材料化学复习题和答案

一名词解释1 晶体：是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。

2 点缺陷：它是在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列的一种缺陷。

3线缺陷：指二维尺度很小而第三维尺度很大的缺陷，其特征是两个个方向尺寸上很小另外两个方向延伸较长，也称一维缺陷，集中表现形式是位错，由晶体中原子平面的错动引起4 面缺陷：指二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷。

5 本征缺陷：没有杂质的晶体中的缺陷，称为本征缺陷。

6 位错：是晶体中的线缺陷，（即原子排列的一种错排）。

7固溶体：指的是矿物一定结晶构造位置上离子的互相置换，而不改变整个晶体的结构及对称性等。

8 化学气相沉积法：指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。

9 水解反应法：水与另一化合物反应，该化合物分解为两部分，水中氢原子加到其中的一部分，而羟基加到另一部分，因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程。

10 超耐热合金：指在700~1200℃高温下能满足工作的金属材料。

11 贮氢合金：在一定温度和氢气压力下，能多次吸收，贮存和释放氢气的材料。

12特种陶瓷：又称精细陶瓷，按其应用功能分类，大体可分为高强度、耐高温和复合结构陶瓷及电工电子功能陶瓷两大类。

在陶瓷坯料中加入特别配方的无机材料，经过1360度左右高温烧结成型，从而获得稳定可靠的防静电性能，成为一种新型特种陶瓷，通常具有一种或多种功能,如：电、磁、光、热、声、化学、生物等功能；以及耦合功能，如压电、热电、电光、声光、磁光等功能。

13 结构陶瓷：由单一或复合的氧化物或非氧化物组成，如单由Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4，或相互复合，或与碳纤维结合而成。

14 氧化铝陶瓷：是一种以氧化铝（AL2O3）为主体的材料，用于厚膜集成电路。

15 非氧化物陶瓷：由碳化物，硅化物和硼化物等制造的陶瓷的总称。

16 功能陶瓷：是一类颇具灵性的材料，它们或能感知光线，或能区分气味，或能储存信息17 超导材料：具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。

18 腐蚀：材料(通常指金属)与环境间的物理－化学相互作用，其结果是使材料的性能发生变化，并常可导致材料、环境或由它们作为组成部分的技术体系的功能受损伤。

19 化学腐蚀：金属在非电化学作用下的腐蚀（氧化）过程。

通常指在非电解质溶液及干燥气体中，纯化学作用引起的腐蚀。

20电化学腐蚀：浸在电解质海水中的金属由于电极电位的不同，形成同时进行的阳极反应和阴极反应的腐蚀过程。

21 腐蚀电池：腐蚀体系中的短路原电池。

22 极化：电极上有电流通过时，电极电势偏离其平衡值的现象。

23 阳极极化：当有电流通过时，阳极的电极电势向正的方向偏移的现象。

24 阴极极化：当有电流通过时，阴极的电极电势向负的方向偏移的现象。

25 活化极化：由于电极反应缓慢而引起的极化。

26 浓差极化：电极上有电流通过时，电极表面附近的反应物或产物浓度变化引起的极化。

27 钝化：在金属表面形成一层薄的氧化物层，使金属腐蚀速率大大降低的过程。

28 应力腐蚀破裂：由应力腐蚀所产生的材料破裂。

29点腐蚀：金属的某一部分被腐蚀成为一些小而深的点孔，腐蚀产物及介质在蚀点底部越浓缩，作用越厉害，蚀洞越深，有时甚至发生穿孔的现象。

30 均匀腐蚀：在与腐蚀环境接触的整个金属表面上几乎以相同速度进行的腐蚀。

31 单体：能形成聚大分子主链完全由碳原子组成合体的单一分子。

32 碳链高聚物：聚合物主链完全由碳原子组成。

33接枝：指大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基的反应，所形成的产物称作接枝共聚物。

34交联：线型或支链型高分子链间以共价键连接成网状或体形高分子的过程。

35老化：指高分子材料在加工、贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，以致最后丧失使用价值的现象。

36功能高分子材料：指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。

37 奥氏体（碳溶解在r—Fe中的过饱和固溶体，面心立方晶格，晶界比较直，呈规则多边形，淬火钢种残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处，不具有磁性）马氏体（晶体结构为体心立方结构，中高碳钢中加速冷却通常能够获得这种组织，是碳在a—Fe中的过饱和固溶体。

马氏港普遍具有较高的强度和硬度）渗碳体（碳与铁形成的一种化合物FeC3，一般含碳6.67%，是一种极高硬度的脆性化合物，塑性、韧性几乎为零。

其晶格为复杂的正交晶格，熔点1227摄氏度。

它不是稳定的碳化物，在长时间退火后将最终分解出自由炭，在铁碳合金中有不同形态的渗碳体，其数量、形态与分布对铁碳合金的性能有直接的影响。

38 PN结：把本征半导体的两侧分别掺入施主型和受主型杂质，或将一块n-型和一块p-型半导体结合在一起，两者的界面及其相邻的区域就称作PN结。

39 在硅中掺入V族元素杂质（如磷P，砷As，锑Sb等）后，这些V族杂质替代了一部分硅原子的位置，但由于它们的外层有5个价电子，其中4个与周围硅原子形成共价键，多余的一个价电子便成了可以导电的自由电子，这样一个V族杂质原子可以向半导体硅提供一个自由电子而本身成为带正电的离子，把这种杂质称为施主杂质；若在硅中掺入III族元素杂质，（如硼B，铝Al，镓Ga，铟In等），这些III族杂质原子在晶体中替代了一部分硅原子的位置，由于它们的最外层只有3个价电子，在与硅原子形成共价键时产生一个空穴，这样一个III族杂质原子可以向半导体硅提供一个空穴，而本身接受一个电子成为带负电的离子，把这种杂质称为受主杂质。

