的强度,硬度迅速增加;塑性,韧性迅速下降的现象.回复:为了消除⾦属的加⼯硬化现象,将变形⾦属加热到某⼀温度,以使其组织和性能发⽣变化.在加热温度较低时,原⼦的活动能⼒不⼤,这时⾦属的晶粒⼤⼩和形状没有明显的变化,只是在晶内发⽣点缺陷的消失以及位错的迁移等变化,因此,这时⾦属的强度,硬度和塑性等机械性能变化不⼤,⽽只是使内应⼒及电阻率等性能显著降低.此阶段为回复阶段.再结晶:被加热到较⾼的温度时,原⼦也具有较⼤的活动能⼒,使晶粒的外形开始变化.从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒.和变形前的晶粒形状相似,晶格类型相同,把这⼀阶段称为"再结晶".热加⼯:将⾦属加热到再结晶温度以上⼀定温度进⾏压⼒加⼯.冷加⼯:在再结晶温度以下进⾏的压⼒加⼯.2.产⽣加⼯硬化的原因是什么加⼯硬化在⾦属加⼯中有什么利弊答:①随着变形的增加,晶粒逐渐被拉长,直⾄破碎,这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒,变形愈⼤,晶粒破碎的程度愈⼤,这样使位错密度显著增加;同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长⽽被拉长.因此,随着变形量的增加,由于晶粒破碎和位错密度的增加,⾦属的塑性变形抗⼒将迅速增⼤,即强度和硬度显著提⾼,⽽塑性和韧性下降产⽣所谓"加⼯硬化"现象.②⾦属的加⼯硬化现象会给⾦属的进⼀步加⼯带来困难,如钢板在冷轧过程中会越轧越硬,以致最后轧不动.另⼀⽅⾯⼈们可以利⽤加⼯硬化现象,来提⾼⾦属强度和硬度,如冷拔⾼强度钢丝就是利⽤冷加⼯变形产⽣的加⼯硬化来提⾼钢丝的强度的.加⼯硬化也是某些压⼒加⼯⼯艺能够实现的重要因素.如冷拉钢丝拉过模孔的部分,由于发⽣了加⼯硬化,不再继续变形⽽使变形转移到尚未拉过模孔的部分,这样钢丝才可以继续通过模孔⽽成形.3.划分冷加⼯和热加⼯的主要条件是什么答:主要是再结晶温度.在再结晶温度以下进⾏的压⼒加⼯为冷加⼯,产⽣加⼯硬化现象;反之为热加⼯,产⽣的加⼯硬化现象被再结晶所消除.4.与冷加⼯⽐较,热加⼯给⾦属件带来的益处有哪些答:(1)通过热加⼯,可使铸态⾦属中的⽓孔焊合,从⽽使其致密度得以提⾼.(2)通过热加⼯,可使铸态⾦属中的枝晶和柱状晶破碎,从⽽使晶粒细化,机械性能提⾼.(3)通过热加⼯,可使铸态⾦属中的枝晶偏析和⾮⾦属夹杂分布发⽣改变,使它们沿着变形的⽅向细碎拉长,形成热压⼒加⼯"纤维组织"(流线),使纵向的强度,塑性和韧性显著⼤于横向.如果合理利⽤热加⼯流线,尽量使流线与零件⼯作时承受的最⼤拉应⼒⽅向⼀致,⽽与外加切应⼒或冲击⼒相垂直,可提⾼零件使⽤寿命.5.为什么细晶粒钢强度⾼,塑性,韧性也好答:晶界是阻碍位错运动的,⽽各晶粒位向不同,互相约束,也阻碍晶粒的变形.因此,⾦属的晶粒愈细,其晶界总⾯积愈⼤,每个晶粒周围不同取向的晶粒数便愈多,对塑性变形的抗⼒也愈⼤.因此,⾦属的晶粒愈细强度愈⾼.同时晶粒愈细,⾦属单位体积中的晶粒数便越多,变形时同样的变形量便可分散在更多的晶粒中发⽣,产⽣较均匀的变形,⽽不致造成局部的应⼒集中,引起裂纹的过早产⽣和发展.因此,塑性,韧性也越好.6.⾦属经冷塑性变形后,组织和性能发⽣什么变化答:①晶粒沿变形⽅向拉长,性能趋于各向异性,如纵向的强度和塑性远⼤于横向等;②晶粒破碎,位错密度增加,产⽣加⼯硬化,即随着变形量的增加,强度和硬度显著提⾼,⽽塑性和韧性下降;③织构现象的产⽣,即随着变形的发⽣,不仅⾦属中的晶粒会被破碎拉长,⽽且各晶粒的晶格位向也会沿着变形的⽅向同时发⽣转动,转动结果⾦属中每个晶粒的晶格位向趋于⼤体⼀致,产⽣织构现象;④冷压⼒加⼯过程中由于材料各部分的变形不均匀或晶粒内各部分和各晶粒间的变形不均匀,⾦属内部会形成残余的内应⼒,这在⼀般情况下都是不利的,会引起零件尺⼨不稳定.7.分析加⼯硬化对⾦属材料的强化作⽤答:随着塑性变形的进⾏,位错密度不断增加,因此位错在运动时的相互交割,位错缠结加剧,使位错运动的阻⼒增⼤,引起变形抗⼒的增加.这样,⾦属的塑性变形就变得困难,要继续变形就必须增⼤外⼒,因此提⾼了⾦属的强度.8.已知⾦属钨,铁,铅,锡的熔点分别为3380℃,1538℃,327℃,232℃,试计算这些⾦属的最低再结晶温度,并分析钨和铁在1100℃下的加⼯,铅和锡在室温(20℃)下的加⼯各为何种加⼯答:T再=0.4T熔;钨T再=[0.4*(3380+273)]-273=1188.2℃; 铁T再=[0.4*(1538+273)]-273=451.4℃; 铅T再=[0.4*(327+273)]-273=-33℃; 锡T再=[0.4*(232+273)]-273=-71℃.由于钨T再为1188.2℃>1100℃,因此属于热加⼯;铁T再为451.4℃<1100℃,因此属于冷加⼯;铅T再为-33℃<20℃,属于冷加⼯;锡T再为-710.6%C(2)按质量分类:即含有杂质元素S,P的多少分类:普通碳素钢:S≤0.055% P≤0.045%优质碳素钢:S,P≤0.035~0.040%⾼级优质碳素钢:S≤0.02~0.03%;P≤ 0.03~0.035%(3)按⽤途分类碳素结构钢:⽤于制造各种⼯程构件,如桥梁,船舶,建筑构件等,及机器零件,如齿轮,轴,连杆,螺钉,螺母等.碳素⼯具钢:⽤于制造各种⼑具,量具,模具等,⼀般为⾼碳钢,在质量上都是优质钢或⾼级优质钢.牌号的表⽰⽅法:(1)普通碳素结构钢:⽤Q+数字表⽰,"Q"为屈服点,"屈"汉语拼⾳,数字表⽰屈服点数值.若牌号后⾯标注字母A,B,C,D,则表⽰钢材质量等级不同,A,B,C,D质量依次提⾼,"F"表⽰沸腾钢,"b"为半镇静钢,不标"F"和"b"的为镇静钢.(2)优质碳素结构钢:牌号是采⽤两位数字表⽰的,表⽰钢中平均含碳量的万分之⼏.若钢中含锰量较⾼,须将锰元素标出,(3)碳素⼯具钢:这类钢的牌号是⽤"碳"或"T"字后附数字表⽰.数字表⽰钢中平均含碳量的千分之⼏.若为⾼级优质碳素⼯具钢,则在钢号最后附以"A"字.19.低碳钢,中碳钢及⾼碳钢是如何根据含碳量划分的分别举例说明他们的⽤途答:低碳钢:含碳量⼩于或等于0.25%的钢;08,10,钢,塑性,韧性好,具有优良的冷成型性能和焊接性能,常冷轧成薄板,⽤于制作仪表外壳,汽车和拖拉机上的冷冲压件,如汽车车⾝,拖拉机驾驶室等;15,20,25钢⽤于制作尺⼨较⼩,负荷较轻,表⾯要求耐磨,⼼部强度要求不⾼的渗碳零件,如活塞钢,样板等.中碳钢:含碳量为0.30~0.55%的钢;30,35,40,45,50钢经热处理(淬⽕+⾼温回⽕)后具有良好的综合机械性能,即具有较⾼的强度和较⾼的塑性,韧性,⽤于制作轴类零件;⾼碳钢:含碳量⼤于0.6%的钢;60,65钢热处理(淬⽕+⾼温回⽕)后具有⾼的弹性极限,常⽤作弹簧.T7,T8,⽤于制造要求较⾼韧性,承受冲击负荷的⼯具,如⼩型冲头,凿⼦,锤⼦等.T9,T10,T11,⽤于制造要求中韧性的⼯具,如钻头,丝锥,车⼑,冲模,拉丝模,锯条.T12,T13,钢具有⾼硬度,⾼耐磨性,但韧性低,⽤于制造不受冲击的⼯具如量规,塞规,样板,锉⼑,刮⼑,精车⼑等.20.