材料表征学思考题
建筑材料复习思考题(填空简答计算)
二、填空题1.材料的吸水性用 吸水率 表示吸湿性用 含水率 表示耐水性用 软化系数 表示。
软化系数 大于0.85 被认为是耐水性材料。
2.石膏与石灰在水化硬化时最大的不同是：石膏较石灰 凝结硬化 快且 水热化 （收缩）小。
表征水玻璃溶液性质的两个参数是 密度 和 波美度 。
3. 选取石子最大粒径时，应尽可能选用 较大、较粗 的颗粒，但又受到 混凝土结构截面尺寸 和 配筋的间距 等条件的限制。
4. 引起水泥体积安定性不良的主要原因有 游离氧化钙过多、游离氧化镁过多 和 石膏掺量过多。
5. 硬化水泥石是由 凝胶体、毛细孔 和 未水化熟料颗粒内核 组成，随水化龄期增加，凝胶体 组成增加，而 毛细孔 组成减少，水泥石的 强度 和 密实度 提高。
6. 硅酸盐水泥中 C 3S 和 C 3A 矿物含量高时，水泥水化热高，早期强度高，而 C 2S 矿物含量高时，则水化热小，早期强度低，但后期强度增进率大。
7. 同种材料当容重增大时则材料的密度 不变 ,强度 增大 ,导热性 增大 。
8. 粉磨水泥时掺入石膏是为了 调节水泥凝结时间 ，适当提高石膏掺量可达到 快硬 目的，当石膏掺量过多时，易引起 硫酸盐的腐蚀 。
9. 水泥胶砂强度实验中，水泥：标准砂：水＝ 1：3：0.5 ，标准试件尺寸为 40x40x160 mm 。
养护温度为 （20±1）℃ 的 水 中，养护龄期为 3d 和 28d 。
抗压强度、抗折强度10. 材料质量为m ，绝对密实状态下体积为V ，自然状态下体积为Vo ，则该材料密度为 m/v ,表观密度为 m/v 0 ，孔隙率为 00V V V - ⨯ 100% ，密实度为 0V V ⨯ 100% 。
11. 气硬石灰的结硬是由 结晶 和 碳化 两个过程来完成的。
12. 石灰在熟化时释放出大量 热量 ，体积显著 膨胀 ；石灰在硬化时，释放大量 水分 ，体积显著 缩小 。
13. 硅酸盐水泥的质量指标主要包括： 细度 、 凝结时间 、安定性 及 强度等级 等项。
材料表征方法思考题答案.
第一章XRD1.X射线的定义、性质、连续X射线和特征X射线的产生、特点。
答：X射线定义：高速运动的粒子与某种物质相撞击后猝然减速，且与该物质中的内层电子相互作用而产生的。
性质：看不见；能使气体电离，使照相底片感光，具有很强的穿透能力，还能使物质发出荧光；在磁场和电场中都不发生偏转；当穿过物体时只有部分被散射；能杀伤生物细胞。
连续X射线产生：经典物理学解释——由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不相同，因而得到的电磁波将具有连续的各种波长，形成连续X射线谱。
量子力学解释——大量的电子在到达靶面的时间、条件均不同，而且还有多次碰撞，因而产生不同能量不同强度的光子序列，即形成连续谱。
特点：强度随波长连续变化特征X射线产生：当管电压达到或高于某一临界值时，阴极发出的电子在电场的加速下，可以将物质原子深层的电子击到能量较高的外部壳层或击出原子外，使原子电离。
此时的原子处于激发态。
处于激发态的原子有自发回到激发态的倾向，此时外层电子将填充内层空位，相应伴随着原子能量降低。
原子从高能态变为低能态时，多出的能量以X射线的形式释放出来。
因物质一定，原子结构一定，两特定能级间的能级差一定，故辐射出波长一定的特征X射线。
特点：仅在特定的波长处有特别强的强度峰。
2.X射线与物质的相互作用答：X射线与物质的相互作用，如图所示一束X射线通过物体后，其强度因散射和吸收而被衰减，并且吸收是造成强度衰减的主要原因。
散射分为两部分，即相干散射和不相干散射。
当X射线照射到物质的某个晶面时可以产生反射线，当反射线与X射线的频率、位相一致时，在相同反射方向上的各个反射波相互干涉，产生相干散射；当X射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后，产生波长比入射X射线波长长的X射线，且波长随着散射方向的不同而改变，这种现象称为不相干散射。
