材料科學與工程導論試題

1、第二章 材料科學與工程的四個基本要素作業(yè)一第一部分 填空題（10個空共10分，每空一分）1 材料科學與工程有四個基本要素，它們分別是：使用性能、材料的性質、結構與成份和合成與加工。2 材料性質的表述包括力學性質、物理性質和化學性質。3 強度可以用彈性極限、屈服強度和比例界限等來表征。4 三類主要的材料力學失效形式分別是：斷裂、磨損和腐蝕。5 材料的結構包括鍵合結構、晶體結構和組織結構。6 晶體結構有三種形式，它們分別是：晶體、非晶體和準晶體。7 化學分析、物理分析和譜學分析是材料成分分析的三種基本方法。8 材料的強韌化手段主要有固溶強化、加工強化、彌散強化、第二相強化和相變增韌。第二部分 判斷

2、題（10題共20分，每題2分）1 材料性質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。（ ）2 疲勞強度材料抵抗交變應力作用下斷裂破壞的能力。（ ） 3 硬度是指材料在表面上的大體積內抵抗變形或破裂的能力。（錯）4 性能是包括材料在內的整個系統(tǒng)特征的體現(xiàn)；性質則是材料本身特征的體現(xiàn)。（）5 晶體是指原子排列短程有序，有周期。（錯）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。（）7 材料表面工程包括表面改性和表面保護兩個方面。（錯）8 材料復合的過程就是材料制備、改性、加工的統(tǒng)一過程。（）9 材料合成與加工過程是在

3、一個不限定的空間，在給定的條件下進行的。（錯）10 材料中裂紋的形成和擴展的研究是微觀斷裂力學的核心問題。（）第三部分 簡答題（4題共40分，每題10分）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果，按照特定的規(guī)范所獲得的表征參量。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）按統(tǒng)計學原理計算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）晶體結構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 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

4、泥料、漿料成型和玻璃的熔融澆注。4 材料改性的目的和內容是什么？答：目的：通過改變材料的成分、組織與結構來改變材料的性能。內容: . 材料的“合金化”2 .材料的熱處理第四部分 論述題（2題共30分，每題15分）1 材料的成分和結構主要的測試手段有哪些？它們使用于哪些范圍？答：2 加工與合成的定義和主要內容是什么？以及它們的關系是什么？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）對結構的控制，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合起來制成材料所采用的各種化學方法和物理方向。加工可以同樣的方式使

5、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水平是我們的最重要的課題。作業(yè)二第一部分 填空題（10題共10分，每題1分）1 材料的物理性質表述為電學性質、磁學性質、光學性質和熱學性質。2 材料的硬度表征為布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等。3 材料的化學性質主要表現(xiàn)為催化性質和防化性質。4 冶金過程、熔煉與凝固、粉末燒結和高分子聚合是四種主要的材料制備方法。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 金屬材料的改性包括材料的合金化以及材料的熱處理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題共10分，每題

6、2分）1 分析材料的相組成你會選取何種測試手段（B）A 掃描電鏡 B透射電鏡 C 紅外吸收光譜2 分析各相之間的位相關系選取何種測試手段（B）A紅外吸收光譜 B X射線衍射 C 掃描電鏡3 進行斷口形貌觀察最好用何種儀器（A）A 掃描電鏡 B透射電鏡 C X射線衍射 D 紅外吸收光譜4 觀察原子結構采用何種儀器（）A光學顯微鏡 B隧道掃描線微鏡 C 掃描電鏡 D 紅外吸收光譜下列儀器中分辨率最高的是（）A 體式顯微鏡 B光學顯微鏡 C 隧道掃描線微鏡 D 電子掃描顯微鏡第三部分 判斷題（10題共10分，每題1分）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，

7、而性質保持質的相對穩(wěn)定性；當量變達到一個“度”時，將發(fā)生質變，材料的性質發(fā)生根本的變化。（）2 疲勞強度是材料抵抗交變應力作用下斷裂破壞的能力。（）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 在材料使用性能（產(chǎn)品）設計的同時，力求改變傳統(tǒng)的研究及設計路線，將材料性質同時考慮進去，采取并行設計的方法。（）5 準晶體的特點是原子排列長程有序，有周期。（錯）6 現(xiàn)代材料科學家對材料成分、結構的認識是由分析、檢測實現(xiàn)的。（）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）8 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