下列零件或⼯具⽤何种碳钢制造:⼿锯锯条,普通螺钉,车床主轴.答:⼿锯锯条:它要求有较⾼的硬度和耐磨性,因此⽤碳素⼯具钢制造,如T9,T9A,T10,T10A,T11,T11A.普通螺钉:它要保证有⼀定的机械性能,⽤普通碳素结构钢制造,如Q195,Q215,Q235.车床主轴:它要求有较⾼的综合机械性能,⽤优质碳素结构钢,如30,35,40,45,50.21.指出下列各种钢的类别,符号,数字的含义,主要特点及⽤途:Q235-AF,Q235-C,Q195-B,Q255-D,40,45,08,20,20R,20G,T8,T10A,T12A答:Q235-AF:普通碳素结构钢,屈服强度为235MPa的A级沸腾钢.Q235-C:屈服强度为235MPa的C级普通碳素结构钢,Q195-B: 屈服强度为195MPa的B级普通碳素结构钢,Q255-D: 屈服强度为255MPa的D级普通碳素结构钢,Q195,Q235含碳量低,有⼀定强度,常扎制成薄板,钢筋,焊接钢管等,⽤于桥梁,建筑等钢结构,也可制造普通的铆钉,螺钉,螺母,垫圈,地脚螺栓,轴套,销轴等等,Q255钢强度较⾼,塑性,韧性较好,可进⾏焊接.通常扎制成型钢,条钢和钢板作结构件以及制造连杆,键,销,简单机械上的齿轮,轴节等.40:含碳量为0.4%的优质碳素结构钢.45含碳量为0.45%的优质碳素结构钢.40,45钢经热处理(淬⽕+⾼温回⽕)后具有良好的综合机械性能,即具有较⾼的强度和较⾼的塑性,韧性,⽤于制作轴类零件.08:含碳量为0.08%的优质碳素结构钢.塑性,韧性好,具有优良的冷成型性能和焊接性能,常冷轧成薄板,⽤于制作仪表外壳,汽车和拖拉机上的冷冲压件,如汽车车⾝,拖拉机驾驶室等.20:含碳量为0.2%的优质碳素结构钢.⽤于制作尺⼨较⼩,负荷较轻,表⾯要求耐磨,⼼部强度要求不⾼的渗碳零件,如活塞钢,样板等.20R:含碳量为0.2%的优质碳素结构钢,容器专⽤钢.20G:含碳量为0.2%的优质碳素结构钢,锅炉专⽤钢.T8:含碳量为0.8%的碳素⼯具钢.⽤于制造要求较⾼韧性,承受冲击负荷的⼯具,如⼩型冲头,凿⼦,锤⼦等.T10A:含碳量为1.0%的⾼级优质碳素⼯具钢.⽤于制造要求中韧性的⼯具,如钻头,丝锥,车⼑,冲模,拉丝模,锯条.T12A:含碳量为1.2%的⾼级优质碳素⼯具钢.具有⾼硬度,⾼耐磨性,但韧性低,⽤于制造不受冲击的⼯具如量规,塞规,样板,锉⼑,刮⼑,精车⼑.第五章钢的热处理1.何谓钢的热处理钢的热处理操作有哪些基本类型试说明热处理同其它⼯艺过程的关系及其在机械制造中的地位和作⽤.答:(1)为了改变钢材内部的组织结构,以满⾜对零件的加⼯性能和使⽤性能的要求所施加的⼀种综合的热加⼯⼯艺过程.(2)热处理包括普通热处理和表⾯热处理;普通热处理⾥⾯包括退⽕,正⽕,淬⽕和回⽕,表⾯热处理包括表⾯淬⽕和化学热处理,表⾯淬⽕包括⽕焰加热表⾯淬⽕和感应加热表⾯淬⽕,化学热处理包括渗碳,渗氮和碳氮共渗等.(3)热处理是机器零件加⼯⼯艺过程中的重要⼯序.⼀个⽑坯件经过预备热处理,然后进⾏切削加⼯,再经过最终热处理,经过精加⼯,最后装配成为零件.热处理在机械制造中具有重要的地位和作⽤,适当的热处理可以显著提⾼钢的机械性能,延长机器零件的使⽤寿命.热处理⼯艺不但可以强化⾦属材料,充分挖掘材料潜⼒,降低结构重量,节省材料和能源,⽽且能够提⾼机械产品质量,⼤幅度延长机器零件的使⽤寿命,做到⼀个顶⼏个,顶⼗⼏个.此外,通过热处理还可使⼯件表⾯具有抗磨损,耐腐蚀等特殊物理化学性能.2.解释下列名词:1)奥⽒体的起始晶粒度,实际晶粒度,本质晶粒度;答:(1)起始晶粒度:是指在临界温度以上,奥⽒体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚接触时的晶粒⼤⼩.(2)实际晶粒度:是指在某⼀具体的热处理加热条件下所得到的晶粒尺⼨.(3)本质晶粒度:根据标准试验⽅法,在930±10℃保温⾜够时间(3-8⼩时)后测定的钢中晶粒的⼤⼩.2)珠光体,索⽒体,屈⽒体,贝⽒体,马⽒体;答:珠光体:铁素体和渗碳体的机械混合物.索⽒体:在650～600℃温度范围内形成层⽚较细的珠光体.屈⽒体:在600～550℃温度范围内形成⽚层极细的珠光体.贝⽒体:过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物.马⽒体:碳在α-Fe中的过饱和固溶体.3)奥⽒体,过冷奥⽒体,残余奥⽒体;答:奥⽒体: 碳在中形成的间隙固溶体.过冷奥⽒体: 处于临界点以下的不稳定的将要发⽣分解的奥⽒体称为过冷奥⽒体.残余奥⽒体:M转变结束后剩余的奥⽒体.4)退⽕,正⽕,淬⽕,回⽕,冷处理,时效处理(尺⼨稳定处理);答:退⽕:将⼯件加热到临界点以上或在临界点以下某⼀温度保温⼀定时间后,以⼗分缓慢的冷却速度(炉冷,坑冷,灰冷)进⾏冷却的⼀种操作.正⽕:将⼯件加热到Ac3或Accm以上30～80℃,保温后从炉中取出在空⽓中冷却.淬⽕:将钢件加热到Ac3或Ac1以上30～50℃,保温⼀定时间,然后快速冷却(⼀般为油冷或⽔冷),从⽽得马⽒体的⼀种操作. 回⽕:将淬⽕钢重新加热到A1点以下的某⼀温度,保温⼀定时间后,冷却到室温的⼀种操作.冷处理:把冷到室温的淬⽕钢继续放到深冷剂中冷却,以减少残余奥⽒体的操作.时效处理:为使⼆次淬⽕层的组织稳定,在110~150℃经过6~36⼩时的⼈⼯时效处理,以使组织稳定.5)淬⽕临界冷却速度(Vk),淬透性,淬硬性;答:淬⽕临界冷却速度(Vk):淬⽕时获得全部马⽒体组织的最⼩冷却速度.淬透性:钢在淬⽕后获得淬硬层深度⼤⼩的能⼒.淬硬性:钢在淬⽕后获得马⽒体的最⾼硬度.6)再结晶,重结晶;答:再结晶:⾦属材料加热到较⾼的温度时,原⼦具有较⼤的活动能⼒,使晶粒的外形开始变化.从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒.和变形前的晶粒形状相似,晶格类型相同,把这⼀阶段称为"再结晶".重结晶:由于温度变化,引起晶体重新形核,长⼤,发⽣晶体结构的改变,称为重结晶.7)调质处理,变质处理.答:调质处理:淬⽕后的⾼温回⽕.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.3.指出A1,A3,Acm; AC1,AC3, Accm ; Ar1,Ar3,Arcm 各临界点的意义.答:A1:共析转变线,含碳量在0.02～6.69%的铁碳合⾦冷却到727℃时都有共析转变发⽣,形成P.A3:奥⽒体析出铁素体的开始线.Acm:碳在奥⽒体中的溶解度曲线.AC1:实际加热时的共析转变线.AC3:实际加热时奥⽒体析出铁素体的开始线.Acm:实际加热时碳在奥⽒体中的溶解度曲线.Ar1:实际冷却时的共析转变线.Ar3:实际冷却时奥⽒体析出铁素体的开始线.Arcm:实际冷却时碳在奥⽒体中的溶解度曲线.4.何谓本质细晶粒钢本质细晶粒钢的奥⽒体晶粒是否⼀定⽐本质粗晶粒钢的细答:(1)本质细晶粒钢:加热到临界点以上直到930℃,随温度升⾼,晶粒长⼤速度很缓慢,称本质细晶粒钢.(2)不⼀定.本质晶粒度只代表钢在加热时奥⽒体晶粒长⼤倾向的⼤⼩.