08级《材料科学导论》期末复习题
材料科学与工程导论期末复习题
1.解决不同工程用途所需要得材料称为工程材料,按物理化学属性将其分为(金属材料)、(陶瓷材料)、(高分子聚合物材料)与(复合材料)。
2.钢就是以铁为主要元素、含碳量分数小于(2、11%),并含有其她元素得合金;铸铁就是指含碳质量分数大于(2、11%),并含有较多Si、Mn及杂质元素S、P得多元铁碳合金。
3.陶瓷材料就是由陶瓷粉料经过(成形)、(高温烧结)烧成得一类无机非金属材料,主要分为(传统陶瓷材料)与(新型陶瓷材料).4.材料就是人类社会所能接受得、可经济地用于制造(有用器件)得物质,就是人类赖以生存与发展得(物质基础)。
5.性质就是材料(功能特性)与效用得定量度量与描述。
任何一种材料都有其(特征得性能)与由之而来得应用。
6.使用材料及开发高性能得新材料,必须了解影响材料性能得各种因素,其中最基本因素就就是材料得(内部结构),材料得性能由其(内部组织结构)所决定.7.区分晶体与非晶体,主要就是从内部得原子(分子)得(排列情况)来确定,而不就是其外形。
晶体中原子在三维空间作有(规则得)、(周期性得重复排列),而非晶体不具有这一特点。
8.除了在某些特殊条件下,元素难得以(原子态)存在,基本上均以(分子态或液态)、固态存在,后二者称为(凝聚态).9.正、负离子经(库仑静电引力)相互结合起来结合键称为(离子键),所结合而成得固体称为(离子固体)。
10.金属键没有(饱与性与明显方向性),将原子维持在一起得电子并不固定在一定得位置上,故金属键结合得金属晶体一般以(密堆积方式)排列.11.热力学把所选择得(研究对象)或物体本身称为系统,在系统外(与系统有密切联系)得其余部分称为环境.12.研究炼钢炉内得钢水情况时,则(钢水)就是体系,(炉渣、炉气、炉体)等都就是环境,它们之间既有热得交换,又有化学反应引起得物质交换,所以钢水就是敞开系统..13.实际晶体材料几乎都就是(很多小晶体即晶粒)组成得多晶体,其相邻得晶粒在交界处形成(晶界)。
《材料科学导论》习题及答案
13. 准晶的结构特征是………………………………………( ) (A) 短程有序,长程{严 严取平向移序序. (B) 短程有序,长程{严准取平向移序序. (C) 短程有序,长程{严准取平移向序序. (D) 短程有序,长程{准准取平向移序序.
14. 向列相液晶态的结构特征是……………………………( )
(A) 短程有序,长程{取平向移有有序序. (B) 短程有序,长程{取平向移有无序序. (C) 短程有序,长程{取平向移无有序序. (D) 短程有序,长程{取平向移无无序序.
(F) 晶体点群>空间群>色群
28. 晶体按微观对称性划分出来的空间群的数目是……(
)
(A) 7
(B) 14
(C) 32
(D) 230
29. 金属Cu晶体具有立方面心晶胞,则Cu的配位数为…( )
(A) 4
(B) 6
(C) 8
(D) 12
30. 某金属原子采用A1堆积型式,其晶胞型式为………(
)
(A) 简单立方
∈ (C) T>Tc时, ∃ (铁磁相) {磁有序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁无序结构}.
∈ (D) T>Tc时, ∃ (铁磁相) {磁无序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁有序结构}.
35. 反铁磁性的有序-无序转变的临界温度TN称为奈尔点,(数学符
号 ∃ 表示“存在”)。那么,下列表述正确的是…………( )
5
∈ (B) T>Tc时, ∃ (顺磁相) {磁无序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (亚铁磁相) {磁有序结构}.
∈ (C) T>Tc时, ∃ (亚铁磁相) {磁有序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁无序结构}.
∈ (D) T>Tc时, ∃ (亚铁磁相) {磁无序结构}; ∈ T<Tc时, ∃ (顺磁相) {磁有序结构}.
2008期末试题
2008年材料科学基础一期末考试(记忆版)(据说这是田爷爷这几年来最得意的考卷,o(∩_∩)o…)一.已知在900℃时对一批(500个)铁工件成功渗碳需要10h,此温度下铁为FCC晶体。
如果渗碳炉在900℃时运行一小时需要耗费$1000,在1000℃时运行一小时需要耗费$1500,试问,将渗碳温度提高至1000℃是否更加节省?还有其他一些什么因素是必须考虑的?(小黄书119页)解:假设可以使用菲克第二定律的结论公式注意到,由于只改变热处理的时间和温度,所以Dt应该为常数。
要在1000℃下获得900℃时同样的渗碳处理需满足:D1273t1273=D1173t1173又,碳在FCC铁中的扩散激活能为Q=32,900cal/mol,且,所以由此可得:900℃时,每个部件耗费为($1000/h)(10h)/500=$20;1000℃时,每个部件耗费为($1500/h)(3.299h)/500=$9.90。
如果只考虑运行炉子的花费,提高温度是可以降低热处理成本的,同时还可以提高生产效率。
另外一个需要考虑的因素是在1000℃时进行热处理是否会带来其他包括微观结构等方面的变化?二.(10分)一根多晶Zn()棒和一根多晶镁()棒受压缩变形,分析二者的变形特征,比较二者的塑性。
(提示:从分析滑移和孪生入手)解:多晶体压缩滑移转动,(0001)转向压缩面,产生织构。
继续压缩,滑移越来越难。
对于Zn:由于c/a=1.86,位于锐角区,宏观压力方向与微观孪生变形相适应,故可发生孪生。
孪生之后改变位向可继续滑移,反复进行,故表现出较好的塑性。
对于Mg:由于c/a=1.62,压力轴位于钝角区,宏观压力方向与微观孪生变形相反,故不可发生孪生。
因此表现出较差的塑性。
三.大书上256页互相垂直的两个位错的相互作用力(一个刃型,一个螺型,AB改为CD,CD改为AB),记不全了,照着算就行了螺位错和刃位错在空间相隔为d,如图2-29所示。
《材料导论》复习题
