材料作业

聚合物基/无机纳米复合材料概述

摘要：聚合物和无机物在纳米及水平上的复合，将使各自的优势得到最充分的体现，因此，聚合物基/无机物纳米复合材料的研究已成为当今材料研究的前沿领域，显示出重要的科学意义和良好的应

用前景。文中简要概述了聚合物基/无机物纳米复合材料的定义、性质、制备方法及研究情况。

关键词：聚合物基纳米复合材料

近年来，随着科学技术的迅速发展，特别是尖端科学技术的突飞猛进，对材料性能提出越来越高的要求，在许多方面，传统的单一材料已不能满足实际需要。这些都促进了人们对材料的研究逐步摆脱过去单纯靠经验的摸索方法，雨向着按预定性能设计新材料的研究方向发展，而复合材料因其性能的优异性而广泛受到人们关注，聚合物基/无机纳米复合材料正是其中一种备受关注的材料。20世纪80年代以来，纳米复合材料的研究已在世界范围内掀起了新的浪潮，并取得了许多可观的成果。本文将就聚合物基/无机纳米复合材料的做一简要概述。

1. 聚合物基/无机纳米复合材料概念

复合材料，根据国际标准化组织（International Organization for Standardization）给复合材料所下的定义，就是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。在复合材料中，通常有意向为连续相，称为基体；另一相为分散相，成为增强材料。复合材料中各个组分虽然保持其相对独立性，但复合材料的性质却不是各个组分性能的简单加和，而是在保持各个组分材料的某些特点的基础上，具有组分间协同作用所产生的综合性能。由于复合材料各组分间“取长补短”，充分弥补了单一材料的缺点，产生了单一材料所不具备的新性能，开创了材料设计方面的新局面。

“纳米材料”作为一种材料类别，是20世纪80年代早期提出的[1]；而“纳米复合材料”的说法则始于20世纪80年代晚期，一经出现即为世界各国科研工作者所关注。纳米复合材料是由两种或两种以上固相至少在一维以纳米级大小（1-100 nm）复合而成的复合材料[2]。纳米复合材料也可以是指分散相尺寸有一维小于100 nm 的复合材料[3]，分散相的组成可以是无机化合物，也可以是有机化合物。

当纳米材料为分散相，有机聚合物为连续相时，就是聚合物基纳米复合材料。将纳米粒子(如SiO2、CaCO3和TiO2等)均匀分散于聚合物基体中，便可制得聚合物／无机纳米粒子复合材料。此类材料国内外研究较多，德国、美国、日本等对纳米SiO2、A12O3、TiO2、Fe3O4以及纳米炭黑分别进行了接枝研究。美国马里兰大学成功研制出纳米A1203与橡胶复合材料。与普通橡胶相比，该复合材料的耐磨性大为提高，介电常数提高近l倍。日本松下电器公司已经研制成功树脂基纳米氧化物复合材料。其静电屏蔽性能优于常规树脂／炭黑复合材料[4]。

2.聚合物基/无机纳米复合材料的性能及制备方法

聚合物基/无机纳米复合材料具有无机材料、无机纳米材料、有机聚合物材料等所不具备的一些优异性能。在力学性能方面，利用纳米粒子的表面与界面效应特性，可同时提高聚合物基有机无机纳米复合材料的刚性与韧性。陈艳等[5]对PI/SiO2纳米复合材料的研究结果表明，材料拉伸模量随SiO2含量的增而增大，拉伸强度在SiO2含量为10％达到最大值。在热学性能方面，采用纳米粒子与聚合物复合，所得的纳米复合材料的热稳定性通常高于聚合物本体，且在高温时更为明显。Pl纳米复合材料的耐热性通常高于纯PI，尤其在高温时更为明显，并且通过纳米粒子填充可以降低Pl的热膨胀系数，这是由于无机物的热膨胀系数较低，形成硬质纳米网络造成聚合物自由体积降低的缘故[6]。在电性能方面，若选择V205，Fe2O3等作无机组分，还可制得超导、光致变色和电致变色等材料。如通过溶胶一凝胶法制备的可用作发光二极管的纳米复合材料[7]，其在13 V时便开始发光，且最高发光度达50 cd/m2。在光学性能方面，由于纳米复合材料中聚合物和无机相达到了分子水平的相容，相的尺寸小于可见光波长，因而某些聚合物/粘土纳米复合材料反而比纯聚合物更透明[8]。

聚合物基有机无机纳米复合材料的制备方法主要有插层复合法、溶彩-凝胶法、共混法、在位分散聚合法、共混技术、纳米微粒生成法、吸附组装法等。插层技术是一种将单体或聚合物插入经插层剂处理后的层状硅酸盐层(如硅酸盐类粘土，磷酸盐类，石墨．金属氧化物，二硫化物，三硫化磷络合物等)之间，进而破坏硅酸盐的片层结构，制备有机/无机纳米复合材料的技术。常用的插层剂有烷基铵盐，季铵盐，必定类衍生物和其它阳离子型表面活性剂。插层复合技术根据插

