材料表界面1-5复习课

热工复习资料绪论热工学分为两部分：工程热力学和传热学二者区别：工程热力学主要研究能量（特别是热能）的性质及其与机械梦或其他形式能之间相互转换规律;传热学是研究热量传递规律的学科第一章复习重点1．边界(界面)：热力系与外界的分界面特性：固定、活动、真实、虚构2．几种热力系统(1)闭口热力系统—与外界无物质交换的热力系统。

(2)开口热力系统—与外界有物质交换的热力系统。

(3)绝热热力系统—与外界无热量交换的热力系统。

(4)孤立热力系统—与外界无任何联系的热力系统。

（5简单可压缩系统—与外界只有热量和机械功交换的可压缩系统3．状态参数分类：（1）与质量无关不可相加的参数，称为强度参数如压力、温度、密度（2）与质量成正比可以相加的参数，广延参数。

如容积，内能、熵4．热工学中常用状态参数有六个：压力、比容、温度、内能、焓、熵基本状态参数：压力 p（此处的压力是指绝对压力非表压力或真空度）、温度 T、比容 v 5．绝对压力、环境压力和相对压力之间的关系,可写出如下3个关系式,从中整理出所求量。

当P>Pb时为表压力：P=Pg+Pb；当P<Pb时为真空度：P=Pb-Pv6．平衡状态：指热力系在无外界影响的条件下，宏观性质不随时间变化的状态；要达到平衡状态必须满足热平衡和力平衡两个条件，若存在化学反应或相变包括化学平衡、相平衡7．引入平衡状态的目的：整个热力系统可用一组统一的并具有确定数值的状态参数来描述状态，便于分析热力学问题8.状态公理：对组成一定的闭口系，独立状态参数个数 N=n+1独立参数数目N=不平衡势差数=各种功的方式+热量= n+1 简单可压缩系统独立状态参数个数：N = n + 1 = 29过程：热力系从一个状态变化到另一个状态所经历全部状态的集合10．准静态过程定义：在无限小势差的推动下，由一系列连续的平衡状态组成的过程称为准平衡过程，也称为准静态过程。

条件: 推动过程进行的势差无限小。

2021年第2期广东化工第48卷总第436期 · 233 ·基于超星学习通的高分子材料专业教学模式的改革探讨——以《材料的表面与界面》为例熊贤强1，张晓2*，余彬彬1，金燕仙1(1．台州学院医药化工与材料工程学院，浙江台州318000；2．台州学院生命科学学院，浙江台州318000) [摘要]超星学习通是一款为高校师生提供教育教学的移动平台，可以通过“网上+线下”模式将课堂教学与网上教学融合在一起，打造材料的表面和界面翻转课程的有效载体。

基于超星学习通平台搭建材料的表面和界面翻转课堂，改变传统“老师讲、学生听”的大水漫灌式教学方式，提升课程教学质量。

本文以超星学习通平台搭建材料的表面和界面翻转课堂，探索研究新形势下“互联网+教学”模式改革。

[关键词]超星学习通；教学改革；翻转课堂[中图分类号]G4 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)02-0233-02Discussion on the Reform of the Teaching Mode of Polymer Material Specialty Based on Chaoxing Learning Platform—Taking “The Surface and Interface ofMaterials” as an ExampleXiong Xianqiang1, Zhang Xiao2*, Yu Binbin1, Jin Yanxian1(1. School of Pharmaceutical and Materials Engineering, Taizhou University, Taizhou 318000；2. College of Life Science, Taizhou University, Taizhou 318000, China)Abstract: Chaoxing Learning is a mobile platform that provides education and teaching for teachers and students in colleges and universities. It can integrate traditional offline teaching with online teaching through the “online + offline” mode to create an effective carrier for material surface and interface flipped course. Based on the Chaoxing Learning platform, the surface and interface flipped classroom of materials are built to change the traditional teaching method of “teacher speaks, student listens” and improve the teaching quality. In this paper, the superstar learning platform is used to build the surface and interface flipped classroom of materials and explore the reform of “Internet + teaching” mode under the new situation.Keywords: Chaoxing Learning Platform；teaching reform；flipped classroom1 引言高分子材料专业是研究高分子材料的设计、合成、制备以及组成、结构和性能学科，目前是国民经济发展的支柱产业之一，主要培养适应现代经济发展需要，具备高分子材料合成与改性方面的技术研发、工艺设计、生产管理等的高端人才。

