材料科学与工程复习思考题答案
材料工程基础b复习题含答案
材料工程基础b复习题含答案1. 材料的力学性能包括哪些主要指标？答案：材料的力学性能主要包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率、硬度、冲击韧性等。
2. 什么是材料的热处理？答案：热处理是将材料加热到一定温度并保持一定时间后，以一定的速度冷却下来，以改变材料的内部结构和性能的一种工艺。
3. 简述金属的塑性变形机制。
答案：金属的塑性变形机制主要包括滑移、孪生和相变等。
滑移是通过位错的移动实现的，孪生是通过晶体结构的重新排列实现的，而相变则是通过形成新的晶体结构来实现的。
4. 什么是材料的疲劳？答案：材料的疲劳是指在循环应力作用下，材料在远低于其抗拉强度的情况下发生断裂的现象。
5. 描述材料的腐蚀类型及其特点。
答案：材料的腐蚀类型主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是指材料与环境介质直接发生化学反应而发生的腐蚀，而电化学腐蚀则涉及到电子的转移，通常涉及氧化还原反应。
6. 什么是复合材料？它们有哪些优点？答案：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的新型材料，它们的优点包括高强度、高刚度、低密度、良好的抗疲劳性和耐腐蚀性。
7. 简述材料的断裂机制。
答案：材料的断裂机制包括脆性断裂和韧性断裂。
脆性断裂通常发生在低应力下，没有明显的塑性变形，而韧性断裂则伴随着大量的塑性变形。
8. 什么是材料的蠕变？它对材料性能有何影响？答案：材料的蠕变是指在恒定应力作用下，材料发生持续的塑性变形的现象。
蠕变会导致材料性能的退化，如强度和刚度的降低，从而影响材料的使用寿命。
9. 描述材料的硬度测试方法。
答案：材料的硬度测试方法包括布氏硬度测试、洛氏硬度测试和维氏硬度测试等。
这些测试方法通过测量材料对压痕的抵抗力来评估其硬度。
10. 简述材料的磨损类型及其影响因素。
答案：材料的磨损类型包括粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损等。
影响磨损的因素包括材料的硬度、强度、表面粗糙度、环境条件以及载荷和速度等。
材料分析方法习题
注： *的多少仅代表该题可能的难易程度。
第一章 X 射线物理学基础1、X 射线有什么性质，本质是什么？波长为多少？与可见光的区别。
（*）2、什么是X 射线管的管电压、管电流？它们通常采用什么单位？数值通常是多少？（*）3、X 射线管的焦点与表观焦点的区别与联系。
（*）4、X 射线有几种？产生不同X 射线的条件分别是什么？产生机理是怎样的？晶体的X 射线衍射分析中采用的是哪种X 射线？（*）5、特征X 射线，连续X 射线与X 射线衍射的关系。
（*）6、什么是同一线系的特征X 射线？不同线系的特征X 射线的波长有什么关系？同一线系的特征X 射线的波长又有什么关系？7、什么是临界激发电压？为什么存在临界激发电压？（**）8、什么是、射线？其强度与波长的关系。
什么是、射线其强度与波长的关系。
（**）αK βK 1αK 2αK 9、为什么我们通常只选用Cr 、Fe 、Co 、Ni 、Mo 、Cu 、W 等作阳极靶，产生特征X 射线的波长与阳极靶的原子序数有什么关系。
10、 什么是相干散射、非相干散射？它们各自还有什么名称？相干散射与X 射线衍射的关系。
（*）11、 短波限，吸收限，激发限如何计算？注意相互之间的区别与联系。
（**）12、 什么是X 射线的真吸收？比较X 射线的散射与各种效应。
（*）13、 什么是二次特征辐射？其与荧光辐射是同一概念吗？与特征辐射的区别是什么？（**）14、 什么是俄吸电子与俄吸效应，及与二次特征辐射的区别。
（**）15、 反冲电子、光电子和俄歇电子有何不同? （**）16、 在X 射线与物质相互作用的信号中，哪些对我们进行晶体分析有益？哪些有害？非相干散射和荧光辐射对X 射线衍射产生哪些不利影响？（**）17、 线吸收系数与质量吸收系数的意义。