层的形式分为原位摘层聚合，溶液插层复合和熔融插层复合技术。溶胶-凝胶法自20世纪80年代便开始应用于制备有机/无机纳米复合材料。溶胶．凝胶法一般用金属烷氧化物M(OR)z(M=Si、Ti、Zr、AI、Sn、Ce、V等)作为先驱体，经过缩水或缩醇反应形成溶胶。它可以直接注入模具中成型，也可以采用浸涂法或旋涂法成膜。随着水解缩聚反应的进行，溶胶的粘度进一步增加，最后成为凝胶。凝胶经过陈化、干燥成为干凝胶。在溶胶-凝胶过程中，金属烷氧化物的活性、水解比率R(H20：M)、溶剂、络合剂、催化剂、亲核试剂和反应温度等都将影响产物的结构和形态。在位分散聚合法是先使纳米粒子在聚合物单体中均匀分散，再引发单体聚合的方法。由于此法中，使用的纳米粒子很容易发生团聚，因此，在杂化前需对纳米粒子进行表面处理，即先将原生粒子或较小的团聚体稳定。阻止其再发生团聚。表面改性后的纳米粒子在有机物(聚合物的单体)中能均匀分散且保持其纳米尺度及特性。该法可一次聚合成型，适于各类单体及聚合方法，并保持杂化物良好的性能。共混法首先合成出各种形态的纳米粒子，再通过各种方式与有机聚合物混合，是制备纳米复合材料最简单的方法，适合各种形态的纳米粒子，为了防止粒子团聚。共混前要对纳米粒子表面进行处理。纳米微粒原位生成法又叫离子交换法。它克服了直接分散法制备聚合物/无机纳米复合材料过程中不易解决的纳米粒子在聚合物中分散不均容易团聚的难题。这一方法最首先由Krishan等[9]提出。其过程是使混合物与可溶性无机分子前体与适当的溶剂中相结合，通过某种反应在聚合物中原位生成无机纳米微粒，聚合物基质既可以是复合过程中形成的，也可以是预先制备的。聚合物具有控制纳米微粒直径和稳定纳米微粒，防止其发生团聚的作用。近年来出现了许多合成聚合物/无机纳米复合膜的特殊方法，例如，①LB膜法：是利用具有疏水端和亲水端的两亲性分子在气-液(一般为水溶液)界面的定向性质，制备纳米微粒与超薄聚合物膜形成的聚合物-无机层交替的复合材料[10]。②MD膜法：是以阴阳离子的静电相互作用为驱动力，制备单层或多层有序膜。先将硅，金属或塑料模板经APS处理使之带正电荷，然后将模板浸入带负电荷的PSS的溶液中，模板上吸附一层PSS分子，经水洗，氮气吹干，再浸入带正电荷的TiO2的溶液中，多次重复该过程就会得到一种多层结构纳米复合材料。上述方法可在一定程度上控制微区的形态，结构，因而引起了人们的关注。

3.聚合物基/无机纳米复合材料的研究现状

聚合物和无机物在纳米及分子水平上的复合，将使各自的优势得到最充分的体现。聚合物基/无机纳米复合材料的研究已成为当今高分子化学与物理、无机化学和材料化学等许多交叉学科的前沿领域，人们对此做了大量的研究[11,12]。这种材料有别于通常的聚合物／无机填料体系，并不是无机相与有机相的简单加合，而是由无机相和有机相在纳米至亚微米范围内结合形成，两相界面间存在着较强或较弱化学键(范德华力、氢键)。采用溶胶-凝胶法、插层法、共混法以及LB膜法、在位分散法等一些特殊的方法制备了多种该材料，并通过XRD、TEM、SEM、STM、AFM、FT-IR、DSC等手段对/其结构和性能进行了分析。目前，文献报道聚合物基/无机纳米复合材料的聚合物有：PA6、PP、PE、PMMA、PS、PAN、PVC、PI、EVA、PLC、PET、PBT、PEO、PVA、PVAc、PMA、PC、PAA、NBR、SBR、环氧树脂、硅橡胶、聚乙烯基吡啶、聚呋喃、聚醚、聚噻吩、聚恶唑啉、聚丁二烯、酚醛树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基丙烯酰胺、聚脲、纤维素衍生物、聚磷腈、聚二甲基二烯丙基氯化胺等。用于制备聚合物基/无机纳米复合材料的无机物包括粘土类如滑石粉、蒙脱土、云母、水辉石等，陶瓷如SiO2、TiO2、Al2O3、AlN、ZrO2、SiC、Si3N4等，聚硅氧烷，CaCO3，分子筛，金属氧化物，层状过渡金属二硫化物或硫代亚磷酸盐，层状金属盐类化合物，双氢氧化物，以及炭黑、炭纤维等。

同时由于纳米粒子的尺度效应、大的比表面积以及强的界面相互作用和独特的物理化学性质，使聚合物/纳米复合材料的性能优于相同组分常规复合材料的物理化学性能，并可制得各种功能复合材料，如磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性等复合材料。因此将纳米粒子用于制备功能材料的前景十分光明[13,14]。三大材料(金属、陶瓷、聚合物)都可自身或相互形成一系列性能优异的纳米材料。对金属及陶瓷纳米材料的研究与开发已有20年的历史，并取得了长足的进展，相比之下聚合物基纳米复合材料的研究则起步较晚，但近几年发展则相当迅速[15]。一般地，对于性能优异的材料而言，常常是性质差剐最大的材科之间的复合，聚合物/无机杂化材料的出现，正是这一原理的具体体现。聚合物/无机复合材料，作为两种性能迥异的组分之间的复合产物，不仅可望综合无机材料和有机聚合物的性能，两且是制备，开发新型材料的有效途径。有机/无机纳米复合材料的性

能不仅与纳米粒子的结构性能有关，还与纳米粒子的聚集结构和其协同性能、聚合物基体的结构性能、粒子与基体的界面结构性能及加工复合工艺方式等有关。通过调控有机/无机纳米复合材料的复合度、均匀性等，利用其协同效应可以使材料在化学性能、机械性能以及物理特性等方面获得最佳的整体性能。在化学性能方面，主要表现出优良的催化性能，纳米粒子负载在聚合物衬底上，既发挥了纳米粒子的特异催化性，又保证了其催化稳定性(聚合物基体阻止纳米粒子团聚)。在机械性能方面，纳米粒子的加入能极大地改善材料的力学性能。在物理特性方面，一方面由于纳米粒子自身的量子尺寸效应和界面效应，另一方面由于纳米粒子之间的相互作用及粒子与聚合物基体的相互作用，造成有机/无机纳米复合材料在声、光、电、热、磁、介电等功能领域与常规复合材料有所不同。当聚合物基体本身具有功能效应时，纳米粒子与之耦合又能产生新的性能[16]。

