材料科学与工程导论试题
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)。
材料导论复习题与答案

材料科学基础复习题2014.12.15 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、近程结构、远程结构、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,把它们抽象成规则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相同。
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:晶体结构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,变形与未变形两部分晶体合称为孪晶。
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与非金属经熔炼、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:晶体结构中原子体积占总体积的分数。
P21聚合度:将高分子材料的结构单元总数称为聚合度。
P253近程结构:包括构造和构型。
P264远程结构: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}.
(word完整版)材料科学导论试题答案

材料科学导论试题一、必作题(每题10分,共50分)1)分析材料强化的主要方法及原理。
材料强化的原理:一是提高合金的原子间结合力,提高其理论强度,另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷,如位错、点缺陷、异类原子、晶界、高度弥散的质点或不均匀性(如偏聚)等,这些缺陷阻碍位错运动,也会明显地提高材料强度。
材料强化方法主要有:结晶强化、形变强化、固溶强化、相变强化、晶界强化等.其中结晶强化通过控制结晶条件,在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织,从而提高金属材料的性能,包括细化晶粒、提纯强化。
形变强化是指金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。
这是由于材料在塑性变形后位错运动的阻力增加所致。
固溶强化是指通过合金化(加入合金元素)组成固溶体,使金属材料得到强化。
相变强化是指合金化的金属材料,通过热处理等手段发生固态相变,获得需要的组织结构,使金属材料得到强化,分为沉淀强化、马氏体强化。
在实际生产上,强化金属材料大都是同时采用几种强化方法的综合强化,以充分发挥强化能力。
2)纯铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、铸铁在碳含量上有什么不同.通常碳含量小于0。
02%的为纯铁或熟铁,在0.02—2.1%之间的为钢,钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢:在0.02-0.25%之间的叫低碳钢,强度较低、塑性和可焊性较好;在0。
25~0.60%之间的叫中碳钢,有较高的强度,但塑性和可焊性较差;在0。
60%-2.1%之间的叫高碳钢,塑性和可焊性很差,但热处理后会有很高的强度和硬度。
而碳含量大于2。
1%的为铸铁或生铁.3)晶体中的缺陷有什么?晶体缺陷是指由于晶体形成条件、原子的热运动及其它条件的影响,使得原子的排列往往存在偏离理想晶体结构的区域。
这些与完整周期性点阵结构的偏离就是晶体中的缺陷。
晶体中存在的缺陷种类很多,根据几何形状和涉及的范围常可分为点缺陷、面缺陷、线缺陷几种主要类型。
点缺陷是指三维尺寸都很小,不超过几个原子直径的缺陷。
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第二章材料科学与工程的四个基本要素作业一第一部分填空题(10个空共10分,每空一分)1.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、结构与成份和合成与加工。
2.材料性质的表述包括力学性质、物理性质和化学性质。
3.强度可以用弹性极限、屈服强度和比例界限等来表征。
4.三类主要的材料力学失效形式分别是:断裂、磨损和腐蚀。
5.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。
6.晶体结构有三种形式,它们分别是:晶体、非晶体和准晶体。
7.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。
8.材料的强韧化手段主要有固溶强化、加工强化、弥散强化、第二相强化和相变增韧。
第二部分判断题(10题共20分,每题2分)1.材料性质是功能特性和效用的描述符,是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。
(√)2.疲劳强度材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。
(√)3.硬度是指材料在表面上的大体积内抵抗变形或破裂的能力。
(错)4.性能是包括材料在内的整个系统特征的体现;性质则是材料本身特征的体现。
(√)5.晶体是指原子排列短程有序,有周期。
(错)6.材料的热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程,来改变材料的相组成情况,达到改变材料性能的方法。
(√)7.材料表面工程包括表面改性和表面保护两个方面。
(错)8.材料复合的过程就是材料制备、改性、加工的统一过程。
(√)9.材料合成与加工过程是在一个不限定的空间,在给定的条件下进行的。