本质粗晶粒钢在较低加热温度下可获得细晶粒,⽽本质细晶粒钢若在较⾼温度下加热也会得到粗晶粒.5.珠光体类型组织有哪⼏种它们在形成条件,组织形态和性能⽅⾯有何特点答:(1)三种.分别是珠光体,索⽒体和屈⽒体.(2)珠光体是过冷奥⽒体在550℃以上等温停留时发⽣转变,它是由铁素体和渗碳体组成的⽚层相间的组织.索⽒体是在650～600℃温度范围内形成层⽚较细的珠光体.屈⽒体是在600～550℃温度范围内形成⽚层极细的珠光体.珠光体⽚间距愈⼩,相界⾯积愈⼤,强化作⽤愈⼤,因⽽强度和硬度升⾼,同时,由于此时渗碳体⽚较薄,易随铁素体⼀起变形⽽不脆断,因此细⽚珠光体⼜具有较好的韧性和塑性.6.贝⽒体类型组织有哪⼏种它们在形成条件,组织形态和性能⽅⾯有何特点答:(1)两种.上贝⽒体和下贝⽒体.(2)上贝⽒体的形成温度在600～350℃.在显微镜下呈⽻⽑状,它是由许多互相平⾏的过饱和铁素体⽚和分布在⽚间的断续细⼩的渗碳体组成的混合物.其硬度较⾼,可达HRC40～45,但由于其铁素体⽚较粗,因此塑性和韧性较差.下贝⽒体的形成温度在350℃～Ms,下贝⽒体在光学显微镜下呈⿊⾊针叶状,在电镜下观察是由针叶状的铁素体和分布在其上的极为细⼩的渗碳体粒⼦组成的.下贝⽒体具有⾼强度,⾼硬度,⾼塑性,⾼韧性,即具有良好的综合机械性能.7.马⽒体组织有哪⼏种基本类型它们在形成条件,晶体结构,组织形态,性能有何特点马⽒体的硬度与含碳量关系如何答:(1)两种,板条马⽒体和⽚状马⽒体.(2)奥⽒体转变后,所产⽣的M的形态取决于奥⽒体中的含碳量,含碳量2.5%)以外的所有合⾦元素,都增⼤过冷奥⽒体稳定性,使C 曲线右移,则Vk减⼩.(2)⼀定尺⼨的⼯件在某介质中淬⽕,其淬透层的深度与⼯件截⾯各点的冷却速度有关.如果⼯件截⾯中⼼的冷速⾼于Vk,⼯件就会淬透.然⽽⼯件淬⽕时表⾯冷速最⼤,⼼部冷速最⼩,由表⾯⾄⼼部冷速逐渐降低.只有冷速⼤于Vk的⼯件外层部分才能得到马⽒体.因此,Vk越⼩,钢的淬透层越深,淬透性越好.12.将5mm的T8钢加热⾄760℃并保温⾜够时间,问采⽤什么样的冷却⼯艺可得到如下组织:珠光体,索⽒体,屈⽒体,上贝⽒体,下贝⽒体,屈⽒体+马⽒体,马⽒体+少量残余奥⽒体;在C曲线上描出⼯艺曲线⽰意图.答:(1)珠光体:冷却⾄线~550℃范围内等温停留⼀段时间,再冷却下来得到珠光体组织.索⽒体:冷却⾄650～600℃温度范围内等温停留⼀段时间,再冷却下来得到索光体组织.屈⽒体:冷却⾄600～550℃温度范围内等温停留⼀段时间,再冷却下来得到屈⽒体组织.上贝⽒体:冷却⾄600～350℃温度范围内等温停留⼀段时间,再冷却下来得到上贝⽒体组织.下贝⽒体:冷却⾄350℃～Ms温度范围内等温停留⼀段时间,再冷却下来得到下贝⽒体组织.屈⽒体+马⽒体:以⼤于获得马⽒体组织的最⼩冷却速度并⼩于获得珠光体组织的最⼤冷却速度连续冷却,获得屈⽒体+马⽒体.马⽒体+少量残余奥⽒体:以⼤于获得马⽒体组织的最⼩冷却速度冷却获得马⽒体+少量残余奥⽒体.(2)13.退⽕的主要⽬的是什么⽣产上常⽤的退⽕操作有哪⼏种指出退⽕操作的应⽤范围.答:(1)均匀钢的化学成分及组织,细化晶粒,调整硬度,并消除内应⼒和加⼯硬化,改善钢的切削加⼯性能并为随后的淬⽕作好组织准备.(2)⽣产上常⽤的退⽕操作有完全退⽕,等温退⽕,球化退⽕,去应⼒退⽕等.(3)完全退⽕和等温退⽕⽤于亚共析钢成分的碳钢和合⾦钢的铸件,锻件及热轧型材.有时也⽤于焊接结构.球化退⽕主要⽤于共析或过共析成分的碳钢及合⾦钢.去应⼒退⽕主要⽤于消除铸件,锻件,焊接件,冷冲压件(或冷拔件)及机加⼯的残余内应⼒.14.何谓球化退⽕为什么过共析钢必须采⽤球化退⽕⽽不采⽤完全退⽕答:(1)将钢件加热到Ac1以上30～50℃,保温⼀定时间后随炉缓慢冷却⾄600℃后出炉空冷.(2)过共析钢组织若为层状渗碳体和⽹状⼆次渗碳体时,不仅硬度⾼,难以切削加⼯,⽽且增⼤钢的脆性,容易产⽣淬⽕变形及开裂.通过球化退⽕,使层状渗碳体和⽹状渗碳体变为球状渗碳体,以降低硬度,均匀组织,改善切削加⼯性.15.确定下列钢件的退⽕⽅法,并指出退⽕⽬的及退⽕后的组织:1)经冷轧后的15钢钢板,要求降低硬度;答:再结晶退⽕.⽬的:使变形晶粒重新转变为等轴晶粒,以消除加⼯硬化现象,降低了硬度,消除内应⼒.细化晶粒,均匀组织,消除内应⼒,降低硬度以消除加⼯硬化现象.组织:等轴晶的⼤量铁素体和少量珠光体.2)ZG35的铸造齿轮答:完全退⽕.经铸造后的齿轮存在晶粒粗⼤并不均匀现象,且存在残余内应⼒.因此退⽕⽬的:细化晶粒,均匀组织,消除内应⼒,降低硬度,改善切削加⼯性.组织:晶粒均匀细⼩的铁素体和珠光体.3)锻造过热后的60钢锻坯;答:完全退⽕.由于锻造过热后组织晶粒剧烈粗化并分布不均匀,且存在残余内应⼒.因此退⽕⽬的:细化晶粒,均匀组织,消除内应⼒,降低硬度,改善切削加⼯性.组织:晶粒均匀细⼩的少量铁素体和⼤量珠光体.4)具有⽚状渗碳体的T12钢坯;答:球化退⽕.由于T12钢坯⾥的渗碳体呈⽚状,因此不仅硬度⾼,难以切削加⼯,⽽且增⼤钢的脆性,容易产⽣淬⽕变形及开裂.通过球化退⽕,使层状渗碳体和⽹状渗碳体变为球状渗碳体,以降低硬度,均匀组织,改善切削加⼯性.组织:粒状珠光体和球状渗碳体.16.正⽕与退⽕的主要区别是什么⽣产中应如何选择正⽕及退⽕答:与退⽕的区别是①加热温度不同,对于过共析钢退⽕加热温度在Ac1以上30～50℃⽽正⽕加热温度在Accm以上30～50℃.②冷速快,组织细,强度和硬度有所提⾼.当钢件尺⼨较⼩时,正⽕后组织:S,⽽退⽕后组织:P.选择:(1)从切削加⼯性上考虑切削加⼯性⼜包括硬度,切削脆性,表⾯粗糙度及对⼑具的磨损等.⼀般⾦属的硬度在HB170～230范围内,切削性能较好.⾼于它过硬,难以加⼯,且⼑具磨损快;过低则切屑不易断,造成⼑具发热和磨损,加⼯后的零件表⾯粗糙度很⼤.对于低,中碳结构钢以正⽕作为预先热处理⽐较合适,⾼碳结构钢和⼯具钢则以退⽕为宜.⾄于合⾦钢,由于合⾦元素的加⼊,使钢的硬度有所提⾼,故中碳以上的合⾦钢⼀般都采⽤退⽕以改善切削性.(2)从使⽤性能上考虑如⼯件性能要求不太⾼,随后不再进⾏淬⽕和回⽕,那么往往⽤正⽕来提⾼其机械性能,但若零件的形状⽐较复杂,正⽕的冷却速度有形成裂纹的危险,应采⽤退⽕.(3)从经济上考虑正⽕⽐退⽕的⽣产周期短,耗能少,且操作简便,故在可能的条件下,应优先考虑以正⽕代替退⽕.17.指出下列零件的锻造⽑坯进⾏正⽕的主要⽬的及正⽕后的显微组织:(1)20钢齿轮(2)45钢⼩轴(3)T12钢锉⼑答:(1)⽬的:细化晶粒,均匀组织,消除内应⼒,提⾼硬度,改善切削加⼯性.组织:晶粒均匀细⼩的⼤量铁素体和少量索⽒体.(2)⽬的:细化晶粒,均匀组织,消除内应⼒.组织:晶粒均匀细⼩的铁素体和索⽒体.(3)⽬的:细化晶粒,均匀组织,消除⽹状Fe3CⅡ,为球化退⽕做组织准备,消除内应⼒.组织:索⽒体和球状渗碳体.18.⼀批45钢试样(尺⼨Φ15*10mm),因其组织,晶粒⼤⼩不均匀,需采⽤退⽕处理.拟采⽤以下⼏种退⽕⼯艺;(1)缓慢加热⾄700℃,保温⾜够时间,随炉冷却⾄室温;(2)缓慢加热⾄840℃,保温⾜够时间,随炉冷却⾄室温;。