4.结论

聚合物/无机纳米复合材料自问世以来，以其独特的结构和性能引起了人们越来越多的重视，但聚合物/无机纳米复合材料作为一个崭新的研究领域，对其研究可以说仍处于起步阶段，理论上还不成熟，对材料的复合机理、材料的结构及结构与性能的关系等方面还有待进一步探索，聚合物/无机纳米复合材料的制备方法还存在很多的可能性。开发新的制备方法将使聚合物／无机纳米复合材料的潜力得以进一步的发挥，应用领域进一步扩大。届时人们将根据需要设计和生产出高性能和多功能的新型有机/无机纳米复合材料。

参考文献

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材料科学与化学工程学院

材料科学前沿

（小论文）

学号：B611100002

专业：材料学

学生姓名：贺飞

任课教师：乔英杰教授

2011年10月

大作业说明(1)资料

Xxx零件加工工艺方案的分析学生，XXX，XXX （具体过程可参考下面的例子，但包括包含零件分析、毛坯的确定、工艺路线的拟定（方案对比），每道加工工序定位夹紧方案、设备的确定、切削用量确定，典型工序刀具的选择（两道））每题4人，2人一组，每组负责小批量或大批量的工艺方案分析，不能重复。 4.1零件分析 1．零件的作用拨叉是变速箱的换档机构中的一个主要零件。它拨动滑移齿轮，改变其在齿轮轴上的位置，可以上下移动或左右移动，从而实现不同的速度切换。φ24孔套在变速叉轴上，M8螺纹孔用于变速叉轴螺钉联结，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。变速操纵机构通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与轴一起在变速箱中滑移，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动，从而实现变速。 2．零件材料零件材料为45钢，为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工。这种钢的机械性能很好，但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。常将45钢表面渗碳淬火。 3．零件的工艺分析图4-1零件图由零件图4-1可知，其材料为45钢。具有较高的强度和较好的切削加工性。属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要

求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为HRC 不小于50；为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔φ24的垂直度要求为0.05mm ，平面度为0.08mm 。拨叉采用M8紧固螺钉定位。拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；φ24孔和M8螺纹孔的端面均为平面，钻孔工艺性较好；另外，该零件除主要工作表面(拨叉脚两端面、变速φ24叉轴孔，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床、攻螺纹的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。主要工作表面为拨叉脚两端面和φ24叉轴孔。由于拨叉在工作时承受一定的力，因此要有足够的强度、刚度和韧性。 4．主要加工表面看零件图上粗糙度符号，有机加工要求的都要加工。（1）+0.021 0 247() H φ，表面粗糙度Ra1.6。（2）M8-6H 螺纹加工，需要钻孔、攻螺纹。（4）拨叉头两端加工，保尺寸40，表面粗糙度Ra3.2。（5）拨叉脚两端面，保证尺寸12，表面粗糙度Ra3.2。（6）拨叉角内表面R25加工。 5．确定零件的生产类型依设计题目知：产品的年产量为4000台/年，每台产品中该零件数量为1件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别取2%和0.5%，零件年产量为： N=4000台/年×1件/台×(1+2%)×(1+0.5%)=4100.4件/年生产类型为大量生产。 4.2确定毛坯、绘制毛坯简图 1．选择毛坯拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为5°。 2．确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量（1）公差等级由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。（2）锻件重量按设计图纸，拨叉的质量m ≈0.33kg 。可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为0.44kg （密度取7.8×10-6kg/mm 3）。（3）锻件形状复杂系数对拨叉零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度，即l=95，b=65，h=45；该拨叉锻件的形状复杂系数为： /0.44/()t N S m m lbh ρ===0.44kg/(95×65×45×7.8×10-6kg/mm 3)≈0.44/2.17≈ 0.203 由于0.203介于0.16和0.32之间，故该拨叉的形状复杂系数属S3级。（4）锻件材质系数由于该拨叉材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65％的碳素钢，故该锻件的材质系数属M1级。（5）锻件分模线形状根据该拨叉件的形位特点，选择零件高度方向通过螺纹孔轴心的

材料力学作业(二)

材料力学作业(二) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

2 材料力学作业（二）一、是非判断题 1、圆杆受扭时，杆内各点处于纯剪切状态。（错） 2、圆杆扭转变形实质上是剪切变形。（错） 3、非圆截面杆不能应用圆截面杆扭转切应力公式，是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设”不能成立。（对） 4、材料相同的圆杆，他们的剪切强度条件和扭转强度条件中，许用应力的意义相同，数值相等。（错） 5、受扭杆件的扭矩，仅与杆件受到的转矩（外力偶矩）有关，而与杆件的材料及其横截面的大小、形状无关。（对）二、选择题 1、内、外径之比为α的空心圆轴，扭转时轴内的最大切应力为τ，这时横截面上内边缘的切应力为（ B ）。 A τ； B ατ； C 零； D （1- 4α）τ 2、实心圆轴扭转时，不发生屈服的极限扭矩为T ，若将其横截面面积增加一倍，则极限扭矩为（ C ）。 0 B 20T 0 D 40T 3、阶梯圆轴的最大切应力发生在（ D ）。 A 扭矩最大的截面； B 直径最小的截面； C 单位长度扭转角最大的截面； D 不能确定。 4、空心圆轴的外径为D ，内径为d, α=d ／D ，其抗扭截面系数为（ D ）。 A ()3 1 16p D W πα=- B ()3 2 1 16p D W πα=- C ()3 3 1 16p D W πα=- D ()3 4 1 16p D W πα=- 5、扭转切应力公式n P p M I τρ=适用于（ D ）杆件。 A 任意杆件； B 任意实心杆件； C 任意材料的圆截面； D 线弹性材料的圆截面。 6、若将受扭实心圆轴的直径增加一倍，则其刚度是原来的（ D ）。 A 2倍； B 4倍； C 8倍； D 16倍。

