(完整版)材料概论练习题答案

(—)填空题

1、机械设计常用屈服强度和抗拉强度两种强度指标。

2、设计刚度好的零件，应根据刚度指标来选择材料。

3、T K是材料从韧性状态转变为脆性状态时的温度。

4、冲击韧性的单位是J/cm2；延伸率的单位是% ；屈服强度的单位是MPa或N/mm2。

5、屈强比是屈服强度与抗拉强度之比。

6、材料主要的工艺性能有铸造性能、锻造性能、焊接性能、和切屑性能。

7、热敏电阻陶瓷可分为正温度系数（PTC）热敏陶瓷、负温度系数（NTC）热敏陶瓷和临界温度系数（CTR）热敏陶瓷。

8、无机胶凝材料可分为气硬性无机胶凝材料和水硬性无机胶凝材料。

9、石灰硬化包括干燥、结晶和碳化三个过程。

10、石膏可分为二水石膏、半水石膏、可熔石膏和无水石膏四大类。

11、水硬性无机胶凝材料是指既能在空气中硬化又能在水中硬化的

材料。

12、水泥按用途和性能可分为通用水泥、专用水泥、特性水泥三大类。

13、能产生激光的固体材料都是由（基质晶体）和（激活离子）两

部分组成。实际上掺杂离子就是（激活离子）

14、铁氧体是作为（高频用磁性材料）而制备的金属氧化物烧结磁

性体，它分为（软磁铁氧体）和（硬磁铁氧体）。

15、表征压电材料的参数是（机电耦合系数K）（K=通过压电效应

转换的电能/输入的机械能），K值恒小于1，它是压电材料进行（机—电能量转换）的能力反映。

16、在三价稀土氧化物中掺入二价阳离子将产生（O2-空位），若掺

入四价阳离子会产生（间隙氧离子），从而改变三价稀土氧化物的导电性。

17、判断材料是否具有超导性，有两个基本特征：一是（超导电性），二是（完全抗磁性）。

18、陶瓷材料的性能：具有（高熔点）、（高硬度）、高化学稳定性、耐高温、耐磨、耐氧化、耐腐蚀、（弹性模量大）等特点，但（塑性）、（韧性）、可加工性、抗热震性、使用可靠性不如金属材料。

19、普通陶瓷的主要原料是（黏土）（石英）（长石）。

20、陶瓷生产工艺过程比较复杂，但基本的工艺可分为（原料配制）、（坯料成型）、（制品烧结）等三大步骤。

21、黏土是一种含水的铝硅酸盐矿物，其主要成分为（SiO2）、（Al2O3）、H2O、Fe2O3、TiO3

22、陶瓷的质量取决于原料的（纯度）、细度、坯料的均匀性、（成形密度）、（烧结温度）和窑内气氛、冷却速度等。

23、硅酸盐的晶体结构很复杂，但构成它的基本单元都是（[SiO4] ）四面体，（四个氧离子）紧密排列成四面体，（硅离子）位于四面体心的间隙中。

24、根据Al2O3陶瓷瓷坯中主晶相的不同，可将Al2O3陶瓷分为（刚玉瓷）、（刚玉—莫来石瓷）、（莫来石瓷）等。

25、SiC陶瓷具有（高硬度）和（高温强度），莫氏硬度13，在1400℃高温下仍能保持相当高的抗弯强度，所以它主要用作高温结构材料。另外它有很高的（热传导能力），可作高温下的热交换器、核燃料包装材料等。

26、功能陶瓷性能的调节优化方法有非化学式计量、（离子置换）、（掺杂）等，另外还可通过改变工艺条件而改变陶瓷的（结构），从而改变陶瓷的性能。

27、生产硅酸盐水泥的主要原料是石灰质原料和粘土原料，石灰质原料提供CaO，粘土原料提供Al2O3、SiO2、Fe2O3。

28、立构可分为手性碳原子产生的光学异构体和分子中双键或环上的取代基空间排布不同的几何异构体。

29、手性碳原子构型包括全同立构、间同立构和无规立构三种；双键几何构型包括顺式和反式两种。

30、高分子具有分子量大、分子量不均一、分子间作用力远远大于共价键键能，所以高分子无气态。

31、链锁聚合分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和配位聚合。不同单体具有不同的聚合类型，其决定因素是碳碳双键上的取代基，即取代基的电子效应和位阻效应。

32、自游基聚合链终止有偶合终止和双基歧化终止，而阳离子聚合链终止是单基终止。

33、自游基链转移有多种方式，可向溶剂、聚合物、引发剂、分子内或阻凝剂转移。

34、高分子材料力学性能的最大特点是高弹性和粘弹性。其最大的缺点是低耐热和易老化。

35、复合材料的基本组分可划分为（基体相）和（增强相）

36、（界面）对复合材料特别是力学性能起着极为重要的作用。

37、对于单向排列的纤维增强复合材料，当材料产生裂纹的平面垂直于纤维时，裂纹扩展受阻，要使裂纹继续扩展必须提高（外加应力），克服纤维（拔出功）和纤维（断裂功）。

38、树脂基和金属基复合材料设计的主要目标是提高基体室温和高

温（强度）及（弹性模量）。陶瓷基复合材料设计的主要目标是（增韧）。

39、复合材料的性能取决于组分材料的性能、（数量）、（分布方式）和（界面结构）。

40、树脂基复合材料界面的形成可分成两个阶段：第一阶段是基体

与增强纤维的（接触与浸润）过程，第二阶段是树脂的（固化）过程。

41、复合材料界面结合力包括(宏观结合力)和(微观结合力)，前者指材料的几何因素，如表面凹凸不平、表面裂纹和孔隙等产生的机械

绞合力，后者主要包括化学键和次价键，通过化学反应产生。

42、纤维增强金属基复合材料界面类型有（纤维与基体互不反应也

不溶解）、（纤维与基体不反应但相互溶解）、（纤维与基体相互反应

形成界面反应层）三种。

43、C60分子的结构就像足球的外皮，它是由（12 ）个正五边形和（20 ）个正六边形组成的中空碳球。

44、生物材料与机体组织发生直接接触与相互作用时，会发生损伤

机体的（宿主反应）和损坏材料性能的（材料反应）。

45、材料具有超导性的两个基本特征：一是（超导电性），二是（完全抗磁性）。

46、纳米材料的特异效应可归纳为（表面效应）、（小尺寸效应）、（量子尺寸效应）和宏观量子隧道效应。

47、材料产生超导的三个临界条件分别是（临界温度）、（临界磁场

强度）、（临界电流密度）。

48、富勒烯是笼状碳原子簇的总称，包括(C60/C70分子)、（碳纳米管）、洋葱状富勒烯、内包金属微粒的富勒烯等。

49、合格的生物材料应是：（宿主反应）应是机体可接受的水平；（材料反应）不会导致材料本身失效。这种独特性能用生物相容性