8、化材料的目的。（）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）10.材料表面工程有：表面改性、表面防護和薄膜技術。（）第四部分 簡答題（4題共40分，每題10分）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（CAMS）、計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）的基礎2什么是材料的組織組成。答：組成材料的不同物質表示出的某種形態(tài)特征3“材料設計”構想始于50年代，80年代后實現(xiàn)“材料設計”的條件漸趨成熟。表現(xiàn)在哪三個方面。答：1）基礎理論的形成和發(fā)展2）計算機科

9、學技術的發(fā)展3）合成與加工新技術的涌現(xiàn)4新型材料設計的內容。u 成分結構設計u 性質性能預測u 合成加工過程的控制與優(yōu)化第五部分 論述題（2題共30分，每題15分）1 材料科學與工程的四要素是什么，它們之間的關系如何？a) 使用性能b) 材料的性質c) 結構與成分d) 合成與加工提供合成與加工結構與成分材料性質使用性能具備產(chǎn)生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新材料的代表？答：在材料科學研究及工程化應用中，材料人員應具備這樣一種能力：能針對不同的使用環(huán)境，提取出關鍵的材料性質并選擇優(yōu)良性能的材料。準晶、納米材料和界面科學等是新的研究課題，都主要是圍繞成分與結構展開

10、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?？梢哉f，這些研究是新材料新技術的代表。作業(yè)三一、 名詞解釋（6題共30分，每題5分）(1). 晶體：原子在空間呈有規(guī)則的周期性的重復排列。(2). 硬度：材料在表面上的小體積內抵抗變形或破裂的能力。(3). 疲勞強度：材料抵抗交變應力作用下斷裂破壞的能力。(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). 韌性：材料從塑性變形到斷裂全過程中吸收能量的能力。(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

11、的改性方面有廣泛的應用。二、 填空題 （10個空共10分，每空1分）(1). 固體中的結合鍵可以分為（4）種，它們是（金屬鍵）、離子鍵、（分子鍵）、共價鍵。(2). 共晶反應式為：( L+)，共晶反應的特點為：(一個液相生成兩個固相)。(3). 材料力學性能的硬度表征：布氏硬度、(洛氏硬度)、維氏硬度等。(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). 液態(tài)金屬結晶時，結晶過程的推動力是：（液相和固相之間存在過冷度）。三、 是非題 （5題共10分，每題2分）(1). 材料性質是功能特性和效用的描述符，是材料對電、磁、光、熱、機械載荷

12、的 反應。  （  ）(2). 一個合金的室溫組織為+（+），它由三相組成。（×）(3). 三束表面改性是指：激光束、電子束、離子束 （  ）(4). 材料中裂紋的形成和擴展的研究是微觀斷裂力學的核心問題。（  ）(5). 不論含碳量的高低，馬氏體的硬度都很高，脆性都很大。（×）四、 選擇題 （5題共10分，每題2分）(1). 決定晶體結構和性能最本質的因素是：a. 原子間的結合能 b.原子間的距離 c.原子的大小。（a）(2). 固溶體的晶體結構：（a）a.與溶劑相同b.與溶質相同.c.為其它晶型 (3). 材料的剛度和（a）有關：

13、a.彈性模量 b屈服強度 c抗拉強度 (4). 間隙相的性能特點是：a.熔點高，硬度低；b 硬度高，熔點低c 硬度高、熔點高 （c）(5). 珠光體是一種：a.單相固溶體 b 兩相混合物 c. Fe和C的化合物 （b）五、 簡答題（4題共20分，每題5分）(1). 何為粉末燒結？影響燒結的因素有哪些？燒結是陶瓷何粉末冶金工藝中最重要的工序。所謂燒結就是指在高溫作用下，坯體發(fā)生一系列物理化學變化，由松散狀態(tài)逐漸密化，且機械強度大大提高的過程。影響燒結的因素有很多，如坯體的初始密度、物相組成、燒結氣氛、壓力以及添加劑等。(2). 簡述纖維增強復合材料的機理。纖維復合材料強度高的原因是：纖維尺寸小強