并计算空气对CrK α的质量吸收系数和线吸收系数（假如空气中只有质量分数80%的氮和质量分数20%的氧，空气的密度为1.29×10-3g/cm 3）(**)18、 阳极靶与滤波片的选择原则是怎样的？（*）19、 推导出X 射线透过物质时的衰减定律,并指出各参数的物理意义。
材料工程基础复习思考题-16
《材料工程基础》复习思考题第一章绪论1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？2、为什么材料是人类赖以生存和发展的物质基础？3、为什么材料是科学技术进步的先导？4、材料的制备技术或方法主要有哪些？5、材料的加工技术主要包括哪些内容？6、进行材料设计时应考虑哪些因素？7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。
9、材料设计包括哪几个层次？进行材料设计时应遵循哪些原则？10、如何区分传统材料与先进材料？11、工业1.0、2.0、3.0和4.0分别以什么为特征？12、钢铁材料是如何分类的？其主要发展趋势？13、有色金属材料分为哪些类别？各有何特点？14、化工材料主要有哪些？15、建筑材料有何特点？16、电子信息材料主要有哪些？其发展特点？17、航空航天材料的性能特点如何？18、先进陶瓷材料如何分类？各有何特点？19、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？20、新能源材料有哪些？各有何特点？21、超导材料的三个临界参数是什么？如何区分低温超导与高温超导？22、纳米材料与纳米技术的异同？它们对科技发展的作用？22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？1、铸造具有哪些优缺点？适用范围如何？发展方向？2、金属的铸造性能主要包括哪些？3、影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？5、什么金属倾向于逐层凝固？如何改变铸件的凝固形式？6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？7、试分析铸造合金的收缩特性对铸件质量影响的基本规律。
8、铸造应力是怎么产生的？对铸件质量有何影响？9、试述铸件产生变形和开裂的原因及其防止措施。
10、铸件中的气体和非金属夹杂物对铸件质量有何影响？如何消除？11、常用的造型材料有哪些？对其性能有何要求？12、什么是冒口？其作用和设计原则？13、常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？14、陶瓷的液态成形方法有哪些？各有何特点？15、聚合物的液态成形方法有哪些？各有何特点？1、金属为什么容易塑性变形？生产塑性变形的本质？2、金属常见的塑性成形方法有哪些？3、金属的冷变形和热变形是如何区分的？各有何特征？4、什么是金属的可煅性？其影响因素有哪些？5、影响金属冷成形的主要力学性能参量有哪些？6、轧制的方法有哪些？如何提高轧制件的质量？7、煅造的方法有哪些？试比较煅造和轧制对材料结构和性能的影响。
材料科学与工程基础习题答案 (1)
第一章 原子排列与晶体结构1.[110]， (111)， ABCABC…， 0.74 ， 12 , 4 ， a r 42=； [111]， (110) , 0.68 , 8 , 2 ， a r 43= ；]0211[， (0001) ， ABAB ， 0.74 ， 12 ， 6 ， 2a r =。
2. 0.01659nm 3 ， 4 ， 8 。
3. FCC ， BCC ，减少 ，降低 ，膨胀 ，收缩 。
4. 解答：见图1－15.解答：设所决定的晶面为（hkl ），晶面指数与面上的直线[uvw]之间有hu+kv+lw=0，故有： h+k-l=0,2h-l=0。
可以求得（hkl ）＝（112）。
6 解答：Pb 为fcc 结构，原子半径R 与点阵常数a 的关系为ar 42=，故可求得a ＝0.4949×10-6mm 。
则（100）平面的面积S ＝a 2＝0.244926011×0-12mm 2，每个（100）面上的原子个数为2。
所以1 mm 2上的原子个数s n 1=＝4.08×1012。
第二章合金相结构一、 填空1） 提高，降低，变差，变大。
