材料导论 (26)
材料科学导论
（2）过原点O作直线OP，使其平行于待定的晶向。 （3）在直线OP上选取距原点O最近的一个阵点P，确定P点的3个坐标
值。 （4）将这3个坐标值化为最小整数u，v，w，加上方括号，[u v w]即为待
定晶向的晶向指数。若坐标中某一数值为负，则在相应的指数上加 一负号。 8、晶向族：晶体中因对称关系而等价的各组晶向可归并为一个晶向族， 用<u v w> 9、在晶体内凡晶面间距和晶面上原子的分布完全相同，只是空间位向不同 的晶面可以归并为同一晶面族。以{h k l}表示：
晶界和大角度晶界。
28、扭转晶界是小角度晶界的又一种类型，该晶界的结构可看成由互相 交叉的螺型位错所组成。
29、大角度晶界不可以用位错模型描述的原因：大角度晶界中，原子排 列接近无序状态，而位错之间的距离可能只有1，2个原子的大小， 不适用于大角度晶界。
30、晶界的特性： (1)晶界处点阵畸变大，存在着晶界能； (2)晶界的存在会对位错的运动起阻碍作用，致使塑性变形抗力提高，具
20、晶体中的位错来源： (1)晶体生长过程中产生位错，其主要来源有： ①由于熔体中杂质 原子在凝固过程中不均匀分布使晶体先后凝固部分的成分不同，从 而点阵常数也有差异，形成的位错可能作为过渡； ②由于温度梯 度、浓度梯度、机械振动等的影响，致使生长着的晶体偏转或弯曲 引起相邻晶块之间有位相差，它们之间就会形成位错； ③在晶体 生长过程中，由于相邻晶粒发生碰撞或因液流冲击，以及冷却时体 积变化的热应力等原因，会使晶体表面产生台阶或受力变形而形成 位错。 (2)由于自高温较快凝固及冷却时，晶体内存在大量过饱和空位，空 位的聚集能形成位错； (3)应力集中，产生局部区域滑移产生的位错。
材料专业导论
材料专业导论材料专业是一门研究材料的组成、结构、性质及其应用的学科，它涉及了材料科学、工程学、物理学、化学等多个学科的知识。
材料是制造一切物品的基础，对于现代社会的发展起着至关重要的作用，而材料专业的学习则是培养材料科学与工程领域的专业人才的必经之路。
材料专业的学习内容主要包括材料的分类、制备、性能测试与评价、应用等方面。
首先，材料可以根据其组成和结构的不同进行分类，常见的分类包括金属材料、非金属材料、高分子材料、复合材料等。
每种材料都具有各自独特的性质和特点，因此在制备和应用时需要根据具体要求进行选择。
其次，材料的制备过程是材料专业学习的重要内容之一。
不同材料的制备方法各异，涉及到原料选择、加工工艺、热处理等多个方面。
熟练掌握材料的制备方法可以提高材料的性能和质量。
再次，材料的性能测试与评价是材料专业学习的重要环节。
通过对材料的物理、化学、力学等性能进行测试和评价，可以了解材料的优缺点，并为材料的应用提供依据。
最后，材料的应用是材料专业学习的终极目标。
不同材料具有各自的应用领域，比如金属材料广泛应用于制造业、电子领域；高分子材料被广泛用于塑料制品、橡胶制品等领域；复合材料则在航空航天、汽车等领域有着重要的应用。
材料专业的学习不仅包括理论知识的学习，还需要进行实践操作。
实验室是材料专业学习的重要场所，学生可以通过实验了解材料的制备过程，学习使用各种仪器设备进行性能测试，培养实践操作的能力。
此外，材料专业还注重学生的创新能力和解决问题的能力的培养。
学生需要参与科研项目，进行独立的实验设计和实施，解决实际问题，提高自己的综合能力。
材料专业的就业前景广阔。
随着科技的发展和工业的进步，对新材料的需求越来越大。
材料专业毕业生可以在各种制造业领域就业，如汽车制造、航空航天、电子等；也可以进入科研院所、高校从事科研工作；还可以选择自主创业，开展新材料的研发和应用。
材料专业毕业生的就业前景非常广阔，发展空间也十分可观。
北京化工大学-电子材料导论复习题
北京化工大学-电子材料导论复习题北京化工大学-电子材料复习题电子材料概论1、简述什么是结构电子材料,什么是功能电子材料?(p2)答：能承受压力和重力，并能保持尺寸和大部分力学性质（强度、硬度及韧性）稳定的材料，称为结构电子材料。
功能电子材料是指除强度性能外，还有其他特殊功能，或能实现光、电、磁、热力等不同形式的交互作用和转换的非结构材料。
2、什么是理想表面?什么是实际表面?一般情况下表面厚度大约是多少?(26~27)答：理想表面是为分析问题的方便而设定的一种理想的表面结构。
在自然界中存在的表面称为实际表面。
几十到数百纳米。
第一章导电材料1、电阻率最低的前三种元素是什么?其电阻率各是多少(20度时)?(57)答：银1.62μΩ.cm铜1.72μΩ.cm金2.40μΩ.cm2、硅碳膜的三层结构各起什么作用(102)答：在底层主要含有是SiO2和C,其SiO2和基体玻璃相形成Si-O 键，增加了硅炭膜对基体的附着力；中间层为主要导电层，与纯碳膜的结构和性能类似；最外层为保护层，主要含有SiO2和少量的sic。
3、蒸发金属膜的主要制作过程(103)答：金属膜电阻器是用以鉻硅系为主要成分的合金粉真空蒸发而成，制造时用酒精把合金粉调成糊状涂在钨丝的蒸发器上，在低于5×10-3PA的真空度下加热蒸发在陶瓷基体上淀积出金属膜。
4、镍铬薄膜的主要特点(105)答：电阻温度系数小、稳定性高、噪声电平小、可制作的阻值范围宽，使用的温度范围宽而高5、镍铬薄膜的主要制作方法(105)答：采用电阻式真空蒸发法，将镍鉻合金丝、薄板条或粉挂在或涂敷在蒸发器上在真空度高于6×10-3pa,用电加热至1500度左右进行蒸发。