14、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力，以及纖維處于三向受力狀態(tài)等。(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（CAMS）、計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）的基礎。(4). 簡述材料設計的主要內容 材料設計貫穿于材料“四要素”的各個方面，即：成分結構設計性質性能預測合成加工過程的控制與優(yōu)化六、 綜合分析題（2題共20分，每題10分）(1). 材料的四大要素是什么？敘述材料四大要素之間的關系。提示： 材料四要素：使用性能、材料的性質、結構與成分、合成與加工

15、關系：略(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：略作業(yè)四一、 名詞解釋（6題共30分，每題5分）(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). 剛度：外應力作用下材料抵抗彈性變形能力。(3). 抗蠕變性：材料在恒定應力（或恒定載荷）作用下抵抗變形的能力。(4). 馬氏體：碳在-Fe的過飽和固溶體。(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，在應力的作用下，這些裂紋進行擴展，一旦達到失穩(wěn)擴展狀態(tài)，便會發(fā)生低應力脆斷。(6). 材料的熱處理：通過一定的加熱、保溫、冷卻工

16、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。二、 填空題 （10個空共10分，每空1分）(1). 材料的物理性質主要包括：(電學性質)、磁學性質、(光學性質)、熱學性質等(2). 三類主要的材料力學失效形式：(斷裂)、(磨損)、腐蝕。(3). 材料物理性能的電學性能表征有：（導電率）、（電阻率）、介電常數(shù)等。(4). 三大類材料的成型技術在材料工程中是內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). 三束表面改性是指：（激光束）、（電子束）、離子束等。三、 是非題 （5題共10分，每題2分）(1). 結構材

17、料是指工程上要求機械性能的材料。（×）(2). 表面淬火既能改變鋼的表面化學成分，也能改善心部的組織和性能。（×）(3). 材料的加工與合成主要內容包括材料制備、材料加工、表面工程、材料復合。（）(4). 有許多種薄膜技術能夠在基材表面覆蓋薄膜材料層，其中最重要的兩種方法是：物理氣相沉積PVD和化學氣相沉積CVD。（）(5). 合金元素對鋼的強化效果主要是固溶強化。（×）四、 選擇題 （5題共10分，每題2分）(1). 晶體中的位錯屬于：a.體缺陷.b面缺陷.c.線缺陷 （c）(2). 奧氏體是：a.碳在-Fe中的間隙固溶體；b. 碳在-Fe中的間隙固溶體c. 碳

18、在-Fe中的間隙固溶體 （a）(3). 在發(fā)生L+ 共晶反應時，三相的成分：a. 確定b.相同c.不定 （ b）(4). 設計纖維復合材料時，對于韌性較低的基體，纖維的膨脹系數(shù)可（a ）；對于塑性較好的基體，纖維的膨脹系數(shù)可（ c ）a. 略低 b相差很大 c略高 d相同五、 簡答題（4題共20分，每題5分）(1). 何為復合材料？簡述材料復合的目的。復合材料為由兩種以上不同性質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)調作用的原則，進行材料的設計與制備。因此材料復合的過程就是材料制備、改性、加工的統(tǒng)一過程。(2). 簡述性

19、質與性能的關系和區(qū)別。 材料性質：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。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的整個系統(tǒng)特征的體現(xiàn)；性質則是材料本身特征的體現(xiàn)(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、銑、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). 簡述材料改性的目的以及其主要內容目的：通過改變材料的成分、組織與結構來改變材料的性能。內容: . 材料的“合金化” 2 . 材料的熱處理六、 綜合分析題（2題共20分，每

