材料科学导论考试题答案
材料科学导论习题解答
材料科学导论习题解答材料科学导论作业第一章材料科学概论1.氧化铝既牢固又坚硬而且耐磨，为什么不用来制造榔头？[答]因为Al2O3的耐震性不佳，且脆性较高，不适合做榔头的材料。
2.将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：黄铜、氯化钠、环氧树脂、混凝土、镁合金、玻璃钢、沥青、碳化硅、铅-锡焊料、橡胶、纸杯[答]金属有黄铜、铅-锡焊料、镁合金。
陶瓷有氯化钠、碳化硅。
聚合物有环氧树脂、橡胶、沥青、纸杯。
复合材料有混凝土、玻璃钢。
3.下列用品选材时，哪些力学性能和物理性能具有特别重要性：汽车曲柄轴、电灯泡灯丝、剪刀、汽车挡风玻璃、电视机荧光屏[答]汽车曲柄轴的疲劳寿命最为重要。
电灯泡灯丝的熔点需高，其发光性能要强。
剪刀的刀刃的硬度要强。
汽车挡风玻璃的光的穿透性要强。
电视机荧光屏光学的颜色及其他穿透性各种光学特性极重要。
4. 什么是纳米材料？纳米材料有哪些效应？请举例说明。
[答]μm（10nm）的颗粒称为纳米材料纳米材料有以下效应：⑴小尺寸效应⑵表面效应⑶量子尺寸效应⑷宏观量子隧道效应举例略第二章原子结构1.原子序数为12的Mg有三个同位素：78.70%的Mg原子有12个中子，10.13%的Mg原子有13个中子，11.17%的Mg原子有14个中子，计算Mg的原子量。
[答]M = 0.7870×(12+12)+0.1013×(12+13)+0.1117×(12+14) = 24.3247 g/mol2.试计算原子N壳层内的最大电子数，若K、L、M和N壳层中所有的能级都被填满，试确定该原子的原子序数。
[答]N壳层内最大电子数为2×42 = 32。
但考虑能级交错：N壳层内刚刚达到最大电子数时的电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f14，该原子的原子数为70。
(本题目书上原解：N壳层中电子最多有2+6+10+14 = 32个，K、L、M、N壳层中电子共有2+8+18+32 = 60个，故原子序数为60。
东北大学《材料科学导论》期末考试必备真题集(含答案)75
材料科学导论复习题B一、填空题，在给定题目的空格处添上合适的词语或句子，使句子所表达的意思完整。
1、每个特定的材料都含有一个以原子和电子尺度到宏观尺度的结构体系，对于大多数材料，所有这些结构尺度上化学成分和分布是立体变化的，这是制造该种特定材料所采用的合成和加工的结果。
2、21 世纪，以微型计算机、多媒体和网络技术为代表的通信产业，以基因工程、克隆技术为代表的生物技术，以核能、风能、太阳能、潮汐能等为代表的新能源技术，以探索太空为代表的宇航技术以及为人类持续发展所需的环境工程等，都对材料开发提出了更新的要求，复合化、功能化、智能化、低维化将成为材料开发的目标。
3、金属是指元素周期表中的金属元素，存在于自然界的 94 种元素中，有 72 种是金属元素。
4、材料的性能依赖于材料本身的结构，了解材料的结构是了解材料性能的基础。
5、目前，自然界中已知的矿物约有 3000 多种，能被工业、农业利用的约 200 余种，而比较重要的只有 100 多种。
6、橡胶压出成型是利用压出机，使胶料在螺杆或柱塞推动下，连续不断地向前运动，然后借助于口模压出各种所需形状的半成品，以完成造型或其他作业的工艺过程。
，7、有色金属的种类很多，根据它们的蕴藏状况和物理特性基本上可分重金属、轻金属、贵金属和稀有金属等四大类。
8、包装材料的工艺性能是指包装材料在加工、使用过程中，便于成型和组装的一些性能。
如切削、钉着性、可塑性、可锻性、可焊性、可粘(缝)性、可涂覆印刷性等。
9、由于陶瓷属于绝缘材料不能传导电流，并且介电常数大，因而大量地用于电绝缘子和电容器。
10、热导率、热胀系数与电导率是最重要的物理性质。
这些性质都是温度的函数，必须注意在使用温度下的物理性质。
三、简答及名词解释1、简述包装材料及其分类。
现代包装种类很多，根据包装分类的角度不同，可形成多样化的分类方法。
如按内外层次分有内包装和外包装；按包装功能分有防水包装、防潮包装、防霉包装、防辐射包装、防盔包装、防伪包装等；按流通中的作用分有工业包装、商业包装和消费包装等。
《材料科学导论》习题及答案
13. 准晶的结构特征是………………………………………( ) (A) 短程有序，长程{严 严取平向移序序. (B) 短程有序，长程{严准取平向移序序. (C) 短程有序，长程{严准取平移向序序. (D) 短程有序，长程{准准取平向移序序.
