功能材料学考试重点
材料合成制备考试复习资料终极版
材料合成制备考试复习资料终极版work Information Technology Company.2020YEAR材料合成：指把各种原子、分子结合起来制成材料所采用的各种化学方法和物理方法，一般不含工程方面的问题。
材料制备：制备一词不仅包含了合成的基本内涵，而且包含了把比原子、分子更高一级聚集状态结合起来制成材料所采用的化学方法和物理方法。
(一是新的制备方法以及新的制备方法中的科学问题，二是各种制备方法中遇到的工程技术问题)材料加工：是指对原子、分子以及更高一级聚集状态进行控制而获得所需要的性能和形状尺寸(以性能为主)所采用的方法(以物理方法为主).材料的分类：用途：结构材料，功能材料。
物理结构：晶体材料、非晶态材料和纳米材料。
几何形态：三维二维一维零维材料。
发展：传统材料，新材料。
按属性分：以金属健结合的金属材料，以离子键和共价键为主要键合的无机非金属材料，以共价健为主要键合的高分子材料，将上述三种材料进行复合，以界面特征为主的复合材料，钢铁、陶瓷、塑料和玻璃钢分别为这四种材料的典型代表。
新材料特点：品种多式样多，更新换代快，性能要求越来越功能化、极限化复合化、精细化。
新材料主要发展趋势：1结构材料的复合化2信息材料的多功能集成化3低维材料迅速发展4非平衡态(非稳定)材料日益受到重视。
单晶体的基本性质：均匀性；各向异性；自限性；对称性；最小内能和最大稳定性。
晶体生长类型：固相-固相平衡的晶体生长，液相-固相平衡的晶体生长，气相-固相平衡的晶体生长。
晶体生长可以分为成核和长大两个阶段。
成核过程主要考虑热力学条件。
长大过程则主要考虑动力学条件。
在晶体生长过程中，新相核的发生和长大称为成核过程。
成核过程可分为均匀成核和非均匀成核。
过冷度——每一种物质都有自己的平衡结晶温度或者称为理论结晶温度，但是，在实际结晶过程中，实际结晶温度总是低于理论结晶温度的，这种现象称为过冷现象，两者的温度差值被称为过冷度，它是晶体生长的驱动力。
功能材料学_金陵科技学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
功能材料学_金陵科技学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.光纤传输光的原理是光的（）现象。
参考答案:全反射2.锂离子电池充电时，锂离子运动的方向是（）？参考答案:锂离子从正极运动到负极3.矫顽力低，易磁化，已退磁是下列哪种磁性材料的特点？参考答案:软磁材料4.形状记忆效应主要源于材料中发生的哪种相变参考答案:热弹性马氏体转变5.下列不属于光致发光主要阶段的是参考答案:受激辐射6.在硅中掺杂何种元素可以成为P行半导体？参考答案:B元素7.智能材料必须具备的基本要素是？参考答案:以上三者均必须8.锂离子电池中Li离子在充电过程中的运动方向是？参考答案:锂离子从正极运动到负极9.根据量子力学，下列哪一个不是原子核外电子分布应服从的基本原理参考答案:牛顿定律第二定律10.液晶的特性不包括参考答案:具有电学的各向同性11.磁化强度是描述物质磁性强弱和磁化状态的物理量，它表示物质固有磁矩的大小，其物理意义是物质单位体积的原子磁矩的总和参考答案:正确12.Ni-MH电池的充放电机理是：氢在金属氢化物(MH)电极和Ni(OH)2电极之间在KOH水溶液中的运动。
参考答案:正确13.材料按照化学组成来分类可分为：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。
参考答案:正确14.纯铜又叫紫铜，其导电性好于银，耐腐蚀性和塑性加工性能好，便于各种冷热加工。
参考答案:错误15.超导电动磁悬浮列车之所以能够“浮”起来主要利用的是超导体的哪项特性？参考答案:迈斯纳效应16.玻璃光纤的主要主要成分是（）？参考答案:二氧化硅17.超导电动磁悬浮列车之所以能够悬浮起来，主要利用的是超导体的哪项特性？参考答案:迈斯纳效应18.材料按照性能特征和用途的分类：结构材料和（）参考答案:功能材料19.磷光现象，激发光源停止激发后，发光持续时间小于【图片】s。
参考答案:错误20.液晶就是介于液态和结晶态(固态)之间的软物质，兼有液体的流动性和晶体的光学各向异性。
材料化学考试重点整理
材料化学考试重点整理第⼀章1、材料的基本概念材料是⼈类赖以⽣存的基础，材料的发展和进步伴随着⼈类⽂明发展和进步的全过程。
材料是国民经济建设，国防建设和⼈民⽣活不可缺少的重要组成部分，是社会现代化的物质基础与先导。
材料，尤其是新材料的研究、开发与应⽤反映着⼀个国家的科学技术与⼯业⽔平。
材料特别是新材料与社会现代化及现代⽂明的关系⼗分密切，新材料对提⾼⼈民⽣活，增加国家安全，提⾼⼯业⽣产率与经济增长提供了物质基础，因此新材料的发展⼗分重要。
