材料科学与工程赵长生 第四章答案
工程材料第4章习题答案
• 14、包晶偏析---由于包晶转变不能充分进 14、 包晶偏析---由于包晶转变不能充分进 --行而产生化学成分不均匀的现象。 行而产生化学成分不均匀的现象。P • 15、组织组成物---在显微镜下能清楚地区 15、组织组成物-----在显微镜下能清楚地区 别一定形态特征的组成部分, 别一定形态特征的组成部分,该组成部分称 为组织组成物。 为组织组成物。 P45
• 5、间隙化合物---由过渡族金属元素与原 间隙化合物-----由过渡族金属元素与原 子半径较小的C.N.H.B C.N.H.B等非金属元素形成的 子半径较小的C.N.H.B等非金属元素形成的 化合物。 化合物。P35 • 6、渗碳体---是钢铁中一种最重要的具有 渗碳体-----是钢铁中一种最重要的具有 复杂结构的间隙化合物， 复杂结构的间隙化合物，碳原子直径与铁 原子直径之比为0.61 0.61。 原子直径之比为0.61。 P35 • 渗碳体--- Fe的化合物 ---C 的化合物（ ）。P47 渗碳体---C与Fe的化合物（Fe3C）。P47 • 7、合金渗碳体---渗碳体具有复杂的斜方 合金渗碳体-----渗碳体具有复杂的斜方 晶格， 晶格，其中铁原子可以部分地被其他金属 原子所置换，形成以渗碳体为基的固溶体。 原子所置换，形成以渗碳体为基的固溶体。 P36
• 8、相图---是一种简明的示意图，它清楚 相图---是一种简明的示意图， ---是一种简明的示意图 地表明了合金系中各种相的平衡条件以及 相与相之间的关系。 相与相之间的关系。 • 9、共晶转变---成分为E点的液相Le同时结 共晶转变---成分为E点的液相Le ---成分为 Le同时结 晶出两种成分和结构都不相同的固相αM αM＋ 晶出两种成分和结构都不相同的固相αM＋ 这种转变称为共晶转变。 βN 这种转变称为共晶转变。P40 • 10、共析转变---从一个固相中同时析出成 10、共析转变-----从一个固相中同时析出成 分和晶体结构完全不同的两种新固相的转 变过程。 变过程。P45
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《材料科学与工程基础》习题和思考题及答校第二章2T.按照能级场出N、0、Si、Fe、Cu> Br原子的电子排布(用方框图表示)。
2-2.的镁原子有13个中子，11. 17的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。
2-3.试计算N壳层内的最大电子数。
若K、L、M、N売层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算0売层内的最大电子数。
并定出K、L、M、N、0売层屮所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。
2-5 •将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。
2-6. 按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：(1)C02的分子键合(2)甲烷CH4的分子键合(3)乙烯C2H4的分子键合(4)水H20的分子键合(5)苯环的分子键合(6)拨基中C、0间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因索有那些？2-8.试解释表21中，原子键型与物性的关系？2-9.0°C时，水和冰的密度分别是1.0005g/cm3和0. 95g/cm3,如何解释这一现象？2-10.当CN6时，K离子的半径为0. 133nma当CN4时，半径是多少？bCN8时，半径是多少？2-11』利用附录的资料算岀一个金原子的质量？b 每mm3的金有多少个原子？c根据金的密度，某颗含有1021 个原子的金粒，体积是多少？d假设金原子是球形rAuO. 1441nm21并忽略金原子Z间的空隙，则10个原子占多少体积？e这些金原子体积占总体积的多少白分比？2-12. 一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2离子和4个02-离子，每边的边长是0.478nm,则CaO的密度是多少？2-13.硬球模式广泛的适用丁金属原子和离子，但是为何不适用于分子？(2-14.计算(a)而心立方金属的原子致密度；b)而心立方化合物NaCl 的离子致密度(离；子半径rNaO. 097, rCl-O. 181) (C)由计算结果，可以引出什么结论？4702-15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a0.287nm, 由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。
