材料概论思考题2016
材料科学导论习题解答
材料科学导论习题解答材料科学导论作业第一章材料科学概论1.氧化铝既牢固又坚硬而且耐磨，为什么不用来制造榔头？[答]因为Al2O3的耐震性不佳，且脆性较高，不适合做榔头的材料。
2.将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：黄铜、氯化钠、环氧树脂、混凝土、镁合金、玻璃钢、沥青、碳化硅、铅-锡焊料、橡胶、纸杯[答]金属有黄铜、铅-锡焊料、镁合金。
陶瓷有氯化钠、碳化硅。
聚合物有环氧树脂、橡胶、沥青、纸杯。
复合材料有混凝土、玻璃钢。
3.下列用品选材时，哪些力学性能和物理性能具有特别重要性：汽车曲柄轴、电灯泡灯丝、剪刀、汽车挡风玻璃、电视机荧光屏[答]汽车曲柄轴的疲劳寿命最为重要。
电灯泡灯丝的熔点需高，其发光性能要强。
剪刀的刀刃的硬度要强。
汽车挡风玻璃的光的穿透性要强。
电视机荧光屏光学的颜色及其他穿透性各种光学特性极重要。
4. 什么是纳米材料？纳米材料有哪些效应？请举例说明。
[答]μm（10nm）的颗粒称为纳米材料纳米材料有以下效应：⑴小尺寸效应⑵表面效应⑶量子尺寸效应⑷宏观量子隧道效应举例略第二章原子结构1.原子序数为12的Mg有三个同位素：78.70%的Mg原子有12个中子，10.13%的Mg原子有13个中子，11.17%的Mg原子有14个中子，计算Mg的原子量。
[答]M = 0.7870×(12+12)+0.1013×(12+13)+0.1117×(12+14) = 24.3247 g/mol2.试计算原子N壳层内的最大电子数，若K、L、M和N壳层中所有的能级都被填满，试确定该原子的原子序数。
[答]N壳层内最大电子数为2×42 = 32。
但考虑能级交错：N壳层内刚刚达到最大电子数时的电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f14，该原子的原子数为70。
(本题目书上原解：N壳层中电子最多有2+6+10+14 = 32个，K、L、M、N壳层中电子共有2+8+18+32 = 60个，故原子序数为60。
智慧树知到《材料学概论》章节测试答案
智慧树知到《材料学概论》章节测试答案智慧树知到《材料学概论》章节测试答案绪论1、材料让我们成为人，而我们用语言赋予材料生命，这句话对吗? A:对B:错答案: 对2、材料与人类发展：“材料-时代”对吗？A:对B:错答案: 对3、“物质-有用的物品就是材料“这句话对吗？A:对B:错答案: 对4、材料学的基本思想是？A:尺度之上B:应用为王C:物质答案: 尺度之上,应用为王5、“材料是一种物质，但并不是所有的物质都是材料”这句话对吗？A:对B:错答案: 对第一章1、珠光体的含碳量是A:0.77%B:2.11%C:6.69%答案: 0.77%2、亚共析钢加热成奥氏体后冷却转变成A:珠光体+铁素体B:珠光体C:铁素体答案: 珠光体+铁素体3、将铁碳合金加热成奥氏体后在空气中冷却的热处理方式，称为A:回火B:退火C:淬火答案: 退火4、生铁、熟铁、钢的主要化学成分均为Fe，但他们之间的性能差别显著，主要原因是其中（）不同A:珠光体含量B:硬度C:含碳量答案: 含碳量5、金属中原子的排列方式A:面心立方B:体心立方C:秘排六方答案: 面心立方,体心立方,秘排六方第二章1、生产普通陶瓷的主要矿物原料是A:：石英、粘土、长石B:高岭土、碳酸盐C:粘土、石英、烧碱答案: ：石英、粘土、长石2、陶瓷坯料采用可塑成型的方法手工成型时，需要控制其含水量在（）范围之内，以保证坯体良好的塑形效果。
A:15~25%B:28~35%C:7~15%答案: 15~25%3、构成敏感陶瓷的主要物质属于（）类。
A:导体B:绝缘体C:半导体答案: 半导体。
《环境材料概论》复习参考资料(答案)
《环境材料概论》复习思考题1-1.简述材料在社会经济发展中的地位及其重要作用。
(看书用自己的话说说)答:1、材料是国民经济和社会发展的基础和先导,与能源、信息并列为现代高科技的三大支柱。
2、 16实际以来,人类经历了两次世界范围的产业革命,均离不开新材料的开发。
3、21世纪的经济仍然是建立在物质基础之上, 随着世界经济的快速发展和人类生活水平的提高,现代社会对材料及其产品的需求增长也更加迅猛。
1-2.用自己的理解给出生态环境材料的定义。
答:1、生态环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能,并在其制备、使用及废弃过程中对资源和能源消耗较少,对生态环境影响较小且再生利用率较高的一类材料。
(注意:环境、使用、经济三个性能)2、生态环境材料实质上是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料, 或者那些直接具有净化和修复环境等功能的材料。
1-3.生态环境材料的特征是什么?答:从材料本身性质来看,主要特征是:1、无毒无害、减少污染,包括避免温室效应和臭氧层破坏等。
2、全寿命过程对资源和能源消耗少。
3、可再生循环利用,容易回收。
4、材料的高使用效率等。
按照有关的研究报道和生态环境材料的要求,其特征有:1、节约能源;2、节约资源;3、可重复使用;4、可循环再生;5、结构可靠性;6、化学稳定性;7、生物安全性;8、有毒、有害替代;9、舒适性; 10、环境清洁、治理功能。
1-4.你认为那些材料属于生态环境材料?举例说明。