6、在NiCr薄膜中掺入氧可以改善的是(110)答：不仅可以提高NiCr薄膜的电阻值，而且可以降低电阻温度系数和提高稳定性7、热处理对TaSi薄膜的影响(121)答：热处理对TaSi薄膜的电阻率有较大的影响，随着热处理温度升高，薄膜的电阻率减小，逐渐趋于平坦。
材料导论重点及归纳
1、材料的定义与分类材料是人类用来制造有用的构件、器件或物品的物质。
材料与物质的区别：①对材料而言，可采用“好”或“不好”等字眼加以评价，对物质则不能这样；②材料总是和一定的用途相联系的；③材料可由一种物质或若干种物质构成；④同一种物质，由于制备方法或加工方法的不同，可成为用途各异的不同类型的材料。
按化学组成和结构特点：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料按材料性能：结构材料、功能材料按使用领域：建筑材料、电子材料、耐火材料、医用材料...2、材料的地位和作用材料是人类社会发展的基础和先导，是人类社会进步的里程碑和划时代的标志。
材料、能源、信息被称为人类社会的“三大支柱” 。
纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要新材料的发现和应用，都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。
材料科学技术的每一次重大突破都会引起生产技术的重大变革，甚至引起一次世界性的技术革命，大大地加速社会发展的进程，从而把人类物质文明推向前进。
人类文明的发展史就是材料的发展史材料的发展史就是人类文明的发展史石器时代、青铜器时代、铁器时代、? ? ?、半导体时代新材料是高技术发展的基础，是工业革命和产业发展的先导3、材料的性质材料性质：是材料的功能特性和效应的描述，是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。
材料性质描述：力学性质：强度、硬度、刚度、塑性、韧性材料在力的作用下所表现出的特性即为材料的力学性质。
（1）弹性模量弹性模量是指材料在弹性极限范围内，应力与应变（即与应力相对应的单位变形量）的比值，用E 表示，即：（2）强度在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力称为强度。
（有多种强度类型）材料在外力作用下发生塑性变形的最小应力叫屈服强度，用 d S表示。
工程上规定，试样产生0.2%塑性变形时的应力值为该材料的条件屈服强度，记为 d 0.2。
抗拉强度是将试样在拉力机上施以静态拉伸负荷，使其破坏（断裂）时的载荷。
材料导论期末试题及答案
材料导论期末试题及答案第一部分：选择题题目一：材料的基本分类包括哪些？答案：常见的材料分类包括金属材料、非金属材料和复合材料。
题目二：以下哪种材料属于金属材料？A. 玻璃B. 陶瓷C. 铝D. 塑料答案：C. 铝题目三：复合材料的特点是什么？答案：复合材料由两种或两种以上的不同材料组成，具有综合利用不同材料的特点的优势，如高强度、高韧性、轻量化等。
题目四：在材料测试过程中，下列哪种测试方法可以得到材料的硬度值？A. 拉伸试验B. 弯曲试验C. 冲击试验D. 巴氏硬度试验答案：D. 巴氏硬度试验第二部分：非选择题题目五：请简述金属材料的特点及应用领域。
答：金属材料具有高强度、导电、导热等特点，常见的金属材料有铁、铝、铜等。
金属材料广泛应用于机械制造、建筑、电子等领域。
在机械制造领域，金属材料被用于制造强度要求高的零部件，如汽车发动机、飞机结构等。
在建筑领域，金属材料常用于建筑结构中，如钢结构、铝合金窗户等。
在电子领域，金属材料被用于制造电子元器件，如导线、电路板等。
金属材料由于其优良的性能，得到了广泛的应用。
题目六：什么是非金属材料？请列举三种非金属材料并简要介绍其应用。
答：非金属材料是指那些不含金属元素或金属化合物的材料，其特点一般是密度低、导电性能差、导热性能差等。
常见的非金属材料包括陶瓷、塑料和纤维素材料。
陶瓷材料具有高温耐久性和化学稳定性，在航空航天、能源和化工等领域得到广泛运用。
塑料材料具有良好的韧性和可塑性，广泛应用于包装、建筑、电子等行业。
纤维素材料具有较高的强度和较低的密度，常用于纸制品、纺织品等领域。
题目七：什么是复合材料？请说明复合材料的优点并列举两类复合材料。
答：复合材料是由两种或两种以上的不同材料经过一定的工艺和结合方式组合而成的新型材料。
复合材料具有以下优点：1. 综合利用材料的优点，发挥各种材料的优势，例如高强度、高韧性、轻量化等。
2. 具有可调性，通过改变复合材料中各材料的组合比例和结构，可以调节复合材料的性能。
材料导论复习重点(励杭泉版)
简答题1.晶粒细化为什么可以提高金属强度和韧性？晶界是位错运动的障碍，因而晶粒越细小，晶界的总面积越大，位错的运动越困难，材料的强度也就越高，细晶强化是指通过细化晶粒来提高金属的强度。
多晶体的强度高于单晶体，晶粒越细，强度越高。
此外晶粒细化还能使金属的韧性和塑性提高。
晶粒越细，单位体积中晶粒越多，变形时同样是变形量，便可以分散到更多的晶粒中，产生较均匀的变形而不改造成局部应力集中，引起裂纹的过早产生和发展2．具有什么的化合物能够结晶，讨论影响聚合物结晶度的因素？一切结构规整的聚合物分子链在适当条件小都可以结晶，但结晶度的高低则取决于分子链规整的程度以及外部条件。