《材料导论》期末考试复习题一:基础知识1。
生物和生命科学、纳米技术、能源与环境、电子与信息、材料是目前科学技术的七大热点和重点领域.2.材料、能源和信息并列成为现代科学技术的三大支柱。
3。
材料的分类:金属(金属、金属合金)、非金属(有机高分子材料、无机非金属材料)4。
高分子材料的定义:包含由小分子通过共价键形成长链的天然或人工合成的材料。
5.高分子材料的分类:弹性体、热固性及热塑性树脂。
6.材料技术的发展趋势:从均质材料向复合材料发展、由结构材料往功能材料、多功能材料并重的方向发展、材料结构的尺度向越来越小的方向发展、由被动性材料向具有主动性的智能材料方向发展、通过仿生途径来发展新材料.7.塑料:塑料是以合成树脂为主要成分,另加有(或不加)改性用的添加剂或加工助剂,在一定温度、压力条件下可塑化成型、并在常温下保持其形状的材料。
有时还包括塑料的半成品,如压塑粉、注塑粒料等。
经过成型加工,可制成具有特定形状又具有实用价值的塑料制品。
8。
塑料的分类:合成塑料、天然塑料(按来源);热塑性塑料、热固性塑料(按热行为);通用塑料、工程塑料(使用范围和用途)。
9.塑料的特性:质轻、耐腐蚀、电绝缘、加工性能好;不耐热、易变形、不耐老化、易燃、原料受石化资源制约10.常用的塑料加工方式:挤出成型、注射成型、压延成型。
11.橡胶的定义:橡胶是一类线形柔性高分子聚合物。
其分子链柔顺性好,在外力作用下可产生较大的变形,除去外力后能迅速恢复原状。
12.橡胶的分类:天然橡胶、合成橡胶(按来源);热固性橡胶、热塑性橡胶(按加工性)。
13。
橡胶配方的五大体系:生胶、填充补强、硫化促进、防老、软化增塑体系。
14.纤维的定义:指长度比直径大很多倍并且有一定的柔韧性的纤细物质.15。
涂料的定义和组成:涂料是合成树脂另一种应用形式,用来涂覆物体表面,形成保护或装饰膜层。
主要有三种组分:成膜物、颜料、溶剂。
16.黏合剂的定义:黏合剂也称胶黏剂,是一种把各种材料紧密地结合在一起的物质。
材料导论期末试题及答案
材料导论期末试题及答案第一部分:选择题题目一:材料的基本分类包括哪些?答案:常见的材料分类包括金属材料、非金属材料和复合材料。
题目二:以下哪种材料属于金属材料?A. 玻璃B. 陶瓷C. 铝D. 塑料答案:C. 铝题目三:复合材料的特点是什么?答案:复合材料由两种或两种以上的不同材料组成,具有综合利用不同材料的特点的优势,如高强度、高韧性、轻量化等。
题目四:在材料测试过程中,下列哪种测试方法可以得到材料的硬度值?A. 拉伸试验B. 弯曲试验C. 冲击试验D. 巴氏硬度试验答案:D. 巴氏硬度试验第二部分:非选择题题目五:请简述金属材料的特点及应用领域。
答:金属材料具有高强度、导电、导热等特点,常见的金属材料有铁、铝、铜等。
金属材料广泛应用于机械制造、建筑、电子等领域。
在机械制造领域,金属材料被用于制造强度要求高的零部件,如汽车发动机、飞机结构等。
在建筑领域,金属材料常用于建筑结构中,如钢结构、铝合金窗户等。
在电子领域,金属材料被用于制造电子元器件,如导线、电路板等。
金属材料由于其优良的性能,得到了广泛的应用。
题目六:什么是非金属材料?请列举三种非金属材料并简要介绍其应用。
答:非金属材料是指那些不含金属元素或金属化合物的材料,其特点一般是密度低、导电性能差、导热性能差等。
常见的非金属材料包括陶瓷、塑料和纤维素材料。
陶瓷材料具有高温耐久性和化学稳定性,在航空航天、能源和化工等领域得到广泛运用。
塑料材料具有良好的韧性和可塑性,广泛应用于包装、建筑、电子等行业。
纤维素材料具有较高的强度和较低的密度,常用于纸制品、纺织品等领域。
题目七:什么是复合材料?请说明复合材料的优点并列举两类复合材料。
答:复合材料是由两种或两种以上的不同材料经过一定的工艺和结合方式组合而成的新型材料。
复合材料具有以下优点:1. 综合利用材料的优点,发挥各种材料的优势,例如高强度、高韧性、轻量化等。
2. 具有可调性,通过改变复合材料中各材料的组合比例和结构,可以调节复合材料的性能。
材料学导论期末复习资料
材料学导论期末复习资料1、材料的分类:按化学组成分类:金属材料、无机材料、高分子材料(有机材料)、复合材料按物理状态分类:气态、液态、固态按主要的作用分类:结构材料、功能材料按用途分类:建筑材料、耐火材料、电子材料、医用材料、服用材料、农用材料、军用材料等2、纯金属的晶体结构:面心立方、体心立方、密排六方。
3、金属材料的特性:(1)金属材料的结合键主要为金属键,在室温下通常为晶体结构的固体;(2)金属材料具有金属光泽、强度较高、具有良好的导电导热性;许多纯金属具有良好的塑性,多数金属易被氧化。
(3)钢铁材料高性能化的途径:提高材料的纯净度、微合金化、超细晶粒、形变和相变耦合等。
4、从微观结合方式和宏观性能等方面说明无机材料的特点:1)无机材料的原子结合方式大都为离子键和共价键,或两者的混合键。
2)由于其结合键很难破坏,因此大多数无机材料具有高熔点、高强度和高硬度。
3)由于内部自由电子少,表现为导电性差,多为绝缘体,具有抗氧化和耐腐蚀。
5、列举无机材料的类型并说明它们的应用领域:结构陶瓷:耐热、耐磨结构件,耐火材料,建筑材料,航天材料,耐蚀材料(卫生洁具,餐具等)。
功能(信息)陶瓷:手机、电脑,医疗,航空航天。
人工晶体:高能物理(射线检测),如粒子对撞机,医疗体检系统,安检等。
涂层:航空航天用耐热涂层,生物涂层。
生物材料:人工骨材料,齿科材料。
能源材料:锂电池、钠硫电池(储能电池),热电材料。
6、复合材料的定义:由一种和几种非连续相的材料增强连续相材料构成,在材料间存在界面,界面间的作用力主要是范德瓦力,也可能存在半化学键,如氢键。
7、与单相传统材料相比复合材料的优点:与单相材料相比,其综合性能有所提高,如力学性能、耐热性、耐疲劳性等。
8、按维数分,纳米材料可分为:(1)零维纳米材料,指在空间三维尺度均在纳米尺度,如纳米尺度颗粒、原子团簇等。
(2)一维纳米材料,指在空间中有两维处于纳米尺度,如纳米线、纳米管、纳米棒等。
材料科学期末考试试题