材料是⼀切科学技术的物质基础，⽽各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。
2、什么是材料科学⼯程具有物理学、化学、冶⾦学、⾦属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点，并且具有鲜明的⼯程性。
3、什么是材料化学材料化学在研究开发新材料中的作⽤，就是⽤化学理论和⽅法来研究功能分⼦以及由功能分⼦构筑的材料的结构与功能关系，使⼈们能够设计新型材料，提供的各种化学合成反应和⽅法使⼈们可以获得具有所设计结构的材料。
采⽤新技术和新⼯艺⽅法，合成新物质和新材料，通过化学反应实现各组分在原⼦或分⼦⽔平上的相互转换过程。
涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应⽤的⼀门科学。
材料化学既是材料科学的⼀个重要分⽀，也是材料科学的核⼼内容。
同时⼜是化学学科的⼀个组成部分，具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。
是材料学专业学⽣的⼀门重要的专业基础知识课程。
4、材料的分类（1）按照材料的使⽤性能：可分为结构材料与功能材料两类结构材料的使⽤性能主要是⼒学性能；功能材料的使⽤性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。
（2）以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类：⾦属材料、⾮⾦属材料、⾼分⼦材料及由此三类材料相互组合⽽成的复合材料。
第⼆章1、原⼦结合---键合两种主要类型的原⼦键：⼀次键和⼆次键。
（1）⼀次键的三个主要类型：离⼦键、共价键和⾦属键。
（⼀次键都涉及电⼦的转移，或者是电⼦的共⽤。
）⼀次键通常⽐⼆次键强⼀个数量级以上。
《功能高分子材料》 学历案
《功能高分子材料》学历案一、课程目标1、了解功能高分子材料的定义和分类。
2、掌握常见功能高分子材料的性能和应用。
3、理解功能高分子材料的结构与性能之间的关系。
4、培养学生对化学材料领域的兴趣和创新思维。
二、课程内容（一）功能高分子材料的定义和分类1、定义功能高分子材料是指具有特殊的物理、化学或生物性能，能够在特定领域发挥特定功能的高分子材料。
2、分类（1）按功能分类分离材料：如离子交换树脂、膜材料等，用于物质的分离和提纯。
导电高分子材料：如聚苯胺、聚乙炔等，具有良好的导电性能。
感光高分子材料：如光刻胶，在光照下能发生化学或物理变化。
生物医用高分子材料：如人工器官材料、药物载体等。
高分子催化剂：具有催化活性的高分子。
（2）按来源分类天然高分子改性材料：对天然高分子进行化学改性得到的功能材料。
合成高分子材料：通过化学合成方法制备的具有特定功能的高分子。
（二）常见功能高分子材料的性能和应用1、离子交换树脂（1）性能具有离子交换能力，能选择性地吸附和交换溶液中的离子。
（2）应用水处理：去除水中的杂质离子，软化硬水。
工业分离：如从溶液中回收贵金属离子。
2、导电高分子材料（1）性能电导率可以在绝缘体、半导体和导体之间变化。
（2）应用电子器件：制造有机发光二极管（OLED）、场效应晶体管等。
抗静电材料：用于减少静电的产生和积累。
3、感光高分子材料（1）性能对光敏感，光照后发生交联、降解等反应。
（2）应用印刷制版：制作光刻胶，用于集成电路的制造。
光记录材料：如光盘。
4、生物医用高分子材料（1）性能生物相容性好，无毒、无刺激。
（2）应用人工器官：如人工心脏瓣膜、人工关节等。
药物载体：控制药物的释放速度和部位。
5、高分子催化剂（1）性能具有高选择性和高效的催化活性。
（2）应用有机合成：促进化学反应的进行，提高反应效率和选择性。
（三）功能高分子材料的结构与性能之间的关系1、高分子链结构包括主链结构、侧链结构、分子量和分子量分布等。
生物医学材料性能与制备考试题库
生物医学材料性能与制备考试题库一、选择题1. 生物医学材料的主要功能是什么？A. 修复或替换人体组织或器官B. 用于装饰C. 作为食品添加剂D. 作为建筑材料2. 下列哪种材料不属于生物医学材料？A. 钛合金B. 聚乳酸C. 硅橡胶D. 聚氯乙烯3. 生物相容性是指材料与生物体的哪种相互作用？A. 物理作用B. 化学作用C. 生物作用D. 机械作用4. 以下哪个不是生物医学材料的制备方法？A. 熔融纺丝B. 溶液纺丝C. 电化学沉积D. 热压成型5. 哪种表面处理技术可以提高材料的生物相容性？A. 涂层B. 抛光C. 腐蚀D. 氧化二、填空题6. 生物医用材料按其使用部位可分为________、________和________三大类。