20、題10分）(1). 材料的成分和結構主要的測試手段有哪些？提示：成 分 分 析化學分析：化驗物理分析：物理量間接測定譜學分析：紅外光譜、光電子能譜，等結構分析光學顯微鏡、SEM、TEM、場離子顯微鏡、隧道掃描顯微鏡等(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：略第三章 結構材料一、填空題：1、 碳的質量分數(shù) 大于2.11% 的鐵碳合金稱之為鑄鐵，通常還含有較多的 Si 、Mn、 S 、 P等元素。2、 優(yōu)質碳素結構鋼的鋼號是以 碳的平均萬分數(shù) 來表示的。3、 碳鋼常規(guī)熱處理有 退火 、 正火 、 淬火 、 回火 四種4、 碳在鐵碳合金中的存在形式

21、有 與鐵間隙固溶 、 化合態(tài)的滲碳體 、 游離態(tài)的石墨 5、 高分子材料分子量很大，是由 許多相同的結構單元 組成，并以 共價鍵 的形式重復連接而成。6、 塑料 、 橡膠 、 纖維 被稱為三大合成高分子材料。7、 高分子按結構單元的化學組成可分為 碳鏈高分子 、 雜鏈高分子 、 元素有機高分子 、 無機高分子 。 8、 聚合物分子運動具有 多重性 和 明顯的松弛特性 。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 、 超高分子質量聚乙烯 、 改性聚乙烯 。10、 陶瓷材料的晶體缺陷有 點缺陷 、 線缺陷 、 面缺陷 ，其中導電性與 點缺陷 有直接關系。11、 陶瓷材

22、料的 塑性 和 韌性 較低，這是陶瓷材料的最大弱點。12、 陶瓷材料熱膨脹系數(shù)小，這是由 晶體結構 和 化學鍵 決定的。13、 由兩種或兩種以上 物理 、 化學 、 力學性能 不同的物質，經(jīng)人工組合而成的 多相固體材料 叫做復合材料。14、 復合材料可分為 結構復合材料 和 功能復合材料 兩大類。15、 顆粒增韌的增韌機理主要包括 相變增韌 、 裂紋轉向增韌 、和 分叉增韌 。16、 界面是復合材料中 基體與 增強材料 之間發(fā)生 相互作用 和 相互擴散 而形成的結合面。17、 復合材料界面結合的類型有 機械結合 、 溶解與侵潤結合 、 反應結合 、 混合結合 。二、判斷題：1、不銹鋼中含碳量越

23、低，則耐腐蝕性就越好。 （ ）2、純鋁中含有Fe、Si等元素時會使其性能下降。 （ ）3、正火是在保溫一段時間后隨爐冷卻至室溫。 （ × ）4、受熱后軟化，冷卻后又變硬，可重復循環(huán)的塑料稱為熱塑性塑料。 （ ）5、聚乙烯從是目前產(chǎn)量最大，應用最廣泛的品種。 （ ）6、陶瓷材料在低溫下熱容小，在高溫下熱容大。 （ ）7、陶瓷材料中位錯密度很高。 （ × ）8、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。 （ ）9、纖維增強金屬基復合材料的目標是，提高基體在室溫和高溫下的強度和彈性模量。（ ）10、復合材料有高的強度和彈性模量、良好的減震性。 （ × ）

24、11、界面的特性對復合材料起著舉足輕重的作用。 （ ）三、簡答題：1、碳鋼按照不同的分發(fā)可以分為哪幾類？答：1、按碳的質量百分數(shù)分：低碳鋼（C：0.25） 中碳鋼（C：0.25 C 0.6） 高碳鋼（C：0.6）2、按鋼的質量分（主要是雜質硫、磷的含量）： 普通碳素鋼（S 0.055，P 0.045) 優(yōu)質碳素鋼（S 0.040，P 0.040) 高級優(yōu)質碳素鋼（S 0.030，P 0.035)3、按用途分：碳素結構鋼 碳素工具鋼 2、什么叫做退火，退火的作用是什么？答：退火：將鋼加熱到適當溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻（隨爐冷卻），以獲得接近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。 退火的目的主要是為

