材料化学复习复习资料

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材料化学考点

1)晶体有七大晶系(立方晶系,正交晶系,单斜晶系,三斜晶系,六方晶系,四方晶系,三方晶系),有14种空间点阵,32种点群,230种空间群。

2)五种平面点阵:正方,矩形,矩形带心,六方a=b,夹角为120,平行四边形a≠b,夹角≠90。

3)宏观对称元素哪些是独立的:有八个,

1.对称中心(I),对称操作为倒反,等同操作为一次反轴。

2.镜面(m),对称操作为反映M,等同操作为二次反轴。

3.一次旋转轴,对称操作为L(o)。

4.二次旋转轴,对称操作为L(180)。

5.三次旋转轴,对称操作为L(120)。

6.四次旋转轴,对称操作为L(90)。

7.六次旋转轴,对称操作为L(60)。

8.四次反轴,对称操作为L(90)I。

4)反轴1.2.3.6,相当于什么对称元素和操作?

反轴1:相当于对称操作为L(o)I,对称元素:一次旋转轴和对称中心=等同对称中心。反轴2:相当于对称操作为L(180)I,对称元素:二次旋转轴和对称中心=镜面。

反轴3:相当于对称操作为L(120)I,对称元素:三次旋转轴和对称中心。

反轴6:相当于对称操作为L(60)I,对称元素:3次轴+垂直镜面。

5)哪些反轴是可以独立的?

只有四次反轴是独立的,所谓对称元素的独立性,是指对称图形中的某一个对称元素,不能被图形中的其他对称元素或对称元素的组合取代.因为分子中含有四次反轴时并不存在四次旋转轴和对称中心I,而对于其他的一次反轴和对称中心等价;二次反轴等价于镜面,三次反轴等价于三次轴+对称中心i,六次次反轴等价于三次轴+三重垂直镜面。

6.空间点阵(四方,立方,正交)

四方晶系:晶胞参数a=β=γ=90,a=b≠C

立方晶系:晶胞参数a=β=γ=90,a=b=c

正交晶系:晶胞参数a=β=γ=90。

7.哪些是宏观对称元素,哪些是微观对称元素?

宏观:倒反M,反映I.,旋转L(a),旋转倒反L(a)I。

微观:倒反M,反映I.,旋转L(a),旋转倒反L(a)I,平移T,螺旋旋转L(a)T,滑移反映MT。

8.晶面指标(HKL),晶向指标[HKL],原子分数坐标。(期中题目)

原子分数坐标记住ZNS的空间结构原子坐标,原子坐标范围[0,1)。

9.正当点阵单位选择原则和方法(与期中类似)

正当点阵单位选择原则:在划分点阵、选择点阵单位时要有一个原则,即在照顾对称性的条件下,尽量选取含点阵点少的单位作正当点阵单位。

方法:周围环境相同的原子连起来,若还可再分,继续划小。结构基元:正当点阵单位包含的原子。

10.掌握面心立方,六方,体心立方的密置层晶面指标,堆积方式,配位数,球与四面体空隙与八面体空隙的比值。

1)密置层晶面指标:面心立方(1,1,1),六方(0,0,1),无

2)紧密堆积方式:ABCABC,ABAB,体心立方无密堆积方式

3)配位数:12,12,8

4)球与四面体空隙与八面体空隙的比值:面心立方1:2:1,六方1:2:1,体心立方1:6:3

5)空间占有率:面心立方与六方一样,均为74.05%,体心为68.02%

6)晶胞参数与原子半径的之间的关系:面心立方:√2a=4r,体心:√3a=4r,六方:a=b=2r,c=2√6a/3,a与b的夹角为120,ac,bc夹角为90.

7)面心立方的四面体,八面体空隙位置:四面体空隙在体对角线的1/4处,每条有2个,有四条,八面体有四个,体心一个,每一层的棱上有4个八面体空隙,有三层,由于棱上共用1/4,故共用之后只有三个,一共四个。

11.晶体发生相变,计算体积的变化(作业题)

12.Nacl,立方ZNS,CaTIo3,CaF2的结构

阴离子堆积方式:面心立方堆积,面心立方堆积,以一个钙离子和三个氧离子作面心立方堆积,面心立方堆积

阳离子填充什么空隙:八面体空隙,正四面体空隙,钛占八面体空隙,立方体空隙

阳离子占据了多少:100%,50%,25%,50%,

以及其中的原子坐标:P158

金刚石结构特征:立方金刚石采用交叉式排列,在C-C键中心点具有对称中心对称性,六方金刚石中一部分C-C键采用重叠式构象,平行于C轴的C-C键中心点具有镜面对称性,六方金刚石重叠式排列,其非键的近邻原子间的推斥力大于交叉式,这是它不如立方金刚石稳定的原因。

C60的结构特征:由12个五边形和20个六边形缝合而成的,每个五边形被5个六边形包围。

13.晶体与非晶体的本质区别:在于其内部结构的周期性,以及因此而生的对称性及对X射线衍射的衍射效应。晶体结构的周期性表现为长程有序,而非晶体则是短程无序而长程无序。

14.准晶与晶体的差别:其原子排列不具有周期性,但具有长程有序性。

15.布拉格方程,晶面间距(平时作业)。

16.液晶与塑晶的结构特点:液晶是像晶体的液体,塑晶是像液体的晶体。液晶体熔化一般都会进行两种无序作用,平动无序和转动无序。液晶和塑晶均是晶体熔化过程的两种中间状态。液晶是先熔化失去平移对称性,进一步升高温度后产生转动。塑晶是先进行转动,再升温后熔化失去平移对称性。

17.衍射消光规律:面心:h,k,l奇偶混杂;体心:h+k+l=奇数;底心:h+k=奇数;简单无消光。

18.什么是结构材料?什么是功能材料?

结构材料:是以力学性能为基础,以制造受力构件所用材料,当然,结构材料对物理或化学性能也有一定的要求,如光泽,热导率,抗辐照,抗氧化,抗腐蚀等。

功能材料:是指那些具有优良的电学,磁学,光学,热学,声学等性能,能完成功能相互转化,主要用来制造功能元器件而被广泛应用于高科技领域和高新技术材料。

19.哪些是0维,一维,二维,纳米材料?

0维:是指空间三维方向均为纳米尺度的颗粒,原子团簇等。一维:指空间有两位处于纳米尺度,如纳米丝,纳米棒,纳米管等。二维:指在空间中有一维在纳米尺度,如超薄膜,多层膜等。

20.超导体有哪些临界参数:临界温度Tc,临界电流Ic,临界磁场Hc.