7. 常用的生物医用金属材料包括_______、_______和_______等。
8. 生物医用陶瓷材料具有_______、_______和_______等特性。
9. 聚乳酸（PLA）是一种_______材料，常用于_______和_______。
10. 生物医用高分子材料的生物相容性评价包括_______、_______和_______。
三、简答题11. 简述生物医用材料的生物相容性评价方法。
12. 阐述生物医用材料的分类及其应用领域。
13. 解释什么是生物医用材料的降解性，并举例说明其在生物医学中的应用。
14. 描述生物医用材料的表面改性技术及其目的。
四、论述题15. 论述生物医用材料在现代医疗中的重要性及其发展趋势。
16. 讨论生物医用材料的制备技术对材料性能的影响。
五、案例分析题17. 某患者因车祸导致腿部骨折，需要使用生物医用材料进行修复。
请分析可能使用的生物医用材料类型，并讨论其选择标准。
18. 考虑一种生物医用材料的临床应用案例，分析其在生物医学领域中的优势和可能面临的挑战。
六、计算题19. 假设一种生物医用材料的降解速率与时间成线性关系，已知在第10天时材料的剩余质量为80%，求在第20天时材料的剩余质量百分比。
材料化学高考知识点总结
材料化学高考知识点总结材料化学作为化学课程的重要组成部分，是高考化学考试中的一个重要考点。
掌握材料化学的基本知识，对于学生在考试中取得好成绩具有至关重要的作用。
下面将对材料化学高考知识点进行总结，希望能够帮助同学们更好地备考。
一、有机高分子材料1. 有机高分子的基本特性：有机高分子是由碳、氢、氧等元素组成的，具有高分子量、多样化的结构以及良好的可塑性和可加工性。
常见的有机高分子包括塑料、橡胶和纤维等。
2. 聚合反应：聚合反应是指将单体分子通过共价键连接而形成高分子化合物的过程。
常见的聚合反应有加成聚合、缩合聚合和离子聚合等。
3. 聚合物的分类：根据长链分子中不同的构效关系，聚合物可分为线性聚合物、支化聚合物和交联聚合物等。
4. 热塑性塑料和热固性塑料：热塑性塑料是指在一定温度范围内可以软化、加工成型，再次加热可以重新软化的塑料；而热固性塑料则是在加热固化后不再软化的塑料。
5. 弹性体的分类：根据形状记忆能力和回弹速度等不同特性，弹性体可分为天然弹性体、合成弹性体和特种弹性体等。
6. 高分子材料的改性：通过对高分子材料的填充剂、增塑剂、增稠剂等进行合理添加，可以改善其力学性能、加工性能和抗老化性能等。
二、功能材料1. 光电功能材料：光电功能材料是指在光和电之间能够相互转换的材料。
常见的光电功能材料包括光电导体、光电转换材料和光敏材料等。
2. 磁性材料：磁性材料是指对外磁场有一定反应的物质。
根据磁化特性的不同，磁性材料可以分为铁磁材料、软磁材料和硬磁材料等。
3. 电子材料：电子材料是指用于制造电子器件和电子元器件的材料。
常见的电子材料包括半导体材料、导体材料和绝缘体材料等。
4. 纳米材料：纳米材料是一种在纳米尺度上具有特殊性质和特殊应用的材料。
纳米材料具有较大的比表面积和特殊的量子效应，常见的纳米材料包括纳米粒子、纳米复合材料和纳米涂层等。
5. 共价有机框架材料：共价有机框架材料是一类由有机配体和过渡金属等构建的高稳定性材料。
材料力学考试重点及其公式
外力偶矩传动轴所受的外力偶矩通常不是直接给出，而是根据轴的转速 n 与传递的功率P 来计算当功率P 单位为千瓦（kW ,转速为n （r/min ）时，外力偶矩为PM e =9549 （N.m ）n当功率P 单位为马力（PS ，转速为n （r/min ）时，外力偶矩为PM e =7024（N.m ） n2.5.2切应力计算公式T P横截面上某一点切应力大小为p =—（3-12）1 p式中I p 为该截面对圆心的极惯性矩，「为欲求的点至圆心的距离。
式中W t =5称为扭转截面系数，R 为圆截面半径。
R2.5.3切应力公式讨论（1） 切应力公式（3-12）和式（3-13）适用于材料在线弹性范围内、小变形时的等圆截面直杆；对小锥 度圆截面直杆以及阶梯形圆轴亦可近似应用，其误差在工程允许范围内。
（2） 极惯性矩I p 和扭转截面系数W t 是截面几何特征量，计算公式见表3-3。
在面积不变情况下，材料离散程度高，其值愈大；反映出轴抵抗扭转破坏和变形的能力愈强。
因此，设计空心轴比实心轴更为 合理。
表实心圆 （外径为d ）.4 ndI p一 p32nd 3 W t =—— 16空心圆 （外径为D, 内径为d ）HD 44I p - ”(I a 4) 32d a - D兀D 4 4 w =」H1—a 4)162.5.4强度条件圆轴扭转时，全轴中最大切应力不得超过材料允许极限值，否则将发生破坏。