14. 向列相液晶态的结构特征是……………………………( )
(A) 短程有序，长程{取平向移有有序序. (B) 短程有序，长程{取平向移有无序序. (C) 短程有序，长程{取平向移无有序序. (D) 短程有序，长程{取平向移无无序序.
(F) 晶体点群＞空间群＞色群
28. 晶体按微观对称性划分出来的空间群的数目是……(
)
(A) 7
(B) 14
(C) 32
(D) 230
29. 金属Cu晶体具有立方面心晶胞，则Cu的配位数为…( )
(A) 4
(B) 6
(C) 8
(D) 12
30. 某金属原子采用A1堆积型式，其晶胞型式为………(
)
(A) 简单立方
∈ (C) T＞Tc时， ∃ (铁磁相) {磁有序结构}； ∈ T＜Tc时， ∃ (顺磁相) {磁无序结构}.
∈ (D) T＞Tc时， ∃ (铁磁相) {磁无序结构}； ∈ T＜Tc时， ∃ (顺磁相) {磁有序结构}.
35. 反铁磁性的有序-无序转变的临界温度TN称为奈尔点，（数学符
号 ∃ 表示“存在”）。那么，下列表述正确的是…………( )
5
∈ (B) T＞Tc时， ∃ (顺磁相) {磁无序结构}； ∈ T＜Tc时， ∃ (亚铁磁相) {磁有序结构}.
∈ (C) T＞Tc时， ∃ (亚铁磁相) {磁有序结构}； ∈ T＜Tc时， ∃ (顺磁相) {磁无序结构}.
∈ (D) T＞Tc时， ∃ (亚铁磁相) {磁无序结构}； ∈ T＜Tc时， ∃ (顺磁相) {磁有序结构}.
(word完整版)材料科学导论试题答案
材料科学导论试题一、必作题（每题10分，共50分）1）分析材料强化的主要方法及原理。
材料强化的原理:一是提高合金的原子间结合力，提高其理论强度，另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷，如位错、点缺陷、异类原子、晶界、高度弥散的质点或不均匀性(如偏聚)等，这些缺陷阻碍位错运动，也会明显地提高材料强度。
材料强化方法主要有：结晶强化、形变强化、固溶强化、相变强化、晶界强化等.其中结晶强化通过控制结晶条件,在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织，从而提高金属材料的性能，包括细化晶粒、提纯强化。
形变强化是指金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。
这是由于材料在塑性变形后位错运动的阻力增加所致。
固溶强化是指通过合金化(加入合金元素）组成固溶体，使金属材料得到强化。
相变强化是指合金化的金属材料，通过热处理等手段发生固态相变，获得需要的组织结构，使金属材料得到强化，分为沉淀强化、马氏体强化。
在实际生产上，强化金属材料大都是同时采用几种强化方法的综合强化,以充分发挥强化能力。
2）纯铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、铸铁在碳含量上有什么不同.通常碳含量小于0。
02%的为纯铁或熟铁，在0.02—2.1%之间的为钢，钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢:在0.02-0.25%之间的叫低碳钢，强度较低、塑性和可焊性较好；在0。
25～0.60％之间的叫中碳钢,有较高的强度，但塑性和可焊性较差；在0。
60%-2.1％之间的叫高碳钢，塑性和可焊性很差，但热处理后会有很高的强度和硬度。
而碳含量大于2。
1％的为铸铁或生铁.3）晶体中的缺陷有什么？晶体缺陷是指由于晶体形成条件、原子的热运动及其它条件的影响，使得原子的排列往往存在偏离理想晶体结构的区域。
这些与完整周期性点阵结构的偏离就是晶体中的缺陷。