同济大学土木工程材料复习题
《土木工程材料》复习题第一节．概述简答题1.材料的分类方法有哪些？2.玻璃、复印纸、钢筋混凝土各属于哪类材料？3.材料科学的基本原理？举例说明。
4.开发新材料的基本思路？5.选用材料的基本原则？6.建筑材料的分类？7.我国技术标准的分级？8.建筑材料学科的研究内容？9.材料的组成是如何影响其性能的？10.材料的结构是如何影响其性能的？11.材料的性能与使用性能有何关系？12.与变形有关的材料性能包括哪些？13.与断裂有关的材料性能包括哪些？14.材料检测技术的内容15．材料科学的基本原理？举例说明。
第二节．材料的基本性质简答题1.材料的密度、表观密度、堆积密度是如何测定的？2.什么是孔隙特征（也称孔结构）？3.材料中的孔隙是如何影响材料性能的？4.与水有关的材料性能有哪些？5.与热有关的材料性能有哪些？6.导热系数受哪些因素的影响？简述原因。
7.与声有关的材料性能有哪些？8.材料的力学性质有哪些？9.脆性材料的特点？10.材料的耐久性包括哪些内容？11.材料的宏观结构包括哪些类型？举例说明：如何在材料加工中，利用改变宏观结构来改变材料的性能？12．土木工程材料的耐久性主要包括哪些性能指标？举例说明：物理作用造成的材料耐久性破坏？13．试分析：出厂检验合格的材料，为什么在使用一定时间后，性能会退化？填空题1．材料的吸水性用表示，耐水性用表示，抗渗性用表示，抗冻性用表示，导热性用表示。
2．选用墙体材料时，应选择导热系数较，热容量较的材料，才能使室内尽可能冬暖夏凉。
3．普通粘土砖多为开口孔，若增大其孔隙率，则会使砖的密度，吸水率，抗冻性，强度，保温性能。
4．材料的吸水性主要取决于及。
较大，且具有孔隙的材料，其吸水率往往较大。
5. 小的闭孔对材料的、性能有利，对材料的性能不利。
6. 衡量材料抵抗变形能力的指标是；衡量材料轻质高强性能的指标是。
7. 脆性材料承受破坏作用的能力很差。
8．材料在使用环境中，除受荷载作用外，还会受到周围环境的、、等因素的作用而影响其耐久性。
07年研究生材基试题加答案
2007年材料科学基础研究生试题及答案1、名词解释(10分,每个2分)对称中心：若晶体中所有的点在经过某一点反演后能复原，则该点就称为对称中心间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体重合位置点阵：两个相邻晶粒的点陈彼此通过晶界向对方延伸，则其中一些原子将出现有规律的相互重合。
由这些原子重合位置所组成比原来晶体点阵大的新点阵，称为重合位置点阵堆垛层错：实际晶体结构中，密排面的正常堆垛顺序遭到破坏和错排，称为堆垛层错割阶：在位错的滑移运动过程中，其位错线往往很难同时实现全长的运动，可能通过其中一部分线段(n个原子间距)首先进行滑移，在原位错线上形成一段折线，若该曲折线段垂直于位错的滑移面时，称为割阶2、已知某二元合金的共晶反应为：L（75%B）≒α（15%B）+β（95%B）。
试求含60%B的合金完全结晶后，初晶α与共晶（α+β）的重量%，合金中α相与β相的重量%，共晶体中α相与β相的重量比。
（10分）答：初晶α的重量%=（75-60）/（75-15）=15/60=0。
25=25%（2分）共晶（α+β）的重量%=（60-15）/（75-15）=45/60=0。
75=75%（2分）共晶体中α相的重量%=（95-75）/（95-15）=（20 /80）=25%共晶体中β相的重量%=1-25%=75%共晶体中α相与β相的重量比=25%W/75%W=1/3=（95-75）/（75-15）=20/60=1/3（2分）共晶α相在合金中的重量%=（95-75）/（95-15）*75%=（20 /80）*75%=18.75%共晶β相在合金中的重量%=（75-15）/（95-15）*75%=（60 /80）*75%=56.25%合金中α相的重量%=25%+18.75%=43.75%（2分）合金中β相的重量%=56.25%（2分）3、简述小角度晶界的结构特点（6分）答：（1）对称倾斜晶界是由一列柏氏矢量平行的（0.5分）刃型位错（0.5分）垂直排列所构成（0.5分）；有一个自由度（0.5分）；（2）不对称倾斜晶界是由两组柏氏矢量相互垂直的刃型位错交错排列而构成的（1.5分）；有二个自由度（0.5分）；（3）扭转晶界扭转晶界是两部分晶体绕某一轴在一个共同的晶面上相对扭转一个θ角所构成的（0.5分）．该晶界的结构可看成是由互相交叉的螺型位错所组成（1分），有一个自由度（0.5分）。
同济大学材料研究方法07真题及答案解析
同济大学材料学院材料学专业——200７年真题及解析科目一: 代码：821 科目名称:材料研究方法北京万学教育科技有限公司----考试年份:2007 招生专业:材料学 研究方向：0１高性能水泥基材料 ０2智能材料03新型建筑材料 ﻫ04生态环境材料 ﻫ05无机功能材料 ﻫ0６高分子功能材料ﻫ07高分子材料改性 ０8生物医用材料 ﻫ0９金属功能材料 10纳米材料 ﻫ1１材料体系分析与建模方法一、真题1．电子束轰击到固体样品表面会产生哪些主要物理信号？研究材料的表面形貌一般收集哪种物理信号?并说明其衬度原理研究材料表面元素分原布状况应收集哪些信息，并收明其衬度理。
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3.请详述电子衍射和X 射线衍射的异同点。
4.请说述电子探针中波谱的原理和应用，并简述波谱与能谱在应用方面的异同。
５．写出布拉格方程,分析物质产生X 衍射的充要条件，简述Ｘ射线粉末衍射物相鉴定过程。
请说明样品制备对物相鉴定的影响。
６．简述特征X 射线的产生,性质和应用。
７.简述红外光谱用于分子结构分析的基础，说明其应用。
8．采用何种手段可以研究高分子材料的结晶。
9.聚合物的填充改性及共混是高分子材料改的常用手段，如何研究无机填充材料在高聚物基体中的分布情况?如何研究共混物中各相的形态? 1０.核磁共振谱中不同质子产生不同化学位移的根本原因是什么？化学位移的主要影响因素有哪些?核磁共振谱中的信号强度可以提供何种信息？ 11.请详细描述金相试样的制备过程，并画出碳马氏体和高碳马氏体的组织示意图,解释其区别。
１２.举例说明透射电镜在金属材料研究方面的应用,说明其原理。
1３．制备金属材料透射电子显微镜试样时一般采用双喷法制样，请详述其原理。
14．请详述多晶,非晶,纳米晶体材料在透射电子显微镜选区稍微图像中的区别。
15．拟定方案，解决玻璃体内夹杂物的鉴定。
16.采用合适的现代技术表征法分析硅酸盐水泥水化进程,请简要评述你给出的方法。
《工程材料学》试卷__A_参考答案(2007年05月28日)
华中科技大学材料科学与工程学院试卷（闭卷，A卷）考试科目：工程材料学班级：考试日期：2007年5月28日姓名：班级：学号：评分一、选择（将正确选项的字母填在题干后的括号内）（共30分，每个1.5分）1．体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格的一个晶胞内实际包含的原子数分别为（ A）A 2，4，6；B 4，2，6;C 1，2，3;D 6,4,22 .金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A ）。