其中相干散射是X射线在晶体中产生衍射现象的基础。
物质对X射线的吸收是指X射线通过物质时，光子的能量变成了其它形式的能量，即产生了光电子、俄歇电子和荧光X射线。
思考题.doc
材料失效分析课程思考题第一章材料失效分析概论1. 概述失效分析学科有哪些特点。
2. 失效是什么？它与事故、事件、故障有什么区别？3. 失效分析的作用和意义是什么？4. 简述失效模式、失效机理、失效缺陷和失效起因的的物理含义；举例说明它们之间的相互关系。
5. 简要说明材料失效分析涉及的“六品”、“五件”和“四化”的物理含义。
6. 一个结构件的失效分析，一般需考虑哪几个主要因素？7. 简述失效分析过程中的主要步骤及其任务。
8. 一辆自行车是由许多零部件组装而成，你认为哪些最容易发生失效，它们的失效模式是什么？9. 设想一下有没有永远不会失效的材料。
如有，请举例并从失效模式和失效机理出发叙述其理由。
第二章材料的断裂失效形式与机理1. 工程结构件的强度设计，一般选取σs或σb二者中的最小值，许用应力的安全系数是如何选取的？2. 材料的强度设计准则、刚度设计准则和变形设计准则有什么区别？试用生活'中的实例来说明它们各自的重要意义。
3. 韧性断裂和脆性断裂有什么区别？它们的断口形貌有什么不同？4. 概述强度设计和断裂设计的区别，并谈谈如何防止脆性断裂。
5. 什么叫断裂力学？ KI和KIC两者有什么关系？6. 疲劳断口有什么特征？如何确定疲劳裂纹的起裂点？7. 材料的抗断裂设计，有哪几个断裂参量可以选用？8. 哪些参数可以用来表征材料的韧性？9. 硬度测定有哪些方法？金属、陶瓷和聚合物的硬度测定方法为什么大多数不能互用？10.简述金属材料在不同失效模式下有哪些不同的失效机理。
第三章材料的腐蚀失效形式与机理1. 什么叫腐蚀？化学腐蚀和电化学腐蚀有什么不同？请各举一例说明。
2. 在电化学腐蚀中，金属的损失伴随的是还原反应还是氧化反应？腐蚀发生在阴极上还是阳极上？3. 概述局部腐蚀的类型？它们有哪些特征？4. 什么叫电偶腐蚀，其腐蚀机理是什么？5. 点蚀的机理是什么？哪些介质最容易引起点蚀？6. 什么条件下会发生缝隙腐蚀，它和点蚀本质上有什么区别？7. 码头的钢桩为什么在水下的腐蚀较慢，而与大气交替接触的表面，其腐蚀则会严重得多？试分析其原因。
材料科学与工程基础思考题(第二部分)
算其应变大小。(已知铝的弹性模量为������铝 = ������������������������������)
解：由题意：应力大小σ
=
F S
=
35500 10×12.7×10−6
Pa
=
2.8
×
108 Pa
由于发生弹性形变，因此E = σ = 2.8×108 Pa = 7 × 1010Pa
ε
ε
解得：ε = 4.075 × 10−3
试样上留下压痕单位压痕表面积
S
上 所 承 受 的 平 均 压 力 ， ������������ = ������ = ������ =
������ ������������������
������������
������ ，（HB 单位：Pa；D 为压头直径）。
������������ ������−（������������−������������）������
解：横向应变ε1
=
������×������������−������ 8
（11）洛氏硬度：以圆锥角为 120 度的金刚石椎体或直径为 1.588mm 的淬火钢球为压头，加两次载
荷
P0、
P1，用压痕深度
t
来表征材料的硬度，������������
=
������
−
������ ������.������������������
（压头为金刚石时
K=100，压头为钢球时，K=130）。
（8）滑移：材料在切应力作用下，沿着一定的晶面和一定的晶向进行的切变过程。
（9）孪生：发生在金属晶体内部区域，沿一定晶面和晶向进行的均匀切变过程。切变区的宽度较小，
材料分析思考题（答案）.
