材料科學(xué)與工程導(dǎo)論試題

1、-可編輯修改-第二章 材料科學(xué)與工程的四個基本要素作業(yè)一第一部分 填空題（1010 個空共 1010 分，每空一分）1.1.材料科學(xué)與工程有四個基本要素，它們分別是：使用性能、材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與成份和 合成與加工。2.2.材料性質(zhì)的表述包括力學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。3.3.強度可以用彈性極限、屈服強度和比例界限等來表征。4.4.三類主要的材料力學(xué)失效形式分別是：斷裂損和腐蝕。5.5.材料的結(jié)構(gòu)包括鍵合結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和組織結(jié)構(gòu)。6.6.晶體結(jié)構(gòu)有三種形式，它們分別是：晶體、非晶體和準(zhǔn)晶體。7.7.化學(xué)分析、物理分析和譜學(xué)分析是材料成分分析的三種基本方法。& 材料的強韌化手段主要有固溶

2、強化、加工強化、彌散強化、第二相強化和相變增韌。第二部分 判斷題（1010 題共 2020 分，每題 2 2 分）1.1.材料性質(zhì)是功能特性和效用的描述符，是材料對電 磁. .光. .熱 機械載荷的反應(yīng)。2.2.疲勞強度材料抵抗交變應(yīng)力作用下斷裂破壞的能力。（V）3.3.硬度是指材料在表面上的大體積內(nèi)抵抗變形或破裂的能力。（錯）4 4 .性能是包括材料在內(nèi)的整個系統(tǒng)特征的體現(xiàn)；性質(zhì)則是材料本身特征的體現(xiàn)。5.5.晶體是指原子排列短程有序，有周期。（錯）6.6.材料的熱處理是指通過一定的加熱、保溫、冷卻工藝過程，來改變材料的相組成情況， 達到改變材料性能的方法。（V）(V)(V)-可編輯修改-7

3、.7.材料表面工程包括表面改性和表面保護兩個方面。（錯）& & 材料復(fù)合的過程就是材料制備、改性、加工的統(tǒng)一過程。（V）-可編輯修改-9.9.材料合成與加工過程是在一個不限定的空間，在給定的條件下進行的。（錯）10.10.材料中裂紋的形成和擴展的研究是微觀斷裂力學(xué)的核心問題。（V）第三部分簡答題（4 4 題共 4040 分，每題 1010 分）1 1 .材料性能的定義是什么？答：在某種環(huán)境或條件作用下，為描述材料的行為或結(jié)果，按 照特定的規(guī)范所獲得的表征參量。2.2.金屬材料的尺寸減小到一定值時，材料的工程強度值不再恒定，而是迅速增大，原因有哪兩點？答：1 1）按統(tǒng)計學(xué)原理計算

4、單位面積上的位錯缺陷數(shù)目，由于截面減小而不能 滿足大樣本空間時，這個數(shù)值不再恒定；2 2 ）晶體結(jié)構(gòu)越來越接近無缺陷理想晶體，強度值也就越接近于理論強度值。3.3.流變成型包括哪幾個方面？答：金屬的半固態(tài)成型、 高分子材料的熔融成型、陶瓷泥料、漿料成型和玻璃的熔融澆注。4.4.材料改性的目的和內(nèi)容是什么？答：目的：通過改變材料的成分、組織與結(jié)構(gòu)來改變材料的性能。內(nèi)容：1. .材料的“合金化” 2 2 . .材料的熱處理第四部分 論述題（2 2 題共 3030 分，每題 1515 分）1 1 .材料的成分和結(jié)構(gòu)主要的測試手段有哪些？它們使用于哪些范圍？答:檢測儀器分辨率體視顯微鏡mm毫米）-口m

5、（微米）光學(xué)顯微鏡口m（微米）-可編輯修改-2.2.加工與合成的定義和主要內(nèi)容是什么？以及它們的關(guān)系是什么？發(fā)展方向是什么?答：“合成”與“加工”是指建立原子、分子和分子團的新排列，在所有尺度上（從原 子尺寸到宏觀尺度）對結(jié)構(gòu)的控制，以及高效而有競爭力地制造材料與元件的演化過程 合成是指把各種原子或分子結(jié)合起來制成材料所采用的各種化學(xué)方法和物理方向。加工可以同樣的方式使用，還可以指較大尺度上的改變，包括材料制造。提高材料合成 與加工的技術(shù)水平是我們的最重要的課題。電子掃描顯微透射電鏡場離子顯微鏡微米-納米（nm）達0.7nm觀察到原子排列面，達0.2 nm形貌觀察0.2-0.3nm隧道掃描顯微