晶体中存在的缺陷种类很多，根据几何形状和涉及的范围常可分为点缺陷、面缺陷、线缺陷几种主要类型。
点缺陷是指三维尺寸都很小，不超过几个原子直径的缺陷。
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材料科学导论习题解答材料科学导论家庭作业第一章材料科学导论1。
氧化铝坚硬耐磨。
为什么不用它来做锤子呢？[A] Al2O3不适合作为锤片材料，因为其抗冲击性差且脆性高。
2.将下列材料分为金属、陶瓷、聚合物或复合材料:黄铜、氯化钠、环氧树脂、混凝土、镁合金、玻璃纤维增强塑料、沥青、碳化硅、铅-2。
将下列材料分为金属、陶瓷、聚合物或复合材料:黄铜、氯化钠、环氧树脂、混凝土、镁合金、玻璃纤维增强塑料、沥青、碳化硅和铅:汽车曲轴、灯泡灯丝、剪刀、汽车挡风玻璃和电视屏幕的疲劳寿命最为重要。
灯泡灯丝的熔点需要高，并且其发光性能强。
剪刀的刀刃硬度更大。
汽车挡风玻璃发出的光线穿透力更强。
电视屏幕的光学颜色和其他穿透性光学特性极其重要。
什么是纳米材料？纳米材料的作用是什么？请举个例子。
[A]一般来说，粒径小于0.1 μm(10纳米)的粒子称为纳米材料。
纳米材料具有以下效果:(1)小尺寸效应(2)表面效应(3)量子尺寸效应(4)宏观量子隧道效应一个简单的例子第二章原子结构1。
原子序数为12的镁有三种同位素:78.70%的镁原子有12个中子，10.13%的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子。
计算镁的原子量。
[A]M=0.7870×(12±12)0.1013×(12±13)0.1117×(12±14)=24.3247克/摩尔2。
尝试计算一个原子N壳层中的最大电子数。
如果K，L，M和N 壳层中的所有能级都被填满，试着确定原子的原子序数。
[:N壳层中的最大电子数是2×42=32。
但是考虑能量级交错:当N壳层中的电子数刚刚达到最大值时，电子构型为:1s 22s 22 p 63s 23 p 64s 23d 104 p 65s 24d 105 p 66s 24 f 14，原子序数70。
(本书标题中的原始解决方案:n壳层中有2 6 10 14=32个电子，k、l、m和n壳层中有2 8 18 32=60个电子，所以原子序数是60。
东北大学《材料科学导论X》期末考试必备真题集(含答案)84
材料科学导论单选题1.材料的性质是在元器件或设备实现预期的使用性能而得到利用的。
即材料的使用性能取决于（ B ）。
A材料的组成B材料的基本性能C材料的结构D材料的合成与加工工艺2. 钢铁、有色金属、玻璃、陶瓷、高分子材料等的原材料多数来自（ D ）、为矿物资源，形成于亿万年之前，是不可再生的资源。
因此，在材料生产中必须节省资源、节约能源、回收再生。
A. 工业B农业C材料加工行业D采掘工业3. 高分子材料、金属材料和无机非金属材料，不论其形状大小如何，其宏观性能都是由（ B ）。
A它的化学成分所决定的B其化学组成和组织结构决定的C其加工工艺过程所决定的D其使用环境所决定的4. 腐蚀一旦发生，材料或制品就会（ D ）；所以腐蚀是材料设计和选择时不得不考虑的重要因素。
A大受影响B性能显著下降C服务寿命缩短D以上所有5. 晶体的宏观形貌可以是（D ）。
A.一维的B二维的C三维的D上述所有6. 范德华键是永远存在于分子间或分子内非键结合的力，是一种（A ）。
A相互吸引的力B相互排斥的力C具有决定性的力D非常强烈的键合方式7. 空间技术的发展对材料提出了愈来愈高的要求，石油化工、能源开发等方面的反应装置、热交换器、核燃料，要求材料的（D ）也日益严格。
A.耐高温性B耐腐蚀性C耐磨性C以上所有8. 高性能的材料如果（ C ）不高就等于低性能。
A材料耐磨性B有用性C可靠性D安全性9. 材料的制备技术和成型加工技术是一个国家经济发达程度的标志之一。