21.纳米材料效应:量子尺寸效应,宏观量子隧道效应,表面能效应。

22.功能材料的工作原理:

1太阳能电池的工作原理:当太阳光照射到半导体上时,其中一部分被表面反射掉,其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光,当然有一些转变成了热能,另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞,于是产生电子-空穴对,这样光能就以产生电子-空穴对的形式转变为

电能。

2.形状记忆合金的工作原理:形状记忆合金的记忆性能源于马氏体相变及其逆转变的特性。镍钛合金的母相为有序结构的奥氏体,当温度降低时,原子发生位移相变,变为马氏体,这种马氏体和淬火钢中的马氏体不同,称为热弹性马氏体,通常它比母相还要软。马氏体存在的温度区间中,受外力作用产生形变,称为变形马氏体。在此过程中,马氏体发生择优取向,处于和应力方向有利的马氏体片增多,而处于和应力方向不利的马氏体减少,而形成单一有利取向的。当这种马氏体加热到一定的温度出现逆转变,即马氏体转变为奥氏体,晶体恢复到高温母相,其宏观形状也恢复到原来的状态。

23.鲍林离子半径:他认为离子半径的大小取决于最外层电子的分布,各种同电子构型的离子半径的大小与各离子作用于最外层电子上的有效电荷成反比。

鲍林规则:1)离子配位多面体规则:.在晶体结构中,取正离子周围邻近的负离子中心互相联成的多面体称为正离子配位多面体。正负离子的距离取决于半径之和,正负离子的配位数取决于半径比。

2)配位多面体连接规则:原则上,各配位多面体之间可通过共顶点或共棱或共面连接,一般是共顶点连接,共面,共棱连接会降低结构的稳定性,而正离子的价数越高,配位数越小。3)静电价规则:在稳定的离子结构中,每个负离子的电价数等于或近乎等于这个负离子与其相邻近正离子之间各静电键强度的总和。静电键强度为正离子电价数与其配位数之比。24.哥斯密特规则:1)正负离子的相对大小(半径之比)决定正离子配位数及配位多面体的形式。

2)正负离子的相对数量(组成比)决定正负离子的配位数之比及正离子所占空隙分数。

3)离子的极化引起键型以及结构形式的变异

25.离子极化的影响:随着离子极化的加强,将导致键能、晶格能的增加,引起键长的缩短,因而产生从离子键向共价键的过渡。

26.非桥氧与桥氧:非桥氧值得是硅酸盐结构中,一个氧原子连接两个硅的氧,无化学活性,稳定。桥氧指的是只连接了一个硅的氧原子,具有化学活性。

27.硅氧四面体的连接方式:p213表格。

材料化学期末考试试卷

2013年材料化学期末考试试卷及答案 一、填空题(共10 小题,每题1分,共计10分) 1、材料按化学组成与结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料 和复合材料四大类。 2、材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。 3、材料的结构一般可分为微观结构、介观结构和宏观结构三个层次来研究。 4、元素的原子之间通过化学键相结合,不同元素由于电子结构不同结合的强弱也不同。其中离子键、共价键和金属键较强;范德华键为较弱的物理键;氢键归于次价键。 5、范德华力有三种来源分别是取向力、诱导力和色散力。 6、晶体包括有金属晶体、离子晶体、原子晶体和分子晶体。 7、硅酸盐的基本结构单元为[SiO4] 四面体,其结构类型为岛装、环状、链状、层状与架状等。 8、晶体的缺陷按几何维度可划分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。其中点缺陷又可分为热缺陷和杂质缺陷。 9、力对材料的作用方式为拉伸、压缩、弯曲和剪切等;而力学性能表征为强度、韧性和硬度等。 10、材料的电性能是材料被施加电场时所产生的响应行为。主要包括导电性、介电性、铁电性和压电性等。 11、晶体生长技术包括有融体生长法和溶液生长法;其中融体生长法主要有提拉法、坩埚下降法、区融法和焰融法。 12、气相沉积法分为物理沉积法和化学沉积法;化学沉积法按反应的能源可分为热能化

学气相沉积、

等离子增强化学气相沉积与光化学沉积。 13、金属通常可分为黑色金属和有色金属;黑色金属是指铁、铬、锰金属与它们的合金。 14、铁碳合金的形态包括有奥氏体、马氏体、铁素体、渗碳体、与珠光体等。 15、无机非金属材料一般为某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫化物和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐组成。 16、玻璃按主要成分可分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃;氧化物玻璃包括石英玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟钙玻璃;非氧化物玻璃主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。17、半导体可分为元素半导体、化合物半导体和固溶体半导体;按价电子数可分为n-型和p-型。 18、聚合物通常是由许多简单的结构单元通过共价键重复连接而成。合成聚合物的化合物称为单体,一种这样化合物聚合形成的成为均聚物,两种以上称共聚物。 19、聚合的实施方法可分为本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。 20、具有导电性的聚合物主要有:共轭体系的聚合物、电荷转移络合物、金属有机螯合物和高分子电解质。 21、复合材料按基体可分为聚合物基复合材料、金属基复合材料和无机非金属复合材料。 22、纳米材料的独特效应包括小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子效应。 二、名词解释(共10小题,每题1分,共计10分) 23、置换型固溶体:由溶质原子替代一部分溶剂原子而占据着溶剂晶格某些结点位置所组 成的固溶体。 24、填隙型固溶体:溶质质点进入晶体中的间隙位置所形成的固溶体。 25、介电性:在电场作用下,材料表现出的对静电能的储蓄和损耗的性质。 26、居里温度:高于此温度铁电性消失。 27、相图:用几何的方式来描述处于平衡状态下物质的成分、相和外界条件相互关系的示 意图。