(举例之后还要简要说明一下) 答:比如:生态水泥、环保建材、降解树脂环境工程材料天然资源环境材料电磁波防护类材料电子功能材料领域的毒害元素替代材料1-5.画出传统材料和生态环境材料的材料—环境系统图并说明两者的区别与联系。
2-1.材料是如何分类的?研究材料的四要素是什么?答:根据材料的物理和化学属性分为:金属材料、非金属材料、有机高分子材料、复合材料; 研究材料的四要素是:组成、结构、加工工艺及性能与用途。
《环境材料概论》复习参考资料(含答案)
《环境材料概论》复习思考题1-1．简述材料在社会经济发展中的地位及其重要作用。
（看书用自己的话说说）答：1、材料是国民经济和社会发展的基础和先导，与能源、信息并列为现代高科技的三大支柱。
2、16实际以来，人类经历了两次世界范围的产业革命，均离不开新材料的开发。
3、21世纪的经济仍然是建立在物质基础之上，随着世界经济的快速发展和人类生活水平的提高，现代社会对材料及其产品的需求增长也更加迅猛。
1-2．用自己的理解给出生态环境材料的定义。
答：1、生态环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能，并在其制备、使用及废弃过程中对资源和能源消耗较少，对生态环境影响较小且再生利用率较高的一类材料。
（注意：环境、使用、经济三个性能）2、生态环境材料实质上是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料，或者那些直接具有净化和修复环境等功能的材料。
1-3．生态环境材料的特征是什么？答：从材料本身性质来看，主要特征是：1、无毒无害、减少污染，包括避免温室效应和臭氧层破坏等。
2、全寿命过程对资源和能源消耗少。
3、可再生循环利用，容易回收。
4、材料的高使用效率等。
按照有关的研究报道和生态环境材料的要求，其特征有：1、节约能源；2、节约资源；3、可重复使用；4、可循环再生；5、结构可靠性；6、化学稳定性；7、生物安全性；8、有毒、有害替代；9、舒适性；10、环境清洁、治理功能。
1-4．你认为那些材料属于生态环境材料？举例说明。
（举例之后还要简要说明一下）答：比如：生态水泥、环保建材、降解树脂环境工程材料天然资源环境材料电磁波防护类材料电子功能材料领域的毒害元素替代材料1-5．画出传统材料和生态环境材料的材料—环境系统图并说明两者的区别与联系。
2-1．材料是如何分类的？研究材料的四要素是什么？答：根据材料的物理和化学属性分为：金属材料、非金属材料、有机高分子材料、复合材料；研究材料的四要素是：组成、结构、加工工艺及性能与用途。
2016功能纺织材料思考题(1)(2021年整理精品文档)
2016功能纺织材料思考题(1)(可编辑修改word版)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2016功能纺织材料思考题(1)(可编辑修改word版)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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2016《功能纺织材料》思考题（1）1、功能纤维及功能纺织品、吸湿排汗纺织品、差别化纤维、异形纤维、中空纤维、高性能纤维、复合纤维、抗菌纤维、超细纤维、负离子纤维、抗菌纺织品、形状记忆纤维、抗紫外纤维2、功能纤维的分类及其在功能纺织品中的应用3、纤维差别化的主要方法和特点4、抗菌剂的种类？银系抗菌剂和纳米TiO2抗菌剂的作用原理?抗菌功能纺织品加工方法及其评价5、抗紫外剂的种类、抗紫外辐射纺织品的加工方法和抗紫外辐射纺织品的应用6、抗静电纤维的种类和抗静电纺织品的加工方法7、电磁屏蔽的机理？电磁屏蔽纺织品的制备方法8、制备防中子射线和X—射线纤维用添加剂的种类及其加工方法9、影响纤维亲水性的主要因素及其超吸水纤维的制备方法10、什么是高性能纤维?举例说明高性能纤维的种类2016《功能纺织材料》思考题（2）1、极限氧指数、阻燃纤维、等离子体处理、纳米技术、静电纺丝、纳米纤维2、什么叫等离子体？等离子体技术在纺织处理的应用3、影响纤维燃烧性的因素?纤维及织物的阻燃方法？4、拒水剂的种类及拒水等级的评定5、纳米技术及其在功能纺织品中的应用。
材料科学与工程复习思考题答案
第一章绪论1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？答：材料科学：表征和发现材料的基本属性（结构、性能）材料工程：研究材料的制备与加工技术，进行材料剪裁和设计2、为什么材料是人类赖以生存和发展的物质基础？3、为什么材料是科学技术进步的先导？答：先进材料是社会现代化的先导，科技发展—社会进步—材料是基础、是先导4、材料的制备技术或方法主要有哪些？答：从气态制备材料：物理气相沉积（PVD）化学气相沉积（CVD）从液态制备材料：铸造、注浆、注塑、熔融纺丝、凝胶注模、溶胶—凝胶、溶液沉淀、聚合、……从固态制备材料：固相合成、粉末冶金、陶瓷烧结5、材料的加工技术主要包括哪些内容？答：金属：煅造、退火、回火、淬火等热处理、车、刨、镗、磨等加工，焊接陶瓷：切割研磨、抛光、腐蚀、金属化等玻璃：钢化、刻蚀、抛光、吹拉加工等聚合物：热塑焊接、热塑加工等11、钢铁材料是如何分类的？其主要发展趋势？答：分类：铁、铁合金、非合金钢、低合金钢、合金钢、高合金钢，还可按用途、冶炼方法、材型、碳含量分类。