A.强度B.硬度C.塑性D.弹性3．晶体中的晶界属于（B ）A. 体缺陷B. 面缺陷C. 线缺陷D. 点缺陷4 铁素体是（B）A. 碳在γ-Fe中的间隙固溶体B. 碳在α-Fe中的间隙固溶体C. 碳在α-Fe中的有限固溶体D.碳在γ-Fe中的无限固溶体5．随含碳量增加，铁碳合金室温平衡组织中的相组成物F的相对量（B）A. 不断增加B. 不断减少C. 先减后增D.先增后减6.金属浇注结晶时，为细化晶粒，可采用 ( B )A 以砂型代金属型;B 加变质剂;C 对将要结晶的金属液体进行振动或搅拌;D 提高浇注温度，并将铸模加热。
7．在二元合金中，随随某一组元含量的提高，强度升高的现象叫（B）A. 细晶强化B. 固溶强化C. 弥散强化D. 加工硬化8. 金属发生塑性变形时往往________。
(B)A 位错密度增加，硬度增加，强度降低;B 位错密度增加，硬度增加，强度提高;C 位错密度降低，硬度增加，强度提高;D 位错密度降低，硬度增加，强度降低。
9 ．钢中加入某种合金元素使C曲线左移，则钢的淬透性（B）A. 提高B. 降低C. 对小工件提高，对大工件降低D. 对大工件提高，对小工件降低10. 制备金相试样的正确步骤是（A ）A. 取样→镶样→打平→磨光→抛光→浸蚀B. 取样→镶样→打平→磨光→浸蚀→抛光C. 取样→打平→磨光→浸蚀→镶样→抛光D.取样→打平→磨光→浸蚀→抛光→镶样11、用下述四种方法制成齿轮，性能最好最合理的是，（C ）A 用热轧厚钢板切出圆饼直接加工成齿轮；B 由热轧粗圆钢锯下圆饼直接加工成齿轮；C 由一段圆钢镦粗锻成圆饼再加工成齿轮；D 直接铸造出齿轮坯再加工成齿轮12．细晶强化使（ B ）A 强度增大、塑性降低B 强度增大、塑性增大C强度降低、塑性降低D 强度降低、塑性增大13、三种有色金属中比强度最高、比重最轻、导电性最好的金属分别是（B ）A.Al、Cu、TiB.Ti、Al、CuC.Cu、Ti、AlD.Al、Ti、Cu14．60钢正常的淬火加热温度是（C）A. A C1 + 30~50℃B. Acm + 30~50℃C. A C3 + 30~50℃D.A C3 - 30~50℃15.都是热作模具钢的一组是（B）A. 9CrSi, Cr12MoV, CrWMnB. 5CrNiMo, 5CrMnMo, 3Cr2W8VC. 1Cr13, 1Cr17, GCr15D. 1Cr13, T10A, GCr1516．一个合金组织为α+βⅡ+(α+β)，其相组成物为（ A ）A α、βB α、β、βⅡC α、βⅡD α、βⅡ、(α+β)17橡胶的使用状态为（C）A. 晶态B. 玻璃态C. 高弹态D.粘流态18. 室温下平衡组织为P+Fe３CⅡ+Le′的铁碳合金是 ( C )A、亚共析钢；B、共析钢；C、亚共晶白口铁；D 、过共晶白口铁19、下列哪种说法是正确的？ ( C )A、在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4.3％的铁碳合金才能发生共晶反应。
材料研究方法
材料研究方法同济大学材料科学与工程学院林建教授，同济大学材料科学与工程学院，优秀课程“材料研究方法”的介绍1/24介绍材料的定义材料的定义是为了使有用建筑，设备或其他物体。
用于制造有用的结构，设备或其他物体的物质。
物质与人类物质与人类在人类生活和生产中，物质是必要的物质基础。
新材料的使用是人类生活和生产的必要物质基础。
新材料的使用在人类历史的发展中起着重要作用。
1970年代，人们在材料，信息和能源历史的发展中发挥了重要作用。
1970年代，人们曾经将材料，信息和能源概括为现代文明的三大支柱。
现在，他们预测即将发生新的技术革命，并将其概括为现代文明的三大支柱。
现在，他们预测将发生新的技术革命，并将信息技术，生物技术和新材料作为这一革命的重要标志。
信息技术，生物技术和新材料被视为这场革命的重要标志。
同济大学材料研究方法精品课程简介，从古代石器时代到青铜器时代，再到铁器时代和蒸汽机时代，每种新材料的出现和使用都将进入铁器时代和蒸汽时代。
引擎年龄。
每一种新材料的出现和使用都伴随着生产力和科学技术的发展，标志着人类文明的进步。
随着生产力和科学技术的发展，它标志着人类文明的进步。
石器时代，青铜器时代，铁器时代，蒸汽机时代，同济大学“材料研究方法”质量课程3/24简介按化学状态介绍材料的类型：金属材料，无机非金属材料，有机高分子材料，复合材料根据化学状态：金属材料，无机非金属材料，有机高分子材料，复合材料等。
材料等。
根据用途：建筑材料，包装材料，信息材料，生物医学材料等。
用途：建筑材料，包装材料，信息材料，生物医学材料等。
材料的组成，结构和性能组成，材料的结构和性能材料的性能是材料的内在因素，而材料的性能是材料的综合体现。
在某些外部因素的作用下材料的内部因素。
在某些外部因素的作用下进行综合反思。
-物质的组成和结构取决于材料的特性-物质的组成和结构取决于材料的制备和使用条件。
制备和使用条件。
高温烧结多晶材料：陶瓷，水泥等。
同济大学工程材料大题总结
1.拟用T12钢制作锉刀，其工艺路线为:锻造－热处理－机加工－热处理－柄部热处理锻造后，晶粒破碎，硬度强度增大。
第一次热处理应该为退火。
目的：降低材料的硬度，使组织均匀，利于机械加工，此时的组织为铁素体加渗碳体的机械混合物。
HRC不会超过30。
第二次热处理后，对于锉刀，其硬度应该大于50HRC，同时保证材料的耐磨性。
此时组织为马氏体和少量的奥氏体。
2. 确定下列钢件的退火方法，并指出退火的目的及退火后的组织？1.冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度2.ZG35的铸造齿轮3.锻造过热后的60钢锻坯4.具有片状渗碳体的T12锻坯1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；答：再结晶退火。
目的：使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化现象，降低了硬度，消除内应力。
细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度以消除加工硬化现象。
组织：等轴晶的大量铁素体和少量珠光体。
2）zg35的铸造齿轮答：完全退火。
经铸造后的齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象，且存在残余内应力。
因此退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。
组织：晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。
3）锻造过热后的60钢锻坯；答：完全退火。