化学规整性是指链的化学结构和构造的规整性。
从组成的角度看应该为均聚物链，如果是共聚连就不够规整，从几何的角度看应是线性链，有支化就不能算是规整。
立构规整性是指构型的规整性。
全同立构与间同立构的分子链具有规整性。
3.冷等静压成型的特点可以比较方便的提高成型压力，因胚体各向受力均匀，密度高而均匀，烧成缩水小。
所以不易变形，模具制作方便，寿命长，成本低，可以少用或不用粘黏剂。
可生产形状复杂，大件，细长的型胚。
成型质量高。
4.碳纤维与石墨纤维的区别？二者之间的联系？两者没有严格的分界线，区别仅在于碳化程度及石墨化程度的高低。
碳含量在92%～95%之间，模量在344GPA以下的为碳纤维，碳含量在99%以上，模量在344GPA以上的为石墨纤维。
在1300左右热解的为碳纤维，在1900以上热解的为石墨纤维。
特点：碳纤维有优异的扛蠕变和耐疲劳性能，并有突出的热稳定性。
不存在内应力，不需退火。
缺点：抗氧化性较差。
脆性，对应变敏感，耐冲击性差。
5.天然橡胶的优缺点各有哪些?优点：具有良好的综合性能，包括良好的弹性，较高的机械强度，耐屈挠，疲劳性能，多次形变发热低，良好气密性，防水性和可恢复原有弹性。
缺点：因含不饱和双键，所以化学性质活泼，易进行加成、取代、氧化、交联等反应，易老化，发生降解和交联，易老化。
材料导论
第二章思考题1.简述材料科学四基本要素之间关系。
答：四基本元素：材料性能、组织/结构、组成/工艺、使用性能。
这四者有机联系，组成一个正四面体，“材料性能、组织/结构、组成/工艺”三个要素共同支撑“使用性能”这个要素。
材料的结构决定材料的性能，材料的性能决定材料的使用。
2.试述你对化学工程概念的理解，化学工程与材料工程有何联系？答：化学工程：研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程学科。
材料工程，是工程的一个领域，其目的在于经济地，而又为社会所能接受地控制材料的结构、性能和形状。
联系：材料工程中会使用到化学工程的知识，而化学工程除了可以应用于材料工程，还可以应用于其他的领域。
3.简述材料剪切强度、挠曲强度、韧性、蠕变、硬度的定义。
答：剪切强度，是指材料承受剪切力的能力，指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限。
以平方毫米为单位，在这个面积里所受到的单位压力称为剪切强度。
挠曲强度，是描述材料承受复杂应力性能的参数。
韧性，材料在塑性形变过程中吸收能量的能力。
蠕变，固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。
硬度，材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。
4.试论述热容、热膨胀、热传导三者之间的区别和关联。
答：其均属于热学性能，是指由于材料及其制品都是在一定的温度环境下使用的，在使用过程中，将对不同的温度作出反映，表现出不同的热物理性能。
热容：一定量的物质在一定条件下温度升高1K所需要的热，是用以衡量物质所包含的热量的物理量。
热膨胀：材料的长度和体积随温度升高而增大的现象。
影响热膨胀的因素：(a)组分与相变；(b)晶体缺陷，(c)晶体与各向异性；(d)铁磁合金的铁磁转变；(e)加工及热处理方法。
热传导：一块材料内部温度不均匀或两个温度不同的材料相互接触时，热量会从高温度区域向低温度区域传播的现象。
温度差是引起热传导的原因和必要条件。
热传导影响因素：1) 温度; 2) 原子结构; 3) 化学组成; 4) 气孔率等5.列举介电材料包括哪些材料，简述它们的定义。
材料导论
1）简述材料环的组成要素。
答：材料是宇宙中可用来制造有用物品的物质。
这些物质以各种形式分布在地球上、地壳中、海洋中甚至大气中。
这些物质不断地被发掘、被提取、被加工、被利用。
在材料的使用过程中有一部分会自动回到最初在大自然中的存在形式，在物品的使用寿命过后大部分材料可以被重新利用。
物质在这一系列过程中，从一种存在形式转化为另一种存在形式，生生不息。
这一过程可以看做是一个循环圈，我们将之称为材料环。
2）简述材料的四大分类及各类材料的组成、特点。
答：一、金属材料金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
特点：高韧性，延展性好，强度高，导电性好。
二、无机非金属材料无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
特点：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。
三、高分子材料高分子材料是有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。
特点：有很高的分子量，质轻，密度小，有优良的力学性能，绝缘性能，隔热性能。
四、复合材料复合材料是由连续相的基体和被基体包容的相增强体组成。
基体材料分为金属和非金属两大类。
增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
特点：具有质量轻，较高的比强度、比模量、较好的延展性、抗腐蚀、隔热、隔音、减震、耐高（低）温等特点。
3）简述热塑性材料与热固性材料的区别。
