材料科学概论课后习题归纳及补充

一、填空：1.原子间的结合可分为化学键和物理键两大类。其中化学键包括离子键、金属键和共价键。铁-碳合金可以分为碳含量、碳含量低于2.11%的碳钢(碳含量低于0.0218的工业纯铁)、碳含量大于2.11%的铸铁。3.以锌为唯一或主要合金元素的铜合金称为黄铜。4.传统上，陶瓷的概念是指以粘土为主要原料，经过其他天然无机物原料和粉碎加工、成型、煅烧等过程制成的所有各种产品。5.导体结构不同，导体密度不同，导体产品主要分为两种类型的陶瓷和陶瓷。6.陶瓷的微结构意味着晶体结构类型、对称性、晶格常数、原子排列和晶格缺陷等，分析京都的可达次数。7.陶瓷的微观结构是由光学显微镜(如金相显微镜、体显微镜等)或电子显微镜(SEM/TEM)观察到的陶瓷内部的组织结构，即陶瓷的各种组成(晶相、玻璃相、气相)的形式、大小、种类、分布和晶界状态8.聚合物的静态粘弹性行为表示蠕变，应力松弛。9.聚合物在溶液中通常呈非晶形态，在晶体中呈锯齿或螺旋形。10.制作碳纤维的五个阶段分别是拉丝、牵伸、稳定、碳化和石墨化。11.复合材料一般有三种分类：增强材料、基体材料和纤维材料。12.所谓纳米材料是在狭义上对球簇、纳米粒子、纳米线、纳米薄膜、碳管、纳米固体材料的总称。广义上说，纳米材料是指达到纳米大小(100nm)的材料，例如晶粒或晶界等微结构。13.信息材料是指与信息技术相关的用于信息收集、存储、处理、传输和显示的各种功能材料。补充：1.每面立方晶体细胞的原子数为4，其和数为12。2.叶片电位的泊松矢量与电位线相互垂直，螺旋电位的泊松矢量与电位相互平行3。resh体是共晶变换形成的奥氏体和渗碳体的混合物。陶瓷微结构：晶相、玻璃相、气象。3.补间：对称和对称的晶体相遇的边界称为补间。晶体的表面缺陷：表面、晶系、子晶系、相边界。单体：构成高分子化合物的简单低分子化合物。5.链连结：构成聚合物的重复结构单位称为链节。P146缩聚反应：聚合物从一个单体或多个单体相互收缩，同时析出其他低分子化合物的反应称为缩聚反应。复合材料：由两个或多个性质不同的材料组成，表示某些材料优于任何材料的性质。二、名称说明：1.加工硬化：金属变形程度越大，强度和硬度越高，塑性和韧性下降的现象。热处理：p67 3。白口铸铁：p81 4。玻璃奖：p127 5。决定：p126 6。气象：p1287.结构陶瓷：p117 8。功能陶瓷：p118 9。球形结晶：p164 10。方向：聚合物链在特定情况下沿特定方向的偏好平行排列，聚合物具有各向异性特性。11.液晶状态：p165 12。复合材料：p175 13。碳纤维：p181 14。pultrusion:在牵引装置下，浸渍树脂的连续显微镜或其织物通过成型柱固化树脂和生产复合型材的工艺方法。15.干法缠绕：用预浸处理的预浸沙或浸金加热，用粘液软化，然后用芯棒包裹。16.智能材料：p221 17。超导现象：p228添加：1.塑料变形：材料被外力去除后无法恢复原状的永久变形称为塑料变形。塑料变形具有不可逆性。2 .断裂韧性：对材料抗断裂能力的测量(如果存在裂纹)三、简单的回答1.固体金属的特征是什么？P5 2 .简述碳含量对碳钢力学性能的影响。答：钢的碳含量增加，屈服点和抗拉强度提高，但塑性和冲击性减少，碳量超过0.23%会降低钢的焊接性能，因此用于焊接的低合金钢的碳含量一般不超过0.20%。碳量高，钢的大气腐蚀性降低，高碳钢在露天码处容易腐蚀。碳还可以提高钢的冷脆性和老化敏感性。钢的一般热处理工艺是什么？各自扮演什么角色？P76 4。简述了铝及铝合金的特性和应用。P97 5 .特殊陶瓷材料和传统陶瓷材料的区别是什么？P116 在线回答：克服了原材料中传统主要原料的局限性。特殊陶瓷一般使用纯度高的氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等作为主要原料。突破传统陶瓷窑炉主要烧结设备的限制，广泛使用的真空烧结、保护气氛烧结、热压、热静态等手段；性质上特殊的瓷器，性质和功能不同 6 .玻璃上的主要作用是什么？P127天气形成的原因是什么？P128 7。反应烧结和热压烧结的主要优点和缺点是什么？P135 8。烧结前陶瓷材料干燥目的简述？P132 8。毛坯对成型的要求是什么？烧结应满足哪些要求？p132-1339.简述了加强材料(加强体、功能体)在复合材料中的作用，并举例说明。