材料科学期末考试试题第一部分:选择题1. 在材料科学中,晶体结构是指:a) 材料中晶体的尺寸和形状b) 材料中晶体的组成成分c) 材料中晶体的排列方式d) 材料中晶体的机械性能2. 以下哪种材料具有最高的导热性能?a) 木材b) 塑料c) 金属d) 玻璃3. 纳米材料的特点是:a) 尺寸在1-100纳米之间b) 具有高机械强度c) 具有高导电和导热性能d) 具有高延展性4. 以下材料中,哪种具有最高的抗拉强度?a) 铜b) 铝c) 钢d) 锡5. 以下哪种方法常用于材料表征?a) 扫描电子显微镜(SEM)b) 热处理c) 铸造d) 淬火6. 以下哪种材料的加工方式属于离散成型?a) 铣削b) 钳工c) 焊接d) 压铸7. 材料的热膨胀系数是指:a) 材料的导热性能b) 材料的体积变化与温度变化之间的关系c) 材料的机械性能d) 材料的硬度8. 以下哪种材料适合用于高温环境下的应用?a) 聚合物材料b) 陶瓷材料c) 金属材料d) 复合材料9. 高分子材料的特点是:a) 高强度b) 低密度c) 高延展性d) 低成本10. 金属的强度和塑性通常是通过控制其晶格缺陷来实现的。
以下哪种晶格缺陷是增加材料塑性的?a) 脆性断裂b) 空位缺陷c) 位错d) 晶界第二部分:简答题1. 简要描述金属材料的晶体结构以及其对机械性能的影响。
2. 请列举三种材料的常见加工方式,并简要描述其原理及适用范围。
3. 什么是材料的表征技术?举例说明材料表征在实际应用中的重要性。
4. 纳米材料具有哪些独特的性能?举例说明纳米材料在能源领域的应用。
5. 请解释热膨胀系数的概念并述说其对材料性能和应用的影响。
第三部分:论述题1. 请论述金属材料的五大工艺:铸造、锻造、焊接、热处理和表面处理,并比较它们的适用范围和特点。
2. 简要论述高分子材料的特点、分类及其应用领域。
3. 请详细阐述纳米材料的合成方法、性质及其在材料科学中的重要应用。
2008年材料科学基础期末考试复习题_2
材料科学基础例题第一章1、绘出3类材料—金属、离子晶体和高分子树料之能量与距离的关系曲线,试指出它们各代表何种材料。
解: a:高分子材料;b:金属材料;c;离子晶体。
2、己知Si的相对原于质量为28.09,若100 g的Si中有5×1010个电子能自由运动.试计算:①能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少?②必须破坏的共价键之比例为多少?解: 原子数=(m/A r)⨯N A=100/28.09×6.023×1023=2.144×1024个价电子数=4×原子数=4⨯2.144×1024=8.576⨯1024个①5×1010/8.576⨯1024 = 5.830⨯10-15②共价键,共有2.144×1024个;须破坏之共价键数=5×1010/2 = 2.5×1010个3 A12O3的密度为3.8 g/cm3,试计算:(1) 1 mm3中存在多少个原子?② 1 g中含有多少个原子?解:第二章1、为什么密排六方结构不能称为一种空间点阵?解:空间点阵中每个阵点应具有完全相同的周围环境,而密排六方晶脑内的原子与晶胞角上的原子具有不同的周围环境。
在A和B原子连线的延长线上取BC=AB,然而C点却无原子。
若将密排六方晶脑角上的一个原子与相应的晶跑内的一个原子共同组成一个阵点(0, 0, 0阵点可视作由0, 0, 0和2/3, 1/3, 1/2这一对原子所组成),如图所示,这样得出的密排六方结构应属简单六方点阵。
2、试计算面心立方晶体的(100),(110),(111)等品面的面间距和面致密度,并指出面间距最大的面。
解:在面心立方晶体中,当(AAj)不为全奇数或全偶数时,有附加面。
从下面计算结果得知,原子排列最密排的(1i1)晶面的面间距最大。
3、①说明在fcc的(001)标准极射赤面投影图的外圆上,赤道线上和0o经线上的极点的指数各有何特点?②在极图中标出(110),(011),(112)极点。
材料科学导论复习题
A1. 提拉法生长晶体需要满足的基本条件1.晶体(晶体加掺质)要到融化而不分解;2.晶体不得与坩埚或存在气氛起化学反应;3.晶体的熔点必须低于坩埚熔点;4.必须使单晶的提拉速度与炉内的温度梯度相匹配。
2. 固相反应通常包含的步骤1.固体界面如原子或离子的跨过界面的扩散;2.原子规模的化学反应;3.新相成核;4.通过固体的输运及新相的长大。
3.透明陶瓷对粉料的基本要求(1)具有较高的纯度和分散性;(2)具有较高的烧结活性;(3)颗粒比较均匀并呈球形;(4)不能凝聚,随时间的推移也不会出现新相。
4.烧结过程中促使出现二次再结晶(异常晶粒生长)现象的主要因素(1)原始粉料的尺寸分布太广;(2)素坯烧结时发生不均匀的致密化;(3)在原始粉料中掺入了不适当的外加剂或烧结时气氛不适当;(4)第二相与晶界的分离;(5)过高的烧结温度与过长的烧结时间;(6)晶界的本征特性。
B1、(i)感生电极化强度P的基频和倍频成分:P = a E +P E2 = a E cos ①t +P E2 cos2 ①t「 1 c一一、=a E cos 3t + P E2(1 + cos 2o t)0 2 o1c—1c「=_ P E2 +a E cos 3t + P E2 cos 23t2 0 0 2 0频率为零的直流成分,频率为3的基频成分和频率为23的倍频成分(二次谐波信号);(ii)非线性光学的用途:激光的强光控制(全光开关、光限幅)、脉冲压缩(调Q与锁模)、频率转换(倍频、和频、四波混频)、激光光谱(超精细结构分析)、消畸变传输(光学位相共轭)、光孤子通信、数字光计算、非线性光存储(光折变光存储、双光子光存储)2、频率转换晶体:三硼酸锂(LiB3O5)晶体,简称LBO晶体;KDP\KBBF磷酸二氢钾(KH2PO4)型晶体,简称KDP型晶体。
电光晶体:铌酸锂(LN)、钽酸锂(LT)、磷酸钛氧钾(KTP)。
光折变晶体:钛酸钡(BaTiOJ、铌酸钾(KN)。
材料科学导论复习题
1.熔化判据晶体融化的判据:当原子热振动的均方根位移与原子间距之比值超过一定限度δ后,晶体即产生熔化1.体心的金属δ≈0.11面心的金属δ≈0.072 V/V 0>1.52.什么是玻璃化转变温度?实质是什么玻璃化转变温度:玻璃化过程的体积变化是连续的,但在体积连续变化过程中在温度Tg 处斜率产生了明显的转折,这一转折称为玻璃化转变,对应于过冷液体转变为玻璃态,对应的温度Tg 即为玻璃化转变温度。