这是因为最终体现材料作用的是其制品的（D ），材料只有经过各种成型加工手段，形成最终产品(制品)，才能体现其功能和价值。
A品种B数量C质量D以上所有10. 社会因素主要是（ D ）。
这些问题与材料有关，有时往往会否决对材料的选择。
这是材料选择的最后阶段应考虑的。
A环境问题B地理条件问题C气候条件D环境问题和政策问题11. 在重视环境因素的潮流中，人们提出了的（B ）理念。
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。
材料导论复习题与答案
材料科学基础复习题2014.12.15 1.结合键根据其结合力的强弱可分为哪两大类？各自分别包括哪些细类？P2一类是结合力较强的主价键（一次键），包括离子键，共价键，金属键；另一类是结合力较弱的次价键（二次键），包括范德华力和氢键。
2.国际上通常用什么来统一标定晶向指数和晶面指数？P9分别以什么表示？国际上用密勒指数（Miller）来标定。
分别以方括号和圆括号表示，即[uvw]和（hkl）。
3.什么叫点阵、晶胞、晶带、配位数、固溶体、孪晶、蠕变、应力松弛、合金、致密度、聚合度、近程结构、远程结构、复合材料、界面。
点阵（空间点阵）：为了便于分析研究晶体中质点的排列情况，把它们抽象成规则排列于空间的无数个几何点，这些点可以是原子或分子的中心，也可以是彼此等同的原子群或分子群的中心，但各个点的周围环境必须相同。
这种点的空间排列就称为空间点阵。
P5晶胞：为了说明点阵排列的规律和特点，在点阵中取出一个具有代表性的单元作为点阵的组成单元，称为晶胞。
P5晶带：相交于同一直线的一组晶面组成一个晶带。
（晶带面、晶带轴）P12配位数：晶体结构中任一原子周围最相邻且等距离的原子数。
P21固溶体：固溶体是固体溶液，是溶质原子溶入溶剂中所形成的均匀混合的物质。
P25孪晶：孪生形变后，变形与未变形两部分晶体合称为孪晶。
P84蠕变：蠕变是指在恒温下对高分子材料快速施加较小的恒定外力时，材料的变形随时间而逐渐增大的力学松弛现象。
P279应力松弛：应力松弛是指在恒定温度和形变保持不变的情况下，高分子材料内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。
P279合金：是指由两种或两种以上的金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。
P25致密度：晶体结构中原子体积占总体积的分数。
P21聚合度：将高分子材料的结构单元总数称为聚合度。
P253近程结构：包括构造和构型。
P264远程结构：是指单个高分子链的大小和形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。
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材料科学导论考试题答案
1、答：
（1）P 往往选择h ν’的更多能量都在可观光范围内的材料。
因为当Hg 蒸汽分子从激发态回到基态时释放的光子能量hv 必须大于或等于P 从基态到激发态的能量，并且P 从激发态回到基态时，释放出的光子必须在可见光的范围内才可以。
（2）荧光涂料涂布在荧光灯管的内侧更有效。
因为外侧的Hg 蒸汽分子从激发态回到基态时释放的光子不一定全部透过灯管被P 分子吸收，所以会造成荧光灯光的发光效率低于在内侧时的发光效率。
（3）电子在在飞行过程与灯管中的汞蒸汽分子发生碰撞，导致汞蒸汽分子激发，迁移到其更高的能量状态处于激发状态的汞分子（Hg*）极不稳定，会自发返回到其底能量的能级状态（基态），此时其激发态的能量将以光子h ν的方式释放，即，转换为光子，但是由于汞蒸汽分子的能级结构的原因，此时发生的光子处在紫外光谱区域，是我们肉眼看不到的辐射能量。
