重庆大学材料学院研一材料化学期末复习考试题思考题
材料化学复习题(含答案)【打印】
材料化学复习题：1.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？类型键合强弱形成晶体的特点离子键最强无饱和性和方向性:高配位数、高熔点、高强度、高硬度、低膨胀系数、塑性较差、固态不导电、熔态离子导电共价键强有饱和性和方向性:低配位数、高熔点、高强度、高硬度、低膨胀系数、塑性较差、在熔态也不导电金属键较强无饱和性和方向性:配位数高、结构密堆、塑性较好、有光泽、良好的导热、导电性氢键弱有饱和性和方向性；高分子化合物形成氢键数目巨大，对其熔点及力学等性能影响大；对小分子熔点、沸点、溶解性、黏度也有一定影响。
范德华键最弱无饱和性和方向性:结构密堆、高熔点、绝缘2，计算体心立方结构和六方密堆结构的堆积系数(1) 体心立方a ：晶格单位长度R ：原子半径 a 34R = 34R a =，n=2, ∴68.0)3/4()3/4(2)3/4(23333===R R a R bccππζ (2)六方密堆 n=63，已知金属镍为A1型结构，原子间接触距离为249.2pm ，请计算：1）Ni 立方晶胞的参数；2）金属镍的密度；3）分别计算（100）、（110）、（111）晶面的间距。
解：对于面心立方A1型: 原子间接触距离249.2pm=0.2492nm=2R,（1）nm R a 3525.022492.0224=⨯==,（2）金属镍的密度：AA N a nMabcN nM 3==ρ 3823-34458.693.51610 6.02108.972g cm A M a N ρ-⨯⨯==⨯⨯⨯⨯=⋅（3）对于立方晶系，面间距公式为：222hkl d h k l =++因此有：(100) 晶面间距: 2221000013525.0++=d =0.3525nm74.0)3(3812)3/4(6)2321(6)3/4(633hcp =⋅=⋅R R R R a a c R ππξ＝R a a c 238==(110) 晶面间距: nm d 2493.00113525.0222110=++=(111) 晶面间距: 2035.033525.01113525.0222111==++=d nm4，试计算体心立方铁受热而变为面心立方铁时出现的体积变化。
重庆大学工程材料试卷参考答案
重庆大学工程材料试卷参考答案一、（20分）每小题4分合金：由两种或两种以上金属元素；或金属与非金属元素熔炼、烧结或通过其方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。
同素异晶转变：在固态下，同一种元素由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。
铁素体：碳溶解在α－Fe中形成的间隙固溶体。
再结晶：冷变形金属在加热时其组织和性能都恢复到变形前的软化状态的过程。
淬透性：一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。
二、（5分）三、（25分）1．（7分2．3．（每个图2分）四、（10分）1．答：淬火后组织为马氏体；（2分）退火后组织为珠光体。
（2分）2．200℃回火后为回火马氏体；（2分）400℃回火后为回火托氏体；（2分）600℃回火后为回火索氏体。
（2分）五、（20分）答：齿轮：20CrMnTi渗碳钢；C%=0.2%,Cr,Mn,Ti<1.5%；渗碳＋淬火＋低温回火；组织为回火马氏体。
（3分）连杆：40Cr调质钢；C%=0.4%,Cr<1.5%；调质处理（淬火＋高温回火）；组织为回火索氏体。
（2分）弹簧：65Mn弹簧钢；C%=0.65%,Mn<1.5%；淬火＋中温回火；组织为回火托氏体。
（2分）冷冲压模具：Cr12MoV冷变形模具钢；C%>1%,Cr=12%,Mo,V<1.5%；淬火＋低温回火；组织为回火马氏体。
（2分）滚动轴承：GCr15Mo轴承钢；C%＝1%,Cr=1.5%,Mo<1.5%；球化退火＋淬火＋低温回火；组织为回火马氏体。