因此，强度条件为材料的许用切应力圆截面周边上的切应力为maxTW t(3-13)max/ 、匚^t .max(3-14)对等圆截面直杆T maxmaxW t（3-15）式中L 丨为3.1.1中性层的曲率与弯矩的关系1 _JM 匚=EI(3-16)式中，r 是变形后梁轴线的曲率半径；E 是材料的弹性模量；I E 是横截面对中性轴Z 轴的惯性矩。
3.1.2横截面上各点弯曲正应力计算公式-挣(3-17)式中，M 是横截面上的弯矩；I z 的意义同上；y 是欲求正应力的点到中性轴的距离I 1 jr式中，W z=h 称为抗弯截面系数。
材料科学基础考试大纲
材料科学基础考试大纲一、考试目的与要求本考试旨在评估学生对材料科学基本概念、原理、分类及其应用的掌握程度。
通过考试，学生应能够展示其对材料科学基础知识的理解，以及分析和解决材料相关问题的能力。
二、考试内容与结构1. 材料科学概述- 材料科学的定义- 材料科学与其他学科的关系- 材料科学的重要性和应用领域2. 材料的分类- 金属材料- 陶瓷材料- 聚合物材料- 复合材料- 新型功能材料3. 材料的微观结构- 晶体结构- 非晶体结构- 微观缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）4. 材料的性能- 力学性能（弹性、塑性、硬度、韧性）- 热性能（导热性、比热容、热膨胀）- 电性能（导电性、绝缘性、半导体性）- 光学性能- 磁性能5. 材料的加工与制备- 金属材料的加工（铸造、锻造、轧制、焊接）- 陶瓷材料的制备（粉末冶金、烧结）- 聚合物材料的加工（挤出、注射、吹塑）- 复合材料的制备与加工6. 材料的表征技术- 显微镜技术（光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜） - X射线衍射分析- 光谱分析（红外光谱、紫外光谱、X射线光谱）- 热分析技术（差热分析、热重分析）7. 材料的老化与失效- 老化机制- 失效类型与原因- 材料的耐久性与寿命预测8. 材料的创新与可持续发展- 新型材料的开发- 材料的循环利用与回收- 环境友好型材料三、考试形式与题型考试形式为闭卷笔试，题型包括：- 选择题：测试学生对材料科学基本概念和原理的掌握。
- 简答题：评估学生对材料科学原理的应用能力。
- 计算题：考查学生对材料性能计算和数据分析的能力。
- 论述题：评价学生对材料科学综合问题的理解与分析能力。
四、考试评分标准1. 选择题：根据选项的正确性评分。
2. 简答题：根据答案的完整性和准确性评分。
3. 计算题：根据计算过程的正确性和结果的准确性评分。
4. 论述题：根据论述的深度、逻辑性和创新性评分。
五、考试准备建议1. 系统复习材料科学的基本概念和原理。
功能材料概论个人考试专用
第一章功能材料概论功能材料的定义功能材料指以特殊的电、磁、声、光、热、力、化学及生物学等性能作为主要性能指标的一类材料。
功能材料的特征1）功能材料的功能对应于材料的微观结构和微观物体的运动，是最本质的特征。
2）功能材料的聚集态和形态非常多样化，除晶态外，还有气态、液态、液晶态、非晶态、混合态和等离子态。
除三维材料外，还有二维、一维和零维材料。
3）结构材料常以材料形式为最终产品，而功能材料有相当一部分是以元件形式为最终产品，即材料元件一体化。
4）功能材料是利用现代科学技术，多学科交叉的知识密集型产物。
5）功能材料的制备技术不同于结构材料用的传统技术，而是采用许多先进的新工艺和新技术，如急冷、超净、超微、超纯、薄膜化、集成化、微型化、智能化以及精细控制和检测技术。
功能材料的分类功能材料种类繁多，涉及面广，有多种分类方法。
目前主要是根据材料的化学组成、应用领域、使用性能进行分类。
按化学组成：金属功能材料、陶瓷功能材料、高分子功能材料、复合功能材料按应用领域: 电子材料、能源材料、信息材料、光学材料、仪器仪表材料、航空航天材料、生物医学材料、传感器用敏感材料。
按使用性能：电功能材料、磁功能材料、光功能材料、热功能材料、化学功能材料、生物功能材料、声功能材料、隐形功能材料。
功能材料的现状近几年来，功能材料迅速发展，已有几十大类，10万多品种，且每年都有大量新品种问世。
现已开发的以物理功能材料最多，主要有：1）单功能材料，如：导电材料、介电材料、铁电材料、磁性材料、磁信息材料、发热材料、热控材料、光学材料、激光材料、红外材料等。
2）功能转换材料，如：压电材料、光电材料、热电材料、磁光材料、声光材料、电流变材料、磁敏材料、磁致伸缩材料、电色材料等。
3）多功能材料：如防振降噪材料、三防材料（防热、防激光和防核）、电磁材料等。