由于锻造过热后组织晶粒剧烈粗化并分布不均匀，且存在残余内应力。
因此退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。
组织：晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光体。
4）具有片状渗碳体的t12钢坯；答：球化退火。
由于t12钢坯里的渗碳体呈片状，因此不仅硬度高，难以切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形及开裂。
通过球化退火，使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体，以降低硬度，均匀组织、改善切削加工性。
组织：粒状珠光体和球状渗碳体。
3.为什么 4Cr13属于过共析钢,Cr12MoV属于莱氏体钢4Cr13虽然含碳量接近0.4%，但由于合金元素铬使Fe-Fe3C相图的共析点S左移，使得共析点由0.77%变为0.2%左右，故应为过共析钢。
同济本科机械工程材料习题答案
第1章金属材料的性能1-1：略1-2略1-3答案：塑性是指材料断裂前发生不可逆塑性变形的能力。
塑性好的材料可以用轧制、锻造、冲压等加工方法加工成形同时，塑性好的零件在工作时若超载，也可因其塑性变形而避免突然断裂，提高了工作安全性。
1-4答：所谓材料的韧性是指材料从变形到断裂整个过程所吸收的能量，即拉伸曲线（应力-应变曲线）与横坐标所包围的面积。
1-5答：不能，弹性模量的大小主要取决于材料的本性，除随温度升高而逐渐降低外，其他强化材料的手段如热处理、冷热加工、合金化等对弹性模量的影响很小。
所以不能通过增大尺寸来提高弹性模量。
1-6：弹性模量E。
这种说法不正确，因为弹性模量E是衡量刚度的指标，E 越大，材料的刚度就越大，抵抗变形的能力就越强，而塑性是指材料产生永久变形而不破坏的能力，这两者之间并没有直接的联系。
1-7：屈服点（σs）：钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
屈服强度（σ0.2）：有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
1-8：硬度：材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
布氏硬度测量原理：采用直径为D的球形压头，以相应的试验力F压入材料的表面，经规定保持时间后卸除试验力，用读数显微镜测量残余压痕平均直径d，用球冠形压痕单位表面积上所受的压力表示硬度值。
布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。
洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。
洛氏硬度测量原理：用金刚石圆锥或淬火钢球压头，在试验压力F的作用下，将压头压入材料表面，保持规定时间后，去除主试验力，保持初始试验力，用残余压痕深度增量计算硬度值。
同济大学材料研究方法复习重点
材料研究方法复习重点第三章XRDXRD这一章中布拉格方程必出一道题,布拉格方程是XRD的基本原理,是理解XRD的关键,所以怎么强调都不过分。
应用分析题也必出题,而且可以不止一道,极有可能出两道题,还可能以分析题的形式存在。
3.1X射线的物理基础这个内容去年考过。
考X射线的物理性质确实挺出乎我的意料。
因为这个知识点太简单了。
历年考过的题有:1.X射线与物质相互作用时会产生那些效应?利用其中那些效应可以进行晶体结构的分析鉴定?如何利用X射线衍射分析法鉴定晶态与非晶态?(04)2.画出晶体对X射线衍射的示意图(04)6.简述特征X射线的产生,性质和应用。
(07)在解答这些题的时候只要把书上X射线的基本定义、性质用自己的语言叙述出来就可以了。
这些都是送分题。
并且这里很受出题老师的青睐的,基本上每个知识点都出过题,还有出下去的趋势。
3.2X射线衍射原理在上面已经介绍过了衍射原理布拉格方程比出题。
这方面在我的研究生复习题中阐述的非常详细。
再加上真题应该是足够了。
真题如下:1.画出晶体对X射线衍射的示意图,写出布拉格方程,并说明该方程中各参数的意义。
(04) 5.写出布拉格方程,分析物质产生X衍射的充要条件,简述X射线粉末衍射物相鉴定过程。
请说明样品制备对物相鉴定的影响。
(07)从这两道题也可以大概的看出这些年命题的基本趋势。
其中04的这道题综合性不大,而且考的也比较简单,把布拉格方程写出来,并说明个参数的意义就可以了。
而07的这道题要求对布拉格方程的认识要更加深刻,还和X射线粉末衍射物相鉴定过程相综合。
但只要复习到位,并理解重要内容的意义,也是没什么难度的。
劳厄方程和厄瓦尔德图解是不做要求的,劳厄方程很好理解,可以掌握它以拓宽知识面,但厄瓦尔德图解很不好理解,需要点阵的知识,只作阅读内容就可以了。
考试和学知识就是差距大,其实如果不能熟练的掌握倒易点阵的知识,就什么也干不了,XRD就算白学,中国教育体制的悲哀啊!3.3 X射线衍射束的强度这一小节考纲上写的很含糊。
材料研究方法pdf
研究方法 肉眼、放大镜
显微镜 扫描电镜 扫描隧道电镜
9/24
组织尺寸与检测仪器解析度
同济大学《材料研究方法》精品课程
10/24
5
材料分析原理
材料分析的种类
化学成分分析、结构测定、图像分析
分析仪器
显微镜：显微组织观察 衍射仪：测定结构 谱仪：分析成分
分析仪器主要可分为三个单元
铁器时代
蒸汽机时代
3/24
绪论
材料的种类
按化学状态分：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合 材料等。 按使用用途分：建筑材料、包装材料、信息材料、生物医用材料等。
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4/24
2
材料的组成、结构与性能
—材料的性能是材料内部因素
效能
在一定外界因素作用下的综合反映。
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材料研究方法的含义
广义：技术路线、实验技术、数据分析
狭义：测试材料组成和结构的仪器方法 X射线衍射分析 电子显微分析 热分析 光谱分析 表面分析等
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3
“材料研究方法”教学目的
Why：了解研究材料结构、性能的重要性
Understand why materials characterization is important
R. Jenkins, et al. Wiley Interscience. Scanning Electron Microscopy and X-Ray
Microanalysis. J. Goldstein, et al. Springer. Introduction to Thermal Analysis. M.E. Brown.