玻璃化转变的实质:玻璃化转变对应于液体原子非定域性的丧失,原子被冻结在无序结构中,这就是玻璃化转变的实质,即结构无序的液体变成了结构无序的固体。
结晶曲线示意图:见书(上)P73页3.无机玻璃结构模型无规密堆模型:将液体视为均匀的、相干的而且基本上是无规的分子集合,其中并不包含晶态的区域,或在低温下存在大到足够容纳其他分子的空洞,为了回避分子位形所造成的复杂性只考虑了球形原子的堆集问题,只考虑了球形原子的堆积问题的球杆模型;空间占有率:63.66%,平均面数;14.251,边数:5.158无规网络模型(硅玻璃):结构的基本单元为4个氧原子构成的四面体,并与处于中心处的四价硅原子键合,而相邻的四面体是共顶点的,因而无限结构形成后,化学式保持为SiO2。
这样可以形成一个无规网络结构,无线性的引入使Si--O —Si 键角可以对平均值产生偏离,键长也可以相应地予以伸缩,还可以沿Si —O 键来旋转四面体的方位。
硫系玻璃: 是由硫、硒、砷、锗等元素构成的一类具有无规网络结构的玻璃,一般硒的晶体结构是由八个原子构成一个分子,进而再构成晶体;但是,如果在硒晶体中加入少量的δ>><a u 2/12)(砷和锗,则硒将形成无规网络结构,并呈现非晶态,这有点类似于无机聚合物。
4.液晶、种类、结构一些物质的晶态结构受热熔融或被溶剂溶解后,变成具有流动性的液体,分子位置无序,但结构上仍然保持有序排列,即分子取向仍具有长程序,从而在物理性质上呈现各向异性,形成一种兼有部分晶和液体性质的过渡状态,这种中间状态称为液晶态,具有这种状态的物质称为液晶。
《材料科学导论》考试复习.doc
《材料科学导论》考试复习1材料按结构分类可分为:晶体、准晶体、非晶体、胶体2材料按化学组成可分为:金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。
3晶体的基本性质有:①对称性,②均一性,③各向异性,④自限性,⑤最小内能性、⑥稳定性。
4化学键与结构类型可分为:①金属键,②离子键,③原子键,④共价键,⑤ 氢键及其晶格,⑥过渡型键及晶格,⑦单键与多键型的晶格。
5按对称规律晶体可分为:①3个晶族,②7个晶系,③32对称型(点群)。
晶系分别是:①单斜,②三斜,③斜方,④三方,⑤四方,⑥六方,⑦等轴晶系。
6晶体具有格子构造,格子有4种类型它们是:原始格子(P)、底心格子(C、A、B)、面心格子(F)、体心格子(I)7格子的选择要求%1平行六面体应包括空间格子的全部对称②平行六面体中相等棱和角的数目尽可能多③平行六面体中棱之间存在直角时,直角数要力求最多④在上要求条件下,平行六面体的体积最小。
8晶体空间对称中共有230个空间群,空间群包括:格子类型+空间对称的国际符号9化学键与结构类型包括:①离子键及离子晶格。
②共价键及原子晶格。
③金属键及金属晶格。
④分子键及分子晶格。
⑤氢键及其晶格。
⑥过渡型键及晶格。
⑦单键与多键型的晶格。
10人眼的分辩率是(0. 1mm),光学显微镜的分辩率是( 200nm),扫描电子显微镜的分辩率是(2nm ),透射电子显微镜的分辩率是(0. 1-0. 05nm )o11X射线分析方法有①粉晶X射线照相法(晶体物相分析)②粉晶X射线衍射分析(晶体物相分析)③单晶X射线照相法(晶体结构分析)④四圆单晶X射线衍射分析(晶体结构分析)12在晶体对称规律中:低级晶族,无高次轴;中级晶族,只有一个高次轴;高级晶族,有多个高次轴13晶体常数对应关系为:三斜晶系aHbHc, a h (3 H Y H 9 0单斜晶系a工b工c,a = Y = 90° P >90°斜方晶系aHbHc, a = [3 = 丫 = 9 0四方晶系 a = a = B = 丫 = 9 0_三方晶系 a =bHc,a = |3 =90°Y = 120°k方晶系 a = b 工c,a = P = 90°Y =120°等轴晶系 a = b = c, a = p = 丫 = 9 014电子显微镜与光学显微镜对比①照射束★电子显微镜电子束☆光学显微镜光束②媒质★电子显微镜真空☆光学显微镜大气③透镜★电子显微镜电子透镜(电磁透镜)☆光学显微镜光学玻璃透镜④分辨率★电子显微镜透射电镜为0. 14nm,扫描电镜为6nm☆光学显微镜可见光区为200nm,紫外光区为lOOnm %1放大倍数★电子显微镜☆光学显微镜1 0-2000倍,更换透镜调节%1景深★电子显微镜在1000倍时,景深约为☆光学显微镜在1000倍时,景深约为⑦聚焦原理★电子显微镜☆光学显微镜电子聚焦机械聚焦%1图像特点★电子显微镜像子☆光学显微镜%1主要图像黑白反差的电子图像,高分辨率像及衍射图像、格子产生七色光的颜色及干涉颜色★电子显微镜:透射电子像,二次电子像,背散射电子,吸收电子像,X射线面扫描像,X射线扫描像☆光学显微镜:光学透射像,反射像及其他干涉像,光的吸收、反射、透过形成光学图⑩主要附件★电子显微镜:⑴电子衍射装置,⑵特征X射线波谱仪,⑶特征X射线能谱仪,⑷电子能量损失谱仪,⑸俄歇电子谱仪,⑹阴极发光装⑺电子通道花样附件,⑻微粒分析仪,⑼热台,冷台,(10)拉伸、旋钮、压缩,(11)电动势放大器,等等☆光学显微镜:⑴带偏光、反光附件,⑵锥光附件,⑶费氏台及旋转针,⑷热台及冷台,⑸油浸法应用,等等15电子探针分析与化学分析对比化学分析一般只适于分析固态样品对样品要求量极少,可以少到10-l0g微区成分分析,分析体积可在几个M m3范围内,薄晶体能谱分析小到10 rm?以内不损坏样品微区成分与区形貌综合分析分析速度快成分分析的针对性强,除掉了各种杂质成分影响有多种分析功能,可进行元素面分析、线分析、点分析以及背散电子成分像观察样品挑选制备简单元素分析范围:波谱仪B-U能谱仪Na-U元索价态一般不能分析一般不能分析H.H2O.OH.Li 等,Be、C、N、O 一些轻元素分析也困难岩石、矿石、化探样全分析时需制成均匀玻璃样品,再作探针分析;制样困难,有的误差较大成分分析灵敏度为IO'4可对气、液、固态物质进行分析样品fit—般为数百毫克对成千上万个赖粒加工研磨,分析样体积很大坏样品不能综合形貌分析分析时间长数百毫克由无数个颗粒集合,它的平均成分缺乏针对性没有这种功能样品分选、制备极麻烦费劲可以分析所有常见有元索可以进行元索价态分析可以进行H、H2O、OH、Li、Be的分析岩石、矿石、土壤、地化等样全分析方便化学分析灵敏度高16透射电子显微分析与X射线分析的特点对比透射电子显微分析已广泛应用于微晶体和超微晶体结构分析,有着许多优点,是微区研究的重要方法。