25、了消除內應力。3、石墨的存在對鑄鐵有著什么樣的作用？簡述其原因。答：1、鑄鐵的切削加工性能優(yōu)異；2、鑄鐵的鑄造性能良好；3、鑄鐵具有耐磨性；4、鑄鐵具有良好的減振性；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、簡述鎂合金的主要優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：低比重：工業(yè)用材料中最輕量材料（鋁的2/3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化成熱放出 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、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

26、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2000C3000C以上，材料破壞（降解或交聯(lián)）。6、高分子有哪三種力學狀態(tài)？各有什么特點？答：高分子有玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)三種力學狀態(tài)。玻璃態(tài) 鏈段運動處于“凍結”狀態(tài)，模量高形變小。具有虎克彈性行為，質硬而脆。高彈態(tài) 鏈段運動已充分發(fā)展。在較小應力下，即可迅速發(fā)生很大的形變，除去外力后，形變可迅速恢復。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、什么是玻璃化轉變溫度，有何特點？答：聚合物的玻璃化轉變是指從玻璃態(tài)到高彈態(tài)之間的轉變。從分子運動的角度看，

27、玻璃化溫度Tg是大分子鏈段開始運動的溫度。特點：玻璃化轉變是一個松弛過程。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、分子間作用力減小等結構因素，都使Tg下降。8、高分子的廢棄物造成了環(huán)境問題，可采取什么措施？答：1開發(fā)可降解的高分子材料 2回收利用9、舉例說明陶瓷材料的結合鍵主要有哪兩種，各有什么特點？答：陶瓷材料的組成相的結合鍵為離子鍵（MgO、Al2O3）、共價鍵（金剛石、Si3N4）。特點：以離子鍵結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

28、導電等特點。金屬氧化物晶體主要以離子鍵結合，一般為透明體。以共價鍵結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積密度較低。共價鍵晶體具有強度高、硬度高、熔點高、結構穩(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、SiC、Si3N4、BN等材料都屬于共價晶體。10、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，其結構、形態(tài)、數(shù)量及分布決定了陶瓷材料的特性和應用。玻璃相是陶瓷材料中原子不規(guī)則排列的組成部分，其結構類似于玻璃。其作用是：將分散的晶體相粘

29、結起來，填充晶體之間的空隙，提高材料的致密度；降低燒成溫度，加快燒結過程；阻止晶體轉變、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、化學作用所生成的空隙。這些空隙可由玻璃相來填充，還有少部分殘留下來形成氣孔。氣孔對陶瓷的性能是不利的。它降低材料的強度，是造成裂紋的根源。11、簡述陶瓷材料的力學性能特點。答：硬度 陶瓷的硬度很高，多為1000Hv1500Hv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

30、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合力，理論強度很高。但陶瓷中由于組織的不均勻性，內部雜質和各種缺陷的存在，使得陶瓷材料的實際強度要比理論強度低100多倍。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。陶瓷內部和表面所產(chǎn)生的微裂紋，由于裂紋尖端的應力集中，內部裂紋在受到外應力時擴展很快，這是導致陶瓷材料斷裂的根本原因。12、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

31、牢固地膠結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、氟鋁酸鹽水泥、火山灰水泥13、衡量耐火材料性能的指標主要有哪些？答：耐火度：材料在高溫下不熔化的性質。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。14、簡述復合材料的發(fā)展趨勢， 答：由宏觀復合向微觀復合發(fā)展；向多元混雜復合和超混雜復合發(fā)展；由結構復合為主向結構復合與功能復合并重的方向發(fā)展；被動復合向主動復合材料發(fā)展；由常規(guī)設

32、計向仿生設計方向發(fā)展；15、簡述纖維增強機理，并說明增強纖維起到強化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。條件：增強纖維的強度和彈性模量應比基體材料的高；基體與纖維之間要有一定的粘結力，并具有一定的強度；纖維應有一定的含量、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。16、什么是顆粒增強復合材料？簡述其增強機理。答：顆粒增強復合材料 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)一定工藝復合而成的多相材料。增強機理 彌散分布在金屬或合金中基體中的硬顆?？梢杂行У刈柚刮诲e運動，產(chǎn)生顯著的強化作用