现代材料测试技术复习题及答案

. ... .. 现代材料测试技术复习第一部分填空题： 1、X射线从本质上说，和无线电波、可见光、γ射线一样，也是一种电磁波。 2、尽管衍射花样可以千变万化，但是它们的基本要素只有三个：即衍射线的峰位、线形、强度。 3、在X射线衍射仪法中，对X射线光源要有一个基本的要求，简单地说，对光源的基本要稳定、强度大、光谱纯洁。 4、利用吸收限两边质量吸收系数相差十分悬殊的特点，可制作滤波片。 5、测量X射线衍射线峰位的方法有七种，它们分别是7/8高度法、峰巅法、切线法、弦中点法、中线峰法、重心法、抛物线法。 6、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种，它们分别是哈那瓦尔特索引、芬克索引、字顺索引。 7、特征X射线产生的根本原因是原子层电子的跃迁。 8、X射线衍射仪探测器的扫描方式可分连续扫描、步进扫描、跳跃步进扫描三种。 9、实验证明，X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类：连续X射线光谱和特征X射线光谱。 10、当X射线穿过物质时，由于受到散射，光电效应等的影响，强度会减弱，这种现象称为X射线的衰减。 11、用于X射线衍射仪的探测器主要有盖革-弥勒计数管、闪烁计数管、正比计数管、固体计数管，其中闪烁计数管和正比计数管应用较为普遍。 12、光源单色化的方法：试推导布拉格方程，解释方程中各符号的意义并说明布拉格方程的应用名词解释 1、X-射线的衰减：当X射线穿过物质时，由于受到散射，光电效应等的影响，强度会减弱，这种现象称为X-射线的吸收。 2、短波限：电子一次碰撞中全部能量转化为光量子，此光量子的波长 3、吸收限：物质对电磁辐射的吸收随辐射频率的增大而增加至某一限度即骤然增大，称吸收限。吸收限：引起原子层电子跃迁的最低能量。 4、吸收限电子--hv 最长波长与原子序数有关 5、短波限 hv--电子最短波长与管电压有关 6、Ｘ射线：波长很短的电磁波 7、特征Ｘ射线：是具有特定波长的X射线，也称单色X射线。 8、连续Ｘ射线：是具有连续变化波长的X射线，也称多色X射线。 9、荧光Ｘ射线：当入射的X射线光量子的能量足够大时，可以将原子层电子击出，被打掉了层的受激原子将发生外层电子向层跃迁的过程，同时辐射出波长严格一定的特征X射线 10、二次特征辐射：利用X射线激发作用而产生的新的特征谱线 11、Ka辐射：电子由L层向K层跃迁辐射出的K系特征谱线 12、相干辐射：X射线通过物质时在入射电场的作用下，物质原子中的电子将被迫围绕其平衡位置振动，同时向四周辐射出与入射X射线波长相同的散射X射线，称之为经典散射。由于散射波与入射波的频率或波长相同，位相差恒定，在同一方向上各散射波符合相干条件，称为相干散射 13、非相干辐射：散射位相与入射波位相之间不存在固定关系，故这种散射是不相干的 14、俄歇电子：原子中一个K层电子被激发出以后，L层的一个电子跃迁入K层填补空白，剩下的能量不是以辐射 15、原子散射因子：为评价原子散射本领引入系数f (f≤E)，称系数f为原子散射因子。他是考虑了各个电子散射波的位相差之后原子中所有电子散射波合成的结果

金属材料及热处理 1-2作业答案

《金属材料及热处理1-2》作业答案作业一一、测量金属硬度常用的试验方法有哪些？并指出各自的优缺点？并回答下列问题：下列零件选择哪种硬度法来检查其硬度比较合适？（1）库存钢材；（2）硬质合金刀头；（3）锻件。答：测量金属硬度常用的试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。布氏硬度的优点是压痕面积大，不受微小不均匀硬度的影响，试验数据稳定，重复性能好，但是，由于压痕面积大，又不适合成品零件和薄壁器件的硬度试验。洛氏硬度测定操作迅速、简便，压痕面积小，适用于成品检验，硬度范围广，由于接触面积小，当硬度不均匀时，数据波动较大，需多打几个点取平均值。维氏硬度试验的压痕是正方形，轮廓清晰，对角线测量准确，因此维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性好，这一点比布氏硬度优越，维氏硬度测量范围宽，可以从几个到三千个维氏硬度单位都可以测量，以及可以测量薄的零件，维氏硬度最大的优点是测量值与所加载荷无关。维氏硬度试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，操作麻烦费时，通常在实验室使用较多。（1）库存钢材，由于牌号多，种类多，所以硬度值会分布在一个比较大的范围，用洛氏硬度较为合适；（2）硬质合金刀头，该材料硬度值高，一般洛氏硬度测量范围偏小，用维氏硬度较为合适，有时也用洛氏硬度HRA测试；（3）锻件，由于锻件组织粗大，强度硬度偏低，用布氏硬度较为合适。二、测量硬度时，为什么要求两个压痕之间有一定的距离？如果两点距离太近，会对硬度有何影响？答：测量硬度时，为了排除材料硬度不均匀性的影响以及第一次测试部位及附近发生了变形的影响，两个压痕之间应有一定的距离。如果两点距离太近，第一次测试后发生变形的部位的硬度会高于原硬度，即发生加工硬化现象。三、可否通过增加零件的尺寸来提高其弹性模量，为什么？答：弹性模量主要取决于材料内部原子间的作用力，如材料的晶格类型、原子间距，其它工艺及尺寸对其影响极小，所以不能通过增加零件尺寸来提高其弹性模量。

材料力学B作业

第一章绪论一、选择题 1、构件的强度是指_________，刚度是指_________，稳定性是指_________。 A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力 B. 在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 2、根据均匀性假设，可认为构件的________在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数 D. 位移 3、下列结论中正确的是________ 。 A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力的集度 D. 内力必大于应力 4、下列说法中，正确的是________ 。 A. 内力随外力的改变而改变。 B. 内力与外力无关。 C. 内力在任意截面上都均匀分布。 D. 内力在各截面上是不变的。 5、图示两单元体虚线表示其受力后的变形情况,两单元体的切应变γ分别为________ 。 A. α，α B. 0，α C. 0，-2α D. α,2α 二、计算题 1、如图所示，在杆件的斜截面m-m上，任一点A处的应力p=120 MPa，其方位角θ=20°，试求该点处的正应力与切应力。 2、已知杆内截面上的内力主矢为F R与主矩M如图所示，且均位于x-y 平面内。试问杆件截面上