同济大学材料研究方法专业课复习重点归纳
考试重点：1-2章一般不会考1.2图表从总体上把握一下就可以了第三章图3.1 大致了解①X射线的性质；②可见光。
图3.2 X射线的产生3.1.2.2 同步辐射X射线的特点图3.6 特征X射线的产生（重点）3.15 X射线与物质的相互作用（重点）图3.8要熟记3.2 X射线的衍射（相干散射）劳厄方程布拉格方程（重点计算题可能出）厄瓦尔德不考影响衍射强度的因素的条件（重点）3.4实验方法以及样品的制备德拜—谢东照相法、聚焦法、单晶法均不考3.4.2粉末衍射仪法第一句话图3.30中a图的夹角的由来弄清粉末衍射仪中连续扫描和步进扫描的区别3.4.2.3不是重点3.4.2.4 不考3.4.2.5样品的制备（重点）3.4.2.6 不考3.5 X射线粉末衍射物相的定向分析（重点）PDF卡片中字母索引、哈那瓦尔特索引、芬克索引排列方法结合图形怎么看定性分析过程（不是重点）X射线物相定量分析两个公式（3.53与3.54）外标法与内标法不考3.7.7X射线衍射结构分析中的应用高分子、无机、玻璃中的应用总结出来（细节不必太在意）在其余方面的应用也要整理出来第四章电镜分析引言部分也要注意一下工作原理、特点（重点）图4.3能够画出来以及记住上面两句话表格4.2 光学显微镜与透射电镜的比较（重点）4.2.2 作用原理（看4.8图）透射电镜样品的制备（重点）质厚衬度（重点）定义原理（公式不需要记）小孔径角成像(有用)4.2.5.2透射电镜中电子衍射的特点（三句话）（3）选区电子衍射基本原理4.2.6衍射衬度成像原理明场成像、暗场成像（重点）4.2.6.2 衍射衬度图像分析不考4.2.7投射电镜应用举例（重点）4.3 扫描电镜工作原理扫描电镜成像的物理信号扫描电镜的主要性能：放大倍数M和分辨本领（重点）、景深（重点）、焦长（重点）。
4.3.5扫描电镜的样品的制备4.3.6 像衬度4.3.6.1 形貌衬度4.3.6.2 （重点）原子序数衬度背散射电子像衬度与吸收电子像衬度应用举例电子探针特点和工作原理检测特征X射线的波长和强度是X射线谱仪（波谱仪或能谱仪来完成的）4.4.2不考波谱能谱的8个优缺点实验方法不考样品制备（三句话）4.4.3.3分析方法（大标题说说，内容了解一下）定量分析（看一下）目的是要求出试样中某元素的浓度（重量百分数）它的依据是某元素的X射线强度在试样中的浓度成比例4.4.5 应用举例第四章一定记着每个分析方法的原理、样品制备、应用等，并且自己最好能总结一下每个方法的异同第五章热分析（概念）四大热分析技术DTA装置图（重点）差热分析曲线图（必考）结合所给文字影响因素基本上背标题DSC （热流型与功率补偿型）定义图5.9（重点）5.4.4.2不考5.5（重点）热天平、弹簧秤看看5.5.2 需要看看5.5.3 因素5.5.3.1 基线漂移（重要）以下的各个因素需要看看5.6.1 热膨胀分析法膨胀系数机械不考分析应用第5-22页放、吸热对应图谱分析相对的各个峰5.7.1.2 分析理解应用（重点）5.7.1.4 应用图5.27 （重点）热重分析（TG）、DTA、DSC应用紫外（重点）红外产生条件：两个6.10最后一句话红外活性和非红外活性6.3.4 分子振动的形式（重点）6.3.7 外部内部（重点）6.3.11 试样制备（重点）（紫外和红外）固、气、液材料应用6.3.12.2（重点）6.4（重点）什么叫拉曼，定义、特点。
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同济大学材料学院材料学专业——2007年真题及解析科目一：代码：821 科目名称：材料研究方法北京万学教育科技有限公司考试年份：2007招生专业：材料学研究方向：01高性能水泥基材料02智能材料03新型建筑材料04生态环境材料05无机功能材料06高分子功能材料07高分子材料改性08生物医用材料09金属功能材料10纳米材料11材料体系分析与建模方法一、真题1．电子束轰击到固体样品表面会产生哪些主要物理信号？研究材料的表面形貌一般收集哪种物理信号？并说明其衬度原理研究材料表面元素分原布状况应收集哪些信息，并收明其衬度理。
2．简述DSC的种类和定量热分析原理，举例说明其在材料研究领域的应用。
3．请详述电子衍射和X射线衍射的异同点。
4．请说述电子探针中波谱的原理和应用，并简述波谱与能谱在应用方面的异同。
5．写出布拉格方程，分析物质产生X衍射的充要条件，简述X射线粉末衍射物相鉴定过程。
请说明样品制备对物相鉴定的影响。
6．简述特征X射线的产生，性质和应用。
7．简述红外光谱用于分子结构分析的基础，说明其应用。
8．采用何种手段可以研究高分子材料的结晶。
9．聚合物的填充改性及共混是高分子材料改的常用手段，如何研究无机填充材料在高聚物基体中的分布情况？如何研究共混物中各相的形态？第 1 页共10 页10．核磁共振谱中不同质子产生不同化学位移的根本原因是什么？化学位移的主要影响因素有哪些？核磁共振谱中的信号强度可以提供何种信息？11．请详细描述金相试样的制备过程，并画出碳马氏体和高碳马氏体的组织示意图，解释其区别。
12．举例说明透射电镜在金属材料研究方面的应用，说明其原理。
13．制备金属材料透射电子显微镜试样时一般采用双喷法制样，请详述其原理。
14．请详述多晶，非晶，纳米晶体材料在透射电子显微镜选区稍微图像中的区别。
15．拟定方案，解决玻璃体内夹杂物的鉴定。
16．采用合适的现代技术表征法分析硅酸盐水泥水化进程，请简要评述你给出的方法。
17．叙述X射线粉末衍射分析无机材料的方法有哪几种，并加以评述。
18．请简要叙述布拉格方程在材料微观结构分析和表征领域中的应用。
二、解析1．电子束轰击到固体样品表面会产生哪些主要物理信号？研究材料的表面形貌一般收集哪种物理信号？并说明其衬度原理研究材料表面元素分原布状况应收集哪些信息，并收明其衬度理。
1.参考答案：主要物理信号：1.背散射电子 2. 二次电子 3. 吸收电子 4. 透射电子 5. 特征X射线 6.俄歇电子研究表面形貌的信号：1.背散射电子2. 二次电子6.俄歇电子研究表面元素分布应选择背散射电子，应为其对元素的变化比较敏感。
试题解析：2.知识点：电子与物体的相互作用3.答题思路：简述个知识点历年考频：此考点在近五年中共出现3分别为：04，06，07年。
2．简述DSC的种类和定量热分析原理，举例说明其在材料研究领域的应用。
1.参考答案：DSC分为两种。
分别为功率补偿型和热流型原理：：DSC技术是在程序控制温度下，测量输入到试样和参比物的能量差随温度或时间变化的一种技术。
差示扫描量热分析法就是为克服差热分析在定量测定上存在的这些不足而发展起来的一种新的热分析技术。
该法通过对试样因发生热效应而发生的能量变化进行及时的应有的补偿，保持试样与参比物之间温度始终保持相同，无温差、无热传递，使热损失小，检测信号大。
因此在灵敏度和精度方面都大有提高。
DSC技术的特点：由于试样用量少，试样内的温度梯度较小且气体的扩散阻力下降，对于功率补偿型DSC有热阻影响小的特点。