6、鏡觀察到原子結(jié)構(gòu)0.05-0.2 nm-可編輯修改-作業(yè)二第一部分 填空題（1010 題共 1010 分，每題 1 1 分）1.1.材料的物理性質(zhì)表述為電學(xué)性質(zhì)、磁學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)。2.2.材料的硬度表征為布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等。3.3.材料的化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)為催化性質(zhì)和防化性質(zhì)。4.4.冶金過程、熔煉與凝固、粉末燒結(jié)和高分子聚合是四種主要的材料制備方法。5.5.如果按材料的流變特性來分析，則材料的成型方法可分為三種：液態(tài)成型、塑變成型和 流變成型。6.6.金屬材料的改性包括材料的合金化以及材料的熱處理7.7.典型熱處理工藝有淬火、退火、回火和正火。第二部分選擇題（5 5 題

7、共 1010 分，每題 2 2 分）1.分析材料的相組成你會選取何種測試手段（ B B）A A 掃描電鏡B B 透射電鏡C C 紅外吸收光譜2.分析各相之間的位相關(guān)系選取何種測試手段（B B）A A 紅外吸收光譜B B X X 射線衍射C C 掃描電鏡3.進行斷口形貌觀察最好用何種儀器（ A A）A A 掃描電鏡B B 透射電鏡C C X X 射線衍射 D D 紅外吸收光譜4.觀察原子結(jié)構(gòu)采用何種儀器（E）A A 光學(xué)顯微鏡 B B 隧道掃描線微鏡C C 掃描電鏡 D D 紅外吸收光譜5.下列儀器中分辨率最高的是（C）A A 體式顯微鏡 B B 光學(xué)顯微鏡 C C 隧道掃描線微鏡D D 電子掃

8、描顯微鏡第三部分 判斷題（1010 題共 1010 分，每題 1 1 分）-可編輯修改-1.1.材料性能是隨著外因的變化而不斷變化， 是個漸變過程，在這個過程中發(fā)生量變的積累,而性質(zhì)保持質(zhì)的相對穩(wěn)定性；當(dāng)量變達到一個“度”時，將發(fā)生質(zhì)變，材料的性質(zhì)發(fā)生根本的變化。（V）2.2.疲勞強度是材料抵抗交變應(yīng)力作用下斷裂破壞的能力。（V）3.3.韌性指材料從塑性變形到斷裂全過程中吸收的能量。（錯）4.4.在材料使用性能（產(chǎn)品）設(shè)計的同時，力求改變傳統(tǒng)的研究及設(shè)計路線，將材料性質(zhì)同時考慮進去，采取并行設(shè)計的方法。（V）5.5.準(zhǔn)晶體的特點是原子排列長程有序，有周期。（錯）6.6.現(xiàn)代材料科學(xué)家對材料成分

9、、結(jié)構(gòu)的認識是由分析、檢測實現(xiàn)的。（V）7.7.熱處理是指通過一定的加熱、保溫、冷卻工藝過程，來改變材料的組織組成的情況，達到改變材料性能的方法。（錯）& 淬火通過快速冷卻，獲得遠離平衡態(tài)的不穩(wěn)定組織，達到強化材料的目的。（V）9 9.正火是在奧氏體狀態(tài)下，空氣或保護氣體冷卻獲得珠光體均勻組織，提高強度，降低韌性。（錯）1010 材料表面工程有：表面改性、表面防護和薄膜技術(shù)。（V）第四部分 簡答題（4 4 題共 4040 分，每題 1010 分）1 1.從事材料工程的人們?yōu)槭裁幢仨氉⒅夭牧闲阅軘?shù)據(jù)庫。答：材料性能數(shù)據(jù)庫是材料選擇的先決條件；材料性能數(shù)據(jù)庫是實現(xiàn)計算機輔助選材（CAMSC