南昌大学材料科学导论期末试卷重点
《材料科学导论》复习题第一章1、重要概念【结构材料】是指具有抵抗外场作用而保持自己的形状、结构不变的优良力学性能(强度和韧性等),用于结构目的的材料。
【功能材料】是具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学和生物学功能及其相互转化的功能,被用于非结构目的的高技术材料。
【结合键】指由原子结合成分子或固体的方式和结合力的大小。
结合键决定了物质的一系列物理、化学、力学等性质。
【离子键】正负离子间的静电作用。
【共价键】同号电荷聚集在两个原子之间,形成共用电子对。
【金属键】在金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合称为金属键。
【氢键】【强健(一次键)】【弱键(二次键)】【对称性】若一个物体(或晶体图形)当对其施行某种规律的动作以后,它仍然能够恢复原状(即其中点、线、面都与原始的点、线、面完全重合)时,就把该物体(图形)所具有的这种特性称之为“对称性”。
【有序无序转变】【对称破缺】原来具有较高对称性的系统出现不对称因素,其对称程度自发降低的现象。
2、问答题○1离子键及其晶体特点答:键合特点:无饱和性、方向性不明显、配位数大、强键(一次键)离子键材料的性能特点:高熔点、高硬度、低塑性、绝缘性能好○2共价键及其晶体特点答:键合特点:方向性明显,配位数小,密度小,有饱和性○3金属键及其晶体特点答:键合特点:无方向性无饱和性,强键金属键材料性能特点:良好的导电性及导热性、正的电阻温度系数、良好的强度及塑性、特有的金属光泽、密度比较大。
○4有序无序转变方式○5为什么高熔点的元素具有强的一次键和低的线膨胀系数?○6下图为A、B两种材料的键能曲线,请比较两种材料线膨胀系数的大小,简要说明理由。
第二章1、重要概念【晶体】是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体【非晶体】物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。
【空间点阵】向空间三维方向伸展的点阵称为空间点阵【七大晶系】、、、、、、【十四种布拉菲点阵】【晶向】通过晶体中原子中心的不同方向的原子列。
材料导论复习题与答案
材料科学根底复习题1.结合键根据其结合力的强弱可分为哪两大类?各自分别包括哪些细类?P2一类是结合力较强的主价键〔一次键〕,包括离子键,共价键,金属键;另一类是结合力较弱的次价键〔二次键〕,包括范德华力和氢键。
2.国际上通常用什么来统一标定晶向指数和晶面指数?P9分别以什么表示?国际上用密勒指数〔Miller〕来标定。
分别以方括号和圆括号表示,即[uvw]和〔hkl〕。
3.什么叫点阵、晶胞、晶带、配位数、固溶体、孪晶、蠕变、应力松弛、合金、致密度、聚合度、近程构造、远程构造、复合材料、界面。
点阵〔空间点阵〕:为了便于分析研究晶体中质点的排列情况,把它们抽象成规那么排列于空间的无数个几何点,这些点可以是原子或分子的中心,也可以是彼此等同的原子群或分子群的中心,但各个点的周围环境必须一样。
这种点的空间排列就称为空间点阵。
P5晶胞:为了说明点阵排列的规律和特点,在点阵中取出一个具有代表性的单元作为点阵的组成单元,称为晶胞。
P5晶带:相交于同一直线的一组晶面组成一个晶带。
〔晶带面、晶带轴〕P12配位数:晶体构造中任一原子周围最相邻且等距离的原子数。
P21固溶体:固溶体是固体溶液,是溶质原子溶入溶剂中所形成的均匀混合的物质。
P25孪晶:孪生形变后,变形及未变形两局部晶体合称为孪晶。
P84蠕变:蠕变是指在恒温下对高分子材料快速施加较小的恒定外力时,材料的变形随时间而逐渐增大的力学松弛现象。
P279应力松弛:应力松弛是指在恒定温度和形变保持不变的情况下,高分子材料内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。
P279合金:是指由两种或两种以上的金属及非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。
P25致密度:晶体构造中原子体积占总体积的分数。
P21聚合度:将高分子材料的构造单元总数称为聚合度。
P253近程构造:包括构造和构型。
P264远程构造:是指单个高分子链的大小和形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。
材料导论考试题库和答案
材料导论考试题库和答案一、单项选择题1. 材料科学中,材料的基本属性不包括以下哪一项?A. 力学性能B. 热学性能C. 光学性能D. 经济性答案:D2. 以下哪种材料不属于金属材料?A. 钢B. 铝C. 陶瓷D. 铜答案:C3. 材料的微观结构对其宏观性能的影响主要体现在哪些方面?A. 力学性能B. 热学性能C. 电学性能D. 所有以上选项答案:D4. 材料的疲劳是指材料在什么条件下的性能退化?A. 静态载荷B. 循环载荷C. 随机载荷D. 冲击载荷答案:B5. 以下哪种材料具有最高的热导率?A. 铜B. 铝C. 银D. 金答案:C二、多项选择题6. 材料的力学性能包括哪些方面?A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 韧性答案:ABCD7. 以下哪些因素会影响材料的腐蚀速率?A. 材料成分B. 环境介质C. 温度D. 应力状态答案:ABCD8. 材料的断裂韧性是衡量材料抵抗哪种类型裂纹扩展的能力?A. 疲劳裂纹B. 应力腐蚀裂纹C. 环境诱导裂纹D. 所有以上选项答案:D9. 以下哪些是材料的热处理过程?A. 退火B. 淬火C. 正火D. 回火答案:ABCD10. 材料的电学性能包括哪些?A. 导电性B. 绝缘性C. 半导体性D. 超导性答案:ABCD三、判断题11. 材料的硬度越高,其耐磨性越好。