答：热塑性材料：由线形长链分子组成，加热到某一温度（玻璃化温度或熔点）时发生流动，可以反复进行加工成型。
可以是结晶的也可以时非结晶的。
常见的有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯，等等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Module 4 (Metallic Materials金属材料)Video 4 Powder Metallurgy粉末冶金Hello every one. Today, let us talk about Powder Metallurgy. 今天我们来谈谈粉末冶金.译文：大家好！今天我们来谈谈粉末冶金。
What is Powder Metallurgy?译文：什么是粉末冶金?Powder metallurgy (PM), frequently designated as P/M, is a technology, which involves converting the starting material to the required powder form, and then “sticking”the material back together again to produce a more or less solid object. Powdered metals can be ferrous, nonferrous, or a combination of ferrous and nonferrous elements with nonmetallic elements.译文：粉末冶金通常也用P/M代表，该技术首先采用的材料为粉末状态，再将粉体材料通过“粘接”形成固体状。
粉体金属可以是黑色金属、有色金属，或者黑色或有色金属元素与非金属元素的结合。
Then,how about powder metallurgy process?译文：那么，粉末冶金工艺包括哪些呢？有缘学习更多驾卫星ｙｇｄ３０７６The PM production technologies generally involve all or most of the following process steps:powder production,mixing of powders,forming of the mixed powder into a compact,sintering of the compact to enhance integrity and strength,and secondary operations.译文：PM制备技术通常涉及以下步骤：粉体制备，粉体混合，将混合的粉体压制，将压缩件烧结以提高其整体性和强度，以及其它附加工艺。
Among of them, the three basic steps are: powder mixing (or powder blending)粉末混合, powder compaction粉末压制, and sintering烧结.译文：以上几个部分中，有三个基本步骤：粉末混合，粉末压制以及烧结.Powders may be prepared by crushing, grinding, chemical reactions, or electrolytic deposition.译文：粉体可以通过压碎、研磨、化学反应或电沉积制备.Powder compaction is the process of compacting metal powder in a die模具, through the application of high pressures, generally performed at room temperature. The density of the compacted powder increases with the amount of pressure applied.译文：粉体压制是将金属粉体先在模具中压制，再通过在室温条件下施加高压而完成的。
压缩粉体的密度随所施加压力的增加而增加。
Sintering is a heat treatment applied to a powder compact in order to impart strength and integrity, usually conducted at atmospheric pressure and in a protective atmosphere.译文：烧结是施加于粉体压制件的热处理过程。
用于提高制件强度和完整性。
通常在保护性气体和大气压下完成。
Secondary operation is optional, such as coining or heat treatment热处理, often follows the sintering processing, to obtain special properties or enhanced precision.译文：附加工艺可依情况而选。
比如，压印或热处理常用于烧结工艺后，用于得到精准或特定性能。