(错)10.材料中裂纹的形成和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题。
(√)第三部分简答题(4题共40分,每题10分)1.材料性能的定义是什么?答:在某种环境或条件作用下,为描述材料的行为或结果,按照特定的规范所获得的表征参量。
2.金属材料的尺寸减小到一定值时,材料的工程强度值不再恒定,而是迅速增大,原因有哪两点?答:1)按统计学原理计算单位面积上的位错缺陷数目,由于截面减小而不能满足大样本空间时,这个数值不再恒定;2)晶体结构越来越接近无缺陷理想晶体,强度值也就越接近于理论强度值。
材料科学与工程专业导论作业

《材料科学与工程》专业导论课程期末作业2015年12月《材料科学与工程》专业导论课程期末作业一.问答题1.物质和材料有何区别?材料科学与工程学科的含义是什么?答:①物质是质量的空间分布,所有的材料都是物质,然而不是所有的物质都是材料。
材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。
②材料科学与工程学科的含义是:以材料学、化学、物理学为基础,系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能,并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。
2.按照材料得物理化学属性分,材料可分为哪几大类?各有什么特点?答:①从物理化学属性来分,可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和不同类型材料所组成的复合材料。
②(1)金属材料是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热的材料。
(2)无机非金属材料是具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性的材料。
(3)有机高分子材料是具有机械强度大、弹性高、可塑性强、硬度大、耐磨、耐热、耐腐蚀、耐溶剂、电绝缘性强、气密性好、可燃性,难溶于水,熔沸点低,绝缘性,反应速率慢,反应产物复杂,稳定性差,同分异构现象普遍,质地轻、原料丰富、加工方便、性能良好、用途广泛的材料。
3.请说明材料科学与工程的要素模型。
答:四要素模型,研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用效能以及它们之间的关系五要素模型,研究材料组成、结构、成分、生产过程材料性能与使用效能以及它们之间的关系(结构/成分并非同义词).4.材料科学与工程的二级学科有那几个?各自的研究内容是什么?答:有五个,分别是材料物理与化学,材料学,材料加工工程,高分子材料与工程与资源循环与利用。
①材料物理与化学主要研究内容是以理论物理、凝聚态物理和固体化学等为理论基础,应用现代物理与化学研究方法和计算技术,研究材料科学中的物理与化学问题。
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的材料称为工程材料,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)和(复合材料)。
2.钢是以铁为主要元素、含碳量分数小于(2.11%),并含有其他元素的合金;铸铁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的多元铁碳合金。
3.陶瓷材料是由陶瓷粉料经过(成形)、(高温烧结)烧成的一类无机非金属材料,主要分为(传统陶瓷材料)和(新型陶瓷材料)。
4.材料是人类社会所能接受的、可经济地用于制造(有用器件)的物质,是人类赖以生存和发展的(物质基础)。
5.性质是材料(功能特性)和效用的定量度量和描述。
任何一种材料都有其(特征的性能)和由之而来的应用。
6.使用材料及开发高性能的新材料,必须了解影响材料性能的各种因素,其中最基本因素就是材料的(内部结构),材料的性能由其(内部组织结构)所决定。
7.区分晶体与非晶体,主要是从内部的原子(分子)的(排列情况)来确定,而不是其外形。
晶体中原子在三维空间作有(规则的)、(周期性的重复排列),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),所结合而成的固体称为(离子固体)。
10.金属键没有(饱和性和明显方向性),将原子维持在一起的电子并不固定在一定的位置上,故金属键结合的金属晶体一般以(密堆积方式)排列。
11.热力学把所选择的(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)的其余部分称为环境。
12.研究炼钢炉内的钢水情况时,则(钢水)是体系,(炉渣、炉气、炉体)等都是环境,它们之间既有热的交换,又有化学反应引起的物质交换,所以钢水是敞开系统。
13.实际晶体材料几乎都是(很多小晶体即晶粒)组成的多晶体,其相邻的晶粒在交界处形成(晶界)。