4）复合和综合功能材料，如：形状记忆材料、隐身材料、传感材料、智能材料、显示材料、分离功能材料、环境材料、电磁屏蔽材料等。
材料性能学复习范文
材料性能学复习范文首先，我们需要了解材料性能的分类。
材料性能可以分为力学性能、热学性能、电学性能、光学性能和化学性能等多个方面。
力学性能包括材料的强度、硬度、韧性等；热学性能包括导热性、热膨胀系数等；电学性能包括导电性、介电性等；光学性能包括透光性、折射率等；化学性能包括材料在化学环境中的稳定性和反应性等。
其次，我们需要了解材料性能的测试和评价方法。
常见的测试方法包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等。
拉伸试验可以测量材料的强度和韧性，冲击试验可以评估材料的抗冲击性能，硬度测试可以衡量材料的硬度。
此外，还有一些专门用于测试特定性能的方法，比如热导率测试、电导率测试、抗腐蚀性能测试等。
然后，我们需要了解材料性能与微观结构之间的关系。
材料的性能受到其微观结构的影响。
例如，晶体的晶格结构和晶体缺陷会影响材料的力学性能；晶界和孪晶对材料的强度和变形能力有显著影响；材料中的晶粒尺寸和晶粒形状也会影响其力学性能。
因此，通过分析材料的微观结构，可以预测和改善材料的性能。
最后，我们还需要了解材料性能的变化规律。
材料的性能在不同条件下会发生变化。
例如，温度升高可以导致材料的强度下降；应力集中会导致材料的疲劳寿命降低；材料的长期使用会导致老化现象。
了解这些变化规律可以帮助我们预测材料的寿命和性能变化。
需要指出的是，在学习材料性能学的过程中，我们不仅需要理论知识的掌握，还需要进行实践和实验。
通过实验可以直观地观察材料的性能和性能变化，并验证理论的正确性。
总之，材料性能学是研究材料性能和性能变化规律的一门学科，随着科学技术的进步和对材料性能要求的不断提高，其在工程领域中的作用日益重要。
希望以上的复习内容可以帮助你巩固材料性能学的知识。
[笔记]服装材料学考试重点
![[笔记]服装材料学考试重点](https://img.taocdn.com/s3/m/870ae3290812a21614791711cc7931b765ce7bd4.png)
一、名词解释1.机织物：用两组纱线（经纱和纬纱）在织机上按照一定规律相互垂直交织成的片状纺织品。
2.针织物：用一组或多组纱线通过线圈相互串套的方法勾连成片的织物。
3.非织造布：以纺织纤维为原料经过粘合、溶合或其他化学、机械方法加工而成的薄皮或毛毡状制品。
4.毛皮：又称裘皮，是经过鞣制的动物毛皮，由皮板和毛被组成。
5.皮革：经过加工处理的光面或绒面动物皮板。
6.衬料：介于面料与里料之间起支撑作用的服装材料7.纤维：把长度比直径大千倍以上且具有一定柔韧性和强力的纤细物质统称为纤维。
8.纤维的体积质量：单位体积纤维的质量，影响植物的覆盖性9.纤维的疲劳：纤维因蠕变也会逐渐损伤，以致断裂，这种现象称为疲劳10.热定型：利用纤维的热塑性进行的加工处理11.抗熔孔性：在穿着过程中，织物某个局部受到或接触到温度超过熔点的火花或热体时候，接触部位会形成熔孔，抵抗熔孔称为抗熔孔性12.纤维的吸湿性：纤维能吸收空气中气相水分13.纤维的吸水性：从水溶液中吸收液相水分的能力14.丝光：棉纤维耐碱性较好，在常温或低温下浸入浓度为18%-25%的烧碱溶液中，纤维的直径膨胀、长度缩短，此时若施加外力，限制收缩，则可提高光泽度，易于印花染色15.混纺纱线：是由两种或两种以上的纤维混合纺成的纱线16.线密度：指1000m长的纱线，在公定回潮率时的重量克数17.旦数：指9000m长的纱线在公定回潮率时的重量克数18.公制支数：在公定回潮率时，1g重的纱线所具有的长度米数19.花式纱线：通过各种加工方法而获得的具有特殊外观、手感、结构和质地的纱线20.织物：由纺织纤维和纱线按照一定方法制成的柔软且有一定的力学性能的片状物，分为机织物、针织物、编织物和非织造布四大类21.印花织物：经印花加工后表面有花纹图案的织物22.色织物：将纱线全部或部分染色，再织成各种不同色的条、格及小提花织物23.织物组织：机织物中，经纬纱线相互交错、上下沉浮的规律24.非织造布：不经过传统纺纱、机织或针织的工艺过程25.树脂整理：以单体、聚合物或交联剂对纤维素纤维及其混纺织物进行处理，使其具有防皱性能的整理方法26.毡缩：毛织物在洗涤过程中，除了内应力松弛而产生的缩水现象外，还会因为羊毛纤维的弹性特点尤其是定向摩擦效应而引起纤维之间发生缩绒，即毡缩27.洗可穿性能：织物洗涤后不经熨烫或稍加熨烫就达到平整的性能28.织物手感：用手触摸、撰握织物时，织物的某些物理机械性能作用于人手并通过人脑产生的对织物特性的综合判断29.织物的成衣加工性能：指面料在服装加工中形成优良的服装外观的难易程度30.织物悬垂性：在自然悬垂状态下呈波浪屈曲的特性称为织物的静态悬垂性31.天然毛皮是动物毛皮经过加工而制成。