存在哪种内力分量，并确定其大小。图中之C 点为截面形心。 3、板件ABCD 的变形如图中虚线A’B’C’D’所示。试求棱边AB 与AD 的平均正应变以及A 点处直角BAD 的切应变。

第二章拉伸与压缩一、选择题和填空题 1、轴向拉伸杆件如图所示，关于应力分布正确答案是_________。 A 1-1、2-2 面上应力皆均匀分布； B1-1 面上应力非均匀分布，2-2 面上应力均匀分布； C 1-1 面上应力均匀分布，2-2 面上应力非均匀分布； D 1-1、2-2 面上应力皆非均匀分布。 2、图示阶梯杆AD受三个集中力作用，设AB、BC、CD段的横截面积分别为3A、2A、A，则三段的横截面上。 A 轴力和应力都相等 B 轴力不等，应力相等 C 轴力相等，应力不等 D 轴力和应力都不等 3、在低碳钢拉伸曲线中，其变形破坏全过程可分为4 个变形阶段，它们依次是、、、。 4、标距为50mm 的标准试件，直径为10mm，拉断后测得伸长后的标距为67mm，颈缩处最小直径为6.4mm ，则材料的伸长率（延伸率）= ，断面收缩率= ，这种材料是（A、塑性材料B、脆性材料）。 F 5、若板与铆钉为同一材料，且已知许用挤压应力 [bs]与许用剪切应力相同。板厚为t，为了充分提高材料的利用率，则铆钉的直径d应该为。 F 6、矩形截面木拉杆连接如图所示。已知：拉力F，尺寸a，b，h，l ，则接头处的切应力，挤压应力。 bs F F l l 7、低碳钢圆试件轴向拉伸破坏时，是由应力引起的破坏；铸铁圆试件轴向拉伸破坏时，是由应力引起的破坏。 8、低碳钢的塑性指标是和。 9、低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下4 种指标中哪种得到提高？ A. 强度极限 B. 比例极限 C. 断面收缩率 D. 伸长率（延伸率） 10、按照拉压杆的强度条件，构件危险截面上的工作应力不应超过材料的_________。 A．极限应力B．许用应力C．屈服应力D．强度极限

现代材料测试技术作业

第一章X射线衍射分析一、填空题 1、X射线从本质上说，和无线电波、可见光、γ射线一样，也是一种。 2、尽管衍射花样可以千变万化，但是它们的基本要素只有三个：即、、。 3、在X射线衍射仪法中，对X射线光源要有一个基本的要求，简单地说，对光源的基本要求是、、。 4、利用吸收限两边相差十分悬殊的特点，可制作滤波片。 5、测量X射线衍射线峰位的方法有六种，它们分别是、、、、、。 6、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种，它们分别是、、。 7、特征X射线产生的根本原因是。 8、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种，它们分别是、和字顺索引。 9、X射线衍射仪探测器的扫描方式可分、、三种。 10、实验证明，X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类：和 11、当X射线穿过物质时，由于受到散射，光电效应等的影响，强度会减弱，这种现象称为。 12、用于X射线衍射仪的探测器主要有、、、，其中和应用较为普遍。 13、X射线在近代科学和工艺上的应用主要有、、三个方面 14、X射线管阳极靶发射出的X射线谱分为两类、。 15、当X射线照射到物体上时，一部分光子由于和原子碰撞而改变了前进的方向，造成散射线；另一部分光子可能被原子吸收，产生；再有部分光子的能量可能在与原子碰撞过程中传递给了原子，成为。二、名词解释 X-射线的吸收、连续x射线谱、特征x射线谱、相干散射、非相干散射、荧光辐射、光电效应、俄歇电子、质量吸收系数、吸收限、X-射线的衰减三、问答与计算 1、某晶体粉末样品的XRD数据如下，请按Hanawalt法和Fink法分别列出其所有可能的检索组。 2、产生特征X射线的根本原因是什么？ 3、简述特征X-射线谱的特点。 4、推导布拉格公式，画出示意图。 5、回答X射线连续光谱产生的机理。

金属材料及热处理实验报告

金属材料及热处理实验报告学院：高等工程师学院专业班级：冶金E111 姓名：杨泽荣学号： 41102010 2014年6月7日

45号钢300℃回火后的组织观察及洛氏硬度测定目录一、实验目的 (1) 二、实验原理 (1) 1.加热温度的选择 (1) 2.保温时间的确定 (2) 3.冷却方法 (3) 三、实验材料与设备 (4) 1.实验材料 (4) 2.实验设备 (4) 四、实验步骤 (4) 1.试样的热处理 (4) 1.1淬火 (4) 1.2回火 (5) 2.试样硬度测定 (5) 3.显微组织观察与拍照记录 (5) 3.1样品的制备 (5) 3.2显微组织的观察与记录 (6) 五、实验结果与分析 (6) 1.样品硬度与显微组织分析 (6) 2.淬火温度、淬火介质对钢组织和性能的影响 (6) 2.1淬火温度的影响 (6) 2.2淬火介质的影响 (7) 3回火温度对钢组织与性能的影响 (7) 3.1回火温度对45钢组织的影响 (7) 3.2回火温度对45 钢硬度和强度的影响 (7) 4合金元素对钢的淬透性、回火稳定性的影响 (8) 4.1合金元素对钢的淬透性的影响 (8) 4.2合金元素对钢的回火稳定性的影响 (9) 5碳含量对钢的淬硬性的影响 (9) 六、结论 (9) 参考文献 (9)