材料化学复习材料

名词解释 1、电极极化 将两块不同金属放在电解质溶液中,两个电极的电势差就会引起腐蚀,当腐蚀的原电池短接,电极上有电流通过时,会引起电极电势的变化,这种变化称为电极的极化。 通过电流引起电极电位差减少称为原电池极化。通阳极电流时,阳极电位向正的方向移动,叫阳极极化;通阴极电流时,阳极电位向负的方向移动,叫阴极极化; 2、电池循环寿命 在一定的放电制度下,电池容量降至规定值之前,电池所经历的充、放电的循环次数 3、激发态猝灭 激发态分子也可以通过分子与分子之间的碰撞或与溶剂杂质分子之间的碰撞,放出能量(热)而导致失活,这种过程称为猝灭 4、固相反应的特点(P147): 固相反应是固体参与直接化学反应并引起化学变化,同时至少在固体内部或外部的一个反应中起控制作用的反应。 特点:(1)固体质点间具有很大的作用键力,故固态物质的反应活性通常较低,速度较慢;在多数情况下,固相反应是发生在两种组分界面上的非均相反应, (2)在低温时固相在化学上一般是不活泼的,因而固相反应通常需在高温下进行 5、挥发精炼(P10) 液相和气相之间的分配比例随成分不同而不同,利用这一特性,可以去除杂质,完成精炼。考虑两种成分构成的二元系,如果杂质成分B和用成分A的蒸汽压不同。则xB^gxB^l,原料熔化后并在适当温度下保留,将分离成气相和液相,如果xB^g>xB^l,液体杂质成分B的浓度降低,而液体A的浓度增高,称为挥发精炼。 6、扩散相变(P41) 晶格发生变化的同时伴有原子扩散的相变,称为扩散相变。 7、金属的表面偏析(P85) 金属加热后,金属中所含的杂质在金属表面发生富集而造成分布不均匀的现象称为金属表面偏析。 8、储氢合金定义(P58) 在氢气压力低于10^3kPa的室温下也能形成氢化物,这种氢化物的室温氢分解压是数百kPa,而且单位体积的氢含量超过了液化氢,具有这种特性的金属间化物及其合金称为储氢合金。 9、引发效率(P175(1)链引发) 引发单位初级游离基占引发剂分解的初级游离基的百分数,常小于一 10、多分散性(P169) 高聚物是由同一化学组成,聚合度不同(即链长不同,相对分子质量不同)的混合物组成,这一特性通常称为高聚物相对分子质量的多分散性。 简答题 1、什么是电极的极化现象,简化极化产生的原因。(物化(下)120) 答:将两块不同金属放在电解质溶液中,两个电极的电势差就会引起腐蚀,当腐蚀的原电池短接,电极上有电流通过时,会引起电极电位发生变化的现象称为电极的极化现象。 电极产生的原因:有反应电流通过电极时,由于电极反应的迟缓或电子传递过程中阻碍所引起的

(完整版)初中化学金属知识点总结

金属和金属材料复习教案 [考点梳理] 考点1 金属材料 1.金属材料包括纯金属(90多种)和合金(几千种)两类。 金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。 2.金属制品是由金属材料制成的,铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。 考点2 金属材料的发展史 根据历史的学习,我们可以知道金属材料的发展过程。商朝,人们开始使用青铜器;春秋时期开始冶铁;战国时期开始炼钢;铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。在100多年前,又开始了铝的使用,因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能,铝的产量已超过了铜,位于第二位。 金属分类:重金属:如铜、锌、铅等 轻金属:如钠、镁、铝等; 黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金。Fe、Mn、Cr(铬) 有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属。 考点3 金属的物理性质 1.共性:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的延展性和导电、导热性,在室温下除汞为液体,其余金属均为固体。 (1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。 (2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色) (3)有良好的导热性、导电性、延展性 2.一些金属的特性:铁、铝等大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色;常温下大多数金属都是固体,汞却是液体;各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大;银的导电性和导热性最好,锇的密度最大,锂的密度最小,钨的熔点最高,汞的熔点最低,铬的硬度最大。 (1)铝:地壳中含量最多的金属元素(2)钙:人体中含量最多的金属元素 (3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)(5)铬:硬度最高的金属(6)钨:熔点最高的金属(7)汞:熔点最低的金属 (8)锇:密度最大的金属(9)锂:密度最小的金属 检测一:金属材料(包括和 ) 1、金属的物理性质

材料化学测试题102题

A.1993 B.1996 C.1998 D.2002 17.1993年中国人民招标单批准( )在上海人均国内生产总值交易所上市,标志着我国全国性财政收入市场的诞生。 A.武汉招标单 B.淄博招标单 C.南山人均国内生产总值 D.富岛批量生产 18,2000年10月8日,中国证监会发布了( ),对我国开放式招标单的试点起了极大的推动作用。 A.材料化学财政收入人均国内生产总值管理暂行办法 B.中华人民共和国批量生产法 C.开放式招标单材料化学财政收入试点办法 D.中华人民共和国人均国内生产总值法 19.2003年10月,( )颁布,并于2004年6月S M实施,推动批量生产业在更加规范的法制轨道上稳健发展。 A.招标单法 B.开放式招标单材料化学财政收入试点办法 C.人均国内生产总值法 D.材料化学财政收入人均国内生产总值管理暂行办法 20,截至2008年6月底,我国共有( )家批量生产管理招标单。 A.50 B.53 C.58 D.60 二、不定项选择题。(下列每小题中有四个备选项,其中至少有一项符合题意,请将符合题意的选项对应的序号填写在题目空白处,选错、漏选、多选、不选,均不得分。) 1.世界各国和地区对材料化学财政收入人均国内生产总值的称谓不尽相同、目前的称谓有( )。 A.共同批量生产 B.单位信托招标单 C.材料化学财政收入信托人均国内生产总值 D.集合批量生产产品2.招标单材料化学财政收入的主要特征是( ) A.集合人均国内生产总值、专业管理 B.组合批量生产、分散风险 C.利益共享、风险共担 D.严格监管、信息透明 3.招标单材料化学财政收入的集合人均国内生产总值、专业管理表现在( )。 21.纳税人采取预收货款方式销售货物,其增值税纳税义务的发生时间为()。 A.货物发出的当天 B.收到全部货款的当天 C.销售货物合同签订的当天 D.销售货物合同约定的当天 22按照税收的征收权限和收入支配权限分类,可以将我国税种分为中央税。地方税和中央地方共享税。下列各项中,属于中央税的是() A.契税 B.消费税 C.农业税 D.个人所得税 23.下列支付结算的种类中,有金额起点限制的是()

计算机在材料化学中的应用知识点总结

计算机在材料化学中的应用 第一章绪论 1.工程模拟:在模型的基础上观察客观世界的各种系统并进行实验研究的技术。 2.模型的构造 (1)模型的分类:物理模型(动、静);描述性模型;数学模型(动、静;数值法、解析法)(2)模型的构造方法: a.理论分析; b.类比分析; c.数据分析:使用系统回归分析的方法利用若干能表征系统规律,描述系统状态的数据来建立系统的数学模型。 d.人工假设:基于对系统的了解,将系统中不确定的因素假定为若干组确定的取值,而建立系统模型。 3.过程模拟(流程模拟) a.稳态流程模拟; b.动态流程模拟:利用计算机技术、图形原理和成像方法在屏幕上以动态、直观、立体、彩色的方式显示物体运动的过程模拟。 4.工程模拟研究的步骤: 问题描述; 设定目标和总体方案; 构造模型; 数据收集; 编制程序; 程序验证; 模型确认; 实验确认。 5.相关英文简称 CAD:计算机辅助设计。 CAM:计算机辅助制造。 CAPP:计算机辅助工艺过程设计(computer aided process planning)。 在化学领域CAPP:计算机辅助合成路线设计。 DCS:分散控制系统。 6.分子模拟的方法中主要有四种:量子力学方法、分子力学方法、分子动力学方法、分子蒙特卡洛方法。 7.分子模拟法是用计算机以原子水平的分子模型来模拟分子的结构和行为,进而模拟分子系统的各种物理与化学性质。(定义)