《材料科学与工程基础》教案-四川大学课程中心30
【首页】【理、工科】1. 点缺陷：任何方向尺寸都远小于晶体线度的缺陷区类型：空位：未占据的阵点原子位置间隙原子：进入点阵间隙的原子（金属难；陶瓷易，如正离子）肖特基缺陷：有空位而无间隙原子（陶瓷中常见）弗兰克尔缺陷：等量的空位和间隙原子（陶瓷中常见）空位数，空位激活能，温度之间的关系例题2-6（EXAMPLE PROBLEM 5.1）2. 线缺陷（位错）：只在某一方向上尺寸可与晶体线度比拟的缺陷一列或数列原子发生有规则的错排1）类型：棱位错（刃位错）：位错线与滑移方向(柏格斯矢量)垂直受拉力、压力作用易发生螺旋位错：位错线与滑移方向(柏格斯矢量)平行与位错线垂直的平面在螺旋斜面受剪切力作用易发生柏格斯矢量及右手规则b ·ξ= 0相互垂直，纯棱位错b ·ξ= - b相互逆向平行，纯螺旋位错混合位错：位错线与滑移方向(柏格斯矢量)不平行也不垂直位错密度：单位体积内位错线的总长，即单位截面上位错线的露头数。
2）位错的滑移和爬移：滑移：外力是位错处原子受力不平衡而被推动，致位错移动到相邻位置移动方向平行滑移面爬移：与空位和间隙原子有关的位错在垂直滑移面方向的运动3. 面缺陷：只在某一平面各方向上尺寸可与晶体线度比拟的缺陷如由一系列刃位错排列成一个平面形成的缺陷4．体缺陷：各方向尺寸均可与晶体线度比拟的缺陷，如：空洞、嵌块要点图2-72随温度升高而增多如何求N可放到第三章讲要点，难点，图2-75，2-76，Fig.5.7图2-79，2-80，Fig.5.8,5.9 图2-81，介于二者之间该部分对于后面学习金属的塑性形变很重要，可以配合动画加深学生的印象，图2-84，2-85。
工程材料第四章习题答案
工程材料第四章习题答案工程材料作业（4）答案1.解释下列现象:(1) 在相同含碳量下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高。
奥氏体形成分为形核、长大、残余渗碳体溶解，奥氏体均匀化4阶段。
多数合金元素减缓A形成，Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳亲和力大，形成的合金元素的碳化物稳定、难溶解，会显著减慢碳及合金元素的扩散速度。
但为了充分发挥合金元素的作用，又必须使其更多的溶入奥氏体中，合金钢往往需要比含碳量相同的碳钢加热到更高的温度，保温更长时间。
Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的扩散速度，使奥氏体的形成速度加快。
而Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度的影响不大。
阻碍晶粒长大，合金钢需要更高的加热温度，更长的保温时间，才能保证奥氏体均匀化。
（加热温度升高了，但一般不会引起晶粒粗大：大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。
碳化物形成元素的作用最明显，因其形成的碳化物高温下稳定性高，很难完全溶入奥氏体，未溶的细小碳化物颗粒，分布在奥氏体晶界上，有效的阻止晶粒长大，起到细化晶粒的作用。
所以，合金钢虽然热处理加热温度高，但一般不用担心晶粒粗大。
强烈阻碍晶粒长大的元素：V、Ti、Nb、Zr；中等阻碍的：W、Mo、Cr；影响不大的：Si、Ni、Cu；促进晶粒长大的：Mn、P、B）(2) 在相同含碳量下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性。
回火过程一般分为：马氏体分解、残余奥氏体转变、碳化物类型转变和碳化物长大。
合金元素在回火过程中，推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变（即在较高温度才出现分解和转变），提高铁素体的再结晶温度，使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度。
因此，提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。
使得合金钢在相同温度下回火时，比同样质量分数的碳钢具有更高的硬度和，或在保证相同强度的条件下，可在更高的温强度（对工具钢，耐热钢更重要）．度下回火，而韧性更好（对结构钢更重要。