一、实验目的 1.掌握碳钢的常用热处理（淬火及回火）工艺及其应用。 2.研究加热条件、保温时间、冷却条件与钢性能的关系。 3.分析淬火及回火温度对钢性能的影响。 4.观察钢经热处理后的组织，熟悉碳钢经不同热处理后的显微组织及形态特征。 5.了解金相照相的摄影方法，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。二、实验原理钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。一般热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。进行热处理时，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。正确选择这三者的规范，是热处理成功的基本保证。 1.加热温度的选择 1)退火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3+(20—30)℃（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至Ac1 +(20—30)℃（球化退火），目的是得到球状渗碳体，降低硬度，改善高碳钢的切削性能。 2)正火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3 +(30—50)℃；过共析钢加热至Accm +(30—50)℃，即加热到奥氏体单相区。退火和正火的加热温度范围选择见图2.1。 3)淬火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3+(30—50)℃；共析钢和过共析钢加热至Ac1+(30—50)℃，见图2.2。钢的成分，原始组织及加热速度等皆影响到临界点的位置。在各种热处理手册或材料手册中，都可以查到各种钢的热处理温度。热处理时不能任意提高加热温度，因为加热温度过高时，晶粒容易长大，氧化、脱碳和变形等都会变得比较严重。各种常用钢的工艺规范见表2.1。 4)回火温度的选择钢淬火后都要回火，回火温度决定于最终所要求的组织和性能（常常是根据硬度的要求）。按加热温度高低回火可分为三类：

大数据结构大作业报告材料

数据结构课程设计课题名称专业名称学生姓名学号+电话指导教师

评分细则

目录评分细则----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 一、课题描述 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 二、需求分析 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2.1 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4 2.2- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 2.3--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 三、概要设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 3.1 结构分析 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 3.2函数------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4 3.2.1 malloc() --------------------------------------------------------------------------------------------- 4 3.2.2getchar() ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 3.2.3 list_create() ------------------------------------------------------------------------------------------------ 5 3.2.4 list_disp() --------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 3.2.5 list_sort() --------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 四、详细设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 4.1课题分析 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 4.1.1选择 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 4.1.2冒泡 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 4.1.3 堆------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 4.1.4 快速--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 4.1.5 基数--------------------------------------------------------------------------------------------------6 4.1.6 希尔--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 4.1.7 归并--------------------------------------------------------------------------------------------------6 4.2课题实现 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 五、测试数据及结果------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 六、调试分析及总结----------------------------------------------------------------------------------------------- 10

材料力学答案

第一章包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限（ζP）或屈服强度（ζS）增加；反向加载时弹性极限（ζP）或屈服强度（ζS）降低的现象。解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。解理断裂是典型的脆性断裂的代表，微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。 5.影响屈服强度的因素与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度位错增值和运动晶粒、晶界、第二相等外界影响位错运动的因素主要从内因和外因两个方面考虑（一）影响屈服强度的内因素 1．金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构）单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力－－派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。派拉力：位错交互作用力

（a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数，L是位错间距。） 2．晶粒大小和亚结构晶粒小→晶界多（阻碍位错运动）→位错塞积→提供应力→位错开动→产生宏观塑性变形。晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度降低（细晶强化）。屈服强度与晶粒大小的关系：霍尔－派奇（Hall-Petch) ζs= ζi+kyd-1/2 3．溶质元素加入溶质原子→（间隙或置换型）固溶体→（溶质原子与溶剂原子半径不一样）产生晶格畸变→产生畸变应力场→与位错应力场交互运动→使位错受阻→提高屈服强度（固溶强化）。 4．第二相（弥散强化，沉淀强化）不可变形第二相提高位错线张力→绕过第二相→留下位错环→两质点间距变小→流变应力增大。不可变形第二相位错切过（产生界面能），使之与机体一起产生变形，提高了屈服强度。弥散强化：第二相质点弥散分布在基体中起到的强化作用。沉淀强化：第二相质点经过固溶后沉淀析出起到的强化作用。（二）影响屈服强度的外因素 1.温度一般的规律是温度升高，屈服强度降低。原因：派拉力属于短程力，对温度十分敏感。 2.应变速率应变速率大，强度增加。

03年金属学大作业

测验题（20分满分） 1、列举你所知道的金属晶体的强化途径，试用位错理论说明其强化机理。（3分）——10章 2、有一合金试样其晶界能为0.5J/m2，在退火前原始晶粒直径为 2.6×10-3cm，屈服强度为108MPa。对该合金在700℃退火2小时处理后其屈服强度降为82MPa。在退火过程中保温1小时时测得该合金放出热量为0.021J/cm3，继续保温1小时测得该合金又放出热量0.014J/cm3。求如果合金只在700℃保温1小时后的屈服强度。（已知合金单位体积内界面面积Sv与直径d之间的关系为 Sv=2/d，且放出的热量完全由于晶粒长大、界面总面积减少所致）(4分——10章) 3、已知A-B二元共晶合金的共晶温度为600℃，共晶点成分为 60%B，固态下B在A中的最大溶解度为30%B，纯金属A的熔点为 900℃，将20%B的合金在固相无扩散、液相完全不混合的条件下凝固，若要形成胞状液-固界面，合金在凝固过程中液-固界面处液相的温度梯度的最大值是多少？在什么情况下液-固界面在整个凝固过程中处于平直状态？（3分——7章） 4、将原子尺寸相近的A金属和B金属制成的棒对焊起来构成一扩散偶，并在焊接面上镶嵌一列惰性金属丝作为界面的标记，然后加热至高温使之充分扩散（忽略焊接时引起的扩散）。（2分 ——8章）（1）如果扩散系数D A>D B,画图并说明扩散前后金属丝的位置；（0。5）（2）用扩散机制解释这种现象；（0。6）（3）指出构成这种扩散偶的两种金属应具备什么样的条件？（0。5）（4）举出几对可能和不可能出现这种现象的扩散偶的例子。（每例0。2分—0。4） 5、在面心立方晶体中存在三个单位位错L1、L2和L3，若L1和L3的柏氏矢量∥[-110]晶向，L1位错线方向∥[11- 2]，L2∥[-110]，L3位错线方向∥[111],其柏氏矢量∥[110] 晶向。（3分——1、9章）（1）判断三个位错的性质，写出他们的柏氏矢量，求出它们可能滑移的晶面指数和多余原子面指数（若存在多余原