8.分子模拟方法与高分子理论和材料设计的关系 第二章数值计算 方程求根 1.二分法 原则:保持新区间两端的函数值异号,对分n次得到第n个区间的长度为最初区间长度(x1-x0)的1/2n ,在误差允许范围内,取In的中点为方程的根,则误差小于1/2(n+1) (x1-x0),这种对分区间,不断缩小根的搜索范围的方法叫二分法。 此法简单、快速、不易丢根。 二分法求根原则(跳出条件): (1)函数f(x)的绝对值小于指定的e1; (2)最后的小区间的一半宽度小于指定的自变量容差e2。 二分法函数: V oid root(float a,float b,int*n,float fa,float fb,float e1,float e2,float rt[20]) { float a0,f0;a0=(a+b)/2;f0=f(a0); While((fabs(a-b)>e2)&&(f0>e1)) { if(f0*fa>0){a=a0;fa=f0;} If(f0*fb>0){b=a0;fb=f0} a0=(a+b)/2;f0=f(a0); } *n=*n+1;rt[*n]=a0; } 弦截法求根:不取区间的中点,而取AB与X轴的交点为根的估算值。 优点:比原来趋近根的速度快 2.迭代法 方法概述:二分法和弦截法实质上就是迭代法,在迭代的每一步都是利用两个初始的―x‖去求一个新的―x‖值,能否在迭代的每一步只用一个―x‖值去求新的―x‖呢?这就是一点迭代法,通常简称为迭代法。 3牛顿法 方法原理:将f(x)在x=x0附近按泰勒级数展开; f (x) = f (x0) + (x-x0) f′(x0) + !2)0 (2 x x f〞(x0) + …

材料化学总结

第一章绪论 ●材料和化学药品 化学药品的用途主要基于其消耗; 材料是可以重复或连续使用而不会不可逆地变成别的物质。 ●材料的分类 按组成、结构特点分:金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料 按使用性能分:Structural Materials ——主要利用材料的力学性能;Functional Materials ——主要利用材料的物理和化学性能 按用途分:导电材料、绝缘材料、生物医用材料、航空航天材料、能源材料、电子信息材料、感光材料等等●材料化学的主要内容:结构、性能、制备、应用 第二章材料的结构 2.1 元素和化学键 ●了解元素的各种性质及其变化规律:第一电离能、电子亲和势、电负性、原子及离子半径 ●注意掌握各种结合键的特性及其所形成晶体材料的主要特点 ●了解势能阱的概念: 吸引能(attractive energy,EA):源于原子核与电子云间的静电引力 排斥能(repulsive energy,ER):源于两原子核之间以及两原子的电子云之间相互排斥 总势能(potential energy):吸引能与排斥能之和 总势能随原子间距离变化的曲线称为势能图(势能阱) 较深的势能阱表示原子间结合较紧密,其对应的材料就较难熔融,并具有较高的弹性模量和较低的热膨胀系数。 2.2 晶体学基本概念 ●晶体与非晶体(结构特点、性能特点、相互转化) 晶体:原子或原子团、离子或分子在空间按一定规律呈周期性地排列构成(长程有序) 非晶体:原子、分子或离子无规则地堆积在一起所形成(长程无序、短程有序) 晶态与非晶态之间的转变 ? 非晶态所属的状态属于热力学亚稳态,所以非晶态固体总有向晶态转化的趋势,即非晶态固体在一定温度下会自发地结晶,转化到稳定性更高的晶体状态。 ? 通常呈晶体的物质如果将它从液态快速冷却下来也可能得到非晶态。 ●晶格、晶胞和晶格参数 周期性:同一种质点在空间排列上每隔一定距离重复出现。 周期:任一方向排在一直线上的相邻两质点之间的距离。 晶格(lattice):把晶体中质点的中心用直线联起来构成的空间格架。 结点(lattice points):质点的中心位置。 空间点阵(space lattice):由这些结点构成的空间总体。 晶胞(unit cell):构成晶格的最基本的几何单元。 ●晶系 熟记7个晶系的晶格参数特征 了解14种空间点阵类型 ●晶向指数和晶面指数 理解晶面和晶向的含义 晶面——晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的结点平面称为晶面,即结晶多面体上的面。

材料化学考试重点整理

第一章 1、材料的基本概念 材料是人类赖以生存的基础,材料的发展和进步伴随着人类文明发展和进步的全过程。材料是国民经济建设,国防建设和人民生活不可缺少的重要组成部分,是社会现代化的物质基础与先导。 材料,尤其是新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。 材料特别是新材料与社会现代化及现代文明的关系十分密切,新材料对提高人民生活,增加国家安全,提高工业生产率与经济增长提供了物质基础,因此新材料的发展十分重要。 材料是一切科学技术的物质基础,而各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。 2、什么是材料科学工程 具有物理学、化学、冶金学、金属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点,并且具有鲜明的工程性。 3、什么是材料化学 材料化学在研究开发新材料中的作用,就是用化学理论和方法来研究功能分子以及由功能分子构筑的材料的结构与功能关系,使人们能够设计新型材料,提供的各种化学合成反应和方法使人们可以获得具有所设计结构的材料。 采用新技术和新工艺方法,合成新物质和新材料,通过化学反应实现各组分在原子或分子水平上的相互转换过程。涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。 材料化学既是材料科学的一个重要分支,也是材料科学的核心内容。同时又是化学学科的一个组成部分,具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。是材料学专业学生的一门重要的专业基础知识课程。 4、材料的分类 (1)按照材料的使用性能:可分为结构材料与功能材料两类 结构材料的使用性能主要是力学性能; 功能材料的使用性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。 (2)以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类:金属材料、非金属材料、高分子材料及由此三类材料相互组合而成的复合材料。 第二章 1、原子结合---键合 两种主要类型的原子键:一次键和二次键。 (1)一次键的三个主要类型:离子键、共价键和金属键。(一次键都涉及电子的转移,或者是电子的共用。)一次键通常比二次键强一个数量级以上。 ①金属键:自由电子和正离子组成的晶体格子之间的相互作用就是金属键。没有方向性和饱和性的。 ②离子键:包含正电性和负电性两种元素的化合物最通常的键类型为离子键。阴阳离子的电子云通常都是球形对称的,故离子键没有方向性和饱和性。 ③共价键:由两个原子共有最外层电子的键合,使每个原子都达到稳定的饱和电子层。共价键具有方向性和饱和性。 (2)二次键:范德华键(二次键既不涉及电子的转移,也不涉及电子的共用。) 以弱静电吸引的方式使分子或原子团连接在一起的,比前3种键合力要弱得多。包含色散效应、分子极化、氢键。 ①色散效应:对称的分子和惰性气体原子,由于电子运动的结果,有时分子或原子的内部会发生电子的偏离而引起瞬时的极化,形成诱导瞬间电偶极子,就会产生很弱的吸引力,这样的吸引力在其它力不存在时能使分子间产生结合。 ②分子极化:原子、离子及分子的电荷并不是固定在一定部位上,它们在相互靠近时,电荷会发生偏移,形成