(对/错)答案:对12. 材料的断裂韧性与材料的韧性成正比。
(对/错)答案:对13. 材料的疲劳寿命可以通过增加材料的强度来无限提高。
(对/错)答案:错14. 材料的热膨胀系数越大,其热稳定性越好。
(对/错)答案:错15. 材料的导电性与其电导率成正比。
(对/错)答案:对四、简答题16. 简述材料的疲劳现象及其影响因素。
答案:材料的疲劳是指材料在循环载荷作用下的性能退化和最终断裂的现象。
影响材料疲劳的因素包括应力水平、循环次数、材料的微观结构、表面状态、环境介质等。
17. 描述材料的热处理过程中的退火、淬火和回火的区别。
材料科学基础期末考试历届考试试题复习资料
四川理工学院试卷(2010至2011学年第1学期)系专业级班学号姓名密封线密封线内不要答题课程名称:材料科学基础(参考答案2)命题教师:唐杰适用班级:2008级材料专业考试(考查)年月日共页注意事项:1、满分100分。
要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。
2、考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方,否则视为废卷。
3、考生必须在签到单上签到,若出现遗漏,后果自负。
4、如有答题纸,答案请全部写在答题纸上,否则不给分;考完请将试卷和答题卷分别一同交回,否则不给分。
试题一、判断题:(10分,每题1分,对V错X )1晶向指数表示一条原子列的空间位向。
(X)2螺旋型位错有左右之分,他们之间有本质区别。
(V)3珠光体由奥氏体相和铁素体相组成。
(X)4同一塞积群中的位错一定是同号位错。
(V)5晶体多组滑移系在同一方向同时启动就发生多滑移。
(X)6流线是熔体浇注时流动的痕迹。
(X)7共晶成分的合金熔体凝固后就得到共晶合金。
(X)8根据菲克定律,扩散驱动力是浓度梯度,因此扩散总是向浓度低的方向进行(X)9热塑性聚合物应力与应变呈线性关系主要是山链段运动引起。
(X)10复合材料山基体和增强体及其界面三部分组成。
(V )得分二、选择题:(10分,每空1分)1 一个体心立方晶胞含有(B)个原子。
(A) 3 (B) 2 (C) 4 (D) 12固溶体的不平衡凝固可能造成(A)(A)晶内偏析(B)晶间偏析(C)集中缩孔(D)缩松3科肯道尔效应的形成机制主要是(B)(A)间隙机制。
(B)空位机制。
(C)填隙机制。
(D)换位机制。
4蠕变的正确说法是(B)(A)物体在恒定应力作用下形变随温度升高逐渐增大的现象。
(B)物体在恒定应力作用下形变随时间逐渐增大的现象。
(C)物体在恒定应力作用下变形很小。
(D)物体在恒定应力下变形不规则。
5固溶体宏观偏析最小的工艺条件是(A)(A)快速结晶(B)中速结晶(C)缓慢结晶6根据Hall—Pectch公式可知(A)(A) 在常温下,晶粒越细,强度越大。
材料导论复习题
材料导论复习题材料导论复习题材料导论是一门涵盖广泛且重要的学科,它研究材料的结构、性质、制备方法以及应用等方面。
在工程、物理、化学等领域中,材料导论都扮演着重要的角色。
为了更好地复习材料导论,下面将提供一些复习题供大家参考。
一、选择题1. 下列哪种材料具有最低的热导率?A. 铝B. 铜C. 玻璃D. 木材2. 对于金属材料而言,以下哪个参数最能反映其抗拉强度?A. 硬度B. 屈服强度C. 延伸率D. 破断应变3. 下列哪种材料具有最高的电阻率?A. 银B. 铜C. 铝D. 石英4. 在材料的应力-应变曲线中,下列哪个参数代表了材料的刚度?A. 斜率B. 最大应力C. 塑性应变D. 断裂应变5. 以下哪种材料是一种聚合物?A. 铁B. 铝C. 聚乙烯D. 玻璃二、填空题1. 材料的晶格结构可以用________来描述。
2. 硬度是材料抵抗________的能力。
3. 金属的导电性是由于其________。
4. 混凝土是一种由水泥、骨料和________组成的复合材料。
5. 材料的断裂韧性可以通过________来评估。
三、简答题1. 请简述材料的密排度是什么,并说明其对材料性质的影响。
2. 请解释材料的晶格缺陷是指什么,以及晶格缺陷对材料性能的影响。
3. 请简要介绍传统陶瓷和高级陶瓷的区别,并列举各自的应用领域。
4. 请解释材料的热膨胀是指什么,并说明热膨胀对材料的影响。
5. 请简述金属材料的晶体结构,并说明晶体结构对金属材料性能的影响。
四、应用题1. 请设计一个实验,来测量不同金属材料的导热性能,并分析实验结果。
2. 请设计一个实验,来比较不同聚合物材料的强度,并分析实验结果。
3. 请设计一个实验,来观察材料的断裂韧性,并分析实验结果。
通过以上的复习题,我们可以对材料导论的知识进行回顾和巩固。
选择题可以帮助我们检验对基本概念的掌握程度,填空题则要求我们能够灵活运用所学知识。
简答题和应用题则需要我们对知识进行深入理解和应用。
大学材料导论期末考试试题
大学材料导论期末考试试题### 大学材料导论期末考试试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学中,下列哪一项不是材料的基本性能?A. 强度B. 韧性C. 导电性D. 颜色2. 金属材料的塑性变形主要通过以下哪种机制发生?A. 位错运动B. 原子扩散C. 相变D. 化学反应3. 在材料科学中,下列哪一项不是常见的材料分类?A. 金属B. 陶瓷C. 塑料D. 生物材料4. 以下哪种材料具有最高的热导率?A. 铜B. 铝C. 银D. 金5. 材料的疲劳寿命通常与下列哪个因素无关?A. 材料的强度B. 材料的韧性C. 材料的表面处理D. 材料的密度二、填空题(每空2分,共20分)6. 材料的硬度是指材料________的能力。
7. 材料的________是指材料在受到外力作用时,抵抗永久变形的能力。