（2分）车刀：W6Mo5Cr4V2高速钢；W%=6%,Mo%=5%,Cr%=4%,V%=2%；淬火＋560℃三次回火；组织为回火马氏体。
重庆大学 工程材料 考题 参考答案
参考答案一、名词解释（6分/小题，共30分）1. 塑性是指材料在外力作用下，产生永久残余变形而不断裂的能力，而韧性是指材料断裂时所需能量的度量。
2. 铁素体是碳溶解在体心立方晶格的α－Fe 中形成的间隙固溶体，而奥氏体是碳溶解在面心立方晶格的γ－Fe 中形成的间隙固溶体。
3. 调质处理是指淬火加高温回火的热处理工艺，而变质处理是指向合金液中加入某种用于控制合金相或非金属夹杂物生长形态的微量元素的熔体处理工艺方法。
4. 淬透性是指淬透性表示钢淬火后获得淬透层深度的能力，而淬硬性表示钢淬火后能达到的最高硬度。
5. 将亚共析钢加热至AC3以上20～30℃，保温足够时间奥氏体化后，随炉缓慢冷却，从而得到接近平衡的组织，这种热处理工艺称为完全退火。
将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却到略低于Ar1的温度，并停留一段时间，使组织转变完成，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织，这种热处理工艺称为球化退火。
二、绘图题（10分）1、请在立方晶系中绘制以下晶向： ]231[ ]012[ （4分，每个2分）2、立方晶系的{111}晶面族包含几个晶面？请绘制出所有晶面。
（6分） 答：4个（2分），绘图见下图（每个1分）。
三、铁碳相图知识（30分）1、叙述以下点或线的含义：P 、S 、E 、C 、N 、J 、A 、G 、GS 、EC 。
（5分，每个0.5分）2、上图中三条水平线上各发生什么相变反应？请分别写出其反应式，并给出反应温度、反应相和反应相的成分。
（6分）（每式2分,不写化学成分不扣分）3、含碳量为0.6%的碳钢的组织组成物是什么？相对含量各占多少？相组成物是什么？其相对含量又各占多少？（6分）组织组成物为F+P ，F%=（0.77-0.6）/（0.77-0.0218）≈23%，P%=1-F%=77 %； 相组成物为F+Fe 3C ，F%=（6.69-0.6）/（6.69-0.0218）≈91%，P%=1-F%=9%。
重庆大学材料考研专业课必背知识点
历年考研真题-知识点总结第一章金属的晶体结构一、名词解释金属键：贡献出价电子的原子，则变为正离子，沉浸在电子云中，他们依靠运动于其间的公有化的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式叫做金属键。
空间点阵：由这些阵点有规则地周期性重复排列所形成的三维空间阵列称为空间点阵。
晶胞：晶格中选取一个能够反映晶格特征，分析晶体中原子排列规律性的最小几何单元。
晶向（面）指数：为了研究和表述不同晶面（晶向）的原子排列情况及其在空间的位向，形成的一种方法。
同素异构转变：当外部条件（如温度和压强）改变时，金属内部由一种晶体结构向另外一种晶体结构的转变。
晶体缺陷：在实际应用的金属材料中，总是不可避免地存在着一些原子偏离规则排列的不完整性区域，这就是晶体缺陷。
刃型位错：简单立方晶体中，某一原子面在晶体内部中断，这个原子面中断处的边缘就是一个刃型位错。
螺型位错：由于位错线附近的原子是按螺旋形排列的，所以这种位错叫做螺型位错。
晶界：晶体结构相同但位向不同的晶粒之间的界面称为晶界。
亚晶界：实际晶体中，晶粒内的原子排列并不是十分整齐的，彼此间存在极小的位向差，这些晶块之间的内界面称为亚晶界。
共格界面：指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上，为两种晶格所共有。
非共格界面：界面两边原子排列相差越大，则弹性畸变越大，这时相界的能量提高，当畸变能高至不能维持共格关系时，则成为非共格相界。
半共格界面：介于共格与非共格之间，界面上的两相原子部分地保持着对应关系。