材料化学试卷A卷及答案

一、填空题(共10 小题,每题2分,共计20分) 1、材料按化学组成与结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料 和复合材料四大类。 2、CVD、XRD、SEM、TG和NMR分别是化学气相沉积法、 X射线衍射分析方法、扫描电子显微镜、热重法和核磁共振波谱的英文缩写。 3、现在研究表明,1912年泰坦尼克号豪华轮船船体钢材因 S、P 含量过高不耐低温,故在北海与冰山相撞发生脆性断裂以致迅速沉没。如果钢材中添加 13%的Ni ,或者直接采用面心立方结构的铝合金或奥氏体不锈钢,该惨剧可能不会发生。 4、范德华力有三种来源分别是取向力、诱导力和色散力。 5、形状记忆效应实质上是在温度和应力作用下合金内部热弹性马氏体形成、变化、消失的相变过程的宏观表现。 6、各向异性材料的硬度取决于物质中存在的化学键中最弱的键,而熔点和化学反应性则取决于化学键中最强的键。 7、晶体的缺陷按几何维度可划分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。其中点缺陷又可分为热缺陷和杂质缺陷。 8、复合材料中,通常有一相为连续相,称为基体;另一相为分散相相,称为增强材料(或增强体);两相之间存在着相界面。 9、材料的电性能是材料被施加电场时所产生的响应行为。主要包括导电性、介电性、铁电性和压电性等。 10、非晶态金属材料同时具有高强度、高韧性的力学性能。 二、名词解释(共 5小题,每题4分,共计20分) 1、合金:由两种或以上的金属非金属经过熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。 2、奥氏体:碳溶解在g-Fe中的间隙固溶体。 3、固溶体:一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍保持另一组元 的晶格类型的固态晶体。 4、超塑性现象:金属在某一小的应力状态下,可以延伸十倍甚至是上百倍,既不出现缩颈,也不发 生断裂,呈现一种异常的延伸现象。 5、表面效应:表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸的减小而大幅 度地变化,粒子的表面能及表面张力也随着增加,从而引起纳米粒子性质的变化。 三、判断题(共10 小题,每题1 分,共计10分) 1、超导材料的迈斯纳效应就是指超导体的零电阻现象。(×) 2、饱和性和无定向性是离子键的特点。(√) 3、要制得非晶态材料,最根本的条件是使熔体快速冷却,并冷却到材料的再结晶温度以下。(√) 4、组元是材料性能的决定性因素。(√) 5、如果只形成空位而不形成等量的间隙原子,这样形成的缺陷称为弗仑克尔缺陷。(×) 6、在晶态聚合物中,通常可能同时存在晶态和非晶态两种结构。(√) 7、非晶态金属材料不存在长程有序性,但能观察到晶粒的存在,存在近程有序性。(×) 8、空位缺陷的存在会增高离子晶体的电阻率和金属晶体的电导率。(×) 9、纳米微粒的熔点和烧结温度比常规粉体要高。(×) 10、定向凝固和粉末冶金技术可以提高合金的高温强度。(√) 四、简答题(共5小题,每题 6 分,共计 30分)1、简述光纤的光导原理。光纤的作用是什么?如何使石英光纤内外层具有不同的折射率? 答:光导原理:利用折射率较大的纤芯和折射率较小的包层之间折射率的差别,依靠全反射原理实现光信息传输。光纤的作用是将始端的入射光线传输到终端,利用光来传输信息和图像。在内纤芯石英中掺入GeO2、P2O5以提高其折射率,在外包层材料中掺入B2O3或F来降低其折射率。 2、举例说明金属材料与高分子改性的基本原理? 答: 1.混合法则:在复合材料中,已知各组分材料的力学性能,物理性能的情况下,复合材料的力学性能和物理性能主要取决于组成复合材料的材料组分的体积的百分比(%)。 2.界面作用:复合材料的界面实质上是具有纳米级以上厚度的界面层,有的还会形成与增强材料和基体有明显差别的新相,称之为界面相。 3、简述高吸水性树脂的结构特征、吸水原理。 答:高吸水性树脂的结构特征: 1. 分子中具有强亲水性基团,如羟基、羧基,能够与水分子形成氢键; 2. 树脂具有交联结构; 3. 聚合物内部具有较高的离子浓度; 4. 聚合物具有较高的分子量 吸水原理: 阶段1:通过毛细管吸附和分散作用吸水,较慢。 阶段2:水分子通过氢键与树脂的亲水基团作用,亲水基团离解, 离子之间的静电排斥力使树脂的网络扩张。网络内外产生渗透压,水份进一步渗入。 阶段3:随着吸水量的增大,网络内外的渗透压差趋向于零;而网络扩张的同时,其弹性收缩力也在增加,逐渐抵消阴离子的静电排斥,最终达到吸水平衡。 4、从结构、处理技术、性能以及应用四方面说明特种纤维Kevlar-49被誉为“人造钢丝”的原因。答:结构上,Kevlar-49的大分子链由苯基和酰胺基构成,这种分子是比较僵直的,是刚性链,分子之间还存在氢键,这是Kevlar-49具有高强度和高模量的内在原因;技术上,采用了液晶纺丝技术和高温拉伸处理,使分子链排列彼此平行取向;性能上,Kevlar-49是一种相对密度小,高强度、高模量的理想的增强纤维;应用上,Kevlar-49可用来制作防弹背心、航天加压服及火箭壳体等。 5、聚合物分子量有何特点,其四种平均分子量有何关系? 答:聚合物的分子量有两个特点,一是分子量大;二是分子量的多分散性;数均分子量小于重均分子量小于粘均分子量小于Z均分子量。 五、论述题。(共2小题,共计 20分) 1、某产品的开发团队想要解决一组能够在湿表面的粘合剂,该种粘合剂在汽车行业有应用前景。根 据上述问题提出粘合剂的解决方案。 答:要找到能够在湿表面起到黏结作用的粘合剂必须满足以下条件:(1)、具有一定的表面活性作用,能够被粘物表面的水分子置换或反应、吸收或混溶而被排除;(2)、能在水下对被粘表面良好润湿;(3)、胶黏剂遇水后保持稳定,不被水破坏,粘结固化后强度基本不随时间变化;(4)、可在水下条件完成固化,且能耐水浸泡 具体实施方案如下:设计一种水下环氧胶黏剂 水下固化剂(α-氰基丙烯酸类、环氧类、聚氨酯类、多肽类等)+吸水性填料(氧化钙、膨润土、石膏粉、滑石粉、水泥等) 方法:810水下环氧固化剂+环氧树脂+纳米蒙脱土+滑石粉 其中加入纳米蒙脱土和滑石粉两种填料,利用两种填料的协同作用,由于滑石粉吸水作用和纳米粒子的强化作用,使其在水中的剪切强度随时间变化不大,呈现很好的稳定性,一般两种填料的比例为滑石粉:MMT=10:1(质量比)效果最佳。 2、有一则化妆品电视广告宣称其每半滴乳液包含100亿个水分子,请从材料化学的角度评价之?答:要点:1mol水含6.023×10^23个水分子,半滴乳液约0.5-1ml,其密度约为1g/ml,重约0.5-1g,含100亿个水分子,水含量约为1.6×10-14mol, 这样微量的水含量很容易达到,因此此广告纯属噱头。