材料分析测试技术复习资料材料分析测试技术复习1．X射线的本质是什么？是谁⾸先发现了X射线，谁揭⽰了X射线的本质？本质是⼀种波长很短的电磁波，其波长介于0.01-1000A。

1895年由德国物理学家伦琴⾸先发现了X射线，1912年由德国物理学家laue揭⽰了X射线本质。

2．试计算波长0.071nm（Mo-Kα）和0.154A（Cu-Kα）的X射线束，其频率和每个量⼦的能量？E=hν=hc/λ3．试述连续X射线谱与特征X射线谱产⽣的机理连续X射线谱:从阴极发出的电⼦经⾼压加速到达阳极靶材时，由于单位时间内到达的电⼦数⽬极⼤，⽽且达到靶材的时间和条件各不相同，并且⼤多数电⼦要经过多次碰撞，能量逐步损失掉，因⽽出现连续变化的波长谱。

特征X射线谱: 从阴极发出的电⼦在⾼压加速后，如果电⼦的能量⾜够⼤⽽将阳极靶原⼦中内层电⼦击出留下空位，原⼦中其他层电⼦就会跃迁以填补该空位，同时将多余的能量以X射线光⼦的形式释放出来，结果得到具有固定能量，频率或固定波长的特征X射线。

4. 连续X射线谱强度随管电压、管电流和阳极材料原⼦序数的变化规律？发⽣管中的总光⼦数(即连续X射线的强度)与:1 阳极原⼦数Z成正⽐;2 与灯丝电流i成正⽐;3 与电压V⼆次⽅成正⽐:I 正⽐于i Z V2可见，连续X射线的总能量随管电流、阳极靶原⼦序数和管电压的增加⽽增⼤5. Kα线和Kβ线相⽐，谁的波长短？谁的强度⾼？Kβ线⽐Kα线的波长短，强度弱6．实验中选择X射线管以及滤波⽚的原则是什么？已知⼀个以Fe为主要成分的样品，试选择合适的X射线管和合适的滤波⽚？实验中选择X射线管要避免样品强烈吸收⼊射X射线产⽣荧光幅射，对分析结果产⽣⼲扰。

必须根据所测样品的化学成分选⽤不同靶材的X射线管。

其选择原则是：Z靶≤Z样品+1应当避免使⽤⽐样品中的主元素的原⼦序数⼤2－6（尤其是2）的材料作靶材。

滤波⽚材料选择规律是：Z靶＜ 40时：Z滤＝Z靶－1Z靶＞40时：Z滤＝Z靶－2例如: 铁为主的样品，选⽤Co或Fe靶,不选⽤Ni或Cu靶；对应滤波⽚选择Mn7. X 射线与物质的如何相互作⽤的，产⽣那些物理现象？X 射线与物质的作⽤是通过X 射线光⼦与物质的电⼦相互碰撞⽽实现的。

名词解释1.弹性：指材料在外力作用下保持和恢复固有形状和尺寸的能力2.塑性：指材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力3.强度：指材料在外力作用下抵抗塑性形变和破坏的能力4.比例极限ζp：应力与应变保持正比关系的最大应力5.弹性极限ζe：在拉伸试验过程中，材料不产生塑性变形时的最大应力6.屈服极限：①对拉伸曲线上有明显屈服平台的材料，塑性变形硬化不连续，屈服平台所对应的应力即为屈服强度ζs②对拉伸曲线上没有屈服平台的材料，塑性变形硬化是连续的，此时将屈服强度定义为产生0.2%残余伸长时的应力ζ0.27.抗拉强度ζb：材料断裂前所能承受的最大应力8.应变强化：材料在应力作用下进入塑性变形阶段后，随着变形量的增大，性变应力不断提高的现象9.断裂延性：拉伸断裂时的真应变10.弹性比功We（弹性应变能密度）：材料开始塑性变形前单位体积所能吸收的弹性变形功。