10、AMS ）、計算機輔助設(shè)計（CADCAD ）、計算機輔助制造（CAMCAM ）的基礎(chǔ)-可編輯修改-2 2 什么是材料的組織組成。答：組成材料的不同物質(zhì)表示出的某種形態(tài)特征3.3.“材料設(shè)計”構(gòu)想始于 5050 年代，8080 年代后實現(xiàn)“材料設(shè)計”的條件漸趨成熟。表現(xiàn)在-可編輯修改-哪三個方面。答：1 1 ）基礎(chǔ)理論的形成和發(fā)展2 2）計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展3 3）合成與加工新技術(shù)的涌現(xiàn)4 4 新型材料設(shè)計的內(nèi)容。成分結(jié)構(gòu)設(shè)計性質(zhì)性能預(yù)測合成加工過程的控制與優(yōu)化第五部分論述題（2 2 題共 3030 分，每題 1515 分）1 1 材料科學(xué)與工程的四要素是什么，它們之間的關(guān)系如何？a） 使用性能

11、b） 材料的性質(zhì)c） 結(jié)構(gòu)與成分d） 合成與加工2 2 你認為材料工作者需要具備什么樣的條件？你認為哪些方面是新技術(shù)新材料的代表？答：在材料科學(xué)研究及工程化應(yīng)用中，材料人員應(yīng)具備這樣一種能力：能針對不同的使用環(huán)境，提取出關(guān)鍵的材料性質(zhì)并選擇優(yōu)良性能的材料。準(zhǔn)晶、納米材料和界面科學(xué)等是新的研究課題，都主要是圍繞成分與結(jié)構(gòu)展開的，向上追溯到材料的合成與加工，向下則牽聯(lián)到材料的特征性質(zhì)。可以說，這些研究是新材料新技術(shù)的代表。產(chǎn)具提生備供-可編輯修改-作業(yè)三名詞解釋（6 6 題共 3030 分，每題 5 5 分）（1 1） . .晶體：原子在空間呈有規(guī)則的周期性的重復(fù)排列。（2 2）. .硬度：材料在

12、表面上的小體積內(nèi)抵抗變形或破裂的能力。（3 3） . .疲勞強度：材料抵抗交變應(yīng)力作用下斷裂破壞的能力。（4 4）. .材料組織：材料的組織是對材料的類型、形狀、數(shù)量、大小、分布等特征的描述，特征相同的部分歸為一種組織組成物。（5 5） . .韌性：材料從塑性變形到斷裂全過程中吸收能量的能力。（6 6） . .材料的 合金化”：通過改變材料的成分， 達到改變材料性能的方法。這種方法在金屬材料和現(xiàn)代高分子材料的改性方面有廣泛的應(yīng)用。填空題 （1010 個空共 1010 分，每空 1 1 分）（1 1） . .固體中的結(jié)合鍵可以分為（4 4 ）種，它們是（金屬鍵）、離子鍵、（分子鍵）、共價鍵。（2

13、 2）. .共晶反應(yīng)式為：（L L3），共晶反應(yīng)的特點為：（一個液相生成兩個固相）。（3 3）. .材料力學(xué)性能的硬度表征：布氏硬度、（洛氏硬度）、維氏硬度等。（4 4）. .馬氏體的顯微組織形態(tài)主要有： （板條馬氏體） 、 （片狀馬氏體）兩種。其中（板條馬氏體）的韌性較好（5 5）. .液態(tài)金屬結(jié)晶時，結(jié)晶過程的推動力是：（液相和固相之間存在過冷度）。是非題（5 5 題共 1010 分，每題 2 2 分）（1 1） . .材料性質(zhì)是功能特性和效用的描述符，是材料對電、磁、光、熱、機械載-可編輯修改-荷的反應(yīng)。 （V）（2 2） . . 一個合金的室溫組織為a+ +3曠（a+ +3）,它由三相

14、組成。（X）(3). .三束表面改性是指：激光束、電子束、離子束(V)(4). .材料中裂紋的形成和擴展的研究是微觀斷裂力學(xué)的核心問題。(V)(5) .不論含碳量的高低，馬氏體的硬度都很高，脆性都很大。(X)四、選擇題 (5 5 題共 1010 分，每題 2 2 分)(1)(1) . .決定晶體結(jié)構(gòu)和性能最本質(zhì)的因素是：a.a.原子間的結(jié)合能 b.b.原子間的距離 c.c.原子的大小。(a a)(2)(2) . .固溶體的晶體結(jié)構(gòu)：(a a) a.a.與溶劑相同 b.b.與溶質(zhì)相同.c.c.為其它晶型(3)(3) . .材料的剛度和(a a)有關(guān)：a.a.彈性模量 b b 屈服強度 c c 抗