汞蒸汽分子发射的紫外波长的光子被灯管内壁的荧光材料P 吸收，荧光材料被激发到其激发态P*；也是不稳定的高能量状态，将自发回到其基态，激发态的能量将以辐射另外一个光子h ν’的形式释放。
h ν’一定小于h ν，即，h ν’光子的波长一定比h ν长，有可能在可见光区域。
没有荧光涂层的灯管发出的光子处在紫外光谱区域，肉眼看不到。
也就是说，我们人眼可以感受到荧光涂层的光子发出的光谱，因为光子发出的光谱处在可见光的范围内。
Hg 蒸汽分子从不稳定的激发态回到基态时释放的光子能量hv 大于P 从激发态回到基态时释放出的光子能量h ν’，而后者的波长大于前者。
2、答：
（1）300 nm 。
因为在300 nm 处的吸光度最高。
（2）在吸光光谱的右侧，因为波长越长，能量越低，发光消耗了一部分能量，所以在吸光光谱的右侧。
（3）从图中我们可以看出，分子A 的截止波长为450 nm ，所以分子A 的光学能隙为：
()()()eV 76.21042.410450/10310626.6199834=⨯=⨯⨯⨯•⨯==---J m s m s J hc
E g λ
3、答：
（1）随着浓度C 的增加，分子可能发生了聚集，导致分子吸收光子的总面积变小。
摩尔消光系数降低，所以ABS~C 的关系偏离直线关系。
（2）随着浓度C 的增加，该溶液的摩尔消光系数减小了。
因为如果分子没有聚
集，ABS~C 的关系曲线应该是一条起始坐标原点且与图中低浓度区域（没有分子聚集的浓度区域）的曲线重叠的一条直线，在图中做一条切线，大约在0.08 mol/L 左右开始偏离。
4、答：
（1）从热力学角度上看，该反应一定可以进行。
因为反应物A+B 所处的能量为高于生成物AB 所处的能量位置，即A+B 的自由能小于生成物AB 的自由能。
（2）提高温度有利于该反应。
因为由（1）可知该反应为吸热反应，升温会促进反应的进行。
（3）两者反应速度差：Aexp （-E a （1）/RT ）[A][B]/Aexp （-E a （2）/RT ）[A][B]=exp （E a （2）-E a （1））/RT= exp （0.58-0.32）/0.026=）e 10，即22026.5倍。
5、答：当B 处于激发态时，由电荷转移最近距离条件可知，会从B 的HOMO 轨道转移一个电子，此过程需要的能量为：E 1=-3.5eV -(-3.8eV)=0.3 eV ，此时发生还原反应，需要吸收热量。
而400 nm 波的能量：
eV nm eV E 1.340012342==
800 nm 波的能量：
eV E 5.1nm
800eV 12343==
而0.3eV<1.5eV<3.1eV ，所以用400~800 nm 波长范围单色光照射该溶液可以将一个电子B 的HOMO 轨道指向轨道A 的HOMO 。
当A 处于激发态时，由电荷转移最近距离条件可知，此时会从B 的LUMO 轨道转移一个电子，此过程需要的能量为：E=-2.2eV -(-1.5eV)=-0.7eV ，此时发生氧化反应，放出热量。
6、答：
（1）负充电光导体。
因为当用空穴传输材料构建电荷传输层时，最终运输到光导体表面为空穴（空穴相当于正电荷），而为了在光照区域的表面达到电中性，此时表面电荷应为负离子进行中和才满足需求，所以该光导体为负充电光导体。
（2）不具有感光度。
因为在不充电的条件下，CTL 中没有电荷传输，那么表面
电荷都不会发生反应，此时光导体将没有感光度。
（3）场强：cm V m
V V E /1067.2630800d 5⨯===μ 载流子的迁移速度为3cm/s
载流子在电荷传输层的迁移率：
11233310124..110cm /1067.2630E v ----⨯=⨯⨯==s V cm s
V μ。