应用：1.纯度分析 2.定量分析 3.纯度分析 4.比热容测定第 2 页共10 页试题解析：2.知识点：DSC的种类和定量热分析原理3.答题思路：综合分析各知识点历年考频：此考点在近五年中共出现3，分别为：04，06，07年。
3．请详述电子衍射和X射线衍射的异同点。
1.参考答案：相同点：都是通过衍射谱线进行分析不同点：1）.透射电镜常用双聚光镜照明系统，束斑直径为1~2μm ，经过双聚光镜的照明束相干性较好。
（2）.透射电镜有三级以上透镜组成的成像系统，借助它可以提高电子衍射相机长度。
普通电子衍射装置相机长度一般为500mm左右，而透射电镜长度可达1000~5000mm。
（3）.可以通过物镜和中间镜的密切配合，进行选区电子衍射，使成像区域和电子衍射区域统一起来，达到样品微区形貌分析和原位晶体学性质测定的目的。
试题解析：2.知识点：子衍射和X射线衍射的异同点3.答题思路：对比两个知识点的异同历年考频：此考点在近五年中共出现3，分别为：04，06，07年。
4．请说述电子探针中波谱的原理和应用，并简述波谱与能谱在应用方面的异同。
1.参考答案：波谱仪利用某些晶体对X射线的衍射作用来达到使不同波长分散的目的。
波谱仪分为两种1.旋转式波谱仪 2.直进式波谱仪1)所用的Si(Li)探测器尺寸小，可装在靠近样品的区域：接收X射线的立体角大，X射线利用率高，可达10000脉冲/s·10-9A;而波谱仪仅几十到几百脉冲/s·10-9A。
能谱仪在低束流下(10-10～10-12A)工作，仍能达到适当的计数率，束斑尺寸小，最少可达0.1μm3，而波谱仪大于1μm3。
2)分析速度快，可在2～3分钟内完成元素定性全分析。
3)能谱仪不受聚焦圆的限制，样品的位置可起伏2～3mm。
4)工作束流小，对样品的污染作用小。
5)能进行低倍X射线扫描成象，得到大视域的元素分布图。
6)分辨本领比较低，只有150eV(波谱仪可达10eV)。
7)峰背比小，一般为100，而波谱仪为1000。
8)Si(Li)探测器必须在液氮温度(77K)下使用，维护费用高。
第 3 页共10 页试题解析：2.知识点：波谱仪的原理以及和能谱仪之间的异同3.答题思路：简述知识点历年考频：此考点在近五年中共出现1，分别为：07年。
5．写出布拉格方程，分析物质产生X衍射的充要条件，简述X射线粉末衍射物相鉴定过程。
请说明样品制备对物相鉴定的影响。
1.参考答案：布拉格方程为 2dsinθ=nλ式中 n为整数；θ角称为布拉格角或掠射角，又称半衍射角，λ为入射线波长； d为晶面间距。
物质产生X衍射的充要条件为既满足布拉格方程有不发生消光。
鉴定过程：1.首先用粉末照相法或粉末衍射仪法获取被测试物相的衍射图样。
2.通过对多获取的图样的分析的计算，获得个衍射线条的2θ和d值以及相对强度大小。
3.使用检索手册，查询物相PDF卡片号。
4.若是多部分析，在3完成后，对剩余强度进行排序，直至所有衍射线能够得到解释。
影响：P102 3.6.5 粉末X射线物相定量分析过程中注意的问题试题解析：2.知识点：布拉格方程及X射线粉末衍射物相鉴定3.答题思路：综合分析两部分内容历年考频：此考点在近五年中共出现3，分别为：04，06，07年。
6．简述特征X射线的产生，性质和应用。
1.参考答案：产生：凡是高速运动的电子流和其他高能辐射六（如X射线、中子流等）被突然减速时均能产生X射线。
性质：X射线是一种电磁波应用：现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中主要有以下几种应用：（1）X射线物相定性分析：用于确定物质中的物相组成第 4 页共10 页（2）X射线物相定量分析：用于测定某物相在物质中的含量（3）X射线晶体结构分析：用于推断测定晶体的结构试题解析：2.知识点：X射线的基础3.答题思路：简述基本概念历年考频：此考点在近五年中共出现3，分别为：04，06，07年。
7．简述红外光谱用于分子结构分析的基础，说明其应用。
1.参考答案：原因：（1）辐射具有刚好能满足物质跃迁时所需的能量，分子中某个基团的的振动频率和红外辐射的频率一致就满足了（2）辐射与物质之间有相互作用，分子的偶极距必须发生变化的振动，分子振动的形式：1．伸缩振动ａ．对称伸缩振动ｂ．反对称伸缩振动2．变形和弯曲伸缩振动ａ．面内变形剪式振动面内摇摆振动ｂ．面外变形面外摇摆振动扭曲变形掘动红外光谱振动吸收带的类型：（１）Ｘ－Ｈ伸缩振动区（２）叁键和累积双键区（３）双键伸缩振动区（４）Ｘ－Ｙ伸缩振动区和Ｘ－Ｈ变形振动区应用：定性分析 1 试样的分离与精制 2. 了解与试样性质有关的其他方面的因素 3. 图谱的解析定量分析试题解析：2.知识点：光谱分析的基础及应用3.答题思路：简述两知识点第 5 页共10 页历年考频：此考点在近五年中共出现2次，分别为：04，07年。
8．采用何种手段可以研究高分子材料的结晶。
1.参考答案：主要的研究方法为热分析，详细内容请见P235 5.7 热分析技术的应用考试的时候我不建议回答此类问题，不易答全。
试题解析：2.知识点：研究方法的综合应用3答题思路：联系研究方法的今本知识点与专业课内容历年考频：此考点在近五年中共出现1次，分别为：07年.9．聚合物的填充改性及共混是高分子材料改的常用手段，如何研究无机填充材料在高聚物基体中的分布情况？如何研究共混物中各相的形态？1.参考答案：研究聚合物的填充改性及共混是高分子材料改性的常用手段，在分析填充材料在高聚物基体的分布情况课选用扫面电镜或透射电镜，其中扫描电镜的分辨率稍低，但立体感强；透射电镜的分辨率高，但制样困难，且立体感差。
在研究共混物中的各相形态上可采用XRD。
试题解析：2.知识点：研究方法的综合应用3.答题思路：联系研究方法的今本知识点与专业课内容历年考频：此考点在近五年中共出现1次，分别为：07年.10．核磁共振谱中不同质子产生不同化学位移的根本原因是什么？化学位移的主要影响因素有哪些？核磁共振谱中的信号强度可以提供何种信息？1.参考答案：某一质子吸收峰出现的位置与标准物质质子吸收峰出现的位置之间的差异称为该质子的化学位移。
它是分析分子中各类氢原子所处位置的重要依据。
影响化学位移的因素有：原子与分子的磁屏蔽、诱导效应、共轭效应、磁各向异性效应、范德华效应、氢键效应、溶剂效应、介质磁化率效应、顺磁效应。
NMR谱上可以用积分线高度反应出信号强度。
各信号峰强度之比，应等于相应的质子数之比。
只要将峰面积加以比较，就能确定个组质子的数目，积分线的个阶梯度高度代表了各组峰面积。
于是根据积分线的高度可计算出各组峰相对应的质子峰。
试题解析：2.知识点：NMR的基本概念第 6 页共10 页3.答题思路：简述概念历年考频：此考点在近五年中共出现1次，分别为：07年11．请详细描述金相试样的制备过程，并画出碳马氏体和高碳马氏体的组织示意图，解释其区别。
1.参考答案：这道题金属方向可选答，我不懂啊！试题解析：2.知识点：金相样品的制备过程及碳马氏体和高碳马氏体的组织3.答题思路：无历年考频：此考点在近五年中共出现1次，分别为：07年12．举例说明透射电镜在金属材料研究方面的应用，说明其原理。