15、拉強度(4)(4) . .間隙相的性能特點是：a.a.熔點高，硬度低；b b 硬度高，熔點低 c c 硬度高、熔點高 (c c)(5)(5) . .珠光體是一種：a.a.單相固溶體 b b 兩相混合物 c.c. FeFe 和 C C 的化合物 (b b)五、簡答題(4 4 題共 2020 分，每題 5 5 分)(1)(1) . .何為粉末燒結(jié)？影響燒結(jié)的因素有哪些？燒結(jié)是陶瓷何粉末冶金工藝中最重要的工序。所謂燒結(jié)就是指在高溫作用下，坯體發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，由松散狀態(tài)逐漸密化， 且機械強度大大提高的過程。影響燒結(jié)的因素有很多，如坯體的初始密度、物相組成、燒結(jié)氣氛、壓力以及添加劑等。(2)(2

16、) . .簡述纖維增強復(fù)合材料的機理。-可編輯修改-纖維復(fù)合材料強度高的原因是： 纖維尺寸小強度高韌性改善， 纖維表面受基體 保護，基體有止裂作用，斷裂時纖維拔出要克服粘結(jié)力， 以及纖維處于三向受 力狀態(tài)等。(3)(3). .簡述從事材料工程的人們必須注重材料性能數(shù)據(jù)庫。材料性能數(shù)據(jù)庫是材料選擇的先決條件； 材料性能數(shù)據(jù)庫是實現(xiàn)計算機輔助選 材(CAMSCAMS )、計算機輔助設(shè)計(CADCAD )、計算機輔助制造(CAMCAM )的基礎(chǔ)。(4)(4). .簡述材料設(shè)計的主要內(nèi)容材料設(shè)計貫穿于材料四要素”的各個方面，即：成分結(jié)構(gòu)設(shè)計性質(zhì)性能預(yù)測合成加工過程的控制與優(yōu)化六、綜合分析題(2 2 題

17、共 2020 分，每題 1010 分)(1)(1) . .材料的四大要素是什么？敘述材料四大要素之間的關(guān)系。提示：? ?材料四要素：使用性能、材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與成分、合成與加工關(guān)系：略(2)(2) . .試述材料的強韌化的主要方法及其各自原理。提示：固溶強化、加工硬化、彌散強化、第二相強化、相變增韌原理：略-可編輯修改-作業(yè)四名詞解釋（6 6 題共 3030 分，每題 5 5 分）（1 1）. .塑性：外力作用下，材料發(fā)生不可逆的永久性變形而不破壞的能力。（2 2）. .剛度：外應(yīng)力作用下材料抵抗彈性變形能力。（3 3）. .抗蠕變性：材料在恒定應(yīng)力（或恒定載荷）作用下抵抗變形的能力。（4 4

18、）. .馬氏體：碳在a-Fe-Fe 的過飽和固溶體。（5 5）. .斷裂韌性：工程上使用的各種材料， 本身不可避免地存在著微裂紋，在應(yīng)力的作用下，這些裂紋進行擴展，一旦達到失穩(wěn)擴展?fàn)顟B(tài)，便會發(fā)生低應(yīng)力脆斷。（6 6）. .材料的熱處理：通過一定的加熱、 保溫、冷卻工藝過程，來改變材料的相組成情況，達到改變材料性能的方法。填空題 （1010 個空共 1010 分，每空 1 1 分）（1 1）. .材料的物理性質(zhì)主要包括：（電學(xué)性質(zhì)）、磁學(xué)性質(zhì)、（光學(xué)性質(zhì)）、熱學(xué)性質(zhì)等（2 2）. .三類主要的材料力學(xué)失效形式：（斷裂卜（磨損）、腐蝕。（3 3）. .材料物理性能的電學(xué)性能表征有： （導(dǎo)電率）、（