材料分析思考题（答案）.安徽⼯业⼤学材料分析测试技术复习思考题第⼀章 X射线的性质X射线产⽣的基本原理1 X射线的本质：电磁波、⾼能粒⼦、物质2 X射线谱：管电压、电流对谱的影响、短波限的意义等连续谱短波限只与管电压有关，当固定管电压，增加管电流或改变靶时短波限λ0不变。
随管电压增⾼，连续谱各波长的强度都相应增⾼，各曲线对应的最⼤值和短波限λ0都向短波⽅向移动。
3⾼能电⼦与物质相互作⽤可产⽣哪两种X射线？产⽣的机理？连续X射线：当⾼速运动的电⼦(带电粒⼦)与原⼦核内电场作⽤⽽减速时会产⽣电磁辐射,这种辐射所产⽣的X射线波长是连续的,故称之为连续X射线。
特征(标识)X射线：由原⼦内层电⼦跃迁所产⽣的X射线叫做特征X射线。
X射线与物质的相互作⽤1两类散射的性质(1)相⼲散射：与原⼦相互作⽤后光⼦的能量（波长）不变，⽽只是改变了⽅向。
这种散射称之为相⼲散射。
(2)⾮相⼲散射:：与原⼦相互作⽤后光⼦的能量⼀部分传递给了原⼦，这样⼊射光的能量改变了，⽅向亦改变了，它们不会相互⼲涉，称之为⾮相⼲散射。
2⼆次特征辐射（X射线荧光）、饿歇效应产⽣的机理与条件⼆次特征辐射（X射线荧光）：由X射线所激发出的⼆次特征X射线叫X射线荧光。
俄歇效应：俄歇电⼦的产⽣过程是当原⼦内层的⼀个电⼦被电离后，处于激发态的电⼦将产⽣跃迁，多余的能量以⽆辐射的形式传给另⼀层的电⼦，并将它激发出来。
这种效应称为俄歇效应。
第⼆章 X射线的⽅向晶体⼏何学基础1 晶体的定义、空间点阵的构建、七⼤晶系尤其是⽴⽅晶系的点阵⼏种类型晶体：在⾃然界中，其结构有⼀定的规律性的物质通常称之为晶体2 晶向指数、晶⾯指数（密勒指数）定义、表⽰⽅法，在空间点阵中的互对应晶向指数（略）晶⾯指数：对于同⼀晶体结构的结点平⾯簇，同⼀取向的平⾯不仅相互平⾏，⽽且，间距相等，质点分布亦相同，这样⼀组晶⾯亦可⽤⼀指数来表⽰，晶⾯指数的确定⽅法为：A、在⼀组互相平⾏的晶⾯中任选⼀个晶⾯，量出它在三个坐标轴上的截距并以点阵周期a、b、c为单位来度量；B、写出三个截距的倒数；C、将三个倒数分别乘以分母的最⼩公倍数，把它们化为三个简单整数h、k、l，再⽤圆括号括起，即为该组晶⾯的晶⾯指数，记为(hkl)。
材料专业综合实验思考题库
1.在选择料筒温度、注射速度、保压压力、冷却时间的时候，应该考虑哪些 问题?