2） （1）晶体结构；（2）元素之间电负性差；（3）电子浓度 ；（4）元素之间尺寸差别 3） 存在溶质原子偏聚 和短程有序 。
4） 置换固溶体 和间隙固溶体 。
5） 提高 ，降低 ，降低 。
6） 溶质原子溶入点阵原子溶入溶剂点阵间隙中形成的固溶体，非金属原子与金属原子半径的比值大于0.59时形成的复杂结构的化合物。
二、 问答1、 解答： α-Fe 为bcc 结构，致密度虽然较小，但是它的间隙数目多且分散，间隙半径很小，四面体间隙半径为0.291Ra ，即R ＝0.0361nm ，八面体间隙半径为0.154Ra ，即R ＝0.0191nm 。
氢，氮，碳，硼由于与α-Fe 的尺寸差别较大，在α-Fe 中形成间隙固溶体，固溶度很小。
大连理工大学材料科学基础复习思考及习题(第三章)
解：根据位错间距公式，D b 21010 231010 m
0.087
（位错密度为单位面积上的位错数目）
因此，正六边形亚晶界边界上等间距（D）布满
位错，并与邻近正六边形亚晶粒所共有。
正六边形面积 S 3 3a2 ，总边长为6a
2
单位面积中亚晶数目
n
1 S
所以，位错密度 51013 1 6a 1 1
螺型位错的应变能为：Ees
Gb2
4
ln
R r0
（一般认为r0 与b 值相近，而R 是位错应力场最大作用范围的半径，实际晶体 中由于存在亚结构或位错网络，一般取R 10-6 m）
取
r0 b
2 a 0.707 0.35109 2.4751010(m) 2
R 10-6 m
1.38
E'v 1023
873
解得： lnA= -2.92，E=2.14x10-19(J)
点缺陷平衡浓度公式的利用
4、W在20 oC时，每1023个晶胞中有1个空位，从20 oC升温到1020 oC时， 点阵常数膨胀了 (4 x 10-4)%，而密度下降了0.012%，求W的空位形成能 和形成熵。（W的晶体结构为bcc）
S D2
求得，a = 1 x 10-5 m
a
解：任意确定位错环的正方向，如逆时针方向为位错环的正方向，则随之 确定了各点的位错类型及正负。
（1）各段位错线所受力均为 f = b，方向垂直于位错线并指向滑移面的未
滑移区。
（2）在外力 和位错线张力T 的作用下，位错环最后在晶体中稳定不动，
此时 Gb
2rc
C
贾马勤材料科学基础习题与思考题
兰州理工大学《材料科学基础教程》复习题与思考题一、选择与填空1-1下列组织中的哪一个可能不是亚稳态，即平衡态组织？a)马氏体+残余奥氏体b)上贝氏体c)铁素体+珠光体d)奥氏体+贝氏体1-2下列组织中的哪一个可能不是亚稳态？a) 铁碳合金中的马氏体b) 铁碳合金中的珠光体+铁素体c) 铝铜合金中的α+GPZ d) 铁碳合金中的奥氏体+贝氏体1-3单相固溶体在非平衡凝固过程中会形成成分偏析：a)若冷却速度越大，则成分偏析的倾向越大；b)若过冷度越大，则成分偏析的倾向越大；c)若两组元熔点相差越大，则成分偏析的倾向越小；d)若固相线和液相线距离越近，则成分偏析的倾向越小。
1-13两根具有反向柏氏矢量的刃型位错在一个原子面间隔的两个平行滑移面上相向运动以后，在相遇处。
a) 相互抵消b) 形成一排间隙原子c) 形成一排空位1-15位错运动方向处处垂直于位错线，在运动过程中是可变的，晶体做相对滑动的方向。
a) 随位错线运动方向而改变b) 始终是柏氏矢量方向c) 始终是外力方向1-16位错线张力是以单位长度位错线能量来表示，则一定长度位错的线张力具有量纲。
a) 长度的b) 力的c) 能量的1-17位错线上的割阶一般通过形成。
a) 位错的交割b) 共格界面c) 小角度晶界1-7位错上的割阶一般通过形成。
a) 孪生b) 位错的交滑移c) 位错的交割1-23刃形位错的割阶部分。
a) 为刃形位错b) 为螺形位错c) 为混合位错1-24面心立方晶体中Frank不全位错最通常的运动方式是。
a) 沿{111}面滑移b) 沿垂直于{111}的面滑移c) 沿{111}面攀移1-25位错塞积群的一个重要效应是在它的前端引起。
a）应力偏转b)应力松弛c)应力集中1-26面心立方晶体中关于Shcockley分位错的话，正确的是。
a) Shcockley分位错可以是刃型、螺型或混合型;b) 刃型Shcockley分位错能滑移和攀移;c) 螺型Shcockley分位错能交滑移。