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材料科学与工程导论1 Polymerization (聚合作用)is the process by which small molecules (分子) consisting of one unit or a few units are chemically joined to create these giant molecules. Those small molecule units are called _____A) polymers B) monomers (单体) C) oligomers D)elastomerscable.A)For automobile bumper, the best choice of polymer is Natural Rubber.B)For mineral water bottle, the best choice of polymer is Low-Density (密度) Polyethylene (聚乙烯)C)For insulating cable, the best choice of polymer is polystyrene (聚苯乙烯).D)For mineral water bottle^ the best choice of polymer is Polyethylene Terephthalate.3)In general, for a given type of thermoplastic (热塑性塑胶)the tensile (可延展的) strength, creep resistance impact toughness, wear resistance, and melting temperature all increase with _______A) degree of polymerization B)density of branching C)tacticity D) crystallinity4)ABS, composed of acrylonitrile, butadiene, and styrene (苯乙烯),is one of the most common polymer materials. Styrene and acrylonitrile form a liner copolymer (异量分子聚合物)(SNA) that serves as a matrix. Styrene and butadiene also form a liner copolymer, BS rubber, which acts as the __________ material.D or B?A)fire retardant B) filler C) cross-linking D)plasticizer5)Epoxies (环氧树月旨)are thermosetting polymers formed from molecules containinga tight C-O-C ring. During polymerization, the C-O-C rings are opened and the bonds are rearranged to join the molecules. If epoxy is used as an adhesive (粘齐ll) for a variety of applications, which kind of adhesives does it belong to?A)Chemically Reactive AdhesivesB)Evaporation or Diffusion AdhesivesC)Hot-Melt Adhesives D) Pressure-Sensitive Adhesives6)What area the major advantages associated with plastic compared to ceramics(陶瓷),glasses, and metallic materials?A)lightweight and corrosion(铁锈,腐蚀卜resistantB)high strength and high-temperature resistantC)high-temperature resistant and insulatingD)high stiffness and corrosion-resistant7)Which one is not a thermoset polymer?A) Polyethylene B) Natural Rubber C) Epoxy D) Phenolic8)Depending on the degree of cross-linking, the polyurethanes behave as thermosetting polymers, thermoplastics (热塑性塑胶),or elastomers. These polymers find application as fibers, coatings, and foams for furniture, mattress, and insulation. Why polyurethanes are versatile(为什么聚氨酯是通用的)?A) for their polar repeat unit B) for their linear structureC) for their multi-functional monomer D) for their tactictity structure9) Liquid Crystalline(透明的)Polymers are polymers which behave as _____A) liquid B) thermoplastic C) thernoset D) oriented (取向)rods10) The glass temperature (Tg) is typically about ______ t imes the absolute melting temperature (Tm).A) 0.2 to 0.3 B) 0.5 to 0.7 C) 0.8 to 1.0 D) 1.0 to 2.011) Most thermoplastic exhibit a non-Newtonian and visicoelastic behavio 匸 The stressand train are not linearly related for