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材料科学与工程基础 - 第二章 - 课后习题答案2.1 选择题1.D2.B3.C4.A5.D2.2 填空题1.结构、性质、性能、制备、应用2.金属、陶瓷、聚合物3.晶体4.金属材料、陶瓷材料、聚合物材料、复合材料5.原子、分子2.3 简答题1.材料科学与工程的基础概念和特点有：–材料科学：研究材料的结构、性质、制备和性能等方面的科学。
–材料工程：研究通过控制材料的结构和制备方法，得到具有特定性能和使用寿命的材料并应用于工程中。
材料科学与工程的特点包括：–综合性：材料科学与工程是一门综合性的学科，涉及物理、化学、力学、热学等各个学科。
–实用性：材料科学与工程以实际应用为目的，研究如何通过控制材料的结构和性能，满足工程和产品的需求。
–发展性：随着科技的进步和社会的发展，材料科学与工程也在不断发展，涌现出各种新材料和新技术。
2.不同材料的结构特点及其对材料性能的影响–金属材料：金属材料具有密排列的晶体结构，其晶粒间有较好的连续性，导致金属材料具有良好的导电性、导热性和机械性能。
–陶瓷材料：陶瓷材料以离子键或共价键为主要结合方式，具有非常硬、脆和耐高温的特点，但导电性差。
–聚合物材料：聚合物材料由长链状分子构成，具有良好的绝缘性、柔韧性和可塑性，但强度和硬度较低。
–复合材料：复合材料由不同的两种或更多种材料组成，通过它们的相互作用产生优异的整体性能。
同时，复合材料的结构也决定其性能。
3.材料的制备方法包括：–金属材料的制备方法有铸造、锻造、挤压、焊接等。
–陶瓷材料的制备方法有干法制备和湿法制备等。
–聚合物材料的制备方法有合成聚合法、溶液聚合法、熔融聚合法等。
–复合材料的制备方法有增强相法、混合相法、层压法等。
4.材料性能的测试方法包括：–机械性能的测试方法有拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。
–热性能的测试方法有热膨胀试验、热导率测试等。
–电学性能的测试方法有导电性测试、介电常数测试等。
–光学性能的测试方法有透光率测试、折射率测试等。
第四章第一讲材料科学与工程基础（顾宜
第四章第⼀讲材料科学与⼯程基础（顾宜幻灯⽚1第四章材料的性能materials property性能决定⽤途。
本章对材料的⼒学性能、热性能、电学、磁学、光学性能以及耐腐蚀性，复合材料及纳⽶材料的性能进⾏阐述。
幻灯⽚24－1 固体材料的⼒学性能Mechanical Properties of Solid Materials结构件：⼒学性能为主⾮结构件：⼒学性能为辅，但必不可少幻灯⽚3mechanical property of materialsstress and strainElastic deformationModulusViscoelasticitypermanent deformationStrengthFracture幻灯⽚44-1-1 材料的⼒学状态mechanical states of matrials1.⾦属的⼒学状态A 晶态结构，B 较⾼的弹性模量和强度，C 受⼒开始为弹性形变，接着⼀段塑性形变，然后断裂，总变形能很⼤，D 具有较⾼的熔点。
幻灯⽚5某些⾦属合⾦A 呈⾮晶态合⾦，B 具有很⾼的硬度和强度，C 延伸率很低⽽并不脆。
D 温度升⾼到玻璃化转变温度以上，粘度明显降低，发⽣晶化⽽失去⾮晶态结构。
幻灯⽚62. ⽆机⾮⾦属的⼒学状态A 玻璃相熔点低，热稳定性差，强度低。
B ⽓相（⽓孔）的存在导致陶瓷的弹性模量和机械强度降低。
C 陶瓷材料也存在玻璃化转变温度Tg。
D 绝⼤多数⽆机材料在弹性变形后⽴即发⽣脆性断裂，总弹性应变能很⼩。
陶瓷材料的⼒学特征⾼模量⾼硬度⾼强度低延伸率幻灯⽚73. 聚合物的⼒学状态（1）⾮晶态聚合物的三种⼒学状态①玻璃态②⾼弹态③粘流态幻灯⽚8（2）结晶聚合物的⼒学状态T m 、T fA 结晶聚合物常存在⼀定的⾮晶部分，也有玻璃化转变。
B 在T g 以上模量下降不⼤C 在T m 以上模量迅速下降D 聚合物分⼦量很⼤，T m < T f ，则在T m 与T f 之间将出现⾼弹态。
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《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2.1.按照能级写出N、0、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示）。
2・2.的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。