功能材料考试题---试卷答案
11111111一、 名题 号得分一二三四五六七八九词解释（每题 3，共计 15 分）总分1、 高温超导材料 具有高临界转变温度（Tc）能在液氮温度条件下工作的超导材料。
2、 形状记忆效应 形状记忆效应是指具有一定形状的固体材料，在某一低温状态下(处于马氏体状态)进行一定限度的塑性变形后，通过加热到某一温度时，材料完全恢复到变形 前的初始形状的效应。
3、 光生伏特效应当光量子的能量大于半导体禁带宽度的光照射到结区时，光照产生的电子空穴对在结电场作用下，电子推向 n 区，空穴推向 p 区；电子在 n 区积累和空穴在 p 区积累使 P-n 结两边的电位发生变化，p-n 结两端出现一个因光照而产生的电动势， 这一现象称为光生伏特效应。
4、气敏陶瓷： 气敏陶瓷对某一种或某几种气体特别敏感，其阻值将随该种气体的浓度(分压力) 作有规则的变化，检测灵敏度通常为百万分之一的量级，个别可达十亿分之一的量级， 故有“电子鼻”之称。
5、粒子数反转 为了形成足够的激发辐射，得到激光，就必须用一定的方法去激发电子群体，使亚 稳态上的电子数目超过基态上的。
该过程称为粒子数的反转。
二、判断题（每题 1，共计 10 分） 1、光学材料主要是指光介质材料，还有光功能材料，光纤材料是光介质材料，而激光材料是光功能材料。
（√） 2、在一个原子体系中，在光和原子体系的相互作用中，自发辐射、受激辐射和受激Word 文档(密封线外不要写姓名、学号、班级、密封线内不准答题，违者按零分计 ) …………………………………………密…………………………封……………………………………线…………………………………11111111吸收总是同时存在的。
是否能得到光的放大就取决于高、低能级的原子数量之比。
（×） 3、二能级的系统来做激活媒质实现粒子数反转是不可能的。
要想获得粒子数反转，必须使用多能级系统。
在现代的激光器中，第一台激光器红宝石激光器是四能级系统 （×） 4、与超导合金材料相比，元素超导体具有塑性好、易于大量生产、成本低等优点。
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Nd3+能级图
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激活离子：晶体激光工作物质要在基质 晶体中掺入适量的激活离子。激活离子 的作用在于在固体激光工作物质中提供 亚稳态能级，由光泵作用激发震荡出一 定波长的激光。 激活离子来自三价和二价的铁系、镧系 和锕系元素。
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5.3.2 非线性晶体
线性光学效应：光波通过固体介质时，在介质 中感生出电偶极子，通常情况下，极化强度 P 仅仅和辐射电场强度 E 的一次幂有关，由此产 生的各类现象称为线性光学效应。 非线性光学效应：强光作用下由于介质的非线 性极化产生的效应，此时极化强度P与E的二次 甚至高次幂相关，不同于线性光学效应。
硬磁材料
硬磁材料又称永磁材料，是指材料被外磁场磁 化后，去掉外磁场仍然能保持较高剩磁的材料 。 要求：较大的剩余磁化强度和较大的矫顽力， 以及较大的磁能积(BH)max。
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常见的硬磁材料体系： 铝镍钴体系 稀土永磁体系 Sm-Co体系， Nd-Fe-B体系 硬磁铁氧体 六角晶系铁氧体，如最简单的BaFe12O19 硬磁铁氧体：主要是六角晶系铁氧体，如 BaFe12O19, Ba2Co2Fe12O22等，显示亚铁磁性，饱 和磁化强度不高
30 1.5 20 1.0 0.5 0.0 300 2.5 2.0
居里点
10
0
Temperature (K)
400
500
600
13
M (g/emu)
磁化及磁化曲线、磁滞回线等特征。
40
-1
居里-外斯定律：
C T Tp
磁滞回线：
饱和磁化强度：自发 磁化达到饱和时的磁 化强度 剩余磁化强度：退磁 时，磁场为零时的磁 化强度 矫顽力：磁化强速为 零时所对应的磁场
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主要应用：激光频率转换 重要的无机非线性光学晶体： 三硼酸锂(LiB3O5) 三硼酸锂铯(CsLiB6O10) 磷酸二氢钾(KH2 PO4 ，KDP)、磷酸二氚钾(DKDP)、 磷酸 二氢胺(ADP) 偏硼酸钡(β-BaB2O4, BBO) 碘酸锂(LiIO3) 磷酸钛氧钾(KTiOPO4, KTP) 铌酸锂(LiNbO3) 铌酸钾(KNbO3)