most parts of the stress-strain curve. The viscoelastic behavior means when an external (夕卜部的)force is applied to a B) both elastic and plastic (塑性) C) only plastic D) neither elastic nor plastic12) Compare the tensile strength of LDPE, HDPE, PVE, PP, and arrange them in sequence (顺序)from high strength to low tensile strength•A) LOPE>HDPE>PVE>PP B) LDPE>HDPE>PP>PVCC) PVC>PP>HDPE>LDPE D) PVC>HDPE>PP>LDPE13) Degree of polymerization is usually used to characterize _______A) cross-linking network B) thermosetting polymerC) polymer degradation D) thermoplastic polymer14) Silicones (硅)are important elastomer based on chains composed of silicon and oxygen atoms. The silicone rubbers provide high-temperature resistance, permitting use of the elastomer at temperature as high as ____________ °C. Low molecular weight silicones form liquids and are known as silicon oils.A) 100 B) 150 C) 200 D) 30015) There are a lot of thermoplastic processing methods, typical forming processincludes: extrusion, blow molding, injection molding, thermoforming, calendaring and spinning ・ If we want to produce sping water bottles, which processing way is best choice?A) extrusion 挤ill 成型 B) blow molding 吹塑成型 C) injection molding 注射成型D) thermoforming 热成型16) The recycling of thermoplastics is relatively easy and practiced widely. Many of the everyday plastic products you encounter (bags, soda bottles, yogurt containers, etc.) have numbers stamped on them. For PRT products, the number is 1. For HOPE and LDPE, the numbers are __________ ,respectively. Other plastics are marked number 7,A) 3 and 4 B) 4 and 5 C) 2 and 4 D) 2 and 317) The temperature above which a polymer burns, chars, or decompose. Which team is appropriately used in describing the remperature ・A) Tg B)Td C) Tm D) HDT18) Which forming process is not a best choice for thermosetting polymers.A) Compression molding B)transfer moldingC) reaction injection D) spinning19) Elastomers are thermoplastics or lightly cross-linked thermosets that exhibitthermoplastic _ A) only elasticdeformation occurs.greater than ______ elastic deformation.A) 0.2% B)2% C) 20% D)200°/o20)Thermoplastic elastomers combine feature of both thermoplastics and elastomers. At high temperature, these polymers behave as __________ and are plastically into shapes, at how temperature, they behave as ________A) thermoplastics; elastomers B) thermoplastics; thermosetting polymersC) elastomers; thermoplastic D) elastomers; thermosetting polymers21 Define (a) a thermoplastic, (b) thermosetting plastics, (c) elastomers, and (d) thermoplastic elastomers.Thermoplastics :热后可塑性物质是由一些单体聚合成长链组成,它们代表性的特性是可塑性,延展性。