《材料科学与工程基础》顾宜 第二章 课后答案
第二章习题及答案2-1．阐述原子质量和原子量的区别。
2-2．简要阐述四个量子数分别对应何种电子状态。
2-3.元素周期表中的所有VIIA 族元素的核外电子排布有何共同点？（1）各电子层最多容纳电子数为2n 2.（2）最外层不超过8个电子；次外层不超过18个电子；倒数第三层不超过32个电子.（3）核外电子总是先排布在能量最低的电子层内，排满后再一次向外排布.（4）电子排布总是遵循能量最低原理，泡利不相容原理，洪特定则.2-4.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br 原子的电子排布（用方框图表示）。
223224Si1s22s22p63s23p2Fe1s22s22p63s23p63d8Cu1s22s22p63s23p63d104s1Br1s22s22p63s23p63d104s24p52-5.按照能级写出Fe2+,Fe3+,Cu+,Ba2+,Br-,and S2-离子的电子排布。
（用方框图表示）。
同上题2-6.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？中心离子类型、离子半径、配体大小、溶剂、配体多少、环境温度、PH、共价键数、原子的有效堆积。
2-7.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。
2-8.简要阐述离子键，共价键和金属键的区别。
2-9.阐述泡利不相容原理。
在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子；同一个原子中,不可能有两个或两个以上的电子处在同一个状态；也可以说，不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数。
2-10.判断以下元素的原子可能形成的共价键数目：锗，磷，锶和氯。
2-11.解释为什么共价键材料密度通常要小于离子键或金属键材料。
由于共价键具有严格的方向性和饱和性，一个特定原子的最邻近原子数是有限制的，并且只能在特定的方向进行键合。
所以共价键物质密度比金属键和离子键物质密度都要小.（共价键需按键长、键角要求堆垛，相对离子键、金属键较疏松）共价键的结合力较小，离子键结合力很大，形成的物质更致密。
工程材料复习题有详细答案（供参考）
工程材料复习题有详细答案（供参考） 一、填空 1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。 3、α—Fe的晶格类型为体心立方晶格。 4、γ—Fe的晶格类型为面心立方晶格。 5、随着固溶体中溶质原子含量增加，固溶体的强度、硬度__升高__。 6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。 7、金属的实际结晶温度___低于_其理论结晶温度，这种想象称为过冷。 8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为___过冷度___。 9、金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越__细小__。 10、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。 11、渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。 12、碳溶解在_γ-Fe__中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。 13、碳溶解在_α-Fe__中所形成的间隙固溶体称为铁素体。 14、珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。 15、共析钢的室温平衡组织为 P（或珠光体）。 共析钢的退火组织为 P（或珠光体）。 16、亚共析钢的含碳量越高，其室温平衡组织中的珠光体量越多。 17、在室温平衡状态下，碳钢随着其含碳量的增加，韧、塑性下降。 