19、電阻率）、介電常數(shù)等。（4 4）. .三大類材料的成型技術(shù)在材料工程中是內(nèi)容最為豐富的一部分。如果按材料的流變特性來分析，則材料的成型方法可分為三種：（液態(tài)成型）、（塑變成型）、流變成型。（5 5）. .三束表面改性是指：（激光束）、（電子束）、離子束等。是非題（5 5 題共 1010 分，每題 2 2 分）（1 1）. .結(jié)構(gòu)材料是指工程上要求機械性能的材料。（X）（2 2）. .表面淬火既能改變鋼的表面化學(xué)成分，也能改善心部的組織和性能。（X）-可編輯修改-（3 3）. .材料的加工與合成主要內(nèi)容包括材料制備、材料加工、表面工程、材料復(fù)合。(4)(4) . .有許多種薄膜技術(shù)能夠在基材表面

20、覆蓋薄膜材料層，其中最重要的兩種方法是：物理氣相沉積 PVDPVD 和化學(xué)氣相沉積 CVDCVD。(V)(5)(5) . .合金元素對鋼的強化效果主要是固溶強化。(X)四、選擇題 (5 5 題共 1010 分，每題 2 2 分)(1)(1) . .晶體中的位錯屬于：a.a.體缺陷.b.b 面缺陷.c.c.線缺陷(c c)(2)(2) . .奧氏體是：a.a.碳在丫-Fe-Fe 中的間隙固溶體；b.b.碳在a-Fe-Fe 中的間隙固溶體 c.c.碳在B-Fe-Fe中的間隙固溶體(a a)(3)(3) . .在發(fā)生 L La+ +B共晶反應(yīng)時，三相的成分：a.a.確定 b.b.相同 c.c.不定(

21、 (b b)(4)(4) . .設(shè)計纖維復(fù)合材料時，對于韌性較低的基體，纖維的膨脹系數(shù)可(a a );對于塑性較好的基體，纖維的膨脹系數(shù)可(c c )a.a.略低 b b 相差很大 c c 略高 d d 相同五、簡答題(4 4 題共 2020 分，每題 5 5 分)(1)(1) . .何為復(fù)合材料？簡述材料復(fù)合的目的。復(fù)合材料為由兩種以上不同性質(zhì)的材料組成的多相固體材料，具有其組成材料所， 沒有的優(yōu)越性能，材料復(fù)合的主要目的就是依據(jù)不同材料性能的優(yōu)勢互補、協(xié)調(diào)作用的原則，進行材料的設(shè)計與制備。因此材料復(fù)合的過程就是材料制備、改性、加工的統(tǒng)一過程。(2)(2) . .簡述性質(zhì)與性能的關(guān)系和區(qū)別。

22、材料性質(zhì)：是功能特性和效用的描述符，是材料對電. .磁. .光. .熱. .機械載荷的反應(yīng)。-可編輯修改-使用性能：是指材料在最終使用狀態(tài)(產(chǎn)品、元件)下表現(xiàn)出的行為。性能是包括材料在內(nèi)的整個系統(tǒng)特征的體現(xiàn)；性質(zhì)則是材料本身特征的體現(xiàn)(3)(3). .簡述材料的加工的主要范疇傳統(tǒng)意義上，材料的加工范疇包括四個方面：材料的切削：車、銃、刨、磨、切、鉆材料的成型：鑄造、拉、拔、擠、壓、鍛材料的改性：合金化、熱處理材料的聯(lián)接：焊接、粘接(4)(4). .簡述材料改性的目的以及其主要內(nèi)容目的：通過改變材料的成分、組織與結(jié)構(gòu)來改變材料的性能。內(nèi)容：1. .材料的合金化”2.2.材料的熱處理六、綜合分析題

23、(2 2 題共 2020 分，每題 1010 分)(1)(1) . .材料的成分和結(jié)構(gòu)主要的測試手段有哪些？提示：成分分析化學(xué)分析：化驗物理分析：物理量間接測定譜學(xué)分析：紅外光譜、光電子能譜，等結(jié)構(gòu)分析光學(xué)顯微鏡、SEMSEM、TEMTEM、場離子顯微鏡、隧道掃描顯微鏡等-可編輯修改-(2)(2) . .試述材料熱處理的常見工藝及其目的。提示：典型熱處理工藝淬火、退火、回火、正火目的：略-可編輯修改-第三章結(jié)構(gòu)材料一、填空題：1 1、碳的質(zhì)量分數(shù) 大于 211%211% 的鐵碳合金稱之為鑄鐵，通常還含有較多的_Si_Si_、MnMn、_S_S_、P P 等元素。2 2、 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的鋼號是

