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材料科学导论考试复习1 材料按结构分类可分为：晶体、准晶体、非晶体、胶体2 材料按化学组成可分为：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。3 晶体的基本性质有：对称性，均一性，各向异性，自限性，最小内能性、稳定性。4 化学键与结构类型可分为：金属键，离子键，原子键，共价键，氢键及其晶格，过渡型键及晶格，单键与多键型的晶格。5 按对称规律晶体可分为： 3 个晶族， 7个晶系，32对称型（点群）。晶系分别是：单斜，三斜，斜方，三方，四方，六方，等轴晶系。6 格子的选择要求平行六面体应包括空间格子的全部对称平行六面体中相等棱和角的数目尽可能多平行六面体中棱之间存在直角时，直角数要力求最多在上要求条件下，平行六面体的体积最小。7 晶体具有格子构造，格子有4种类型它们是：原始格子(P)、底心格子(C、A、B)、面心格子(F)、体心格子(I)8 化学键与结构类型包括：离子键及离子晶格。共价键及原子晶格。金属键及金属晶格。分子键及分子晶格。氢键及其晶格。过渡型键及晶格。单键与多键型的晶格。9 人眼的分辩率是（0.1mm），光学显微镜的分辩率是（200nm），扫描电子显微镜的分辩率是（2nm），透射电子显微镜的分辩率是（0.1-0.05nm）。10 X射线分析方法有粉晶X射线照相法(晶体物相分析)粉晶X射线衍射分析(晶体物相分析)单晶X射线照相法(晶体结构分析)四圆单晶X射线衍射分析(晶体结构分析)11 陶瓷材料是一种多晶多相材料，其相组成通常包括：晶相、玻璃相、气孔（或气相）。12 硅酸盐水泥熟料的化学组成是Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaO。13 普通硅酸盐水泥主要的四种矿物组成是：硅酸三钙（或C3S）、硅酸二钙（或C2S）、铝酸三钙（或C3A）、铁铝酸四钙（或C4AF）。14 根据有机、无机、金属材料拉伸应力-应变曲线知，三种材料的弹性模量E大小顺序为：陶瓷材料（或无机材料）金属材料有机高分子材料。15 金属有80多种，但其常见的晶体结构有三种，分别是面心立方、密排六方、体心立方。16 陶瓷材料具有很多优点，例如：低膨胀系数、低导热系数、化学稳定型高等，但是陶瓷材料的一个重要缺点是：脆性高（或韧性低或热稳定性差）。17 耐火材料是指耐火度不低于1580（或1580）的无机非金属材料。18、材料的物质结构指材料的化学结合键和晶体结构。无机材料的化学结合键主要有离子键和共价键。19、钻石可以切铁如泥，这是因为钻石比铁 硬 。但如果用铁棒敲击钻石，钻石又极容易破碎，这是因为钻石比铁 脆 。20 在晶体对称规律中：低级晶族，无高次轴；中级晶族，只有一个高次轴；高级晶族，有多个高次轴21 晶体常数对应关系为：三斜晶系 abc, 90单斜晶系 abc, 90 90斜方晶系 abc, 90四方晶系 abc, 90三方晶系 abc, 90 120六方晶系 abc, 90 120等轴晶系 abc, 9022 列材料分别属于：塑料，高分子材料；水泥，无机非金属材料；钢铁，金属材料；压电石英，矿物材料。23钢板、水泥、石棉、青铜、塑料、煤、尼龙纤维、耐火材料、橡胶、陶瓷、碳纤维、钻石、涂料、白金、石墨等。分别属于：金属材料的有，钢板、青铜、白金；高分子材料的有，塑料、尼龙纤维、橡胶、涂料；无机非金属材料的有，水泥、耐火材料、碳纤维；复合材料的有：尼龙纤维、碳纤维；属于矿物材料的有，石棉、煤、钻石、石墨。24、 为什么金属材料较非金属材料容易传热？由于金属晶体中存在正离子和自由电子的运动，而自由电子是金属所独有的。当金属的一端受热时，正离子和自由电子的热运动加剧，并通过彼此碰撞将热量传递到另一端。