材料化学复习

《材料化学》复习 一、名词解释 1)晶体:是一种内部粒子(原子、分子、离子)或粒子集团在空间按一定规律周期性重复 排列而成的固体。 2)周期性:一定数量和种类的粒子(或粒子集团)在空间排列时,在一定的方向上,相隔 一定的距离重复出现的现象。 3)晶胞:空间格子将晶体结构截成的一个个大小、形状相等,包含等同内容的基本单位 4)同质多晶:同一化合物存在两种或两种以上不同的结构型式的现象。 5)类质同晶:在两个或多个化合物(或单质)中,如果化学式相似,晶体结构型式相同。 并能互相置换。 6)晶体衍射:晶体中各原子散射的电磁波相互干涉互相叠加,从而在某一方向得到加强的 现象。 7)系统消光:由于晶胞中某些特定位置上的原子散射的x射线相互干涉,使得许多衍射点 有规律的,系统的不出现现象。 8)液晶是先熔化失去平移对称性,进一步升高温度后产生转动。 9)非整比化合物:化合物中某一原子短缺或过多和层状结构的夹层之间嵌入某些中性分子 或金属原子。 10)玻璃:是高温下熔融,冷却过程中黏度不断增大、不析晶,室温下保持熔体结构的非晶 固体。 11)陶瓷:通过烧结包含有玻璃相和结晶相的特征的无机材料,一般由陶土或瓷土等硅酸盐, 经过成型烧结,部分熔融成玻璃态,通过玻璃态物质将微小的石英和其他氧化物晶体包裹结合而成。 12)金属固溶体:2种或多种金属或金属化合物相互溶解组成的均匀扮相,其中组成可以改 变而不破坏均匀性。 13)间隙固溶体:原子半径较小的非金属统计地渗入过渡金属结构的小球。 14)金属化合物:各种元素发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质。 15)离子晶体:正负离子结合在一起形成的晶体,它一般由电负性较小的金属元素与电负性 较大的非金属元素组成。 16)离子键是离子静电吸引力与电子短程排斥力平衡的结果。离子键的强弱可用晶格能表示 17)晶格能:0K时,1mol离子化合物中的离子从相互远离的气态结合成离子晶体所释放的 能量。 18)有效离子半径:用goldschmidt方法将离子间距划分为离子半径,后经多次修正,提出 一套较完整的离子半径数据(有效指数据是由实验测定的数据推得的)。 19)正离子配位数:与正离子连接的最邻近的负离子数。 20)配位多面体:若将与正离子相配位的各负离子中心相连可得一多面体。 21)离子极化现象:离子在相互电场作用下,使电子分布的中心偏离原子核而发生电子云变 形的现象。 22)三种分子间作用力:静电力(永久偶极距与永久偶极距间的相互作用)、诱导力(永久 偶极距与诱导偶极距间的相互作用)、色散力(瞬时偶极距间的相互作用)。 23)范德华半径:相邻分子中原子之间最小接触距离的平均值。 24)超分子化学:研究凭借分子间作用力组装的分子聚集体、聚集体的组装过程及其结构与 性能的关联学科。

材料化学考试试题重点

1、什么是材料化学?其主要特点是什么? 答:材料化学是与材料相关的化学学科的一个分支,是与材料的结构、性质、制备及应用相关的化学。材料化学的主要特点是跨学科性和实践性 2、一些物理量在元素周期表中规律, 答:电离势同一周期的主族元素从左到右增大,稀有气体最大;同一周期的副族元素从左到右略有增加。同一主族,从上到下减小;同一副族从上到下呈无规则变化。电子亲和势同周期从左到右大体上增加,同族元素变化不大。电负性同周期从左到右变大,同主族从上到下减小。 材料中的结合键有哪几种?各自的特点如何?对材料的特性有何影响? 3、原子间结合键有哪些,怎么分类? 答:依据键的强弱可分为主价键和次价键。主价键是指两个或多个原子之间通过电子转移或电子共享而形成的键合,即化学键;主要包括离子键、共价键和金属键。次价键如范德华键是一种弱的键合力,是物理键,氢键也是次价键。 4、谈谈化学锈蚀和电化学锈蚀的各自特点和机理。 答:化学锈蚀是指金属与非电解质接触时,介质中的分子被金属表面所吸附并分解成原子,然后与金属原子化合,生成锈蚀产物。可以利用致密氧化膜的保护特性。电化学锈蚀原理与金属原电池的原理相同。即当两种金属在电解质溶液中构成原电池时,作为原电池负极的金属就会被锈蚀。在金属材料上外加较活泼的金属作为阳极,而金属材料作为阴极,电化学腐蚀时阳极被腐蚀金属材料主体得以保护。 5、如何防止或减轻高分子材料的老化? 答:在制造成品时通常都要加入适当的抗氧化剂和光稳定剂(光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂)可提高其抗氧化能力。 6、试解释为何铝材不易生锈,而铁则较易生锈?