晶体结构：晶体中原子在三维空间有规律的周期性的具体排列。
二、实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷？他们对性能有什么影响？答：⑴ 根据晶体缺陷的几何形态特征，可将它们分为以下三类：∙点缺陷：其特征是三个方向上的尺寸都很小，相当于原子的尺寸，例如空位、间隙原子等。
∙线缺陷：其特征是在两个方向上的尺寸很小，另一个方向上的尺寸相对很大。
属一类的主要是位错。
∙面缺陷：其特征是在一个方向上的尺寸很小，另外来那个方向上的尺寸相对很大，例如晶界、亚晶界等。
材料化学习题答案
材料化学习题答案材料化学是一门研究材料的化学组成、结构、性质及其应用的学科。
在解决材料化学习题时，通常需要对材料的物理化学性质、合成方法、表征手段以及应用领域有深入的了解。
以下是一些材料化学习题的答案示例：习题一：简述材料化学中的“相”的概念。
答案：在材料化学中，“相”指的是在宏观尺度上具有相同化学组成和物理性质的区域。
一个材料可以包含一个或多个相。
相的区分通常基于化学组成、晶体结构、相界面以及相的物理性质。
例如，在合金中，不同的金属元素可以形成不同的相，如固溶体、沉淀相等。
习题二：解释什么是纳米材料，并举例说明其应用。
答案：纳米材料是指至少在一个维度上具有纳米尺度（1-100纳米）的材料。
这类材料因其独特的尺寸效应而展现出与宏观材料不同的性质，如高比表面积、量子效应等。
纳米材料的应用非常广泛，包括纳米电子器件、药物输送系统、催化剂、能源存储设备等。
习题三：描述材料的表征方法，并举例说明。
答案：材料的表征方法包括但不限于X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、红外光谱（IR）和核磁共振（NMR）。
例如，XRD用于确定材料的晶体结构和相组成；SEM和TEM用于观察材料的表面形貌和微观结构；AFM用于测量材料表面的粗糙度和局部性质；IR和NMR则用于分析材料的化学组成和分子结构。
习题四：简述材料的合成方法之一——溶胶-凝胶法，并说明其优势。
答案：溶胶-凝胶法是一种从溶液到固体的合成方法，通常涉及金属醇盐的水解和聚合过程。
这种方法的优势在于可以在较低的温度下制备材料，从而减少热处理对材料性质的影响；同时，溶胶-凝胶法可以精确控制材料的化学组成和微观结构，适用于制备薄膜、纤维和粉末等不同形态的材料。
习题五：讨论材料的环境友好性，并举例说明。
答案：材料的环境友好性指的是在材料的整个生命周期中，从生产、使用到废弃处理，对环境的影响尽可能小。
例如，生物降解材料可以在一定时间内自然分解，减少环境污染；绿色建筑材料如绿色混凝土，通过使用工业废料作为骨料，减少了对自然资源的开采和对环境的破坏。
材料化学复习思考题答案
（0404）《材料化学》复习思考题答案一、名词解释1、无机材料化学无机材料化学是研究无机材料，主要是无机非金属材料的制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门学科。
2、晶体的各向异性晶体在不同方向上具有不同的物理性质。
3、晶体的自限性晶体能自发地形成规则的几何外形。
4、晶体的对称性晶体在某些特定方向上的物理化学性质完全相同。
5、天然晶体自然界中所形成的许多美丽的晶体，如红宝石、蓝宝石、祖母绿等，这些晶体叫做天然晶体。
6、人工晶体由人工方法生长出来的晶体叫人工晶体。
到目前为止，人们已发明了几十种晶体生长方法，如提拉法、浮区法、焰熔法、坩埚下降法、助熔剂法、水热法、降温法、再结晶法等。
7、非线性光学晶体与光强有关的光学效应称为非线性光学效应，具有这种效应的晶体就称为非线性光学晶体。
8、正压电效应当晶体受到外力作用时，晶体会发生极化，并形成表面电荷，这种现象称为正压电效应。
9、逆压电效应当晶体受到外加电场作用时，晶体会产生形变，这种现象称为逆压电效应。
10、居里温度居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。