24、以碳的平均萬分數(shù)來表示的。3 3、 碳鋼常規(guī)熱處理有退火、正火、淬火、回火四種4 4、 碳在鐵碳合金中的存在形式有與鐵間隙固溶 、化合態(tài)的滲碳體 、 游離態(tài)的石墨5 5、 高分子材料分子量很大，是由許多相同的結(jié)構(gòu)單元 組成，并以 共價鍵 的形式重復(fù)連 接而成。6 6、塑料、橡膠、纖維被稱為三大合成高分子材料。7 7、 高分子按結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成可分為碳鏈高分子、雜鏈高分子、元素有機高分子 、 無機高分子。& 聚合物分子運動具有 多重性 和 明顯的松弛特性 。9 9、 聚乙烯可分為低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、超高分子質(zhì) 量聚乙烯、改性聚乙烯 。1010、 陶瓷材料的晶體

25、缺陷有 點缺陷、 線缺陷、 面缺陷，其中導(dǎo)電性與 點缺陷 有直 接關(guān)系。1111、陶瓷材料的 塑性 和 韌性 較低，這是陶瓷材料的最大弱點。1212、 陶瓷材料熱膨脹系數(shù)小，這是由晶體結(jié)構(gòu) 和 化學(xué)鍵 決定的。1313、 由兩種或兩種以上 物理、化學(xué)、力學(xué)性能 不同的物質(zhì)，經(jīng)人工組合而成的多相固體材料 叫做復(fù)合材料。1414、 復(fù)合材料可分為 結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 和 功能復(fù)合材料 兩大類。1515、 顆粒增韌的增韌機理主要包括相變增韌、裂紋轉(zhuǎn)向增韌、和分叉增韌。1616、 界面是復(fù)合材料中 基體與增強材料之間發(fā)生相互作用和相互擴散而形成的結(jié) 合面。1717、復(fù)合材料界面結(jié)合的類型有機械結(jié)合、溶解與侵

26、潤結(jié)合、反應(yīng)結(jié)合、混合結(jié)合-可編輯修改-口 。二、判斷題：1 1、 不銹鋼中含碳量越低，則耐腐蝕性就越好。（V）2 2、 純鋁中含有 FeFe、SiSi 等元素時會使其性能下降。（V）3 3、 正火是在保溫一段時間后隨爐冷卻至室溫。（x）4 4、 受熱后軟化，冷卻后又變硬，可重復(fù)循環(huán)的塑料稱為熱塑性塑料。（V）5 5、 聚乙烯從是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的品種。（V）6 6、 陶瓷材料在低溫下熱容小，在高溫下熱容大。（V）7 7、 陶瓷材料中位錯密度很高。（X）&陶瓷材料一般具有優(yōu)于金屬材料的高溫強度，高溫抗蠕變能力強。（V）9 9、 纖維增強金屬基復(fù)合材料的目標(biāo)是，提高基體在室溫和高

27、溫下的強度和彈性模量。（V）1010、 復(fù)合材料有高的強度和彈性模量、良好的減震性。（X）1111、 界面的特性對復(fù)合材料起著舉足輕重的作用。（V）三、簡答題：1 1、碳鋼按照不同的分發(fā)可以分為哪幾類？答：1 1、按碳的質(zhì)量百分數(shù)分：低碳鋼（C C : 0.250.25 %）中碳鋼（C C : 0.250.25 % C C 0.60.6 %）2 2、按鋼的質(zhì)量分（主要是雜質(zhì)硫、磷的含量）：-可編輯修改-普通碳素鋼(S S 0.0550.055 %, P P 0.0450.045 %) ) 優(yōu)質(zhì)碳素鋼(S S 0.0400.040 %, P P 0.0400.040 %) )高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼(S