填充：低成本，颗粒填充，降低成本。示例：向PVC添加碳酸钙粉末。增强：纤维或板材，提高复合材料的机械和热性能。效果取决于强化体本身的机械性能、形态等。功能赋予：赋予复合材料特殊的物理和化学功能。作用取决于功能体的化学组成和结构。示例：TiC颗粒增强Si3N4复合材料、碳化钨/钴复合材料、切割工具；碳/碳复合材料、导弹、航空航天工业用散热材料(耐磨)、端盖、鼻锥、喷嘴用喉衬。(见p177)10.垂直于纤维的裂纹需要克服哪些断裂？脆性纤维/脆性基复合材料需要克服的断裂工作：纤维萃取和纤维断裂(能量吸收)；纤维和基质的脱胶(纤维和基质的界面弱时；储存的变形能源消耗)、应力松弛(纤维破坏时：储存的变形能源消耗)、纤维腿(纤维的变形能源消耗)；在脆性纤维/韧性基复合材料的情况下，基板的塑性变形(结合强度高，不能拔出纤维时：吸收能量)也增加了破坏工作。11.复合界面的特征是什么？P186 在线回答：如果界面上的化学成分、结构和物理特性与增强材料和矩阵不同，则会对复合材料的整体性能产生重大影响。界面有一定的厚度(约几纳米到几微米)，厚度不均匀。材质特性在界面中不连续，这些不连续性可以急剧变化，也可以渐变。材料特性包括元素的浓度、原子的配位、晶体结构、密度、弹性系数、热膨胀系数等。成语12.三个范例展示了以下聚合物：(1)天然无机聚合物、天然有机聚合物、生物聚合物。(2)碳链聚合物，杂链聚合物。(3)塑料、橡胶、化纤、功能高分子。A: (1)天然无机聚合物：石棉、钻石、云母；天然有机聚合物：纤维素、土漆、天然橡胶；生物聚合物：蛋白质、核酸(2)碳链聚合物：聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯；杂合聚合物：聚甲醛、聚酰胺、聚酯(3)塑料：PE、PP、PVC、PS；橡胶：丁苯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶化学纤维：尼龙、聚酯、丙烯酸、聚丙烯；功能高分子：离子交换树脂、光敏聚合物、聚合物催化剂13.什么是高分子化合物，所谓高分子材料的简要说明。P14514.与低分子化合物相比，简述了高分子化合物的特性。A: 1。相对分子量大，相对质量经常分布。分子间的相互作用力很大，分子链很灵活。3.晶体的秩序不好，但非晶质都有一定的整齐。聚合物结构复杂，由第一、第二、第三结构组成。添加：1.承受纤维增强复合材料负载的本体是增强纤维。有关加强的一些问题：增强纤维的强度和弹性系数必须高于矩阵。基体和纤维之间必须有一定的结合效果，并具有适当的结合强度，以方便应力传递。纤维必须有合理的含量、大小和分布。纤维含量越高，抗拉强度、弹性系数越大。纤维越细，瑕疵越少，表面积越大，材料结合力越大，材料强度越高。纤维的排放方向必须满足零件的力要求。纤维的纵向长度比横向方向的拉伸强度高几十倍，因此，如果可能，应确保纤维平行于应力作用方向。符合线膨胀系数。相容性好(高温下基体和纤维之间没有生化反应，基体不会腐蚀或损伤纤维)。2.什么是复合材料？应该有什么特征呢？复合材料是指使用高级材料准备技术对两种具有不同特性的材料进行最佳组合的新材料。特征：是根据需要设计和制造的人工材料。必须由两个或多个其他组件和性能的材质组成，每个组之间有明确的边界限制。结构设计的可能性。具有单组分材料无法获得的特殊综合性能。什么是退火和标准化？角色是什么？P76作用：降低硬度，提高塑性，调整组织，部分改善机械特性，均匀化组织，消除一些内部应力。复合材料的主要性质？比强度和非系数高，抗疲劳和抗破坏安全性能好，减振性能好，高温性能好。陶瓷准备过程？P131 6。陶瓷材料的强度如何提高和脆性降低？制造微晶、高密度、高纯度的陶瓷，向陶瓷表面引入压力，复合强化7。什么是冷加工？什么热量处理？答：低于再结晶温度的加工称为冷加工。高于再结晶温度的加工称为热加工。8.金属化合物的特性？1.结构与组元素不同。2 .混合实施3。化学分子式表示9。圆柏向量是与位错线成直角的叶片位错。伯纳德向量与电势线平行，是螺旋电势。10.金属晶体的塑性变形的实体：原子的相对位移距离超过晶格的原子间距，使原子失去返回其原始状态的能力。11.碳含量高的退火和碳含量低的正火。12.需要执行热处理的原因：许多零件必须具有高强度，并进行白色淬火处理以满足此要求。13.根据碳破坏来判断颜色。P81 13。钢为什么可以热处理？钢在加热和冷却