19、在铁碳合金的室温平衡组织中，渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。 20、在退火态的20钢、45钢、T8钢、T13钢中，δ和αK值最高的是 20 钢。 21、共析钢加热到奥氏体状态，冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度__。 22、共析钢过冷奥氏体在（A1～680）℃温度区间等温转变的产物是珠光体(或P) 。 23、共析钢过冷奥氏体在680～600℃温度区间等温转变的产物是索氏体（细珠光体）。 24、共析钢过冷奥氏体在（600～550）℃温度区间等温转变的产物是托 氏体(或极细珠光体)。 25、共析钢过冷奥氏体在550～350℃温度区间等温转变的产物是B上（或上贝氏体）。 26、共析钢过冷奥氏体在（350～230）℃温度区间等温转变的产物是下 贝氏体(或B下)。 27、亚共析钢的正常淬火温度范围是 Ac3 + 30～50℃。 28、过共析钢的正常淬火温度范围是 Ac1 + 30～50℃。 29.钢经__等温___淬火可获得下贝氏体组织，使钢具有良好的__强度和韧性_性能。 30、淬火钢的回火温度越高，钢的抗拉强度和硬度越低。 31、淬火+高温回火称调质处理。 32、为改善钢的耐磨性能，常采用的热处理方法为：淬火 + 低温回火。 33、为使钢获得高的硬度，应进行淬火加低温回火。P95 34、为使钢获得理想的综合机械性能，应进行淬火+ 高温回火。 34、为使钢获得理想的弹性，应进行淬火 + 中温回火。 36、钢的淬硬性随着C%的增加而增加。 37、淬火钢在某些温度范围内回火时，韧性不仅没有提高，反而显著下 降的现象称为回火脆性。 38、根据钢的热处理原理可知，凡使C曲线_右__移的因素，都提高钢的淬透性。 39、普通碳钢中淬透性最好的是含碳量为 0.77%或共析钢的碳钢。 40、金属材料经塑性变形后，强度、硬度升高，而塑性下降的现象称为加工硬化。 45、60钢牌号中“60”的含义是钢的含碳量为0.60% 。 46、40Cr钢牌号中“40”的含义是钢的含碳量为0.4% 。 47、38CrMoAlA中碳的平均含量为 0.38% 。 42CrMo中碳的平均含量为 0.42% 。 48、为使45钢获得良好的强韧性，应采用的热处理是调质。 49、弹簧钢淬火后采用中温回火，可以得到回火__屈氏体__组织。 50、GCr15中碳的平均含量约为 1% 。 51、GCr15中铬的平均含量约为 1.5% 。 52、滚动轴承钢GCr9中碳的铬含量约为 0.9%左右。 53、T8中碳的平均含量约为 0.8% 。 54、为了改善碳素工具钢的切削加工性能，通常采用的预备热处理是球化退火。 55、T10钢锉刀，通常采用的最终热处理为淬火+ 低温回火 57、1Cr13中铬的平均含量约为 13% 。 58、3Cr13钢牌号中“3”的含义是钢的含碳量为0.3%。 59、钢的耐热性是指钢在高温下兼有抗氧化性与高温强度的综合性能。 60、HT200中“200”表示铸铁的最低抗拉强度为200MPa 。 61、QT600—3牌号中“3”的含义是最小延伸率为3% 。 62、KTZ700—02牌号中，“700”的含义是最低抗拉强度为700MPa 。 63、KTZ700—02牌号中，“KTZ”的含义是珠光体可锻铸铁。 64、黄铜是由铜和锌组成的合金。 二、选择题(单选) 1、下列力学性能指标中，对组织不敏感的是（ B ） A. 硬度 B.刚度 C.塑性 D. 抗拉强度 2、金属材料抵抗塑性变形的能力主要取决于材料的（ D ） A.冲击韧性 B. 弹性 C. 塑性 D.强度 3、现有一碳钢支架刚性不足，可有效解决此问题的方法是（ D ） A.改用合金钢 B.改用另一种碳钢 C.进行热处理改性 D.改变该支架的截面与结构形状尺寸。 4、在金属材料的力学性能指标中，“200HBW”是指( A ) A.硬度 B. 弹性 C. 强度 D.塑性 5、常见金属铜室温下的晶格结构类型（ C ） A.与Zn相同 B. 与δ-Fe相同 C.与γ-Fe相同 D. 与α-Fe相同 6、金属锌室温下的晶格类型为（ D ） A. 体心立方晶格 B. 面心立方晶格 C.体心六方晶格 D.