发展趋势：高洁净度，超细晶，高均匀性，微合金化12、有色金属材料分为哪些类别？各有何特点？答：黑色金属；重有色金属；轻有色金属；贵金属；稀有金属；放射性金属；半金属13、化工材料主要有哪些？答：天然高分子；半合成高分子；合成高分子；塑料；橡胶纤维；涂料；胶粘剂；功能高分子14、建筑材料有何特点？答：主要建材产品产量均为世界第一，是建材生产大国，但不是强国。
建材属于“三高一低”产品：高资耗、高能耗、高污染、低附加值。
15、电子信息材料主要有哪些？其发展特点？答：微电子材料、光电子材料、电子陶瓷、电池材料等，如各种半导体、芯片材料、基片材料、光刻材料、连线或引线、封装材料等。
发展特点与趋势：年年有更新，3~5年换代，5~8年性能提高一个数量级。
产业与国外差距5~10年，主要是原料基础差，装备水平较低，产业规模小，产品质量可靠性差。
材料概论思考题解
1.材料科学与工程的四个要素是什么？
答：组成，结构，合成与加工，性质/使用性能
2.什么是材料的化学组成？相的概念？材料相的组成？
•答：材料的化学组成：组成材料最基本、独立的物质，可为纯元素或稳定的化合物，以及其种类和数量；相：材料中具有同一化学成分并且结构相同的均匀部分称为相；组成材料的相的种类和数量称为相组成
1.合金元素与铁的作用：溶于铁形成固溶体。
影响铁的同素异晶转变；
固溶强化——使钢的室温强度提高。
2.合金元素与碳的作用
非碳化物形成元素：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B；
碳化物形成元素：Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Zr、Ti
合金渗碳体 合金碳化物
5.火法冶金、湿法冶金、电冶金的主要优缺点。
答：书上P180
4.简要介绍陶瓷的生产工艺步骤。
答：配料，成型，煅烧。书上P137
5.简述水泥的定义。胶凝材料的分类及各自有哪些特点？
答：定义：一种加入适量水后，能在空气中、水中硬化的，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。脱凝材料：能将散状材料或纤维材料胶结在一起，经物理、化学作用，由浆体硬化而成为坚固的人造石材的材料。分类：气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化；水硬性胶凝材料：能在水和空气中硬化
第五章 高分子材料
1.区分几个重要概念：高分子，单体，玻璃钢，合成纤维，无机高分子，加聚反应，缩聚反应
答：高分子：有结构单元通过共价键的形式通过聚合反应重复连接而成的链状化合物，高分子也称聚合物或是高聚物，英文都是polymer。单体：通过聚合反应能制备高分子化合物的物质称做单体。玻璃钢：以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称谓玻璃钢。合成纤维：以简单化合物为原料,通过聚合或缩聚反应制成成纤高分子物，再通过纺丝和后处理加工制成纤维。加聚反应：由不饱和低分子化合物相互加成或由环状化合物开环连接成大分子的反应。缩聚反应：由具有两个以上官能团的低分子化合物聚合成高分子化合物，同时析出某些小分子物质(如水、氨、醇、氯化氢等)的反应。
《材料科学与工程概论》复习思考题1剖析
《材料科学与工程概论》复习思考题一、名词解释1.磁化曲线：磁感应强度或磁化强度与外加磁场强度的关系曲线称为磁化曲线。
2.磁滞效应及磁化曲线：磁感应强度的变化总是落后于磁场强度的变化，这种效应称为磁滞效应。
由于磁滞效应的存在，磁化一周得到一个闭合回线，称为磁滞回线。
3.磁致伸缩：铁磁性物质在外磁场作用下，其尺寸伸长（或缩短），去掉外磁场后，其又恢复原来的长度，这种现象称为磁致伸缩现象（或效应）。
4. 硅酸盐材料：化学组成为硅酸盐类的材料称为硅酸盐材料，也称为无机非金属材料。
5. 水泥：水泥是一种粉末状的谁硬性胶凝材料，加入适量水拌合后成为塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬化，并可将砂、石、纤维和钢筋等材料牢固地念接起来，成为有较高强度的石状体，是建造高楼大厦、桥梁隧道、港口码头等工程的主要材料。
6. 复合材料：将两种或两种以上的单一材料复合可获得新的材料，这些新的材料保留了原有材料的优点，克服和弥补了各自的缺点，并显示出一些新的特性，这就是复合材料。
7. 合金：由一种金属跟另一种或几种金属或非金属所组成的具有金属特性的物质叫合金。
8. 晶体：由结晶物质构成的、其内部的构造质点(如原子、分子)呈平移周期性规律排列的固体。
长程有序，各向异性。
9. 晶粒：结晶物质在生长过程中，由于受到外界空间的限制，未能发育成具有规则形态的晶体，而只是结晶成颗粒状称晶粒。
10.晶界：结构相同而取向不同晶粒之间的界面。
在晶界面上，原子排列从一个取向过渡到另一个取向，故晶界处原子排列处于过渡状态。
晶粒与晶粒之间的接触界面叫做晶界。
11.高分子材料：由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料等。
12.二、填空题材料分为天然材料和人工材料两大类。
材料的电学性能包括电阻率和电导率以及超导电性等。
材料的磁学性能中按照物质对磁场反应的大小可分为顺磁性、抗磁性、铁磁性。
材料的热学性能包括热容、热导率、熔化热、热膨胀、熔沸点等性质。
材料概论-金属部分思考题0