8. 材料的________是指材料在受到外力作用时,抵抗断裂的能力。
9. 金属材料的热处理包括________、________和________等过程。
10. 陶瓷材料通常具有________、________和________等特点。
三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述材料科学中的“三元相图”及其在材料设计中的应用。
12. 解释什么是“超导材料”,并简述其在现代科技中的应用。
13. 描述“纳米材料”的特性,并举例说明其在日常生活中的应用。
四、计算题(每题15分,共30分)14. 已知某金属的杨氏模量为200 GPa,泊松比为0.3。
若该金属受到一个10 MPa的拉伸应力,请计算其相应的应变。
15. 假设一个材料的疲劳寿命与其应力幅值的倒数成正比,即S=k/N,其中S是应力幅值,N是寿命周期数,k是比例常数。
如果已知在100 MPa应力幅值下,材料的寿命周期数为1000次,求在200 MPa应力幅值下,材料的寿命周期数。
五、论述题(共30分)16. 论述材料的微观结构如何影响其宏观性能,并给出两个具体的例子。
材料科学基础期末复习考试题
材料科学基础期末复习考试题(共7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--综合题一:材料的结构1 谈谈你对材料学科和材料科学的认识。
2按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布。
N 1S2 2S2 2P3O 1S2 2S2 2P4 Si 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 Fe 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 3D6 4S2 Cu 1S2 2S2 2P6 3S2 3P2 3D10 4S1 Br 1S2 2S2 2P6 3S2 3P63D10 4S2 4P53原子的结合键有哪几种各有什么特点金属键与其它结合键有何不同,如何解释金属的某些特性离子键:正负离子相互吸引;键合很强,无方向性;熔点、硬度高,固态不导电,导热性差。
共价键:相邻原子通过共用电子对结合;键合强,有方向性;熔点、硬度高,不导电,导热性有好有差。
金属键:金属正离子于自由电子相互吸引;键合较强,无方向性;熔点、硬度有高有低,导热导电性好。
分子键:分子或分子团显弱电性,相互吸引;键合很弱,无方向性;熔点、硬度低,不导电,导热性差。
氢键:类似分子键,但氢原子起关键作用XH-Y;键合弱,有方向性;熔点、硬度低,不导电,导热性好。
金属键是由自由电子和属离子之间的静电吸引力组合而成,没有饱和性和方向性,因此使金属具有导电的性质。
4 理解空间点阵、晶体结构、晶胞概念,理解三者之间的关系(区别联系)。
组成晶体的粒子(原子、离子或分子)在三维空间中形成有规律的某种对称排列,如果我们用点来代表组成晶体的粒子,这些点的空间排列就称为空间点阵.晶体以其内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列为其最基本的结构特征。
能够保持晶体结构的对称性而体积又最小称晶胞。
点阵+基元=晶体结构5 晶向指数和晶面指数的标定有何不同其中有何须注意的问题(说明这个是基础,可能不会直接让你标定六方指数,但是要掌握其他综合题目会考)晶面指数与晶向指数垂直6 画出Fcc(面心立方)晶体结构晶胞结构示意图,其表示符号、原子数、配位数、致密度各是什么?密排面、密排方向,相应关系式。
新材料科学导论期末复习题(有答案版)
新材料科学导论期末复习题(有答案版)一、填空题:1.材料性质的表述包括力学性能、物理性质和化学性质。
2.化学分析、物理分析和谱学分析是材料成分分析的三种基本方法。
3.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。
4.材料科学与工程有四个基本要素,它们分别是:使用性能、材料的性质、制备/加工和结构/成分。
5.按组成和结构分,材料分为金属材料,无机非金属材料,高分子材料和复合材料。
6.高分子材料分子量很大,是由许多相同的结构单元组成,并以共价键的形式重复连接而成。
7.复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。
8.聚合物分子运动具有多重性和明显的松弛特性。
9.功能复合材料是指除力学性能以外,具有良好的其他物理性能并包括部分化学和生物性能的复合材料。
如有光,电,热,磁,阻尼,声,摩擦等功能。
10.材料的物理性质表述为光学性质、磁学性质、电学性质和热学性质。
11.由于高分子是链状结构,所以把简单重复(结构)单元称为链节,简单重复(结构)单元的个数称为聚合度。
12.对于脆性的高强度纤维增强体与韧性基体复合时,两相间若能得到适宜的结合而形成的复合材料,其性能显示为增强体与基体的互补。
(ppt-复合材料,15页)13.影响储氢材料吸氢能力的因素有:(1)活化处理;(2)耐久性(抗中毒性能);(3)抗粉末化性能;(4)导热性能;(5)滞后现象。
14.典型热处理工艺有淬火、退火、回火和正火。
15.功能复合效应是组元材料之间的协同作用与交互作用表现出的复合效应。
复合效应表现线性效应和非线性效应,其中线性效应包括加和效应、平均效应、相补效应和相抵效应。
16.新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料。
17.功能高分子材料的制备一般是指通过物理的或化学的方法将功能基团与聚合物骨架相结合的过程。
功能高分子材料的制备主要有以下三种基本类型:①功能小分子固定在骨架材料上;②大分子材料的功能化;③已有功能高分子材料的功能扩展;18.材料的化学性质主要表现为催化性能和抗腐蚀性。
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1. 根据材料的基本性质与结构,可以将其分为哪四大类?