密排六方晶格 7、间隙固溶体与间隙化合物的（ D ） A.结构相同、性能不同 B.结构不同、性能相同 C.结构和性能都相同 D.结构和性能都不相同 8、固溶强化的基本原因是（ D ） A.晶格类型发生变化 B.晶粒变细 C.晶格发生滑移 D.晶格发生畸变 9、固溶体和它的纯金属组元相比（ B ） A.强度高，塑性也高些 B.强度高，但塑性低些 C.强度低，塑性也低些 D.强度低，但塑性高些 10、间隙相的性能特点是（ C ） A. 硬度高、熔点低 B. 熔点高、硬度低 C.硬度高、熔点高 D.硬度低、熔点低 11、间隙相与间隙化合物的（ B ） A.结构相同，性能不同 B.结构不同，性能相 同 C.结构和性能都相同 D.结构和性能都不相同 12、实际晶体的线缺陷表现为（ B ） A.晶界 B.位错 C. 空位和间隙原子 D.亚晶界 13、晶体中的间隙原子属于（ D ） A. 面缺陷 B.体缺陷 C.线缺陷 D. 点缺陷 14、晶体中的位错属于（ C ） A.体缺陷 B.点缺陷 C.线缺陷 D.面缺陷 15、晶界、亚晶界是实际晶体材料晶体缺陷中的（ A ） A.面缺陷 B.体缺陷 C.线缺陷 D.点缺陷 16、过冷度是金属结晶的驱动力，它的大小主要取决于（ B ） A.化学成分 B. 冷却速度 C.晶体结构 D. 加热温度 17、同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是（ D ） A. 晶粒度发生变化 B. 过冷度发生变化 C. 晶粒长大速度发生变化 D. 致密度发生变化 18、利用杠杆定律可以计算合金中相的相对质量，杠杆定律适用于（ B ） A. 单相区 B. 两相区 C. 三相区 D. 所有相区 19、共晶反应是指（ A ） A. 液相→固相1+固相2 B. 固相→固相1+固相2 C. 从一个固相内析出另一个固相 D. 从一个液相内析出另一个固相 20、共析成分的合金在共析反应γ→（α+β）刚结束时，其相组分为（ B ） A.（α+β） B.α+β C. γ+α+β D.γ+（α+β） 21、具有匀晶型相图的单相固溶体合金（ C ） A. 铸造性能好 B. 焊接性能好 C. 锻造性能好 D. 热处理性能好 22、在912℃以下具有体心立方晶格的铁称为（ C ） A. γ—Fe B. δ—Fe C. α—Fe D. β—Fe 23、具有面心立方晶格的铁称为（ A ） A.γ—Fe B.β—Fe C. α—Fe D.δ—Fe 25、下列组织中，硬度最高的是（ B ） A.铁素体 B.渗碳体 C.珠光体 26、铁素体的力学性能特点是（ D ） A.强度高，塑性好，硬度高 B.强度低，塑性差，硬度 低 C.强度高，塑性好，硬度低 D.强度低，塑性好，硬度 低 27、碳在铁素体中的最大溶解度为（ A ） A.0.0218 % B. 2.11 % C. 0.77 % D.4.3 % 28、碳在奥氏体中的最大溶解度为（ C ） A. 0.77 % B. 0.0218 % C.2.11 % D.4.3 % 29、奥氏体是（ A ） A.C在- γFe中的间隙固溶体 B.C在- αFe中的间隙固 溶体 C.C在- γFe中的无限固 αFe中的无限固溶体 D.C在- 溶体 30、渗碳体的力学性能特点是（ B ） A.硬而韧 B.硬而脆 C.软而韧 D.软而脆 31、下列组织中，硬度最高的是（ A ） A. 渗碳体
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第一章 绪论 1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？
答：材料科学：表征和发现材料的基本属性（结构、性能） 材料工程：研究材料的制备与加工技术，进行材料剪裁和设计 2、为什么材料是人类赖以生存和发展的物质基础？
3、为什么材料是科学技术进步的先导？
答：先进材料是社会现代化的先导，科技发展—社会进步—材料是基础、是先导 4、材料的制备技术或方法主要有哪些？
答：从气态制备材料：物理气相沉积（PVD） 化学气相沉积（CVD） 从液态制备材料：铸造、注浆、注塑、熔融纺丝、凝胶注模、溶胶—凝胶、溶液沉淀、聚合、„„ 从固态制备材料：固相合成、粉末冶金、陶瓷烧结 5、材料的加工技术主要包括哪些内容？