一、名次解释1、能源材料：2、信息材料：3、结构材料：4、功能材料：5、碳素钢6、合金钢：7、调质钢：8、工具钢：9、铸铁：10、粉末冶金：11、灰口铸铁：12、蠕墨铸铁：13、球墨铸铁：二、填空1、从材料的使用性能考虑，将材料分为和两类。
2、我国河南安阳殷墟出土的商代晚期的司母戊鼎，是使用材料铸造的，主要是和的合金。
3、元素周期表中，有种元素是金属元素。
4、金属材料通常分为黑色金属和，其中有色金属主要指及其合金。
5、按化学成分分类，钢分为和。
6、按冶炼设备和方法的不同，工业用钢可分为、和。
7、根据冶炼时脱氧程度的不同，钢可分为、、。
8、按退火后的金相组织，钢可以分为钢、钢、和钢。
9、按正火后的金相组织，钢可以分为钢、钢、钢和钢。
10、低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量分别为、和。
11、强碳化物形成元素有、、、、等。
（举三例即可，中文名称或元素符合均得分。
）12、为了形成易切钢，常在钢中添加、铅、、磷等元素。
13、渗碳钢一般的热处理工艺都是在渗碳之后进行，然后进行低温回火，以达到“表硬里韧”的性能。
为了改善渗碳钢的淬透性，可加入、镍、、硼等元素。
14、大多数调质钢从碳含量上讲一般属于钢。
调质处理后，钢的组织为。
15、碳素弹簧钢的碳含量一般在之间，合金弹簧钢的含碳量一般在之间。
弹簧钢中加入Si、Mn、Cr、V等，主要作用是提高钢的和。
16、铬轴承钢中的含铬量以为宜，加入铬的主要目的是。
17、不锈钢中主要包含、和钛等合金元素。
按组织特征，不锈钢主要分为、奥氏体-铁素体型、、马氏体型和。
18、硬质合金是用作工具材料的粉末合金，它具有高的硬度、耐磨性和红硬性。
一般以、TiC、等熔点高、硬度高的难熔化合物为主体，加入一定量的钴做粘接剂，分为、、钨钛钽（铌）钴合金和四类。
19、超硬铝是系合金，是强度最高的一种合金。
20、工业纯铜具有玫瑰色，表面氧化后呈紫色，称为。
在工业纯铜中加入合金元素可提高其强度。
如，黄铜即是在工业纯铜中主要加入元素，锡青铜即是主要加入。
材料概论思考题
1、什么是材料？如何进行分类？答：材料是人类社会所能接受的，可经济地用于制造生活和生产中使用的物品、器件、构件、机器和其他产品的物质。
是人类赖以生存和发展的物质基础。
（1）按凝聚状态分：气态材料、液态材料和固态材料，其中固态材料按存在状态分为单晶材料、多晶材料和非晶材料。
（2）按用途和使用领域分：建筑工程材料、机械工程材料、核材料、信息材料、电子材料、能源材料、生物材料、包装材料、电工电器材料、医用材料等。
（3）从科学意义和实用意义综合考虑按工程材料的化学组成、结合键的特点分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。
2、什么是材料科学？材料科学与工程的四要素是什么？答：（1）材料科学指研究各种材料的组成、结构制备加工工艺与性能之间关系的科学。
（2）指材料的组成与结构、合成与生产过程、性质、使用效能。
3、材料性能的定义是什么？答：指材料对外部刺激的反应或抵抗。
4、什么是材料的组织组成？什么是材料的结构？答：（1）材料的组织指人用肉眼观察到的或借助放大镜、显微镜观察到的相的形态、分布的图像。
而材料的组织组成就是指所看到的组织的构成方式。
（2）指材料的组元及其排列方式和运动方式，包含形貌、化学成分、相组成、晶体结构和缺陷等内涵。
5、“材料设计”构想始于50年代，80年代后实现“材料设计”的条件渐趋成熟。
表现在哪三个方面？答：（1）、固体物理、量子化学、统计力学与计算预报新材料的组分结构与性能大发展为材料微观结构设计提供了理论基础。
（2）、现代计算机的速度、容量和易操作性空前提高，使数据计算和数据分析简化。
（3）、科学测试仪器的进步提高了测量水平，提供了丰富的实验数据，以及合成加工性技术的涌现为理论设计提供了条件。
6、何谓粉末烧结？影响烧结的因素有哪些?答：（1）粉末烧结指金属粉末或粉末压坯，在加热到低于主要成分熔点的温度，由于颗粒之间发生粘结等物理化学作用，得到所要求的强度和特性的材料或制品的工艺过程。
材料物理思考题2016最终版(北京化工大学四位男生吐血整理)
1、 重要名词：晶体缺陷：将晶体中偏离理想的完整结构的区域称为晶体缺陷。 化学缺陷：是指由局部的成分与基体不同导致的缺陷。 点阵缺陷：是指原子排列处于几何上的混乱状态，而与构成晶体的元素无关的晶体缺陷。 点缺陷：是指在 x、y、z 方向的尺寸都很小（相当于原子尺寸）的点阵缺陷，也称为零维缺陷。 线缺陷：是指在两个方向上尺寸都很小，另一个方向上相对很长的点阵缺陷，也称一维缺陷。 面缺陷：是指在两个方向上尺寸很大，另一个方向上尺寸很小的点阵缺陷，也称二维缺陷。 空位：空位是指由于原子迁移到点阵中其他位置形成的空结点。 间隙原子：是指处于点阵中间隙位置的原子。 空位形成能：单个空位形成所需的能量，通常用 Ef 表示。 辐照损伤：是点缺陷影响晶体性能ห้องสมุดไป่ตู้另一种形式，其含义为电子、中子、质子、α粒子等高能粒子照射 材料，在材料中导入大量空位和间隙原子，引起的材料损伤。
电子化合物：是在特定电子浓度下形成的化合物。电子浓度定义为合金中价电子数目 e 与原子数目 a 的比
值。
e A(100 x) Bx
a
100
间隙相和间隙化合物：是指过渡金属与 H、B、C、N 等非金属小原子形成的化合物。 超结构（超点阵，有序固溶体）：是指在一定温度下，成分接近于一定原子比的短程有序的固溶体可能转