而非金属材料中缺乏电子机制（自由电子较少），导热靠原子热振动来完成，故一般的导热能力差。25、 氧化物和氢氧化物的晶体结构特点氧最紧密堆积、小阳离子充填有关空洞，刚玉等。由氧和大阳离子最紧堆积，小阳离子充填有关空洞，例如CaTiO3。氧最紧密堆积、中等阳离子充填有关空洞，结构发生变形，如Nb、Ta、W等氧化物。共价键为主的矿物结构，如石英等。在晶体结构中，质点之间尽可能相互靠近，占有最小空间，相互作用力达到平衡，内能达到最小，晶体为最稳定。在离子晶格中和金属晶格中离子键、金属键无方向性和饱和性。晶体结构可看成大的质点（大的原子、阴离子和少数分子）作球体最紧密堆积，小的质点（小的原子、小阳离子）充填大质点堆积的空洞。最紧堆积中，等大球体位置有三种用ABC表示。立方最紧密堆积表示为ABCABC，ACBACB；六方最紧密堆积表示为ABAB，ACAC。还有立方六方混合堆积。在n个等大球体作最紧密堆积中会有n个八面体空洞，2n个四面体空洞。等大球最紧密堆积问题。在金属晶格为主的自然金属元素矿物中，自然金（Au）的晶体结构，可看成Au原子作立方最紧密堆积而成；自然锇（Os）的晶体结构，可看成Os原子作六方最紧密堆积而成。等大、非等大球最紧密堆积问题。在离子晶格为主的氧化物矿物中，晶体结构可看成质点（氧原子、离子）作等大球体最紧密堆积，小一点的阳离子规律充填一些八面体、四面体空洞。如刚玉Al2O3中，氧沿3次轴作六方最紧密堆积，Al充填23的八面体空隙。尖晶石晶体结构中，O氧沿3次轴作立方最紧密堆积，Al充填部分八面体空隙中，Mg充填部分四面体空隙中。（3）晶体化学种分类氧最紧密堆积、小阳离子充填有关空洞，刚玉Al2O3等。由氧和大阳离子最紧堆积，小阳离子充填有关空洞，例如钙钛矿CaTiO3。氧最紧密堆积、中等阳离子充填有关空洞，结构发生变形，如Nb、Ta、W等氧化物。共价键为主的矿物结构，如石英SiO2等。26 硅酸盐（矿物）材料的基本类型有：岛状、环状、链状、层状、架状、过渡状。它们是根据硅氧四面体在空间的不同连接方式进行分类的。1成分2硅氧骨干:岛、环、链(单、双)、层、架、过渡型3铝的作用4类质同像5附加阴离子 6化学键7硅酸盐中的“水”，（OH）、H2O。实例1岛硅酸盐,如锆石 ZrSiO4，图 2环状,如绿柱石Be3Al2Si6O18，图 3链状,如透辉石CaMgSi2O6CaFeSi2O6，图 ；透闪石Ca2Mg5Si4O112(OH)2，图 4层状，如滑石Mg3Si4O10(OH)2，图 ；白云母KAl2AlSiO3O10(OH)2，图 5架状，如正长石KAlSi3O8，图 ；斜长石NaAlSi3O8CaAl2Si2O8，图 27 简述纳米科技与纳米材料短文28 以纳米材料为主题，写一篇短文纳米科技研究的领域人类对自然界的认识，始于宏观物体又溯源于微观原子、分子，然而对纳米微粒却缺乏深入的研究。人类认识客观世界，主要为两个层次：一是宏观领域，二是微观领域。在宏观领域和微观领域之间，存在着一片有待开拓介观领域，也称为中等尺度领域。一些纳米科技涉及的并非纳米尺度、而是微米尺度上的结构，比纳米尺度大了1000倍或更多。许多情况下，纳米科技是对纳米结构的基础研究，此类结构至少有一个维的尺度是1纳米到几百个纳米。纳米科技可以定义为：在纳米尺度1数百nm左右范围内，研究物质的特性和相互作用包括原子、分子操作，以及利用这些特性的、多学科交叉的科学和技术。纳米材料：是指三维空间尺度上至少有一维处于纳米量级或由它们作为基本单元构成的材料。纳米科技和纳米材料是具有下列几个关键特征的系统与材料：（1）必须至少有一个维具有从1nm到数百个nm左右的尺度。（2）设计过程必须体现微观的操作与控制能力，能够从根本上左右纳米尺寸的结构的物理性质与化学性质。（3）能够组合起来形成更大的结构。（4）这种纳米结构可能具有优异的电学、光学、磁学、机械、化学等性能，至少是在理论上具备这样的性能，但不能理解为