答：金属：煅造、退火、回火、淬火等热处理、车、刨、镗、磨等加工，焊接陶瓷：切割研磨、抛光、腐蚀、金属化等 玻璃：钢化、刻蚀、抛光、吹拉加工等聚合物：热塑焊接、热塑加工等 11、钢铁材料是如何分类的？其主要发展趋势？
答：分类：铁、铁合金、非合金钢、低合金钢、合金钢、高合金钢，还可按用途、冶炼方法、材型、碳含量分类。 发展趋势：高洁净度，超细晶，高均匀性，微合金化 12、有色金属材料分为哪些类别？各有何特点？
答：黑色金属；重有色金属；轻有色金属；贵金属；稀有金属；放射性金属；半金属 13、化工材料主要有哪些？
答：天然高分子；半合成高分子；合成高分子；塑料；橡胶纤维；涂料；胶粘剂；功能高分子 14、建筑材料有何特点？
答：主要建材产品产量均为世界第一，是建材生产大国，但不是强国。建材属于 “三高一低”产品：高资耗、高能耗、高污染、低附加值。 15、电子信息材料主要有哪些？其发展特点？
答：微电子材料、光电子材料、电子陶瓷、电池材料等，如各种半导体、芯片材料、基片材料、光刻材料、连线或引线、封装材料等。 发展特点与趋势：年年有更新，3~5 年换代，5~8 年性能提高一个数量级。 产业与国外差距 5~10 年，主要是原料基础差，装备水平较低，产业规模小，产品质量可靠性差。在新型电子材料开发方面加强研发，建立高品质电子信息材料的产业化基地，通过引进消化吸收再创新培育一批龙头骨干企业。 16、航空航天材料的性能特点如何？
答：具有高性能、高可靠性、高比强度、高比刚度、高比容重等， 需耐受超高温、超低温、高真空、高辐射、高应力等极端苛刻环境。 17、先进陶瓷材料如何分类？各有何特点？
答：结构陶瓷：利用陶瓷材料耐高温、耐磨、耐腐蚀等特性。如氧化铝、氧化锆碳化硅、氮化硅等。 功能陶瓷：利用陶瓷材料特殊的电、热、光、敏感、生物等功能特性，如高温超导陶瓷、高导热陶瓷、绝热陶瓷、压电陶瓷、光电陶瓷、光导纤维、电子陶瓷、生物陶瓷等。 18、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？
答：将两种或两种以上不同特性的材料通过特定的制备工艺进行复合而取得性能互补的新型材料。可分为树脂基、陶瓷基、金属基复合材料。 19、新能源材料有哪些？各有何特点？
答：Ni/MH；锂离子；燃料电池材料；太阳能电池材料；核能材料 20、超导材料的三个临界参数是什么？如何区分低温超导与高温超导？
答：临界温度 Tc；临界磁场 Hc；临界电流Ic 21、纳米材料与纳米技术的异同？它们对科技发展的作用？
答：纳米材料：主要指结构尺寸在 1~100nm 范围内的材料，包括单晶、非晶、准晶，也可以是零维、一维、二维、三维。 纳米技术：能操作细小到 0.1～100nm 物件的一类新发展的高技术。 22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？
答：医用金属和合金、医用高分子、生物陶瓷、生物衍生（加工）材料、生物医用复合材料，也可分为生物惰性材料、生物活性材料、可降解生物材料。 特性：生物相容性、抗血栓、耐蚀性、灭菌性、耐久性等。 23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？
答: 同时具有良好使用性能和环境协调性的材料。 通过确定和量化与评估对象相关的能源消耗、物质消耗和废弃物排放，来评估某一产品、过程或事件的环境负荷；定量评价由于这些能源物质消耗和废弃物排放所造成的环境影响。 第二章
3、铸造具有哪些优缺点？适用范围如何？发展方向？
答：优点：适应性强，工艺灵活性大，铸件大小不受限制，铸件精度较高，成本低廉。 缺点：零件质量不稳定，生产过程劳动强度大、条件差、生产率低。适用范围：各类机械工业中铸件 发展方向：(1) 提高尺寸精度和表面质量；(2) 先进的造型技术及自动化生 产线(3) 高效、节能，减少污染；(4) 降低成本，改善劳动条件。 4、金属的铸造性能主要包括哪些？
答：主要包括金属的充型能力、收缩特性、吸气性以及成分偏析倾向性等性能。 4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？