材料物理思考题 2016
(考试范围不限于此思考题)
第 1 章 材料的晶态结构
1、 重要名词：晶体:原子（或分子）在三维空间作有规则的周期性重复排列的材料称为晶体。 非晶体：如果材料中的原子（或分子）不规则地排列则称为非晶体。 准晶体：准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的有序结构。 （晶体、非晶体、准晶体结构的区别可从其原子排列的旋转对称性来说明。晶体可看成是相同的单胞按 同样的规则堆垛形成；非晶体是长程无序的无单胞，也没有原子排列的对称性；准晶体是不同的单胞或 形状相同取向不同的单胞按一定的规则周期性地重复堆垛形成，是介于晶体和非晶体之间的长程有序结 构。） 点阵（晶格）：将周围环境相同，彼此等同的原子、分子或原子群、分子群的中心抽象为规则排列于空间 的无数个几何点，这种几何点的空间排列称为空间点阵，简称点阵。 晶胞：在点阵中取出一个具有代表性的基本单元作为点阵的组成单元，称为晶胞。 点阵常数（晶格常数，晶格参数）：a,b,c;α，β，γ。 晶系：晶体根据其在晶体理想外形或综合宏观物理性质中呈现的特征对称元素可划分为立方、六方、三 方、四方、正交、单斜、三斜等 7 类，是为 7 个晶系。 布拉菲点阵：按“每个阵点周围环境相同”的要求，空间点阵只能有 14 种形式，称为布拉菲点阵，它们 分别是：简单三斜、简单单斜、底心单斜、简单正交、底心正交、体心正交、面心正交、简单六方、菱 形（三角）、简单四方、体心四方、简单立方、体心立方、面心立方。 晶向指数：[uvw] 晶面指数：（hkl）或{hkl} 面心立方：（1）晶胞内原子数：4；（2）点阵常数：a；（3）配位数和致密度：12、74%。 体心立方：（1）晶胞内原子数：2；（2）点阵常数：a；（3）配位数和致密度：8、68%。 密排六方：（1）晶胞内原子数：6；（2）点阵常数：a、c、c/a=1.633；（3）配位数和致密度：6（6+6）、 74%。 同素异构现象（多晶型性）： 合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属，经熔炼、烧结或其他方法组合而成的具有金属特性的 物质。 固溶体：两种或多种元素混合所形成的单一结构的结晶相，其结构与某一组成元素相同。 间隙式固溶体：也称为填隙固溶体，是指溶质原子处于溶剂结构中的间隙位置形成的固溶体。
复合材料总思考题及参考答案修订稿
复合材料总思考题及参考答案集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-复合材料概论总思考题一．复合材料总论1.什么是复合材料复合材料的主要特点是什么①复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。
②1）组元之间存在着明显的界面；2）优良特殊性能；3）可设计性；4)材料和结构的统一2.复合材料的基本性能（优点）是什么？——请简答6个要点（1）比强度，比模量高（2）良好的高温性能（3）良好的尺寸稳定性（4）良好的化学稳定性（5）良好的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性（6）良好的功能性能3.复合材料是如何命名的如何表述举例说明。
4种命名途径①根据增强材料和基体材料的名称来命名，如碳纤维环氧树脂复合材料②(1) 强调基体：酚醛树脂基复合材料（2）强调增强体：碳纤维复合材料（3）基体与增强体并用：碳纤维增强环氧树脂复合材料（4）俗称：玻璃钢4.常用不同种类的复合材料(PMC，MMC，CMC)各有何主要性能特点？5.复合材料在结构设计过程中的结构层次分几类，各表示什么在结构设计过程中的设计层次如何，各包括哪些内容 3个层次答：1、一次结构：由集体和增强材料复合而成的单层材料，其力学性能决定于组分材料的力学性能、相几何和界面区的性能；二次结构：由单层材料层复合而成的层合体，其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何三次结构：指通常所说的工程结构或产品结构，其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。
2、①单层材料设计：包括正确选择增强材料、基体材料及其配比，该层次决定单层板的性能；②铺层设计：包括对铺层材料的铺层方案作出合理安排，该层次决定层合板的性能；③结构设计：最后确定产品结构的形状和尺寸。
6.试分析复合材料的应用及发展。
答：①20世纪40年代，玻璃纤维和合成树脂大量商品化生产以后，纤维复合材料发展成为具有工程意义的材料。
至60年代，在技术上臻于成熟，在许多领域开始取代金属材料。
思考题
一、材料科学的重要性？1．材料是生活、生产的物质基础,新材料往往是现代科学技术的物质基础。
2．新材料是工业产品升级换代的的关键。
3．新材料是克服能源短缺的重要途径之一。
二、列举几种新兴的金属材料？（名称、特点、用途）1.金属塑料集塑料和金属特点于一身的新型材料———“金属塑料”。
长期以来，在国际科学界，如何让金属材料具有塑料的玻璃形成能力一直是一个焦点问题。
由我国科学家研制的“金属塑料”，结合了金属与塑料的部分特性，在开水中就可以像橡皮泥一样，很容易进行变形处理。
当温度降到室温，它又恢复了一般金属玻璃所具有的优良性能。