料筒温度 保证树脂塑化均匀，使熔体粘度满足注射要求，温度不能过高，在 Tf 或 Tm 以上，但是不能高于 Td。
注射速度 保证熔料能充满模腔，速度慢、充模的时间长，剪切作用使熔体分子取向程度增大。反 之，则充模的时间短、熔料温度差较小、密度均匀，熔接强度较高，制品外观及尺寸稳定性 良好。但是，注射速度过快时，熔体高速流经截面变化的复杂流道并伴随热交换行为，出现 十分复杂的流变现象，制品可能发生不规则流动及过量充模的弊病。
实验 7. 原子力显微镜的工作原理及应用
1、原子力显微镜有哪些应用？
（1）形貌观察 AFM 可以对样品表面形态、纳米结构、链构象等方面进行研究。 （2）AFM 在高分子科学方面的应用 AFM 在高分子方面的应用起源于 1988 年，如今， AFM 已经成为高分子科学的一个重要研究手段。AFM 对高分子的研究发展十分迅速、 （a）高分子表面形貌和纳米结构的研究高分子的形貌可以通过接触式 AFM、敲击式 AFM 来研究。接触式 AFM 研究形貌的分辨率与针尖和样品接触面积有关。一般来说，针 尖与样品的接触尺寸为几纳米，接触面积可以通过调节针尖与样品接触力来改变，接触力越 小，接触面积就越小；同时也减少了针尖对样品的破坏。为了获得高分辨高分子图像，人们 用各种方法来对样品进行微力检测。在空气中扫描样品时，由于水膜的存在使得样品与针尖 有较强的毛细作用，达就加大了针尖与样品的表面作用力。为了消除毛细作用，人们提出在 液相中扫描样品可得到几纳牛的扫描力。 （b）AFM 对高分子材料纳米机械性能的研究扫描探针技术是研究高分子材料纳米范围 机械性能的强有力工具。在接触式 AFM 中．以不同的力扫描样品可以得到样品机械性能的 信息。高分子材料弹性模量的变化范围从几 MPa 到几 GPa，这就需要根据样品的不同性质 来选样低力或高力对样品成像。 （c）高分子组分分布研究许多高分子材料由不均一相组成，因此研究相的分布可以给 出高分子材料许多重要的信息。如图 7 增韧塑料是由两种不同高分子材料和橡胶颗粒共混而 成的，其高度图和相图有明显的不同相图中不仅可以分辨出两种不同高分子组分，而且可以 见到约 1nm 尺寸的橡胶颗粒。 （3）AFM 在生物大分子中的应用 AFM 是研究生物大分子强有力的工具。生物大分子 不同于一般高分子聚合物．它在生物体中多以单个分子存在，因此容易得到单个分子的形貌 图像，单个生物分子的三维形貌及动力学性质研究对解释生命现象有不可估量的作用．如今 人们用 AFM 研究各种生物分子，如 DNA、蛋白质、抗原抗体分子及其他一些重要分子。
思考题
1、对于拉伸试样，如何使拉伸实验断裂在有效部分？分析试样断裂在标线外的原因？尽量保证标准里面要求的形状公差，平行段圆弧连接过渡要好。
次要因素是粗糙度，到也不能太差了。
这样就可以保证断裂发生在平行段里面。
原因：1、试样上夹拉伸机有问题。
2、内螺纹铜管都是等截面的，在夹头附近本来就容易形成应力集中，容易断裂，所以断裂在标距外也很正常。
3、紫铜管太软，内螺纹管又细小，很容易把夹持部分夹变形，产生应力集中。
2、改变实验的拉伸速度会对测试结果产生什么影响？在拉力机曲线上可以看出，任何碳钢材料使用引伸计做拉伸试验时，拉伸速度不仅对测试数据有影响，它对拉伸曲线的形状也是有影响的，低碳钢材料拉伸时其曲线在上屈服力处不是沿线弹性直线向上达到下屈服力时，曲线先向右，而后向上，再向下，再向下来回颤抖向右晃动；最后再进入下屈服点。
这表明试样在拉伸达到屈服力附近时，材料开始产生不均匀的塑性变形，力量-变形曲线出现平台或锯齿，在此过程中，外力不增加（保持恒定）试样仍然继续伸长，或外力增加到一定数值时突然下降，随后在外力不增加或上下波动的情况下，试样可以继续伸长变形，由于以上某种原因引伸计标距范围外的部分首先进入了屈服状态，其试样积蓄的轴向变形快速增加，而释放是拉力机传递能量的速度小于试样塑性变形增加的速度，也就是如果此时拉力机横梁位移速度过低，就不能及时满足试样的屈服流动伸长变形时横梁位移的需求，就不能在引伸计标距范围内还处于线弹性状态的一段保持其变形的正常增加，造成引伸计标距范围内这一段试样的变形回弹。
3、同样的PP材料，为什么测定的拉伸性能（强度、断裂伸长率、模量）有差异？拉伸试验一般是将材料试样两端分别夹在两个间隔一定距离的夹具上，两夹具以一定的速度分离并拉伸试样，测定试样上的应力变化，直到试样破坏为止。
拉伸试验需要使用恒速运动的拉力试验机。
4、试比较橡胶、塑料在应力-应变曲线中的不同？塑料分为热塑性塑料和热固性塑料，塑料和橡胶的区别在于塑料在拉伸过程中（根据应力应变曲线）能够出现一个拉伸平台。