40 加聚反应：小分子的烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下,通过加成反应结合成高分子化合物的反应,叫做加成聚合反应。

也就是不饱和的物质打开不饱和键相互连在一起，组成重复的链节，形成高分子化合物的反应。

缩聚反应，是一类有机化学反应，是具有两个或两个以上官能团的单体，相互反应生成高分子化合物，同时产生有简单分子(如H2O、HX、醇等)的化学反应。

二简答题1 晶体具有哪些共同的基本性质？自限性均匀性各向异性对称性稳定性2 晶体结构，基元和空间点阵的关系可以表示为？点阵+基元=晶体结构3 布拉菲空间点阵有多少种？晶系有几大类？布拉菲点阵共有14种，有立方、六方、三方、四方、正交、单斜、三斜等7类晶系。

4 晶体缺陷可以分为哪几类？点缺陷，线缺陷，面缺陷，体缺陷。

5 固溶体分为哪几类？按溶质原子在晶格中的位置不同可分为置换型和间隙型固溶体；按固溶度来分类：可分为有限固溶体和无限固溶体。

6 合金的相结构有哪些类别？固溶体和金属化合物7 化学法制备晶体材料有哪几种具有方法？前身物法，局部氧化还原法，局部离子交换法。

8 超耐热合金的主要类别有？1铁基超耐热合金2镍基超耐热合金3钴基超耐热合金9 简述形状记忆合金有哪些方面的应用？材料再某一温度下受外力变形，当外力去除后，仍然保持其变形后的形状，但当温度升高到某数值，材料会自动恢复到变形前得原有形状，似乎对以前的形状保持记忆，这种材料称为形状记忆合金。

航天和军事工业方面的应用，工程方面的应用，医疗方面的应用，形状记忆式热发动机10 贮氢合金的贮氢原理是？材料中一个金属原子能与两个，三个甚至更多的氢原子结合，生成稳定的金属氢化物，同时释放出热量。

当将其稍稍加热，氢化物又会发生分解，将吸收的氢释放出来，同时吸收热量。

11 电子导电的半导体称为？n型（电子型）半导体12 空穴导电的半导体称为？P型（空穴型）半导体13 特种陶瓷特征及制备工艺？1原来全部是在原子，分子水平上分离，精制的高纯度，超微细粉体。

2产品通过结构设计，精确的化学计量，合适的成型工艺与先进的烧结技术加工制得。

3产品具有完全可控制的显微结构，以达到特定的性能及符合要求的尺度精度。

原料粉体的制备—成型—烧结—加工—成品14 功能陶瓷的品种有？1电子陶瓷2光学陶瓷3磁性陶瓷4生物陶瓷15 我们可以把腐蚀看成是什么逆过程？冶炼16 腐蚀速度有哪几种表示方法？1均匀腐蚀速率2腐蚀深度3电化学腐蚀速率17 根据构成电池的电极大小，腐蚀电池可分为哪两类？宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池18 电化学腐蚀有哪些特点？1被腐蚀的金属与周围导电介质接触，且其界面被充电2在介质的作用下金属成为阳极，被氧化为较高价态，并以离子形式转入介质中3介质中的某种成分作为去极化剂，在阴极上还原为较低价态，并吸收金属中多余的电子4在阴极和阳极之间形成回路，使电荷能通过介质和受侵蚀的金属面迁移。

19 极化现象的本质是什么？由于电极过程受到阻滞而使物质的迁移落后于电荷的迁移20 极化有哪几种类型？活化极化，浓差极化，电阻极化21 金属的腐蚀形态有哪些？均匀腐蚀，电偶腐蚀，孔蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，选择性腐蚀，应力腐蚀破裂，氢损伤22 试写出低碳钢在高温高压下的氢气氛围中的脱碳反应。

2Fe3C+O2=6Fe+2CO Fe3C+2H2=3Fe+CH4Fe3C+H2O=3Fe+CO+H2 Fe3C+CO2=3Fe+2CO23 缝隙腐蚀的定义是？当金属表面存在异物或因结构的原因形成缝隙时，在介质中会因缝隙内的介质处于滞留状态而引起金属的腐蚀。

24 高分子结构的特点是？呈链式结构，具有柔性，多分散性三论述题1 试论述制备无机非金属材料的化学气相沉积法（CVD法）的定义和优点。

答：定义：利用气态物质在一固体表面进行化学反应，生成的固体产物沉积于衬底上的制备方法。

优点:a它能制备几乎任何几何形态的固体材料b产物的形成不受动力学因素和扩散的制约，可以在相对低的温度下进行固体合成c产物的均匀程度和化学计量容易控制d 能实现掺杂浓度的控制。

2作图简要说明提拉法生长成单晶硅的过程。

答：首先将待生长的晶体的原料放在耐高温的坩埚中加热熔化，调整炉内温度场，使熔体上部处于过冷状态；然后在籽晶杆上安放一粒籽晶，让籽晶接触熔体表面，待籽晶表面稍熔后，提拉并转动籽晶杆，使熔体处于过冷状态而结晶于籽晶上，在不断提拉和旋转过程中，生长出圆柱状晶体。

3 聚乙烯与聚四氟乙烯的结构有什么区别？为什么聚四氟乙烯的耐老化性能优异，被称为塑料王？C-H与C-F性质不同，结构不同。

4 解释晶间腐蚀电池定义，并画图简单解释此腐蚀全过程。

答：要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。

晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。

而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化, 不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。