这种“金属塑料”在很多领域都具有重大的应用和研究价值，可作为纳米、微米加工和复写的优良材料，将来可使汽车部件像塑料一样便宜。
2.金属陶瓷金属陶瓷的性能：金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，它密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。
另外，在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热性能很差的陶瓷涂层，也能防止金属或合金在高温下氧化或腐蚀。
金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性。
金属陶瓷的用途：金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等地方。
3.生物钢生物钢指的是羊奶钢，也指牛奶钢。
由转基因羊奶纤维织出的布，比防弹衣的强度还大十几倍。
这种超强坚韧的物质，是阻挡枪弹射击的理想材料，也可以用来制造坦克、飞机与装甲车，以及作为军事建筑物的理想“防弹衣”。
“生物钢”，不仅有钢铁的强度，而且还可以生物降解，不会带来环境污染，可替代引起白色污染的高强度包装塑料和商业用渔网，以及用于医学方面的手术线或人造肌肤。
4.储氢合金一种新型合金，一定条件下能吸收氢气，一定条件能放出氢气：循环寿命生能优异，并可被用于大型电池，尤其是电动车辆、混合动力电动车辆、高功率应用等等。
储氢合金储氢本领却比氢气瓶的本领很多，因为它能像海绵吸水一样把钢瓶内的氢气全部吸尽。
材料科学概论课后习题及答案
一、填空题：1.原子间的键合可分为化学键和物理键两大类。
其中化学键包括离子键、金属键和共价键。
2.铁碳合金可按含碳量来分类，含碳量低于2.11%的为碳钢（含碳量低于0.0218&的为工业纯铁），含碳量大于2.11%的为铸铁。
3.以锌为唯一的或主要的合金元素的铜合金称为黄铜。
4.传统上，陶瓷的概念是指所有以黏土为主要原料与其他天然矿物质原料经过粉碎加工、成型、煅烧等过程而制成的各种制品。
5.按照陶瓷坯体结构不同和坯体致密度不同，把陶瓷制品分为两大类陶器和瓷器。
6.陶瓷的微观结构是指晶体结构类型、对称性、晶格常数、原子排列情况及晶格缺陷等，分析京都可达数挨。
7.陶瓷的显微结构是指在光学显微镜（如金相显微镜、体式显微镜等）或是电子显微镜（SEM/TEM）下观察到的陶瓷内部的组织结构，也就是陶瓷的各种组成（晶相、玻璃相、气相）的形状、大小、种类、数量、分布及晶界状态、宽度等，观察范围为微米数量级。
8.高聚物的静态粘弹性行为表现有蠕变、应力松弛。
9.聚合物在溶液中通常呈无规线团构象，在晶体中呈锯齿形或螺旋形。
10.制作碳纤维的五个阶段分别是拉丝、牵伸、稳定、碳化和石墨化。
11.复合材料通常有三种分类法，分别是增强材料、基体材料、纤维材料。
12.所谓纳米材料，从狭义上说，是有关原子团簇、纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜、纳米碳管和纳米固体材料的总称。
从广义上说，纳米材料是指晶粒或晶界等显微构造等达到纳米尺寸（<100nm）的材料。
13.信息材料是指与信息技术相关，用于信息收集、储存、处理、传输和显示的各类功能材料。
二、名称解释：1.加工硬化：金属随变形程度的增大，强度和硬度上升而塑性和韧性下降的现象。
2.热处理：p673.白口铸铁：p814.玻璃相：p1275.晶体相：p1266.气相：p1287.结构陶瓷：p117 8.功能陶瓷：p118 9.球晶：p164 10.取向：高分子链在特定的情况下，沿特定方向的择优平行排列，聚合物呈各向异性特征。
材料概论思考题-2016
材料概论思考题（1）何谓材料？材料的三个判据的内涵是什么？材料是人类社会所能够接受的、可经济地用于制成生活和生产中的那些有用的物品、器件、构件、机器和其它产品的物质。
“人类社会所能够接受的”：反映了资源、能源、环保的考虑要求，是一种战略性的判据；“可经济地”：反映了经济性指标，与经济效益和社会效益有关，是一项重要的经济指标；“制造有用物件”：反映了材料所应该具备的的各种性能要求，是一项质量判据。
答案要点：材料的三个判据是指：（1）“人类社会所能够接受的”（2）“可经济地”（3）“制造有用物件”，要详细解释其内涵。
（2）举例说明现代生活中玻璃材料的应用领域，并根据自己掌握的知识点做简单分析说明（应用原理或利用了玻璃的那些性能等）。
Low-E玻璃也称低辐射玻璃，Low-E是英文Low-Emissivity的简称。
是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。
1.优异的热性能外门窗玻璃的热损失是建筑物能耗的主要部分。
玻璃内表面的传热以辐射为主，这意味着要从改变玻璃的性能来减少热能的损失，最有效的方法是抑制其内表面的辐射。
普通浮法玻璃的辐射率高，当镀上一层以银为基础的低辐射薄膜后，其辐射率可降低。
因此，用Low-E玻璃制造建筑物门窗，可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递，达到理想的节能效果。
室内热量损失的降低所带来的另一个显著效益是环保。
寒冷季节，因建筑物采暖所造成的CO2、SO2等有害气体的排放是重要的污染源。
如果使用Low-E玻璃，由于热损失的降低，可大幅减少因采暖所消耗的燃料，从而减少有害气体的排放。
