2017年西南大学1024《复合材料概论》习题答案

《物理化学》第一次1.形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度，表面活性物质的HLB 值表示表面活性物质的亲水性。

2.设N2和O2皆为理想气体，它们的温度、压力相同，均为298K、pθ，则这两种气体的化学势应该A：相等 B：不一定相等 C：与物质的量有关 D：不可比较参考答案：D3：[单选题]区域熔炼技术主要是应用于A：制备低共熔混合物 B：提纯 C：制备不稳定化合物 D：获得固熔体参考答案：B4.[单选题] 在25℃时,电池Pb(Hg)(a1)|Pb(NO3)2(aq)|Pb(Hg)(a2)中a1>a2,则其电动势E（B）A：<0 B：>0 C：=0 D：无法比较5.[单选题] 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A)和纯水(B)。

经历若干时间后，两杯液面的高度将是（A）A：A杯高B杯B：A杯等于B杯C：A杯低于B杯D：视温度而定6.[单选题]恒温下，在反应2NO2(g) = N2O4(g) 达到平衡后的体系中加入惰性气体，则A: 平衡向右移动； B:平衡向左移动； C: 条件不充分，无法判断； D: 平衡不移动。

参考答案：C7.[单选题]关于反应速率r，表达不正确的是A：与体系的大小无关而与浓度大小有关 B：与各物质浓度标度选择有关C：可为正值也可为负值 D：与反应方程式写法无关参考答案：C8.[单选题] 下列说法中不正确的是（C）A：任何液面都存在表面张力B：平面液体没有附加压力C：弯曲液面的表面张力方向指向曲率中心D：弯曲液面的附加压力指向曲率中心9.[单选题]某反应速率常数k = 2.31 × 10-2mol-1・dm3・s-1，反应起始浓度为1.0 mol・dm-3，则其反应半衰期为：A: 43.29 s ； B:15 s ； C: 30 s ； D:21.65 s 。

参考答案：A10.[单选题]某同位素蜕变的半衰期为12h，则36h后，它的浓度为起始浓度的（C）A：1/2 B：1/4 C：1/8 D：1/16 11.[单选题]关于电极电势，下列说法中正确的是（A）A：还原电极电势越高，该电极氧化态物质得到电子的能力越强B：电极电势是指电极与溶液之间的界面电位差，它可由实验测出C：电极电势只与电极材料有关，与温度无关D：电极电势就是标准电极电势12.[单选题]下列关于电解质溶液的电导率的概念，说法正确的是（D）A：1m3导体的电导B：含1mol电解质溶液的电导C：两个相距为1m的平行电极间导体的电导D：面积各为1m2且相距1m的两平行电极间导体的电导13.[填空题]憎液溶胶中加入适当的高分子化合物，则加入少量对溶胶有聚沉作用，加入较多量，则有保护作用。

1、葡萄糖在水中存在链形和环状各种形式，其中_____的浓度最高。

1. D. 呋喃糖2.链形葡萄糖3.β-D-(+)-吡喃葡萄糖4.α-D-(+)-吡喃糖2、1.2.3.4.3、下列分子在气相时碱性最强的是（）1. B. (CH3CH2)2NH2. (CH3CH2)3N3. PhNH24. CH3CH2NH24、下列化合物中，____不属于甾体化合物。

（）1.维生素D2.麦角固醇3.胆固醇4.维生素A5、下列化合物中酸性最强的是____。

1.2.3.4.6、下列化合物中，（）不能与水以任何比例混合。

1. C. 乙酸乙酯2. N,N-二甲基甲酰胺3.乙酸4.乙醇7、吲哚的芳香亲电取代反应主要在______上发生。

1.苯环的C-72.杂环的C-33.苯环的C-54.杂环的C-28、命名下列杂环化合物（）1. 1,3-二甲基吡咯2. 1,3-二甲基吡啶3. 3,5-二甲基吡咯4. 3,5-二甲基吡啶9、下列基团中____可用于保护氨基1. PMBM2. Fmoc3. THP（四氢吡喃基）4.硅保护基，例如三乙基硅基（TES）10、1. E.2.3.4.11、下列化合物中，____不属于吲哚环系生物碱。