11、压电效应某些固体电介质受到外加应力作用而发生应变时，在它的某些对应表面会产生大小相等、符号相反的束缚电荷，这一现象称为压电效应。
12、弗仑克尔缺陷在形成热缺陷时，晶体中具有足够高能量的原（离）子离开其平衡位置，挤入晶体中的间隙位置，造成微小的局部晶格畸变，成为所谓填隙原子，而在其原来的位置上形成空位，这种缺陷称为弗仑克尔缺陷。
13、肖特基缺陷肖特基缺陷是由于晶体表面附近的原子热运动到表面，在原来的原子位置留出空位，然后内部邻近的原子再进入这个空位，这样逐步进行而造成的缺陷。
14、杂质缺陷杂质原子进入晶体时，可以置换晶格中的原子，进入正常结点位置，生成置换型杂(溶)质原子，也可能进入本来就没有原子的间隙位置，生成填隙型杂(溶)质原子。
这些缺陷统称为杂质缺陷。
15、固溶体固溶体是指一种组元（组分）因“溶解”了其他组元而形成的单相晶态固体。
重庆大学大学化学（）期末考试试卷
重庆⼤学⼤学化学（）期末考试试卷重庆⼤学⼤学化学（Ⅰ）期末考试试卷（B）试卷号：B070005学院___________ 专业___________姓名___________ 学号___________（请考⽣注意：本试卷共5页）⼀、对的在题末括号内填“+”、错的填“-”。
(本⼤题分9⼩题, 每⼩题1分, 共9分)1、⼀个反应如果是放热反应，当温度升⾼时，表⽰补充了能量，因⽽有助于提⾼该反应进⾏的程度。
答：（）2、现有H2CO3、H2SO4、NaOH、NH4Ac 四种溶液，浓度均为0.01 mol?dm-3，同温度下在这四种溶液中，c(H+) 与c(OH－) 之乘积均相等。
答：（）3、⽤两条相同的锌棒，⼀条插⼊盛有0.1 mol?dm-3 ZnSO4溶液的烧杯中，另⼀条插⼊盛有0.5 mol?dm-3ZnSO4溶液的烧杯中，并⽤盐桥将两只烧杯中溶液联接起来，便可组成⼀个原电池。
答：（）4、冰与⼲冰相⽐，其熔点和沸点等物理性质有很⼤的差异，其重要原因之⼀是由于冰中H2O 分⼦间⽐⼲冰中CO2分⼦间多了⼀种氢键作⽤的缘故。
答：（）5、已知HCN 是直线形分⼦，所以它是⾮极性分⼦。
答：（）6、升⾼温度，使吸热反应的反应速率提⾼，放热反应的反应速率降低，从⽽使平衡向吸热的⽅向移动。
答：（）7、析氢腐蚀与吸氧腐蚀的不同点在于阴极处的电极反应不同：析氢腐蚀时，阴极上H+放电析出H2；⽽吸氧腐蚀时，阴极上是O2得电⼦变成OH－。
答：（）8、实验测得CS2是直线型结构的分⼦，则分⼦中共有4 个σ键。
答：（）9、螯合物的稳定性⼤于⼀般配合物。
答：（）⼆、将⼀个或两个正确答案的代码填⼊题末的括号内。
若正确答案只有⼀个，多选时，该题为0分；若正确答案有两个，只选⼀个且正确，给1分，选两个且都正确给2分，但只要选错⼀个，该⼩题就为0分。
(本⼤题分14⼩题, 每⼩题2分, 共28分)1、真实⽓体⾏为接近理想⽓体性质的外部条件是答：（）(1) 低温⾼压(2) ⾼温低压(3) 低温低压(4) ⾼温⾼压2、温度⼀定，在BaSO4饱和溶液中，加⼊⼀定量0.1mol?dm-3BaCl2溶液，则BaSO4的溶解度可能发⽣的变化是答：（）(1) 不变(2) 增⼤(3) 降低(4) 不确定3、已知下列各电对的标准电极电势：E(Fe3+/Fe2+)=+0.77V E(Cu2+/Cu)=+0.34VE(Mg2+/Mg)= -2.83V E(Cl2/Cl－)=+1.36V则在标准条件下，最强的还原剂是答：（）(1)Fe2+(2)Cu(3)Mg(4)Cl－(5)Mg2+4、4f 轨道的⾓量⼦数为答：（）(1)0 (2)1(3)2 (4)35、下列元素中电负性最⼤的是答：（）(1)Na(2)Ca(3)S(4)I(5)Cl6、已知K(HAc)=1.76?10-5，若⽤HAc 和NaAc 溶液配制pH=4.0 的缓冲溶液，则所需两种溶液浓度之⽐c(HAc)/c(NaAc) 为答：（）(1) 5:8.8(2) 50:8.8(3) 8.8:50(4) 8.8:57、对于反应：2MnO4-+10Fe2++16H+=2Mn2++10Fe3++8H2O，有?r G= -nFE。