2.良好的光学性能Low-E玻璃对太阳光中可见光有高的透射比，可达80%以上，而反射比则很低，这使其与传统的镀膜玻璃相比，光学性能大为改观。
从室外观看，外观更透明、清晰，即保证了建筑物良好的采光，又避免了以往大面积玻璃幕墙、中空玻璃门窗光反射所造成的光污染现象，营造出更为柔和、舒适的光环境。
材料概论的课后练习题及答案
材料概论的课后练习题及答案1.人类使用材料的历史经历了哪些时代？答：人类使用材料的历史经历了石器时代、青铜器时代、铁器时代、水泥时代、钢时代、硅时代、新材料时代。
2.材料的化学(键)分类和使用性能分类？答：材料的化学(键)分类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。
材料的使用性能分类：结构材料、功能材料。
3.什么是材料科学、材料工程、材料科学与工程？答：材料科学：一门以固体材料为研究对象，以固体物理、固体化学、热力学、动力学、量子力学、冶金、化工为理论基础的边缘交叉基础应用学科，是运用电子显微镜、X射线衍射、热谱、电子离子探针等各种精密仪器和技术，探讨材料的组成、结构、制备工艺和加工使用过程与其机械、物理、化学性能之间的规律的一门基础应用学科。
材料工程：运用材料科学的理论知识和经验知识，为满足各种特定需要而发展、制备和改进各种材料的工艺技术。
材料科学与工程：研究材料的组成与结构、合成与制备(工艺)、性能、使用效能(用途)四者之间相互关系和规律的一门科学。
4.简述无机非金属材料及其特点？答：无机非金属材料是一种或多种非金属元素(如O、C、N等，通常为O)的化合物，主要为金属氧化物和金属非氧化物，不含C-H-O 链。
无机非金属材料的特点：①组成：一种或多种非金属元素(如O、C、N等，通常为O)的化合物。
②结构：结合键主要为离子键、共价键或离子－共价混合键。
③性能：高熔点、高强度、耐磨损、高硬度、耐腐蚀和抗氧化的基本属性，宽广的导电性、导热性和透光性以及良好的铁电性、铁磁性和压电性，很差的延展性及耐冲击性。
④合成与制备(艺)：(暂忽略)。
⑤使用效能(应用)：(暂忽略)。
作业21.从CaO-SiO2二元相图分析矿物组成与化学组成、工艺条件的关系？答：①CaO-SiO2二元相图。
②矿物组成与化学组成的关系：在870-1125℃之间，随着SiO2质量分数的降低，CaO质量分数的提高，所形成的矿物组成依次为α磷石英，α磷石英+β-CS，β-CS，β-CS+C2S，C2S，C2S+C3S，C3S，C3S+CaO，CaO。
工程材料复习思考题及答案.doc
复习思考题及答案一、名词解释1.结晶：液态金属由液态向固态转变的过程。
2.滑移：晶体中产生原子层与原子层之间的相对位移。
3.马氏体：一种含碳过饱和的a固溶体。
4.等温淬火：将奥氏体化后的工件淬入小于上贝氏体转变温度的盐浴中（一般在下贝氏体转变温度范围内等温）较长时间保温使其获得贝氏体组织，然后再空冷的淬火工艺。
5.热加工：金属材料在高温下进行塑性变形时，其加工硬化作用能被变形过程中所发生的动态软化过程如动态回复和动态再结晶等所抵消，从而获得近乎稳定的流变应力。
这种塑性变形就是热加工。
或者凡是加工温度大于金属再结晶温度的金属塑性加工，都称为热加工。
6•临界冷却速度：保证奥氏体在连续冷却过程中不发生分解而全部过冷到马氏体区的最小冷却速度。
7.同素异构转变：金属的晶体结构随着温度的变化而变化的现象称为同素异构转变。
8.淬透性：指钢在淬火时获得马氏体的能力。
它是钢材本身固有的一个属性。
9.断裂韧性：材料抵抗裂纹扩展的能力就是断裂韧性。
10.晶界：晶粒与晶粒之间的交界面，就是晶界。
11.枝晶偏析：在一个晶粒内化学成分不均匀的现象就称为晶内偏析，又叫枝晶偏析或微观偏析。
12.奥氏体：是碳在丫-Fe中的间隙固溶体，它又叫A或丫固溶体。
13.退火：将金属及其合金加热、保温和加热炉内缓慢冷却，使其组织结构达到或接近达到平衡状态的热处理工艺就称为退火。
14.回火：是将淬火后的工件再重新加热到A1点以下某一温度、保温、然后冷却的热处理工艺。
16.再结晶：是指经冷塑性变形的金属在加热时，通过再结晶晶核的形成及其随后的长大、最终形成无畸变的新的晶粒的过程。
17.时效：淬火后的铝合金随时间延长而发生强化的现象就是时效强化或时效硬化。
二、填空题1.钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越（右），临界冷却速度越（小或低）。
2•典型铸锭结构的三个晶区分别为（表面细晶粒层）、（柱状晶粒层）和（中心粗大等轴晶粒层）。
3•物质在固态下晶体结构随温度发生变化的现象称为（同素异构转变）。
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主要原理可以根据案例进行解释：光的吸收或通过、玻璃的通性等来解释)
(３)分析讨论材料与社会可持续发展的辩证关系
从材料的制备原料的来源，资源的消耗、固废利用、人类社会和谐发展等方面阐述。
(4)为什么说材料学科是一门基础性、应用性和实践性很强的基础应用学科?
⑥制备超细晶或纳米材料。降低热导率非常有效的方式之一是晶界散射,所以制备亚微米或纳米晶粒尺寸材料可以降低热导率,从而可以提高材料的热电性能。
⑦采用异质结构材料（超晶格材料或梯度热电材料)。如Bi２Te3/Sb2Tｅ３超晶格材料在室温时的ZmT＝2.4。所以，这类材料具有潜在的巨大优势。
(7）热电能源转换典型用于哪些方面应用?