We = ζeEe/2 = ζe^2/(2E)[需弹性较大材料时，增大We的措施是增加ζe，降低E]11.弹性后效：在弹性范围内加速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象12.弹性滞后：在非瞬间加载条件下的弹性后效13.内耗Q-1=1/2π*△W/W：加载时消耗的变形功大于卸载时释放的变形功，或弹性滞后回线面积为一个循环所消耗的不可逆功，这部分被金属吸收的功，称为内耗14.循环韧性（消振性）：金属材料在单向循环载荷或交变循环载荷作用下吸收不可逆功的能力15.包申格效应：产生了少量塑性变形的材料，再同向加载，则弹性极限与屈服强度升高，反向加载则弹性极限与屈服强度降低的现象16.孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系17.硬度：指材料抵抗其他硬物体压入其表面的能力18.应力状态柔度因数：表示应力状态对材料塑性变形的影响。

α=ηmax/ζmax=（ζ1 –ζ3）/2[ζ1 –ν（ζ2 + ζ3）]19.解理断裂：材料在拉应力作用下，由于原子间结合键遭到破坏，严格地沿一定的结晶学平面（即所谓“解理面”）劈开而造成的断裂。

材料性能学课程复习材料材料性能学第⼀章材料单向静拉伸的⼒学性能1.应⼒－应变曲线σp：⽐例极限σe：弹性极限σs：屈服点σb：抗拉强度2.弹性变形的本质？材料产⽣弹性变形的本质，概括来说，都是构成材料的原⼦（离⼦）或分⼦⾃平衡位置产⽣可逆位移的反映。

⑴⾦属、陶瓷类晶体材料的弹性变形是处于晶格结点的离⼦在⼒的作⽤下在其平衡位置附近产⽣的微⼩位移。

⑵橡胶类材料则是呈卷曲状的分⼦链在⼒的作⽤下通过链段的运动沿受⼒⽅向产⽣的伸展。

3.影响弹性模数（E）的因素？⑴键合⽅式和原⼦结构：共价键、离⼦键和⾦属键都有较⾼的E值，⽽分⼦键E值较低。

对于⾦属元素，原⼦半径越⼤，E值越⼩，反之亦然。

⑵晶体结构：①单晶材料：E呈各向异性，沿密排⾯E值较⼤，反之较⼩；②多晶材料：Ｅ为各晶粒的统计平均值，表现为各向同性，但为伪各向同性；③⾮晶态材料：Ｅ是各项同性的。