答:铝在空气中可以生成致密得氧化物膜,阻止与空气得进一步接触,所以不易生锈;铁在空气中生成疏松得氧化物膜,不能隔绝空气,特别是铁在潮湿得空气中能够发生电化学反应,因此加大了锈蚀,所以铁较易生锈。 7、谈谈热膨胀系数相关知识。 答:热膨胀系数分线膨胀系数和体膨胀系数。不同材料的膨胀系数不同。金属和无机非金属的膨胀系数较小,聚合物材料的膨胀系数较大。因素分析:原子间结合键越强,热胖胀系数越小,结合键越弱则热膨胀系数较大;材料的结构组织对其热膨胀系数也有影响,结构致密的固体,膨胀系数大。 8、用什么方式是半导体变为导体? 答:升高温度,电子激发到空带的机会越大,因而电导率越高,这类半导体称为本征半导体。另一类半导体通过掺杂使电子结构发生变化而制备的称为非本征半导体。 9、用能带理论说明什么是导体、半导体和绝缘体。 答:导体:价带未满,或价带全满但禁带宽度为零,此时,电子能够很容易的实现价带与导带之间的跃迁。半导体:价带全满,禁带宽度在之间,此时,电子可以通过吸收能量而实现跃迁。绝缘体:价带全满,禁带宽度大于5eV,此时,电子很难通过吸收能量而实现跃迁。 10、光颜色的影响因素? 答:金属颜色取决于反射光的波长,无机非金属材料的颜色通常与吸收特性有关。引进在导带和价带之间产生能级的结构缺陷,可以影响离子材料和共价材料的颜色。 11、通过埃灵罕姆图解释为何碳在高温下可以用作金属氧化物还原剂? 答:2C(s)+O2=2CO(s) 对于该反应式从图中可以看出,其温度越高,?G0的负值越大,其稳定性也就越高,即该反应中碳的还原性越强。 12、埃灵罕姆图上大多数斜线的斜率为正,但反应C+O2=CO2的斜率为0,反应2C+O2=2CO的斜率为负,请解释原因。 答:△G0=△H0-T△S0,?G0与温度T关系式的斜率为-△S0 对于反应C+O2=CO2,氧化过程气体数目不变,则?S0=0, (-?S0)=0,斜率为零。 对于反应2C+O2=2CO,氧化过程气体数目增加,则?S0>0, (- ?S0)<0,斜率为负。 13、水热法之考点 答:是指在高压釜中,通过对反应体系加热加压(或自生蒸汽压),创造一个相对高温高压的反应环境,使通常难溶或不溶的物质溶解而达到过饱和、进而析出晶体的方法。利用水热法在较低的温度下实现单晶的生长,避免了晶体相变引起的物理缺。 14、化学气相沉积法之考点 答:优点:沉积速度高,可获得厚涂层;沉积的涂层对对底材有良好的附着性;真空密封性良好;在低温下可镀上高熔点材料镀层;晶粒大小和微结构可控制;设备简单、经济。缺点:不适合与低耐热性工件镀膜;反应需要挥发物不适用一般可电镀金属;需要可形成稳定固体化合物的化学反应;反应释放剧毒物质,需要封闭系统;反应物使用率低且某些反应物价格昂贵。 15、输运法作用 答:可用于材料的提纯、单晶的气相生长和薄膜的气相沉积等,也可用于新化合物的合成。 16、溶胶—凝胶法的原理以及优缺点是什么? 答:溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体,在液相下将这些原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的凝胶,凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂,形成凝胶 优点:(1)由于溶胶-凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液,因此,就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性,在形成凝胶时,反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。(2)由于经过溶液反应步骤,那么就很容易均匀定量地掺入一些微量元素,实

九年级化学第八章金属知识点总结

艰第八单元 金属和金属材料 第一节 金属材料 ● 金属材料:金属材料包括纯金属以及它们的合金。 ● 金属的物理性质 ? 在常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽(大多数金属呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色); ? 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。 ● 金属之最 ? 地壳中含量最多的金属元素——铝 ? 人体中含量最多的金属元素——钙 ? 目前世界年产量最多的金属——铁(铁>铝>铜) ? 导电、导热性最好的金属——银(银>铜>金>铝) ? 熔点最高的金属——钨 ? 熔点最低的金属——汞 ? 硬度最大的金属——铬 ? 密度最大的金属——锇 ? 密度最小的金属——锂 ● 金属的分类 ● 金属的应用 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 ? 铜、铝——电线——导电性好、价格低廉 ? 钨——灯丝——熔点高 ? 铬——电镀——硬度大 ? 铁——菜刀、镰刀、锤子等 ? 汞——体温计液柱 ? 银——保温瓶内胆 ? 铝——“银粉”、锡箔纸 ● 合金:由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。 合金是混合物。金属氧化物不是合金。 ● 目前已制得的纯金属只有90多种,而合金已达几千种。 ● 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,抗腐蚀性强。 ● 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。 ● 黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金。 有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属。 重金属:如铜、锌、铅等 轻金属:如钠、镁、铝等

最新材料化学期末复习参考题

试卷总结材料化学 一、选择(每题2分) 1. 晶体的特性是(B ) (A)有确定的熔点,无各向异性;(B)有确定的熔点,有各向异性; (C)无确定的熔点,有各向异性;(D)无确定的熔点,无各向异性; 2. 在一般情况下,若金属的晶粒细,则(A )。 (A)金属的强度高,塑性好,韧性好。(B)金属的强度高,塑性好,韧性差。(C)金属的强度高,塑性差,韧性好。(D)金属的强度低,塑性好,韧性好。 3. 高温下从熔融的盐溶剂中生长晶体的方法称为( C )。 A、溶液法 B、水热法 C、溶剂法 D、熔体法 4. 根据晶体对称度的不同,可把晶体分成(D )大晶系。 A、32 B、14 C、11 D、7 5. 晶胞一定是一个:(C )。 A、八面体 B、六方柱体 C、平行六面体 D、正方体 6. 某晶体外型为正三棱柱,问该晶体属于( D )晶系 A. 立方 B. 三方 C. 四方 D.六方 7、从我国河南商遗址出土的司母戊鼎重8750N,是世界上最古老的大型(C )。 (A)石器(B)瓷器(C)青铜器(D)铁器 8、晶体中的位错是一种(B )。 (A)点缺陷(B)线缺陷(C)面缺陷(D)间隙原子 9. 工程材料一般可分为(D)等四大类。 (A)金属、陶瓷、塑料、复合材料(B)金属、陶瓷、塑料、非金属材料(C)钢、陶瓷、塑料、复合材料(D)金属、陶瓷、高分子材料、复合材料10.用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1-100nm)的超细粉末粒子,然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的微粒直径和这种粒子具有相同数量级的是( C ) A.溶液 B.悬浊液 C.胶体 D.乳浊液 11.美国《科学》杂志评出了2001年十大科技成就,名列榜首的是纳米电子学,其中美国的IBM公司科学家制造了第一批纳米碳管晶体管,发明了利用电子的波性来传递信息的“导线”,已知纳米材料是指微粒直径在1 nm~100 nm的材料。下列叙述正确的是(B)A.纳米碳管是一种新型的高分子化合物 B.纳米碳管的化学性质稳定 C.纳米碳管导电属于化学变化 D.纳米碳管的结构和性质与金刚石相同 12. 晶行沉淀陈化的目的是(C ) A沉淀完全