材料工程基础思考题
材料工程基础思考题
主要的高分子材料的合成类型和方法；高分子单体、单元结构的概念以及与高分子组成和结构性质的关系；聚合物的反应掌握 高分子链结构的长、柔和复杂的特点；掌握高分子分子量与分子量分布的表征，理解高分子聚集态结构的多样性、复杂性与多 缺陷特点，掌握相变与转变温度的物理意义以及对加工性质和力学性质的影响；理解高聚物高弹性的特点 1.为什么说柔顺性是高分子独有的性质？ 答：因为柔顺性是高分子链通过内旋转作用改变其构象的性能，分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因，因此只有在高分 子内部，具有一定的内旋转自由度，出现分子链的内部旋转，才会表现出柔顺性。 2.高分子的分子量相对于小分子和无机物有何特点，主要的表示和描述方法有 哪些？ 高聚物分子量有两个特点：一是分子量大，二是分子量的多散性。 首先，从相对分子质量来看——小分子和无机化合物的相对分子质量只有几十到几百； 高聚物的相对分子质量相对高得多 其次，高聚物的晶态结构比小分子物质的晶态有序程度差得多，高聚物的非晶态结构比小分子物质液态的有序程度高。 综上，高分子的分子量可以用聚合物的多分散性、平均分子量、多分散系数来表示。 3.高分子的聚集体包括哪些内容，为什么聚合物不易形成100%的结晶以及宏观 单晶？另外试述高分子的聚集体有哪些特点，以及成型加工条件、性能的关系？ 4.如何理解高分子材料拉伸的应力-应变的时温等效性和蠕变特性？ 时温等效原理;时间温度等效原理;时间温度对应原理;time temperature correspondence 分子式：CAS号：性质：又称时间温度 对应原理。观察高分子材料的某种力学响应（如力学松弛），既可在较低温度下通过足够长的观察时间来实现，也可在较高温 度下短时间内观察来实现，简单地说，升高温度与延长观察时间具有相同的效果。 高分子材料蠕变指的是高分子材料在外界恒定应力作用下，由于材料内部分子的位移产生的应变（即外观形变）随着时间而变 大。当应力去掉后，由于高分子材料有弹性记忆回复能力，形变可以部分回复。 5.高分子材料组成和结构的基本特征、高分子链的组成和结构、高分子链的聚 集态结构。 ①高分子材料组成和结构的基本特征是： 1、平均分子量大和存在分子量分布 2、具有多种形态 3、组成与结构的多层次性 ②高分子链的组成和结构主要指组成高分子链的结构单元的化学组成、键接方式、空间构 型和高分子链的形态等。 A、高分子链中的原子类型 根据主链上原子类型，高分子链可分为：碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子、梯形和螺旋形高分子。 B、结构单元的键接方式 共有三种可能的键接方式：头头接、尾尾接、头尾接。其造成的原子排列方式为：无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共 聚。 Ｃ空间立体构型 全同立构；间同立构；无规立构。 Ｄ支化和交联结构
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思考题：
1．如何提高显微镜分辨本领，电子透镜的分辨本领受哪些条件的限制？
2．透射电子显微镜的成像原理是什么？
3．扫描电子显微镜的工作原理什什么？
4．相对光学显微镜和透射电子显微镜、扫描电镜各有哪些优点？
5．为什么透射电镜的样品要求非常薄，而扫描电镜无此要求？
6．与X射线衍射相比，（尤其透射电镜中的）电子衍射的特点是什么？
7．选区电子衍射和选区成像的工作原理是什么，这两种工作方式有什么应用意义？
8．扫描电镜应用的物理信号主要有哪些？
9．扫描透射电镜(STEM)有哪些特点？
10．电子探针仪与X射线谱仪从工作原理和应用上有哪些区别？
11．电子探针X射线显微分析仪有哪些工作模式?
12．何为扫描隧道显微镜，它的工作原理是什么？
13．简述差热分析的原理，并画出DTA装置示意图。
14．热分析用的参比物有何性能要求？
15．影响差热分析的仪器、试样、操作因素是什么？
16．为何DTA仅能进行定性和半定量分析？DSC是如何实现定量分析的？17．阐述DSC技术的原理和特点。
18．简述DTA、DSC分析样品要求和结果分析方法。
19．简述热重分析的特点和影响因素。
20．举例说明热分析技术在玻璃和微晶玻璃材料研究中的应用。
21．简述热分析技术在材料研究中的应用。