2.3.试计算N壳层内的最大电子数。
若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。
并定出K、L、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。
2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。
2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO?的分子键合（2）甲烷CH’的分子键合（3）乙烯C2H4的分子键合（4）水HQ的分子键合（5）苯环的分子键合（6）城基中C、。
间的原子键合2.7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表2.3-1中，原子键型与物性的关系？2-9.0°C时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3,如何解释这一现象？2.10.当CN=6时,K+离子的半径为0.133nm（a）当CN=4时，半径是多少? （b）CN=8时，半径是多少？2-11 .（a）利用附录的资料算出一•个金原子的质量？（b）每mm3的金有多少个原子？（c）根据金的密度，某颗含有10由个原子的金粒，体积是多少？（d）假设金原子是球形（E=0.1441nm）, 并忽略金原子之间的空隙，则10刀个原子占多少体积？（e）这些金原子体积占总体积的多少百分比？12.—个CaO的立方体晶胞含有4个Ca*离子和4个O?-离子，每边的边长是0.478nm, 则CaO的密度是多少？-硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子？14.计算（a）面心立方金属的原子致密度；（b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子半径r Na+=0.097,心=0.181）；（C）由计算结果，可以引出什么结论？2-15.铁的单位品胞为立方体，品格常数a=0.287nm,请由铁的密度算出每个单位品胞所含的原子个数。
材料化学第四章习题参考答案
2．C在高温下可作为金属氧化物还原剂的原因：据反应方程式2C(s) + O2(g) → 2CO(g)知，1mol氧气生成2mol一氧化碳气体，熵变ΔS 增加，导致埃灵罕姆图中CO生成线的斜率－ΔS＜0，即是一条从左向右向下倾斜的直线，这表明, 随温度升高，ΔGΘ负值增大,CO稳定性增大，C还原性大大增加, 从图中可以看出,只要温度足够高,这条线在所有金属氧化物的下方.因此,在高温下,可用作金属氧化物的还原剂.3. (a)对任何反应:ΔG=0代表反应在恒温恒压下,反应在某非标状态下达平衡状态.ΔGΘ=0表示反应在标准状态下,达平衡状态.标准态: 指参与反应的各气体的标准压力为100 kPa.(b) ΔGΘ>0表明在标准状态下, 反应不能向右进行, 如果改变反应条件,反应是可以向右进行的, 因此这一说法是偏面的或不正确的.4. 由反应C(s) + O2(g) → CO2(g)知，1mol氧气生成1mol二氧化碳气体，反应前后分子数不变, 即熵变ΔS变化很小, 因此埃灵罕姆图中CO2生成线为平行于横坐标的一条直线; 对于生成CO的反应: 2C(s) + O2(g) → 2CO(g)，1mol氧气生成2mol一氧化碳气体，熵变增加即ΔS>0，CO生成线的斜率:－ΔS＜0，因而在埃灵罕姆图中是一条从左向右向下倾斜的直线.5. Ca, Mg, Li, Al, Ti6 f=c-p+2 中的2代表温度和压力这两个变量, 对于材料化学中的材料, 主要指固体材料,属凝聚态体系, 压力对其影响较小, 因此压力常可忽略不计, 因此f=c-p+2 中的2可改为1.78(a) 固溶体α(B 原子溶入A 基体中形成的固溶体), 含B 80% (b) 合金成分: 含B 20%的合金;(c) 最后凝固的液体成分: 含B 30%;(d) 据题意有: C 0 = 50% C l = 40% C α= 80%3%40%50%50%80=--=αW W l , %;75=l W %25=αW。
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材料科学与工程赵长生第四章答案
1、在进行校园生物大搜索时，( )做法不太合适。
[单选题] *
A.观察花坛中所有的动物和植物，统计它们的数量，记下它们的名称
B.从脚印﹑粪便、毛发等踪迹推测躲藏起来的动物和曾经来过的动物