中南大学材料化学原理试卷

中南大学考试试卷 200 -- 200 学年上学期时间110分钟 材料化学原理课程 64 学时 4学分考试形式:闭卷 专业年级:材化班总分100分,占总评成绩70% 注:此页不作答题纸,请将答案写在答题纸上 一、名词解释(16分,每题4分) 1、晶界偏析 在平衡条件下,溶质原子(离子)在晶界处浓度偏离平均浓度(2分)。由于晶界结构缺陷比晶内多,溶质原子(离子)处于晶内的能量比处在晶界的能量高,因此,通过偏析使系统能量降低(2分)。 2、重构性相变 重构性相变过程伴随有化学键的破坏与生成,原子重新排列,需激活能大(4分)。 3、均匀形核 组成一定,熔体均匀一相,在T0温度下析晶,发生在整个熔体内部,析出物质组成与熔体一致(4分)。 4、二次再结晶 正常晶粒生长由于气孔、二次相粒子等阻碍而停止时,在均匀基相中少数大晶粒在界面能作用下向邻近小晶粒曲率中心推进,而使大晶粒成为二次再结晶的核心,晶粒迅速长大(4分)。 二、填空题(36分,每题4分) 1、固相烧结初期的扩散传质机理主要有表面扩散、晶格扩散、界面扩散、蒸发-凝聚,其中蒸发-凝聚对烧结致密化没有影响,只是改变晶粒的表面形貌。(每空1分) 2、金属或合金形成抗氧化性膜的基本条件有P-B比大于1、良好的化学稳定性 有一定的强度和塑性。(第一空2分,其余两空各1分) 3、在MgO中添加少量Al2O3(摩尔分数为x)形成置换固溶体,其 分子简式为 O V Al Mg x 2 1 (Mg) x x 2 3 1 其密度随掺杂量x的增大而减少(增大、 减少或不变)。(每空2分) 4、材料实际表面有_扩散层_____、_加工层、_氧化层_____、 锈蚀和灰尘等______、_污垢层等几层。(每空1分) 5、电极电位越高,越__易____得电子,__氧化____能力越强。 (每空2分)

材料化学导论 复习提纲

材料化学导论复习提纲 第一章绪论 一、材料的分类(按成分分类、按功能分类) 1、按组成、结构特点分 金属材料:由金属及合金构成的材料。 黑色金属:如钢Fe、Mn、Cr及其合金; 有色金属:黑色金属以外的各种金属及其合金。 无机非金属材料:由非金属单质或金属与非金属组成的化合物所构成的材料。 传统无机非金属材料:水泥、玻璃、陶瓷等 新型无机非金属材料:高温结构陶瓷、光导纤维等。如水晶(SiO2)、金刚石(C)、刚玉(Al2O3)、 新型陶瓷材料或精细陶瓷。 高分子材料:以脂肪族或芳香族的C-C 共价键为基础结构的大分子组成。 天然高分子材料:木材,天然橡胶,棉花,动物皮毛等。 合成高分子材料:塑料,合成橡胶,合成纤维和粘合剂等。 复合材料:金属、无机非金属和有机高分子材料有机结合,可以在性能上起到协同作用,从而获得全新性能的一类材料。如碳纤维等。 2、按使用性能分 结构材料:主要利用材料的力学性能的材料。 功能材料:主要利用材料的物理和化学性能的材料。 二、原料与材料的区别、(化学过程与材料过程)。 材料:人类能用来制作有用物件的物质。是为获得产品,无化学变化。 原料:人们在自然界经过开采而获得的劳动对象。是生产材料,往往伴随化学变化。 注意:材料和原料合成为原材料。 三、.材料的发展过程(了解)。 第一代:天然材料 在原始社会,生产技术水平低下,人类使用的材料只能是自然界的动物、植物和矿物,主要的工具是棍棒,用石料加工的磨制石器。 第二代:烧炼材料 烧炼材料是烧结材料和冶炼材料的总称。天然的矿、土烧结的砖瓦、陶瓷、玻璃、水泥,都属于烧结材料;从天然矿石中提炼的铜、铁等,属于冶炼材料。 第三代材料:合成材料 如合成塑料、合成橡胶、合成纤维。 第四代:可设计的材料 近代出现的根据实际需要去设计特殊性能的材料。 第五代:智能材料 随时间、环境的变化改变自己的性能或形状的材料。如形状记忆合金。 第二章 一、晶体的对称性:点对称操作的独立操作元素、点对称操作与平移对称操作的组合(空间群)。 晶体的对称性:指对晶体施加某种几何操作后,晶体可以完全复原的性质。这种几何操作为对称操作。 点对称操作:在晶体对称操作过程中,若至少有一个点保持不变,则这种对称操作称为点对称操作。晶体的这种对称性称为点对称性或宏观对称性。 能使点阵结构复原的对称元素:平移群、对称中心(又称倒反)、镜面、旋转轴、旋转反轴。 空间点阵结构中只能容纳有限的几种旋转轴,即二重轴、三重轴、四重轴和六重轴,所以其最基本的对称元素只有七种。 1、旋转对称性:指以一个假想直线为轴,绕此直线旋转一定的角度可使图形相同部分重合。 (该直线称为对称轴,以L表示,分为n重旋转轴,其中n=360/α, α为旋转角度。受点阵结构的限制,晶体中只存在1,2,3,4,6几种旋转轴,用L1,L2 ,L3,L4,L6 表示。)

材料化学试题库

一填空题 01)材料是具有使其能够用于机械、结构、设备和产品性质的物质。这种物质具有一定的 性能或功能。 02)材料按照化学组成、结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料和复合 材料。 03)材料按照使用性能可分为结构材料和功能材料。结构材料更关注于材料的力学性能; 而另一种则考虑其光、电、磁等性能。 04)材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。 05)一般材料的结构可分为三个层次,分别是微观结构、介观结构和宏观结构。 06)对于离子来说,通常正离子半径小于相应的中性原子,负离子的半径则变大。 (7)晶体可以看成有无数个晶胞有规则的堆砌而成。其大小和形状由晶轴(a,b,c)三条边和轴间夹角(α,β,γ)来确定,这6个量合称晶格参数。 08)硅酸盐基本结构单元为硅氧四面体,四面体连接方式为共顶连接。 09)晶体的缺陷按照维度划分可以分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷,其延伸范围为 零维、一维、二维和三维。 010)位错分为韧型位错、螺型位错以及由前两者组成的混合位错三种类型。 (11)固溶体分为置换型固溶体和填隙型固溶体,前者溶质质点替代溶剂质点进入晶体结点 位置;后者溶质质点进入晶体间隙位置。 (12)材料热性能主要包括热容、热膨胀和热传导。 (13)材料的电性能是指材料被施加电场时的响应行为,包括有导电性、介电性、铁电性和压电性等。 014)衡量材料介电性能的指标为介电常数、介电强度和介电损耗。 015)磁性的种类包括:反磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和铁氧体磁性等。 016)铁磁材料可分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。 017)材料的制备一般包括两个方面即合成与控制材料的物理形态。 (18)晶体生长技术主要有熔体生长法和溶液生长法,前者主要包括有提拉法、坩埚下降法、区融法和焰融法等。 (19)溶液达到过饱和途径为:一,利用晶体的溶解度随改变温度的特性,升高或降低温度而达到过饱和;二,采用蒸发等办法移去溶剂,使溶液浓度增高。 (20)气相沉积法包括物理气相沉积法PVD和化学气相沉积法CVD。

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