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5 光学材料
李平云
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双折射：是当普通光线进入各向异性物质内 （如方解石、棉纤维、人造纤维等），除在 表面有反射光之外，进入各向异性物质的光 线会变为两条光线，一条光线遵守折射定律 ，称为寻常光线，简称O光；另一条光线并不 按照折射定律的角度而折射，称为非寻常光 纤，简称E光。这种现象即称为双折射。这两 条光线的折射率之差，就称为双折射率。
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双折射： 立方晶系： 所有方向的折射率相同 单轴晶（六方、四方、三方晶系）： 2个主折 射率 双轴晶（正交、单斜、三斜晶系）： 3个主折射率
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红宝石激光晶体：
红宝石是世界上 第一台固体激光 器的工作物质。 是三价铬离子取 ：能级跃迁 紫光将基态的Cr3+激发到4F1能级，绿光将基态的Cr3+激发到4F1 和4F1能级，处于这两个能级上的Cr3+不稳定，以无辐射跃迁的 形式跃迁至2E能级，该能级为亚稳态，由子能级2A和E组成， 两个子能级向基态跃迁，发出R1（694.3 nm）和R2 （692.9 nm） 的激光 33
铁磁性与亚铁磁性：在温度低于居里温度时，原子磁 矩自发平行（铁磁性），或磁矩自发反平行或其它自 旋排列但磁矩大小不等或排列方式特殊使得磁矩没有 抵消为零，出现自发磁化强度。自发磁化出现在强磁 体的微小区域（磁畴）。未加磁场时，总磁化强度为 零，加外加磁场时，磁畴重新调整，出现强磁物质的
M (emu/g)
40
5.3.5 光纤材料
• 光纤是用高透明电解质材料制成的细的低 损耗光纤维，不仅具有束缚和传输从红外 到可见光区域内的光的功能，也具有传感 功能。
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光纤传输的基本原理： 光的全反射：sinθ=1/n 传输模式：具有一定频率，一定的偏振状态和 传播方向的光波称为光波的一种模式 单模光纤和多模光纤： 多模光纤：直径几十至上百微米，不同模式的 光波都能满足全反射条件在光纤中传播 单模光纤：直径3-10微米，与光波波长接近， 只有沿光纤轴线方向传播的波满足全反射条件， 在光纤中传播
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KDP: 人工生长已有半世纪 四方晶系 水溶性，易潮解 激光技术出现后， KDP 晶体基本上是唯 一采用的倍频转换晶 体材料。
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有机非线性光学晶体： 优点：非线性光学系数比无机晶体大1至2个 数量级，光学均匀性好，易于生长 缺点：熔点低，力学性能差 主要类型： 酰胺类、苯基衍生物类、酮衍生物类、有 机盐类、有机金属配合物类
8
2 磁性材料部分
• 铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性 磁矩排列 磁滞回线 居里转变 奈尔点 • 硬磁材料和软磁材料
9
• 铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性
10
磁化强度M：单位体积的磁矩 磁化率：磁化强度与磁场强度的比值 按照磁化率的大小，物质的磁性的分类：
顺磁性：磁化率为正，约为10-3至10-5，在常温和一般磁场下不 随磁场而变化，而随温度上升而降低。磁性相互作用微弱时， 服从居里定律，磁性相互作用强时，服从居里-外斯定律 抗磁性：磁化率为负，约为-10-6，基本上不随温度和磁场而变 化 反铁磁性：磁化率为正，约为10-3，反铁磁材料具有磁有序相 变点，即奈耳点(TN)，在该温度以上，显示顺磁性，在该温度 以下，磁矩自发有序排列，或反平行排列，或取特殊排列，无 磁场时磁化强度为零，有磁场时磁化率很小且随温度下降而减 小，在奈耳处取最大值。 11 铁磁性和亚铁磁性：存在自发磁化
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马氏体为热弹性的重要条件：新相与母相必 须始终维持共格，同时相变应完全可逆。 为满足后一条件，要求晶体为有序点阵结构 。为满足前一条件，要求相变时体积变化应 小。