材料力学作业

第一章绪论 1. 试求图示结构m-m 和n-n 两截面上的内力，并指出AB 和BC 两杆的变形属于何类基本变形。 2. 拉伸试样上A ，B 两点的距离l 称为标距。受拉力作用后，用变形仪量出两点距离的增量为mm l 2 105-?=?。若l 的原长为l ＝100mm ，试求A 与B 两点间的平均应变m ε。第二章轴向拉伸和压缩与剪切一、选择题１.等直杆受力如图，其横截面面积Ａ＝１００ 2mm ，则横截面ｍｋ上的正应力为（）。（Ａ）５０ＭＰａ（压应力）；（Ｂ）４０ＭＰａ（压应力）；（Ｃ）９０ＭＰａ（压应力）；（Ｄ）９０ＭＰａ（拉应力）。 2.低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中哪种得到提高( )：（Ａ）强度极限；（Ｂ）比例极限；（Ｃ）断面收缩率；（Ｄ）伸长率（延伸率）。 3.图示等直杆，杆长为3a ，材料的抗拉刚度为EA ，受力如图。杆中点横截面的铅垂位移为（）。（Ａ）0；（Ｂ）Pa/(EA); （Ｃ）2 Pa/(EA);（Ｄ）3 Pa/(EA)。 4.图示铆钉联接，铆钉的挤压应力 bs σ是（）。（A ）2P/（2 d π）；（B ）P/2dt; (C)P/2bt; (D)4p/(2 d π)。 5.铆钉受力如图，其压力的计算有（）（A ）bs σ=p/(td);(B)bs σ=p/(dt/2); (C)bs σ=p/(πdt/2);(D)bs σ=p/(πdt/4)。 6.图示A 和B 的直径都为d,则两面三刀者中最大剪应力为（） (A)4bp/( 2d απ); (B)4(α b +) P/(2 d απ); (C)4(a b +) P/(2 b d π); (D)4αP/(2 b d π). 7.图示两木杆（I 和 II ）连接接头，承受轴向拉力作用，错误的是( ). （A ）1-1 截面偏心受拉；（B ）2-2为受剪面；（C ）3-3为挤压面；（D ）4-4为挤压面。二、填空题

复合材料大作业

先进复合材料制造技术复合材料表面的金属化姓名丁志兵

班级05021104 学号2011301263 复合材料表面的金属化材料作为社会进步的物质基础和先导，在人类历史发展的过程中一直都是人类进步的里程碑。每一种新材料的发现和利用都会为社会生产力的提高以及人类生活品质的提升带来巨大的变化。同时，材料制造的水平也是衡量一个国家科学技术和经济发展的重要因素之一。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的发展具有悠久的历史，自20 世界40 年代因航空工业发展的需要而发展出的玻璃纤维增强复合材料（也称玻璃钢），复合材料这一新材料的名称因此而进入人们的视线。复合材料的出现，使得材料科学的内容产生了极大的丰富，并且因其自身的广泛而优异的性能而得到快速的发展，人们将复合材料的出现视为人类进步发展的里程碑。科学家预言：“复合材料在21 世纪中将支撑着科学技术的进步和挑起经济实力的脊梁”，“21 世纪将是复合材料的时代”，“先进复合材料在21世纪中将在航空航天技术领域中发挥越来越重要的作用”。随着时代的进步和科技的发展，复合材料结构已经广泛应用于航空航天、船舶、车辆、建筑工程等多个领域，的确，21 世纪将是复合材料的时代，复合材料必将肩负着重要的责任。树脂基复合材料以其质轻、高比强度、高比模量、热膨胀系数小、性能可设计性等一系列优点,已经成为国内外航天器结构部件的首选材料,广泛应用于各类卫星天线、相机结构组件、裕架、太阳能电池板等。在航天器中,用复合材料代替金属材料,在保持原有力学性能,甚至更高的同时,可有效减轻航天器的重量,节约发射成本。但是,由于特殊的空间使用环境和航天技术新的发展需求,树脂基复合材料面临以下的问题,严重影响了该类材料的进一步应用。 1)空间防护能力不足,制约航天器向长寿命方向发展。航天器在空间运行过程中要经受严酷的空间环境考验。近地轨道以大量的原子氧、紫外环境为主。原子氧是一种很强的氧化剂,对树脂基体具有很强的腐蚀作用,当航天器以极高的速度在其中运行时,相当于将航天器浸泡于高温的氧原子气体中,裸露在外的树脂基复合材料结构件表面与其作用形成挥发性的氧化物;在地球同步轨道,空间辐射环境以带电高能粒子如电子,质子和紫外线等为主,带电粒子对卫星结构件的辐射损伤主要是通过以下两个作用方式:一是电离作用,即入射粒子的能量通过被照物质的原子电离而被吸收,另外一种是原子的位移作用,即被高能粒子中的原子位置移动而脱离原来所处的晶格位置,造成晶格缺陷。高能的质子和重粒子既能产生电离作用,又能产生位移作用。所有这些作用都会导致树脂基

吉林大学 2019-2020学年第一学期期末考试《土木工程材料》大作业答案

吉林大学网络教育学院 2019-2020学年第一学期期末考试《土木工程材料》大作业答案学生姓名专业层次年级学号学习中心成绩年月日作业完成要求：大作业要求学生手写，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word