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第二章材料科学与工程的四个基本要素作业一第一部分填空题(10个空共10分,每空一分)1.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、结构与成份和合成与加工。
2.材料性质的表述包括力学性质、物理性质和化学性质。
3.强度可以用弹性极限、屈服强度和比例界限等来表征。
4.三类主要的材料力学失效形式分别是:断裂、磨损和腐蚀。
5.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。
6.晶体结构有三种形式,它们分别是:晶体、非晶体和准晶体。
7.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。
8.材料的强韧化手段主要有固溶强化、加工强化、弥散强化、第二相强化和相变增韧。
第二部分判断题(10题共20分,每题2分)1.材料性质是功能特性和效用的描述符,是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。
(√)2.疲劳强度材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。
(√)3.硬度是指材料在表面上的大体积内抵抗变形或破裂的能力。
(错)4.性能是包括材料在内的整个系统特征的体现;性质则是材料本身特征的体现。
(√)5.晶体是指原子排列短程有序,有周期。
(错)6.材料的热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程,来改变材料的相组成情况,达到改变材料性能的方法。
(√)7.材料表面工程包括表面改性和表面保护两个方面。
(错)8.材料复合的过程就是材料制备、改性、加工的统一过程。
(√)9.材料合成与加工过程是在一个不限定的空间,在给定的条件下进行的。
(错)10.材料中裂纹的形成和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题。
(√)第三部分简答题(4题共40分,每题10分)1.材料性能的定义是什么?答:在某种环境或条件作用下,为描述材料的行为或结果,按照特定的规范所获得的表征参量。
2.金属材料的尺寸减小到一定值时,材料的工程强度值不再恒定,而是迅速增大,原因有哪两点?答:1)按统计学原理计算单位面积上的位错缺陷数目,由于截面减小而不能满足大样本空间时,这个数值不再恒定;2)晶体结构越来越接近无缺陷理想晶体,强度值也就越接近于理论强度值。
3. 流变成型包括哪几个方面?答:金属的半固态成型、高分子材料的熔融成型、陶瓷泥料、浆料成型和玻璃的熔融浇注。
4. 材料改性的目的和内容是什么?答:目的:通过改变材料的成分、组织与结构来改变材料的性能。
内容: 1. 材料的“合金化”2 .材料的热处理第四部分 论述题(2题共30分,每题15分)1. 材料的成分和结构主要的测试手段有哪些?它们使用于哪些范围?答:2. 加工与合成的定义和主要内容是什么?以及它们的关系是什么?发展方向是什么? 答:“合成”与“加工”是指建立原子、分子和分子团的新排列,在所有尺度上(从原子尺寸到宏观尺度)对结构的控制,以及高效而有竞争力地制造材料与元件的演化过程。
合成是指把各种原子或分子结合起来制成材料所采用的各种化学方法和物理方向。
加工可以同样的方式使用,还可以指较大尺度上的改变,包括材料制造。
提高材料合成与加工的技术水平是我们的最重要的课题。
检测仪器 分辨率 体视显微镜 mm(毫米)--μm (微米) 光学显微镜 μm (微米) 电子扫描显微 微米--纳米(nm )达0.7nm 透射电镜 观察到原子排列面,达0.2nm 场离子显微镜 形貌观察 0.2--0.3nm 隧道扫描显微镜 观察到原子结构0.05--0.2nm作业二第一部分填空题(10题共10分,每题1分)1.材料的物理性质表述为电学性质、磁学性质、光学性质和热学性质。
2.材料的硬度表征为布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
3.材料的化学性质主要表现为催化性质和防化性质。
4.冶金过程、熔炼与凝固、粉末烧结和高分子聚合是四种主要的材料制备方法。
5.如果按材料的流变特性来分析,则材料的成型方法可分为三种:液态成型、塑变成型和流变成型。
6.金属材料的改性包括材料的合金化以及材料的热处理7.典型热处理工艺有淬火、退火、回火和正火。
第二部分选择题(5题共10分,每题2分)1.分析材料的相组成你会选取何种测试手段(B)A 扫描电镜 B透射电镜 C 红外吸收光谱2.分析各相之间的位相关系选取何种测试手段(B)A红外吸收光谱 B X射线衍射 C 扫描电镜3.进行断口形貌观察最好用何种仪器(A)A 扫描电镜 B透射电镜 C X射线衍射 D 红外吸收光谱4.观察原子结构采用何种仪器(B)A光学显微镜 B隧道扫描线微镜 C 扫描电镜 D 红外吸收光谱5.下列仪器中分辨率最高的是(C)A 体式显微镜 B光学显微镜 C 隧道扫描线微镜 D 电子扫描显微镜第三部分判断题(10题共10分,每题1分)1.材料性能是随着外因的变化而不断变化,是个渐变过程,在这个过程中发生量变的积累,而性质保持质的相对稳定性;当量变达到一个“度”时,将发生质变,材料的性质发生根本的变化。
(√)2.疲劳强度是材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。
(√)3.韧性指材料从塑性变形到断裂全过程中吸收的能量。