重庆大学工程材料试卷及答案
材料专业01,02班〈〈材料科学与工程基础〉〉试题 （A 卷） （参考答案）一、填空题（每空1分，共24分）1、体心立方晶胞原子数是 2 ，原子半径是 √3 /4 a ，致密度为 0.68 ，配位数为 8 。
2、金属晶体中常见的点缺陷有 空位、间隙原子 ；线缺陷是 位错 ；最主要的面缺陷是 相界、晶界、亚晶界 。
3、结晶的进行是依靠两个密切联系的基本过程实现的，这两个过程是 形核 和 核长大 。
4、金属塑性变形的两种基本方式是 滑移 和 孪生 。
5、钢的奥氏体化分为 形核 、 核长大 、 非A 相溶解 和 均匀化 等四个基本过程。
6、钢铁材料中的马氏体常见组织形态有 M 板 和 M 针 ，其亚结构分别是 位错 和 孪晶 。
7、根据共析钢转变产物的不同，可将C 曲线分为 P 、 B 和 M 三个转变区。
8、钢中的硫和磷是有害杂质，硫的最大危害性是 热脆 ，磷的最大危害性是 冷脆 。
二、判断题（正确打“√”、错误打“×”。
每题1分，共10分）1、在立方晶系中，(111)⊥[110]。
（× ）2、间隙相是溶质原子溶入溶剂晶格形成的固溶体。
（× ）3、体心立方晶体可以沿()101-晶面上的[111]晶向滑移。
（√ ）4、在铁碳合金中，只有共析成分的的合金才能发生共析反应。
（× ）5、退火态铁碳合金室温下的组织均为铁素体加渗碳体。
（× ）6、所谓本质细晶粒钢，就是一种在任何加热条件下晶粒均不粗化的钢。
（×）7、钢中合金元素含量越多，则淬火后钢的硬度越高。
（× ）8、具有低温回火脆性的钢，从回火温度快冷至室温即可避免产生回火脆性。
(X) 9、表面淬火既能改变钢的表面化学成分和性能，又能改善其心部的组织与性能。
(X)10、在灰铸铁中，碳主要以石墨形式存在。
（√ ）三、名词解释（每题4分，共16分） 固溶强化 过冷奥氏体 晶间腐蚀 滑移变形四、问答题（每题5分，共15分）1、晶粒大小对常温下金属的力学性能有何影响？试提出三种细化晶粒的方法，并简述其原理。
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思考题
1、高分子材料是一类应用十分广泛的材料，在其性能方面突出的表现为良好的塑性和柔韧性，试从物质结构的角度予以解释。
2、高分子材料易受环境中的氧气、阳光、湿气和热等因素的影响，其性能会逐渐劣化，即发生老化现象。
试说明聚氯乙烯塑料产生老化的机理，以及延缓老化的技术措施。
3、纳米材料已在材料的许多领域得到应用，试列举一些常用纳米材料在你所了解的材料行业中的应用，并说明它们对材料的哪些性能有明显的改善和作用原理（机理）。
4、水泥混凝土材料存在碱骨料反应的可能，试说明这种反应的机理和条件，它对混凝土有何危害？并阐述防止措施。
5、在一定条件下，水泥混凝土材料会发生硫酸盐类腐蚀，试说明硫酸钠和硫酸镁的腐蚀特点和腐蚀机理以及防止措施。
6、石膏主要有哪些组成与结构型式？它们中的一些物相形态具有胶凝性能，试指出这些物相品种及其水化活性特征。
7、水泥是一种常用的建筑材料，请简要说明其制造过程中所采用的物理和化学方法。
8、金刚石和石墨都是由C元素组成的，但它们的性质差异很大。
如金刚石的强度高、硬度大，是电的不良导体；石墨正相反，它质软，却有良好的导电性能，对此予以解释。
9、C2S有哪些多晶变体？它们之间的转化关系如何？怎样才能获得所需的晶型？说明其中的道理。
10、金属材料暴露在大气环境中极易发生腐蚀，试说明钢材和铝材被腐蚀的特征以及相应的腐蚀机理。
11、金属材料易发生化学腐蚀和电化学腐蚀，因此，金属材料在使用过程中必须进行防护。
试根据不同的腐蚀机理，说明常用防护措施及原理。
12、纳米材料有哪些结构特点，是晶态还是非晶态？纳米材料有哪些独特的性质？
13、纳米粉体材料有哪些制备方法？是列举一种纳米材料的制备原理和制备工艺过程。
14、晶体材料和非晶体材料常用制备方法和原理。
15、表面薄膜材料的主要制备方法和原理。
16、陶瓷材料制备方法和原理及主要影响因素。