文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word 文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。一、名词解释（每小题2分，共10分） 1、烧结普通砖 2、石灰爆裂 3、泛霜 4、抗风化性能 5、烧结多孔砖二、问答题（每小题8分，共64分） 1、什么是新拌砂浆的和易性？它包括哪两方面的含义？如何测定与表示？砂浆的和易性对工程质量有何影响？如何改善砂浆的和易性？ 2、为什么大多数大理石不宜用于建筑物的室外装饰？ 3、在土木工程设计和施工中选择天然石材时，应考虑哪些原则？ 4、某城市拟修建一座大型纪念性建筑，室内墙面及地面、室外墙面与墙面浮雕以及广场地面的饰面均采用天然石材，请选用合适的石材品种，并加以分析。 5、建筑上对内墙涂料与外墙涂料的性能要求有何不同？ 6、土木工程中常用的胶粘剂有哪些？其特性和用途如何？ 7、土工合成材料主要有哪几类？它们在使用过程中发挥哪些功能？ 8、建筑上常用的吸声材料及其吸声结构？三、计算题（每小题13分，共26分） 1、采用32.5级普通硅酸盐水泥、碎石和天然砂配制混凝土，制作尺寸为100mm>100mm 100mm 试件3块，标准养护7d，测得破坏荷载分别为140KN、135KN、142KN。试求：（1）该混凝土7d标准立方体抗压强度；（2）估算该混凝土28d的标准立方体抗压强度；（3）估计该混凝土所用的水胶比。 2、某工程现场浇筑混凝土梁，梁断面为400m m×400mm，钢筋间最小净距为40mm，要求混凝土设计强度等级为C20，工地现存下列材料，试选用合适的水泥及石子。水泥：32.5复合水泥；42.5复合水泥；52.5复合水泥。石子：5～10mm；5～20mm；5～30mm；5～40mm。

2016《材料现代分析测试方法》复习题

《近代材料测试方法》复习题 1．材料微观结构和成分分析可以分为哪几个层次？分别可以用什么方法分析？答：化学成分分析、晶体结构分析和显微结构分析化学成分分析——常规方法（平均成分）：湿化学法、光谱分析法 ——先进方法（种类、浓度、价态、分布）：X射线荧光光谱、电子探针、光电子能谱、俄歇电子能谱晶体结构分析：X射线衍射、电子衍射显微结构分析：光学显微镜、透射电子显微镜、扫面电子显微镜、扫面隧道显微镜、原子力显微镜、场离子显微镜 2．X射线与物质相互作用有哪些现象和规律？利用这些现象和规律可以进行哪些科学研究工作，有哪些实际应用？答：除贯穿部分的光束外，射线能量损失在与物质作用过程之中，基本上可以归为两大类：一部分可能变成次级或更高次的X射线，即所谓荧光X射线，同时，激发出光电子或俄歇电子。另一部分消耗在X射线的散射之中，包括相干散射和非相干散射。此外，它还能变成热量逸出。（1）现象/现象：散射X射线（想干、非相干）、荧光X射线、透射X射线、俄歇效应、光电子、热能（2）①光电效应：当入射X射线光子能量等于某一阈值，可击出原子内层电子，产生光电效应。应用：光电效应产生光电子，是X射线光电子能谱分析的技术基础。光电效应使原子产生空位后的退激发过程产生俄歇电子或X射线荧光辐射是 X射线激发俄歇能谱分析和X射线荧光分析方法的技术基础。 ②二次特征辐射（X射线荧光辐射）：当高能X射线光子击出被照射物质原子的内层电子后，较外层电子填其空位而产生了次生特征X射线（称二次特征辐射）。应用：X射线被物质散射时，产生两种现象：相干散射和非相干散射。相干散射是X射线衍射分析方法的基础。 3．电子与物质相互作用有哪些现象和规律？利用这些现象和规律可以进行哪些科学研究工作，有哪些实际应用？答：当电子束入射到固体样品时，入射电子和样品物质将发生强烈的相互作用，发生弹性散射和非弹性散射。伴随着散射过程，相互作用的区域中将产生多种与样品性质有关的物理信息。（1）现象/规律：二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、特征X射线（2）获得不同的显微图像或有关试样化学成分和电子结构的谱学信息

北京科技大学金属材料学实验报告思考题

回火的过程实际上就是马氏体分解的过程，也是过饱和固溶的碳从α-Fe中脱溶并形成碳化物的过程。回火温度越高，马氏体分解越充分，分解产物的长大越充分。在回火过程中，回火温度——回火组织——钢的性能之间存在着一一对应关系。回火温度越高，钢的硬度越低。在150-250之间的回火称为低温回火，回火后的组织称为回火马氏体；在350-500之间进行的回火称为中温回火，回火后的组织称为回火屈氏体在500-650之间进行的回火称为高温回火，回火后的组织称为回火索氏体可以看出，回火之后，α-Fe中固溶的碳明显减少，使得碳固溶强化的作用大大减弱，反映到硬度上，就是随着回火温度升高，一般硬度都会下降。淬火温度对组织和性能的影响：根据45钢 “晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，水淬，59.1”、 “晶粒细小马氏体，860，水淬，57.1”、 “铁素体+马氏体，770，水淬，46.2”； 40CrNi “晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，油淬，40.6”、 “晶粒细小马氏体，860，油淬，50.9”、 T8 “晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，水淬，66.2”、 “晶粒细小马氏体，860，水淬，57.3”、可以得到如下结论：高温淬火得到粗晶马氏体，低温淬火得到细晶马氏体，而温度在铁素体与奥氏体两相区的淬火得到铁素体+马氏体双相组织。在Ac3线以上，在保温时间相同的情况下，温度越高，得到的马氏体的晶粒越粗大。这是因为淬火温度越高，奥氏体晶粒长大的越快，因此在淬火的时候获得的马氏体晶粒也就越粗大。另外，尽管45钢和T8钢均表现出淬火温度越高，钢的硬度越高，但是本人对这一现象持怀疑态度。所谓金属硬度小，也就是硬度测试仪的压头容易压入金属，即金属容易发生塑性变形。塑性变形本质上是金属中的位错运动导致的。而晶界等会阻挡位错的运动。晶粒越小，同样大小的一块材料中，晶界就越多，对位错运动的阻碍就越大，材料形变的阻力就越大，宏观上就是硬度高。因此我对45钢、T8钢实验数据所显示出来的马氏体晶粒越粗大，硬度越高持怀疑态度。当淬火温度在两相区的时候，由于出现铁素体，因此硬度会低于细晶马氏体组织。