⑶化学成分：材料化学成分的变化将引起原⼦间距或键合⽅式的变化，因此也将影响材料的弹性模数。

⑷微观组织：①对⾦属材料来说，E是⼀个组织不敏感的⼒学性能指标；②对⾼分⼦和陶瓷材料，E对结构和组织敏感；⑸温度：温度升⾼，原⼦结合⼒下降，Ｅ值降低。

⑹加载⽅式和负荷持续时间：①加载⽅式、加载速率和负荷持续时间对⾦属、陶瓷类材料的Ｅ⼏乎没有影响；②⾼分⼦聚合物的Ｅ随负载时间延长⽽降低，发⽣松弛。

4.⾮理想弹性⾏为可分为⼏种类型？⑴滞弹性（弹性后效）：材料在快速加载或卸载后，随时间的延长⽽产⽣的附加弹性应变的性能。

⑵粘弹性：材料在外⼒作⽤下，弹性和粘性两种变形机理同时存在的⼒学⾏为。

⑶伪弹性：在⼀定的温度条件下，当应⼒达到⼀定⽔平后，⾦属或合⾦将产⽣应⼒诱发马⽒体相变，伴随应⼒诱发相变产⽣⼤幅度的弹性变形的现象。

⑷包申格效应：⾦属材料经预先加载产⽣少量塑性变形，⽽后再同向加载，规定残余伸长应⼒增加，反向加载，规定残余伸长应⼒降低的现象。

5.材料产⽣内耗的原因？材料产⽣内耗与材料中微观组织结构和物理性能的变化有关。

1. 如何考察纸张的均匀性?定量和厚度的均匀性对印刷工艺过程和印刷品质量有什么影响？一，纸张的性质能保证印刷生产的正常进行、二能够获得预期的印刷效果。

定量影响纸张的物理性能以及许多光化学性能和电学性能，厚度影响印刷纸的不透明度和可压缩性，。

2. 纸张的正反两面性是如何形成的?在各项性能上有什么差异，为什么？纸张的正反面如何鉴别?答：由于纸页在成型过程中单面脱水，网面细小纤维和填料流失过多所致。

纸张的正面平滑度较高，着墨效果较好，但表面强度较反面低，在印刷中更易发生拉毛现象。

相反，纸张的反面较粗糙，着墨效果较正面差，但表面强度高，在印刷中不易发生拉毛现象。

纸张正反表面状况不一致，一般用放大镜可看出。

也可用水或碱液把纸业润湿几秒钟，然后在良好的光线下观察纸面，铜铜网印迹清晰的一面为反面，印迹较浅而且不清晰的一面为正面。

3.纸张的方向性是是如何产生的？纸张的纵向和横向在各项性能上的差异有那些？什么是纵向纸和横向纸，在印刷中应该如何选择使用？纸张的方向性是由于在职业成型过程中纤维受到造纸机运转方向较大的牵引力作用，使纤维大多数沿着造纸机运转方向排列，造成纸张的纵向和横向在许多想能上存在差别。

纸张的纵向和横向相比，纵向纸的抗张强度和耐折度均大于横向纸的，而横向纸的吸湿变形率大于纵向纸的。

裁切方向沿着纸张纵向的叫做纵向纸，裁切方向沿着纸张横向的叫做横向纸。

在印刷中选用纵向纸。

4.从纤维素的结构分析纤维素的性质。

木素对纸张性能有何影响？答：纤维素大分子中每个基本单元上均有三个醇羟基，可使纤维素发生氧化、酯化和醚化反映，分子间形成氢键、吸水、润张以及接枝共聚等，都与纤维素分子中存在的大量羟基有关；整个大分子具有极性和方向性；苷键的存在，是纤维素大分子对水解作用的稳定性降低。

木素不易吸水润涨，不便于纤维间的相互交织；木素使纸张的持久性差，易变黄变脆。

5.纸张的强度基础是什么？为什么纸张吸湿后强度降低?分子间氢键的缔合和纤维的机械交织氢键广泛存在于纤维原料的纤维素和木素之间，纸张吸湿后影响氢键缔合，使得纸张的强度降低。

第一章重点总结第一节了解即可，没有出过题。

第二节1.纯金属的液态结构（11页第三段）2.实际金属的液态结构（11页第四段第五行，从“因此，实际液态金属-----”到段末）3.名词解释温度起伏，结构起伏，能量起伏（11页三、四段中）4.13页第一段“X射线衍射-----”第三节5.影响液态金属粘度的因素（14页）（1）化学成分，难熔化合物的液体粘度较高，熔点低的共晶成分合金粘度低（2）温度，液体金属的粘度随温度的升高而降低。

（3）非金属夹杂物，非金属夹杂物使液态金属粘度增加6.粘度在材料成形过程中的意义1）对液态金属净化的影响（2）对液态合金流动阻力的影响（3）对凝固过程中对流的影响7.名词解释，表面张力（15页最下面一句“总之，一小部分---”）8.表面张力产生的原因，（16页第一段）9.影响表面张力的因素（见2005年A卷二大题1小题）第四节10.流变铸造及特点（21页第一段“即使固相体积分数达到---”至最后，及21页最后一段，22页第一段）11.半固态金属表观粘度的影响因素（21页2 3 4段）第二章重点总结1铸造概念（22页第一段第一句）第一节2.液态金属充型能力和流动性有何本质区别（见2006年A卷第2题）3.两种金属停止流动机理（1）纯金属和窄结晶温度范围合金的停止流动机理（22页最后一段）（2）款结晶温度范围合金停止流动机理（23页第二三段）4.影响充型能力的因素及促进措施（1）金属性质方面的因素1.合金成分2.结晶潜热3.金属比热容4液态金属粘度5表面张力（2）铸型性质方面的因素1铸型蓄热系数，蓄热系数越大，铸型的激冷能力就越强2.铸造温度（3）浇注条件方面因素1.浇注温度2充型压头3浇注系统结构（4）铸件结构方面因素1折算厚度2铸件复杂程度（每点后最好总结一句话）第二节5.金属凝固过程中的流动（第二节1、2段）第三节6.了解存在三种传热；对流传热，传导传热，辐射传热即可第四节7.了解存在三种计算凝固时间的方法1理论计算法2平方根定律3折算厚度法即可第三章重点第一节1为什么过冷是液态合金结晶的驱动力（见2006年A卷第1题）2. 何为热力学能障和动力学能障？凝固过程中是如何克服这两个能障的？（见2005年D卷第3题）第二节 3.形核条件(40页第一段)4.名词解释，匀质形核，非匀质形核（41页最上部）5，2007年B卷第1题6.记住公式3-17 7.2006年A卷第3题第三节8.晶体宏观长大方式晶体宏观长大方式取决于界面前方液体中的温度分布，即温度梯度（1）平面方式长大固-液界面前方液体中的温宿梯度大于0，液相温度高于界面温度，称为正温度梯度分布。