(错)4.在材料使用性能(产品)设计的同时,力求改变传统的研究及设计路线,将材料性质同时考虑进去,采取并行设计的方法。
(√)5.准晶体的特点是原子排列长程有序,有周期。
(错)6.现代材料科学家对材料成分、结构的认识是由分析、检测实现的。
(√)7.热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程,来改变材料的组织组成的情况,达到改变材料性能的方法。
(错)8.淬火通过快速冷却,获得远离平衡态的不稳定组织,达到强化材料的目的。
(√)9.正火是在奥氏体状态下,空气或保护气体冷却获得珠光体均匀组织,提高强度,降低韧性。
(错)10.材料表面工程有:表面改性、表面防护和薄膜技术。
(√)第四部分简答题(4题共40分,每题10分)1.从事材料工程的人们为什么必须注重材料性能数据库。
答:材料性能数据库是材料选择的先决条件;材料性能数据库是实现计算机辅助选材(CAMS)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)的基础2.什么是材料的组织组成。
答:组成材料的不同物质表示出的某种形态特征3.“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)基础理论的形成和发展2)计算机科学技术的发展3)合成与加工新技术的涌现4.新型材料设计的内容。
◆成分结构设计◆性质性能预测◆合成加工过程的控制与优化第五部分论述题(2题共30分,每题15分)1.材料科学与工程的四要素是什么,它们之间的关系如何?a)使用性能b)材料的性质c)结构与成分d)合成与加工2. 你认为材料工作者需要具备什么样的条件?你认为哪些方面是新技术新材料的代表? 答:在材料科学研究及工程化应用中,材料人员应具备这样一种能力:能针对不同的使用环境,提取出关键的材料性质并选择优良性能的材料。
准晶、纳米材料和界面科学等是新的研究课题,都主要是围绕成分与结构展开的,向上追溯到材料的合成与加工,向下则牵联到材料的特征性质。
可以说,这些研究是新材料新技术的代表。
具产提作业三一、名词解释(6题共30分,每题5分)(1).晶体:原子在空间呈有规则的周期性的重复排列。
(2).硬度:材料在表面上的小体积内抵抗变形或破裂的能力。
(3).疲劳强度:材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。
(4).材料组织:材料的组织是对材料的类型、形状、数量、大小、分布等特征的描述,特征相同的部分归为一种组织组成物。
(5).韧性:材料从塑性变形到断裂全过程中吸收能量的能力。
(6).材料的“合金化”:通过改变材料的成分,达到改变材料性能的方法。
这种方法在金属材料和现代高分子材料的改性方面有广泛的应用。
二、填空题(10个空共10分,每空1分)(1).固体中的结合键可以分为(4)种,它们是(金属键)、离子键、(分子键)、共价键。
(2).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)。
(3).材料力学性能的硬度表征:布氏硬度、(洛氏硬度)、维氏硬度等。
(4).马氏体的显微组织形态主要有:(板条马氏体)、(片状马氏体)两种。
其中(板条马氏体)的韧性较好(5).液态金属结晶时,结晶过程的推动力是:(液相和固相之间存在过冷度)。
三、是非题(5题共10分,每题2分)(1).材料性质是功能特性和效用的描述符,是材料对电、磁、光、热、机械载荷的反应。
(√)(2).一个合金的室温组织为α+βⅡ+(α+β),它由三相组成。
(×)(3).三束表面改性是指:激光束、电子束、离子束(√)(4).材料中裂纹的形成和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题。
(√)(5).不论含碳量的高低,马氏体的硬度都很高,脆性都很大。
(×)四、选择题(5题共10分,每题2分)(1).决定晶体结构和性能最本质的因素是:a. 原子间的结合能b.原子间的距离c.原子的大小。
(a)(2).固溶体的晶体结构:(a)a.与溶剂相同b.与溶质相同.c.为其它晶型(3).材料的刚度和(a)有关:a.弹性模量b屈服强度c抗拉强度(4).间隙相的性能特点是:a.熔点高,硬度低;b 硬度高,熔点低c 硬度高、熔点高(c)(5).珠光体是一种:a.单相固溶体b 两相混合物c. Fe和C的化合物(b)五、简答题(4题共20分,每题5分)(1).何为粉末烧结?影响烧结的因素有哪些?烧结是陶瓷何粉末冶金工艺中最重要的工序。
所谓烧结就是指在高温作用下,坯体发生一系列物理化学变化,由松散状态逐渐密化,且机械强度大大提高的过程。
影响烧结的因素有很多,如坯体的初始密度、物相组成、烧结气氛、压力以及添加剂等。
(2).简述纤维增强复合材料的机理。
纤维复合材料强度高的原因是:纤维尺寸小强度高韧性改善,纤维表面受基体保护,基体有止裂作用,断裂时纤维拔出要克服粘结力,以及纤维处于三向受力状态等。
(3).简述从事材料工程的人们必须注重材料性能数据库。
材料性能数据库是材料选择的先决条件;材料性能数据库是实现计算机辅助选材(CAMS)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)的基础。
(4).简述材料设计的主要内容材料设计贯穿于材料“四要素”的各个方面,即:成分结构设计性质性能预测合成加工过程的控制与优化六、综合分析题(2题共20分,每题10分)(1).材料的四大要素是什么?叙述材料四大要素之间的关系。
提示:•材料四要素:使用性能、材料的性质、结构与成分、合成与加工关系:略(2).试述材料的强韧化的主要方法及其各自原理。
提示:固溶强化、加工硬化、弥散强化、第二相强化、相变增韧原理:略作业四一、名词解释(6题共30分,每题5分)(1).塑性:外力作用下,材料发生不可逆的永久性变形而不破坏的能力。
(2).刚度:外应力作用下材料抵抗弹性变形能力。