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马氏体相变的特征：概括为沿母相习性平面 生长、形成与母相保持确定的切边共格结晶学关 系的新相的相变过程； 属于以晶格畸变为主，无成分变化、无扩散 的位移型相变，特征为发生于晶体中某一部分的 极其迅速的剪切畸变。在热力学和动力学都有显 著的特点，如相变无特定的温度点，转变速率可 达到声速。结晶学特点尤为鲜明，如基体点阵和 马氏体点阵之间存在明确的位相关系。
1 前言部分
• 材料科学与工程四要素 • 功能材料分类 • 倒易点阵
4
材料科学与工程四要素
5
主要功能材料体系
• 无机材料
– 陶瓷材料（结构相对均一 有序性，稳定性）
• 高分子材料
– 高分子性能不仅与链结构有关而且与链间聚集方式有 关（结构呈现特定分布 相对无序，通常稳定性差）
• 金属材料
– 形状记忆合金 储氢合金
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铁电性
• 晶体其自发极化可在外电场作用下改变方向， 且电极化与电场强度呈现类似于磁滞回线的 关系，称为铁电体。铁电体同时具有热释电 性、压电性和介电性。 • 特征：自发极化和居里转变 • 电滞回线
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铁电电滞回线
铁电材料的最重要的特征是其 极化性能能够在电场作用下翻 转）
Ps:(剩余极化强度） Ec: 矫顽力 OK:自发极化
• 复合材料
– 各种复合效应
6
倒易点阵
老版思考题：在倒易点阵中，倒易点对应的指数为晶面指数，表明倒易点对应于 正点阵的某一晶面，试证明该结论。
1）倒易点阵的阵点对应于正点阵的晶面
7
倒易点阵
2）推倒布拉格方程
D
* hkl
1 1 2 sin d
2 d sin
密勒指数与劳厄指数
钕钇铝（YAG:Nd3+）石榴石激光晶体
激光工作物质是Y3Al5O12作为基质，Nd3+ 作为激光离子。钇铝石榴石属于立方晶系。 一般以发出 1.06 微米的激 光为主，次之为 1.35 微米 波长的激光。 军用激光测距仪和制导用 激光照明器都采用钕钇铝 石榴石激光器。该激光器 也是唯一能在常温下连续 工作，且有较大功率的固 体激光器。
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• 酰胺类：羧酸中的羧基被胺基取代 • 苯基衍生物类：在苯环上引入不同取代基，实 例如m-硝基苯胺，3-甲氧基-4-羟基甲醛 (MHBA)，2-甲基-4-硝基苯胺(MNA) • 酮衍生物类：4，4′-二甲氧基查尔酮，4-氨基 二苯甲酮(ABP) • 有机盐类：L-磷酸精氨酸(LAP)、苹果酸钾、 磺酸水杨酸二钠 • 有机金属配合物类：二氯二硫脲合镉、一水二 氯氨基硫脲合镉
第七章 半导体材料 本征半导体Si, Ge, GaAs的能隙，施主能级与受主能级， N型与P型半导体 ，霍尔效应，载流子浓度的计算， PN结的特点及伏安特性与击穿特性 第八章 纳米材料 水热法，溶剂热法及溶胶凝胶法的原理 第九章 功能高分子材料 导电聚合物，阶跃型光纤与梯度型光纤 第十章 生物医学材料 生物相容性 第十一章 功能薄膜材料 真空度，外延的要求及条件，薄膜形核时的临界成核半径及临界吉布斯自 由能 第十二章 功能材料实例 钙钛矿结构
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软磁材料
80
40
M (emu/g)
0
-40
-80 -10000 -5000
H (Oe)
0
5000
10000
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软磁铁氧体
尖晶石结构：MO·Fe2O3 （M为二价），尖晶石 型结构，自发磁化为亚铁磁性，一般用于高频 。 常见体系：镍铁氧体, NiFe2O4 锰锌铁氧体, (Mn,Zn)Fe2O4 镍锌铁氧体, (Ni,Zn)Fe2O4
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3 功能陶瓷材料部分
• 电介质 极化 极化强度 • 压电性与铁电性 电滞回线
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电介质
• 电介质 电介质：在电场作用下，能建立极化的一切物 质，极化是指物质内正负电荷重心的分离， 形成偶极子 • 自身导电性差，但能够有效维持静电场，从 而能够储存静电能，常用于制备电容器及视 频传输线）
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极化