本学期材料性能学作业及答案第一次作业 P36-37第一章1名词解释4、决定金属屈服强度的因素有哪些？答：内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。

外在因素：温度、应变速率和应力状态。

10、将某材料制成长50mm，直径5mm的圆柱形拉伸试样，当进行拉伸试验时塑性变形阶段的外力F与长度增量ΔL的关系为：F/N 6000 8000 10000 12000 14000ΔL 1 2.5 4.5 7.5 11.5求该材料的硬化系数K及应变硬化指数n。

解：已知：L0=50mm，r=2.5mm，F与ΔL如上表所示，由公式（工程应力）σ=F/A0,（工程应变）ε=ΔL/L0,A0=πr2,可计算得：A0=19.6350mm2σ1= 305.5768，ε1=0.0200，σ2=407.4357 ，ε2=0.0500，σ3= 509.2946，ε3=0.0900，σ4= 611.1536，ε4=0.1500，σ5= 713.0125，ε5=0.2300，又由公式（真应变）e=ln(L/L0)=ln(1+ε)，（真应力）S=σ（1+ε），计算得：e1=0.0199，S1=311.6883，e2=0.0489，S2=427.8075，e3=0.0864，S3=555.1311，e4=0.1402，S4=702.8266，e5=0.2076，S5=877.0053，又由公式S=Ke n，即lgS=lgK+nlge，可计算出K=1.2379×103，n=0.3521。

11、试述韧性断裂与脆性断裂的区别。

为什么脆性断裂最危险？答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。

韧性断裂：是断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂特征：断裂面一般平行于最大切应力与主应力成45度角。

先进功能材料复习题汇总一、名词解释和简答：1、均匀成核（书P228）：均匀形核：新相晶核是在母相中均匀地生成的，即晶核由液相中的一些原子团直接形成，不受杂质粒子或外表面的影响。

2、超塑性（书P216）：材料在一定条件下进行热变形，可获得延伸率达500％－2000％的均匀塑性变形，且不发生缩颈现象，材料的这种特性称为超塑性。

3、储存能（书P192）：塑形变形中外力所作的功除大部分转化成热之外，还有一小部分以畸变能的形式储存在形变材料内部。

这部分能量叫做储存能，其大小因形变量、形变温度，以及材料本身性质而异，约占总形变功的百分之几。

4、再结晶（书P197）：将冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状况，这个过程称之为再结晶。

5、伪共析: 亚（过）共析钢从单相奥氏体区冷却进入双相区时，以较快的速度冷却到ES 的延长线SE ’与GS 延长线SG ’以下，发生珠光体转变，因为这种组织成分不是共析成分，所以称为伪共析转变。

（By Baidu Baike ）6、平衡分配系数（书P290）：合金凝固时，要发生溶质的重新分布，重新分布的程度可用平衡分配系数表示。

定义为平衡凝固时固相的质量分数和液相质量分数之比，即。

7、调幅分解（书P272）：溶混间隙转变可写成L L1＋L 2，或，后者在转变成二相中，其转变方式可有两种：一种是通常的形核长大方式，需要克服形核能垒；另一种是通过没有形核阶段的不稳定分解，称为调幅分解。

8、非均匀形核（书P228）：新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附于液相中的杂质或外来表面形核。

9、形变织构（书P191）:在塑性变形中，随着形变程度的增加，各个晶粒的滑移面和滑移方向向主形变方向转动，使多晶体中原来取向互不相同的各个晶粒在空间取向上呈现一定程度的规律性，这种组织形态成为形变织构。

10、珠光体（书P285）：铁碳相图中，在727发生的共析转变：，转变产物是铁素体与渗碳体的机械混合物，称为珠光体。