答：依据凝固区的宽窄分为逐层凝固、糊状凝固、中间凝固。 影响凝固方式的主要因素：合金的凝固温度范围；铸件凝固期间固液相界面前沿的温度梯度 5、什么金属倾向于逐层凝固？如何改变铸件的凝固形式？
答：逐层凝固有利于充型，可防止缩孔和缩松。 6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？
答：液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的
材料的液态成形技术 部位出现大而集中的孔洞，称为缩孔；细小而分散的孔洞则称为缩松。 缩孔形成的基本条件是金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件由表及里逐层凝固。产生的基本原因是金属的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域。 缩松形成的基本原因是金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。形成的基本条件是金属的结晶温度范围较宽，呈糊状凝固。 8、铸造应力是怎么产生的？对铸件质量有何影响？
答：铸件在凝固后的冷却过程中继续发生固态收缩，有些合金在固态下还要发生相变而伴有收缩或膨胀，从而引起铸件的体积和尺寸的变化。此时，如果这种变化受到阻碍，铸件内将产生内应力，称为铸造应力。 当铸件中存在应力时，会使其处于不稳定状态，如铸造应力超过合金的屈服强度时，则会产生塑性变形，使铸件发生弯曲或扭曲。当铸造应力进一步增大、超过合金的塑性变形极限（抗拉强度）时，铸件便会开裂。 9、试述铸件产生热裂和冷裂的原因及其防止措施。
答：热裂纹是铸件在凝固末期或凝固后不久尚处于强度和塑性很低状态下，因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。冷裂纹是铸件凝固后冷却到弹性状态时，因局部铸造应力大于合金极限强度而引起的开裂。合理选择合金成分 防止措施：合理设计铸件结构；调整铸型的性质；改善浇注条件；人工方法 10、铸件中的气体和非金属夹杂物对铸件质量有何影响？如何消除？
答： 气体对铸件质量的：产生气孔 影响非金属夹杂物对铸件质量的影响: 1、使用性能：降低塑性、韧性和疲劳强度、抗蚀性
2、工艺性能：降低液态合金流动性、铸造性能
3、切削加工：表面剥落、粗糙度增大、加速刀具磨损
4、热处理性能：氮化起泡
5、焊接性能：热裂纹
消除措施：吸附净化法：加入净化剂或过滤器机械过滤非吸附净化法：真空处理、超声波处理 化学法：脱氧、脱硫 11、常用的造型材料有哪些？对其性能有何要求？
答：原砂、粘结剂（粘土和油类等）、添加剂（木屑和煤粉等）及适量的水强度透气性，耐火度，化学稳定性，退让性，工艺性能 12、什么是冒口？其作用和设计原则？
答：冒口就是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。主要作用： 1、利用冒口中液体金属来补偿铸件凝固过程中所产生的体积收缩，避免铸件
最后凝固区域产生缩孔和缩松缺陷，以获得致密的铸件。 2、集渣和排气 。
设计原则： 1、冒口的凝固时间必须大于或等于铸件被补缩部分的凝固时间。
2、冒口应具有足够大的体积，以保证有足够的金属液补充铸件内部的体收缩。
3、在铸件凝固时，冒口与被补缩部位之间应有通畅的补缩通道。
13、常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？
答：金属型铸造 1、可重复使用，生产效率高，劳动条件好； 2、铸件精度高，表面粗糙度较低；
3、金属散热性能好，晶粒细化，力学性能好；
4、不透气且无退让性，易造成浇不足或开裂。
5、适于生产大批量有色金属铸件。
熔模铸造/失蜡铸造 1、铸件尺寸精度高，表面光洁； 2、可铸造形状复杂零件；
3、工艺过程复杂，生产周期长，成本高；
4、适于铸造小尺寸的各类合金铸件，特别是少切削或无切削精密
铸件。 压力铸造 1、浇注时间短，易于机械化、自动化作业； 2、铸型散热快，晶粒细化，耐磨、耐蚀性好；
3、铸件尺寸精度高，表面光洁；
4、凝固速度快，排气困难，易形成缩松和缩孔；
5、模具成本高，铸件尺寸受限；