28、S 0.0300.030 %, P P 0.0350.035 % ) )3 3、按用途分：碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼2 2、 什么叫做退火，退火的作用是什么？答：退火：將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻(隨爐冷卻) 于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。退火的目的主要是為了消除內(nèi)應(yīng)力。3 3、 石墨的存在對鑄鐵有著什么樣的作用？簡述其原因。答：1 1、鑄鐵的切削加工性能優(yōu)異；2 2、 鑄鐵的鑄造性能良好；3 3、 鑄鐵具有耐磨性；4 4、 鑄鐵具有良好的減振性；5 5、 鑄鐵對缺口不敏感；對鑄鐵的作用原因：主要是石墨的存在具有潤滑作用。4 4、 簡述鎂合金的主要優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：低比重：工業(yè)用材料

29、中最輕量材料(鋁的 2/32/3 重)高比強度：優(yōu)于鋼和鋁震動吸收性好：可將震動能吸收并轉(zhuǎn)化成熱放出，以獲得接近-可編輯修改-易機械加工、耐沖擊性好、電磁屏蔽性好可再生利用：有利于環(huán)境優(yōu)化缺點：抗腐蝕性能差、塑性變形能力差。5 5、 與小分子相比高分子有什么特點？答：與小分子相比，高分子：分子量不確定，只有一定的范圍，是分子量不等的同系物的混合物；沒有固定熔點，只有一段寬的溫度范圍；分子間力很大，沒有沸點，加熱到2000C3000C2000C3000C 以上，材料破壞（降解或交聯(lián)）6 6、 高分子有哪三種力學(xué)狀態(tài)？各有什么特點？答：高分子有玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)三種力學(xué)狀態(tài)。玻璃態(tài)鏈段運動處于

30、 凍結(jié)”狀態(tài)，模量高形變小。具有虎克彈性行為，質(zhì)硬而脆。高彈態(tài) 鏈段運動已充分發(fā)展。在較小應(yīng)力下，即可迅速發(fā)生很大的形變，除去外力后, 形變可迅速恢復(fù)。粘流態(tài) 由于鏈段的劇烈運動，整個大分子鏈重心發(fā)生相對位移，產(chǎn)生不可逆位移即粘 性流動；交聯(lián)聚合物無粘流態(tài)存在7 7、 什么是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，有何特點？答：聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變是指從玻璃態(tài)到高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。從分子運動的角度看，溫度 TgTg 是大分子鏈段開始運動的溫度。特點：玻璃化轉(zhuǎn)變是一個松弛過程。在時間尺度不變時，凡是加速鏈段運動速度的因素，如大分子鏈柔性的增大、 分子間作用力減玻璃化-可編輯修改-小等結(jié)構(gòu)因素，都使TgTg 下降。&

31、高分子的廢棄物造成了環(huán)境問題，可采取什么措施？答：1 1開發(fā)可降解的高分子材料2 2 回收利用9 9、舉例說明陶瓷材料的結(jié)合鍵主要有哪兩種，各有什么特點？答：陶瓷材料的組成相的結(jié)合鍵為離子鍵（MgOMgO、AI2O3AI2O3 ）、共價鍵（金剛石、 Si3N4Si3N4 ）。特點：以離子鍵結(jié)合的晶體稱為離子晶體。離子晶體在陶瓷材料中占有很重要的地位。它具有強度高、硬度高、熔點高、等特點。但這樣的晶體脆性大，無延展性，熱膨脹系 數(shù)小，固態(tài)時絕緣，但熔融態(tài)可導(dǎo)電等特點。金屬氧化物晶體主要以離子鍵結(jié)合，一般 為透明體。以共價鍵結(jié)合的晶體稱為共價晶體。共價晶體具有方向性和飽和性，因而共價鍵晶體的原子堆

32、積密度較低。共價鍵晶體具有強度高、硬度高、熔點高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點。但它脆性大，無延展性，熱膨脹系數(shù)小，固態(tài)、熔融態(tài)時都絕緣。最硬的金剛石、SiCSiC、Si3N4Si3N4、 BNBN 等材料都屬于共價晶體。1010、 陶瓷材料主要有哪些相組成，各有什么作用？答：有晶體相、玻璃相和氣孔組成。晶體相是陶瓷材料最主要的組成相，主要是某些固溶體或化合物，其結(jié)構(gòu)、形態(tài)、數(shù)量-可編輯修改-及分布決定了陶瓷材料的特性和應(yīng)用。玻璃相是陶瓷材料中原子不規(guī)則排列的組成部分，其結(jié)構(gòu)類似于玻璃。 其作用是：將分過程；阻止晶體轉(zhuǎn)變、抑止晶粒長大。陶瓷中氣孔主要是坯體各成分在加熱過程中單獨或互相發(fā)生物理、隙。這些空隙可