ZT=ａ2*σ*T／k如上式,ＺT值主要由三个参数来表征，要求具有高的Seebeｃk系数(a）和电导率（σ)、低的热导率（k).。这三个参数都与材料的能带结构相关,相互牵制。从而,积极寻找三者平衡,开拓科学视野寻找新体系，新方法,新的理论思路,并积极获取实验反馈是使热电优值不断提高的途径。
(6)通常有哪些途径可以提高材料的热电性能?
材料概论思考题－２016
———————————————————————————————— 作者:
———————————————————————————————— 个判据的内涵是什么？
材料是指人类社会可接受而又能经济地用以制造生活和生产所需的物品、器件、构件、机器和其他产品的物质。
科学家们一直在努力将热电转换技术应用于新型环保型汽车，利用汽车尾气的废热以及发动机的余热进行热电发电,为汽车提供辅助电源。另外,也可以将热电致冷技术应用在汽车座椅的温控(图4)以及汽车辅助空调等。
利用热电转换技术,一枚硬币大小的放射性同位素热源就能够提供长达二十年以上的连续不断的电能,这是其它任何一种能源技术所不能比拟的。美国登月计划中“阿波罗”17号飞船就是使用了热电转换技术提供的电源从月球表面向地球成功地传送了数据．
热电转换技术是基于热电材料的效应来实现热能与电能在固体状态下直接相互转换的一项技术，它可以将热能(包括地热、风能、太阳能和工业余热等）转换成电能。
目前，热电转换技术主要是应用在一些高技术领域，比如通信技术中光纤接口处的精确温控就是利用了热电致冷技术;微波通信技术中处于极地、沙漠、森林等无人地区的微波中继站的电源多数使用了热电发电技术。此外,诸如垃圾焚烧余热、炼钢厂的废热发电的研究也正在开展,并且有了一些应用，相信在不久的将来就能大规模地投入使用。
④采用单胞中含有较大原子数的高对称性复杂晶体结构材料，这种结构对声子的散射能力较强，且具有较大的简并度。可以通过不同材料间形成固溶体或掺杂的办法使材料的晶体结构更复杂，就可以在获得最佳载流子浓度的同时增加点缺陷来对声于散射,进一步降低热导率。
⑤采用平均原子量较大的化合物,因为较大的原子质量可以降低原子的振动频率,从而降低声子热导率。如Bi2Te3基和PｂＴe基半导体热电材料。
PTC元件在应用时,只要在两个片端加上交流或直流电源，就可以获得额定的发热温度。
①PＴC恒温型电熨斗中的电热元件为ＰＴC元件它是由10片PＴC元件并联组成。由于采用了PＴC电热元件;该电熨斗突出优点是：利用ＰTC元件特性。使电热元件本身有自动调温控制功能:由于PTC元件的阻值仅与温度有关，故受电源电压波动的影响小;使用安全可靠，工作寿命长。
①采用重费米子半导体材料。因为:这种材料的有效质量比普通的半导体材料更大。
②制备电负性差异较小的化合物材料。材料的电负性差异越小,其迁移率与有效质量之积一般也越大,因此可望具有较高的热电优值。
③制备晶体结构中具有较大孔隙的热电材料，并填入质量较大尺寸合适的原子于孔隙中,由于原子在孔隙内可以振动，从而提高材料对声子散射的能力,使晶格热导率明显降低。
材料的三个判据是指:(1）“人类社会所能够接受的”（２)“可经济地”(3）“制造有用物件”,要详细解释其内涵。
战略判据:要求材料是为人类社会可接受的，涉及资源、能源、环保等；
经济判据：要求经济效益、社会效益；
质量判据:旨在制造有用器件，涉及工艺及使用性能等。
上列三个战略判据可以是伦理的、法律的，有时可转化为经济的。（１）“物美价廉”,它们分别对应于质量和经济判据。
(2）对于信息技术、物理场的附加、工艺流程的改造、自动控制等的高新技术的应用,都应有反复的综合的技术和经济评价，以便抉择。
(3)“循环经济”则体现了材料的经济判据和战略判据。
重要意义：上列三个判据是判断物质是否属于材料的根本依据。
(2）举例说明现代生活中玻璃材料的应用领域，并根据自己掌握的知识点做简单分析说明（应用原理或利用了玻璃的那些性能等）。
②PTC自动恒温式电饭锅由于用ＰTC元件替代了自动恒温式电饭锅中的双金属恒温控制开关。运用PTC元件的正温度系数特性来控制电饭锅保温过程中流过加热器的电流,较方便地实现了电饭锅的恒温控制。该电饭锅的突出特点就是恒温控制精度高。使用寿命较长
（１０)什么是混凝土?
混凝土，简称为“砼（ｔóng)”：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,它广泛应用于土木工程。
(８)功能陶瓷都有哪些类别？（提示:按照功能分:半导体陶瓷、电介质陶瓷、光学陶瓷)
（9)试简述一种功能陶瓷(半导体陶瓷、电介质陶瓷、光学陶瓷)器件的基本原理和应用？
PTC是一种具有正温度系数的半导体陶瓷元件。其主要代表材料有钛酸钡系列。
它是有机化合物。经模压、高温烧结而制作成各种形状与规格的发热元件。
学科的基础性：与数学、化学、物理、力学、生物等基础学科密切相关；
学科的应用性：社会时代的发展与材料学科密切相关;
学科的实践性：材料学科是一门实验性科学，创新型人才培养的重要突破口、切入点。
(5)材料的热电性能(ZT)由哪些性质决定，表达式如何，各自的物理意义是什么?
热电材料是一种功能材料，具有交叉耦合的热电输送性质，可以实现在固体状态下热能和电能的直接相互转换，