There are several other PM processes, which have been developed over the last fifty years. These include: powder forging, hot isostatic pressing, metal injection moulding, electric current assisted sintering, and additive manufacturing.译文：还有些其它的PM工艺，在过去的50年得到发展。
包括：粉末锻造，热等静压，金属注射成型，电流辅助烧结以及叠加制造。
Additive manufacturing is a relatively novel family of techniques, which use metal powders (among other materials, such as plastics) to make parts by laser sintering or melting. This is a process under rapid development as of 2015 year, and whether to classify it as a PM process, is perhaps uncertain at this stage. Processes include 3D printing, selective laser sintering, selective laser melting, and electron beam melting.译文：叠加制造是一种非常新的制造技术。
该技术通过激光烧结熔融将金属粉体粘结成块。
该工艺在2015年得到了迅猛发展，然而并不十分确定将其归类于粉末冶金。
加工工艺还包括3D打印，选择性激光烧结，选择性激光熔融以及电子束熔融。
PM processes can avoid, or greatly reduce the need to use metal removal processes, thereby drastically reducing yield losses in manufacture, and often resulting in lower costs. Powder metallurgy is also used to make unique materials impossible to get from melting or forming in other ways.译文：在制备过程中，PM工艺可以避免或减少切削金属工艺进而大大减少金属的损耗，因而制备成本低。
粉末冶金常用于制备熔融或采用其它成型工艺所不能完成的金属材料。
The benefits of using PM to make components are as follows:※ Structural pieces with complex shapes※ Special properties such as hardness and wear resistance※ Great precision and good surface finish※ Reduced component weight※ Controlled porosity※ Controlled performance※ Good performance in stress and absorbing of vibrations※ Large series of pieces with narrow tolerancesPM制件的优点如下：具有复杂形状的制件特殊的硬度及耐磨性精准以及优异的外表面质轻可控的孔隙率可控的性能优异的耐压性能及减震性能规模制备件的尺寸公差小Now, let us get to know the powder metallurgy production and applications.译文：现在，让我们了解一下粉末冶金的生产及其应用。
Based on the above processes and benefits, powder metallurgy has a wide range of applications. For example, tungsten light bulb filaments are made with a PM process. Because with very high melting point tungsten is very difficult to melt and cast.译文：通过了解上述工艺及其优点，粉末冶金得到了广泛的应用。
例如，用于灯泡的钨丝，由于其熔点很高，难于浇铸成型，所以采用PM工艺制备。
Another application is hard metals or cemented carbides硬金属或者烧结碳化物, used for cutting tools, forming tools or wear parts. These comprise a hard phase bonded with a metallic phase. Tungsten carbide bonded with cobalt (WC-Co) is the predominant example of such a material.译文：另一个应用实例是用于切削工具、成型或耐磨件的硬金属或者烧结碳。
其组成是与金属相键合的硬相。