33、由玻璃相來填充，還有少部分殘留下來形成氣孔。的。它降低材料的強度，是造成裂紋的根源。1111、簡述陶瓷材料的力學(xué)性能特點。答:硬度陶瓷的硬度很高，多為 1000HV1000HV1500HV1500HV 陶瓷硬度高的原因是離子晶體中離子堆積密度大、以及共價晶體中電子云的重疊程度高引起的。剛度陶瓷的剛度很高。剛度是由彈性模量衡量的，而彈性模量又反映其化學(xué)鍵的鍵能。 離子鍵和共價鍵的鍵能都要高于金屬鍵，因此陶瓷材料的彈性模量要高于金屬材料。強度 陶瓷材料的強度取決于鍵的結(jié)合力，理論強度很高。但陶瓷中由于組織的不均勻性，內(nèi)部雜質(zhì)和各種缺陷的存在，使得陶瓷材料的實際強度要比理論強度低100100 多倍。

34、陶瓷材料的強度也受晶粒大小的影響。晶粒越細，強度越高。塑性、韌性 陶瓷材料的塑性和韌性較低，這是陶瓷最大的弱點。陶瓷材料受到載荷時在不發(fā)生塑性變形的情況下，就發(fā)生斷裂。陶瓷內(nèi)部和表面所產(chǎn)生的微裂紋，由于裂紋尖端的應(yīng)力集中，內(nèi)部裂紋在受到外應(yīng)力時擴展很快，這是導(dǎo)致陶瓷材料斷裂的根本原因。散的晶體相粘提高材料的致密度;降低燒成溫度，化學(xué)作用所生成的空氣孔對陶瓷的-可編輯修改-1212、什么是水泥，水泥的種類主要有哪些?答：水泥是一種加入適量水后，成為塑性漿體的，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化的,并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料。主要的種類有：硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥

35、、氟鋁酸鹽水泥、火山灰水泥1313、 衡量耐火材料性能的指標(biāo)主要有哪些？答：耐火度：材料在高溫下不熔化的性質(zhì)。荷重軟化溫度：指耐火材料在溫度和荷重的作用下抵抗變形的能力。高溫體積穩(wěn)定性：在高溫下外形體積及線度保持穩(wěn)定的能力?？篃嵴鹦裕涸诟邷叵?，溫度急劇變化不破壞的能力?？乖裕旱挚谷墼蛉廴谝呵治g的能力。耐真空性：在真空和高溫下服役的能力。1414、 簡述復(fù)合材料的發(fā)展趨勢，答：由宏觀復(fù)合向微觀復(fù)合發(fā)展；向多元混雜復(fù)合和超混雜復(fù)合發(fā)展；由結(jié)構(gòu)復(fù)合為主向結(jié)構(gòu)復(fù)合與功能復(fù)合并重的方向發(fā)展；被動復(fù)合向主動復(fù)合材料發(fā)展；由常規(guī)設(shè)計向仿生設(shè)計方向發(fā)展；1515、 簡述纖維增強機理，并說明增強纖維起到強化

36、基體作用需要具備哪些條件。答：機理：微細的增強纖維因直徑較小，產(chǎn)生裂紋的幾率降低；纖維在基體中，彼此隔離， 纖維表面受到基體的保，護，不易受到損傷，不易在承載中產(chǎn)生裂紋，增大承載力；纖 維在基體中，即使有些裂紋會斷裂， 但基體能阻止裂紋擴展；由于基體對纖維的粘結(jié)作用以及基體與纖維之間的摩擦力，使得材料的強度大大提高。-可編輯修改-條件：增強纖維的強度和彈性模量應(yīng)比基體材料的高；基體與纖維之間要有一定的粘結(jié)力，并具有一定的強度；纖維應(yīng)有一定的含量、尺寸和分布；纖維與基體之間的線膨脹 系數(shù)相匹配；纖維與基體之間有良好的相容性。1616、 什么是顆粒增強復(fù)合材料？簡述其增強機理。答：顆粒增強復(fù)合材料 是指由高強度、高彈性模量的脆性顆粒作增強體與韌性基體或脆性基體經(jīng)一定工藝復(fù)合而成的多相材料。