2. 聚合物分子链的几何形状包括哪三种?热塑性塑料主要是哪种分子链?热固性塑料主要是哪种分子链?
3. 复合材料根据基体可分为哪些?根据复合的结构可分为哪些等?
4. 依据晶胞参数之间关系的不同,可以把所有晶体的空间点阵划归为七类,哪七类?
5. 扩散的基本推动力是(化学位梯度),一般情况下以(浓度梯度)等形式(列出一种即可)表现出来,扩散常伴随着物质的(定向迁移)。
6. 边缘位错的柏氏矢量与位错线呈什么关系?而螺旋位错两者呈什么关系?
8. 六方密堆积结构(HCP)单位晶胞中分子数是多少,配位数是多少。
9. Fick扩散第二定律的一维表达式是什么
10. 广义材料腐蚀是指材料由于什么的作用而引起的破坏和变质过程。
11. 烧结中后期所伴随的(晶粒长大和再结晶)等,决定了材料显微结构的形成,也决定了材料最终的性质或性能。
12.三类主要的材料力学失效形式分别是:(断裂)、
(磨损)和(腐
蚀)。
13.典型热处理工艺有(淬火)、(退火)、(回火)和
(正火)。
14.材料的硬度表征为(布氏硬度)、(洛氏硬度)和
(维氏硬度)等。
15.共晶反应式为:( L→α+β),共晶反应的特点为:
(一个液相生成两个固相)。
16. 简述构成弹性体的三个条件。
17. 碳碳复合材料与其他复合材料相比的主要优势是什么?其主要用途是什么?
18. 简述疲劳极限和疲劳强度的区别。
19. 晶体中的结构缺陷按几何尺寸可分为哪几类?
20. 陶瓷材料中晶粒的大小与什么有关?工艺上如何控制晶粒尺寸(请列出三种途径)?
21. 经过计算可知1000℃下氢在面心立方铁中的扩散系数为=1.08×10-4cm2/s,同等条件下镍在面
心立方铁中的扩散系数为=4.27×10-11cm2
/s,
,请对这种差别进行解释。
22. 纤维增强复合材料的机制是什么?并说明增强纤维起到强化基体作用需要具备哪些条件。
23. 常用增强纤维有哪些?它们各自的性能特点是什么?
24. 碳钢与合金钢,又分为高碳、中碳与低碳钢,高合金、中合金及低合金钢。
那么碳钢是由哪些元素构成?合金钢中常用的元素是哪些?上述的高、中、低碳钢通常又是如何划分的?碳钢与合金钢在性能上有何特点?
25. 为什么合金钢比碳钢的力学性能好?热处理变形小?合金工具钢的耐磨性、热硬性比碳钢高?26. 铸铁与碳钢的主要区别是什么?力学性能方面各有何特点?
27. 何为复合材料?简述材料复合的目的。
是非题
1. 扩散的推动力是浓度梯度,所有扩散系统中,物质都是由高浓度处向低浓度处扩散。
2. 固溶体是在固态条件下,一种物质以原子尺寸溶解在另一种物质中形成的单相均匀的固体。
3. 金属、陶瓷、聚合物可以相互任意地组成复合材料,它们都可以作基本相,也都可以作增强相。
4. 复合材料为了获得高的强度,其纤维的弹性模量必须很高。
5. 玻璃的结构是硅氧四面体在空间组成不规则网络的结构。
6. 陶瓷材料的强度都很高。
立方氮化硼(BN)硬度与金刚石相近,是金刚石很好的代用品。
7. 聚合物由单体合成,聚合物的成分就是单体的成分;分子链由链节构成,分子链的结构和成分就是链节的结构和成分。
8. 分子量大的线型高聚物有玻璃态(或晶态)、高弹态和粘流态。
交联密度大的体型高聚物没有高弹性和粘流态。
9. 高聚物力学性能主要决定于其聚合度、结晶度和分子间力等。
10. ABS塑料是综合性能很好的工程材料。
11. 高聚物的结晶度增加,与链的运动有关的性能,如弹性、延伸率等则提高。
12. 铁素体与奥氏体的根本区别在于固溶度不同,前者小而后者大。
作图题
1.试利用Fe-O 相图分析纯铁在1000°C 氧化时氧化层内的不同组织与氧的浓度分布规律,画出示意图。
2. 画出具有下列Miller 指数的晶面和晶相:(1)立
方晶系(421),(1—23),(130),[211——
],[311];(2)六方晶系(211——
1),(11—
01),(321——
2),[211——
1],[12—
13]。