C.我们只需要从照片上就能进行校园生物的观察记录了(正确答案)
2、(嘉兴市)地球上一年有四季的原因是（）。
[单选题] *
A.地轴是倾斜的，且倾斜方向不变
B.地轴是倾斜的，且倾斜方向不变，同时地球围绕太阳公转(正确答案)
C.地球围绕太阳公转
3、小苏打和白醋混合后的反应十分剧烈。
[判断题] *
对(正确答案)
错
4、基因工程造福人类，所以不需要考虑基因工程对生物多样性、自然生态环境和人体健康可能带来的负面影响。
[判断题] *
对
错(正确答案)
5、下面说法不正确的一项是（）。
[单选题] *
A.人体摄取热量总和大于所需热量总和而且缺乏运动时，人体就会变胖
B.荷兰科学家英格豪斯证明了:绿色植物在任何条件下都能更新空气(正确答案)
C.腐食性动物、霉菌、细菌等都属于分解者，它们可以把动植物遗体分解成植物所需的养料
6、以下植物是草质茎的是( )。
[单选题] *
A.狗尾草(正确答案)
B.松树
C.香樟树
7、我们制作的小船可以装上风力推动装置或蒸汽推动装置。
[判断题] *
对(正确答案)
错
8、纸的再生利用有利于节约资源、节约能源﹑减少污染，我们要把每一张餐巾纸都收集起来进行再生利用。
[判断题] *
对
错(正确答案)
9、农民伯伯为作物补充含氮、磷、钾等元素的养料，是为了帮助作物补充（）。
[单选题]
A.水分
B.维生素
C.无机盐(正确答案)
10、下面方法中，可以帮助我们获取真实信息的有（）。
①观察②实验③调查④推想⑤案例分析[单选题] *
A. ①②④
B. ①②③⑤(正确答案)
C. ②③④⑤
11、在夜晚观星中，我们可以看到天空中有许多闪烁的星星，这些星星全部都是恒星。
[判断题] *
对
错(正确答案)
12、“种瓜得瓜、种豆得豆”说的是变异现象。
[判断题] *
对
错(正确答案)
13、1967年7月我国首颗绕月飞行探测器“嫦娥1号”发射成功。
[单选题] *
A.对
B.错(正确答案)
14、生态瓶中的水最好是冷却的自来水。
[判断题] *
对
错(正确答案)
15、当用手摇电动机点亮小灯泡后，想要使小灯泡更亮，可以采取的方法是（）。
[单选题] *
A.转动的时间更久一些
B.改变转动的方向
C.转动的速度更快一些(正确答案)
16、在户外进行空投包实验时，我们可以通过记录数据来帮助改进实验。
下面数据中，不需要记录的是（）。
[单选题] *
A.是否顺利着陆
B.物资是否完好
C.外形是否美观(正确答案)
17、宇宙太遥远、太神秘,对它的探索是科学家的事,我们学生的任务是先学好知识,将来有机会再去关注。
[判断题] *
错(正确答案)
18、在同一天内，探探第一次测得阳光下竹竿影长为300厘米，一小时后，测得的影长为200厘米，她两次测量竹竿影长的时间可能是（）。
[单选题] *
A.上午(正确答案)
B.下午
C.傍晚
19、下列说法正确的是( ) 。
[单选题] *
A.种子只有在土壤里才能发芽
B.种子发芽一定要有阳光
C.种子发芽必须要有水(正确答案)
20、目前，人们为了保护生物多样性正在采取的措施有( )。
[单选题] *
A.建立自然保护区保护濒危物种
B.建立动物精子库，植物种子库和花粉库
C.以上都是(正确答案)
21、不同时期、不同类型的船具有不同的特点和发展趋势。
[判断题] *
对(正确答案)
错
22、把两棵生长状态良好的绿豆苗分别摆放在阴暗处和阳光下。
过几天，我们可以观察到放在阴暗处的绿豆苗比放在阳光下的绿豆苗（）。
[单选题] *
A.茎杆粗壮
B.茎和叶的颜色深
C.长得快，茎细长(正确答案)
23、以下（）的船首形状可以让船在水中行驶得更快。
[单选题] *
A.尖型(正确答案)
B.方形
C.圆形
24、一块条形磁铁不小心摔倒了地上断成两截。
其中的一截磁铁上有( ) 个磁极[单选题]
A.1个
B.2个(正确答案)
C.3个
25、用蜡烛给白砂糖加热时，要用蜡烛火焰的哪部分加热( ) [单选题] *
A.内焰
B.外焰(正确答案)
C.焰心
26、太空椒是因为它的遗传物质发生了变异，所以才长得果大色艳，籽少肉厚。
[判断题] *对(正确答案)
错
27、“螳螂捕蝉，黄雀在后”，根据这一成语，可以写出的食物链是：蝉→螳螂→黄雀。
[判断题] *
对
错(正确答案)
28、近视镜的镜片是凸透镜。
( ) [单选题]
对
错(正确答案)
29、我们常常能在煤块上看到植物的枝、叶等痕迹，由此可以推测煤是由古代植物变化而成的。
[判断题] *
对(正确答案)
错
30、每天正午时分，究究都会路过郑州千玺广场，他发现“大玉米”一年四季的影长不同，下面选项中，“大玉米”影长最长的是（）。
[单选题] *
A.5月6日
B.10月28日
C. 12月15日(正确答案)。