（）1.番木鳖碱2.利血平3.吗啡4.马钱子碱12、羧基被苯甲基保护的二肽常用______将保护基除去。

1.稀碱水解2.高温水解3. Pd-C催化氢化4.温和酸性水解法13、1.2.3.4.14、下列化合物中酸性最强的是____。

1.环戊二烯2.乙烯3.乙烷4.乙炔15、苯炔中碳碳三键的碳原子为（）杂化。

1. sp2. sp23. sp34. sp416、吡啶的亲电取代反应主要发生在____位。

1. C-22. C-33. N4. C-417、营养上必须的维生素（vitamin）A1，是一个油性的物质，在蛋黄及鱼肝油内都存有这个物质，它是一个_1.四2.二3.三4.单18、下列哪种方法可用于分析C-端氨基酸单元（）。

《材料科学基础》复习题一、名词解释1、配位数；2、有序固溶体；3、间隙固溶体；4、固溶强化；5、弥散强化；6、不全位错；7、扩展位错；8、螺型位错；9、全位错；10、细晶强化；11、孪晶；12、位错；13、晶界能；14、柏氏矢量；15、肖特基空位；16、弗兰克尔空位；17、上坡扩散；18、间隙扩散；19、柯肯达尔效应；20、加工硬化；21、再结晶退火；22、柯氏气团；23、时效；24、回复；25、成分过冷；26、过冷度；27、离异共晶；28、异质形核；29、结构起伏；30、枝晶偏析；31、空间点阵；32、晶体缺陷；33、非均匀形核；34、杠杆定理；35、准晶；36、晶胞；37、攀移；38、形核功；39、珠光体；40、柯氏气团与铃木气团；41、滑移；42、离异共晶；43、再结晶；44、比重偏析；45、二次再结晶；46、临界晶核；47、微观偏析；48、再结晶结构；49、短路扩散；50、致密度；51、空间群；52、晶胚；53、堆垛层错；54、脱溶；55、亚稳态；56、临界切分应力；57、滑移系；58、再结晶温度；59、伪共晶；60、屈服现象；61、形变织构；62、离异共晶；玻璃化温度Tg；63、相平衡；64、包晶转变；65、相变；66、本证扩散；67、自扩散系数；68、互扩散系数；69、二．填空1.代表晶体中原子、原子团或分子（）的几何点的集合称为空间点阵。

2.在常温和低温下，金属的塑性变形主要是通过（）的方式进行的。

此外，还有（）等方式。

3．上坡扩散是指（），扩散的驱动力是（）。

4.位错的三种基本类型有（）（）（）。

5.刃型位错中柏氏矢量与位错线（）。

6.螺型位错中柏氏矢量与位错线（）。

7.刃型位错有（）个滑移面，螺型位错有（）个滑移面。

8.（）是间隙式固溶体中间隙原子扩散的主要机制，（）是FCC金属中扩散的主要机制。

9.一个面心立方晶胞中有（）个原子，其致密度为（），配位数为（）。

10.晶体的空间点阵分属于（）大晶系，其中正方晶系点阵常熟的特点为（）。

工程材料复习题名词解释强度硬度塑性冲击韧性疲劳强度晶界点缺陷线缺陷面缺陷合金固溶体金属化合物过冷度自发形核非自发形核同素异构转变共晶转变共析转变铁素体奥氏体珠光体莱氏体热处理奥氏体化索氏体托氏体贝氏体马氏体退火正火淬火淬透性回火稳定性石墨化失效金属与合金的晶体结构1.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe、γ- Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？2.实际晶体中存在哪些晶体缺陷？对金属性能有何影响？3.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？金属与合金的结晶1.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？2.金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和长大速率受到哪些因素的影响？3.在铸造生产中，常采用哪些措施控制晶粒大小？4.什么是共晶转变？其产物是什么？5.一个二元合金共晶转变为：L(w B=75％)→α(w B=15％)+β(w B =95％)1)求w B =50％的合金结晶刚结束时的各组织和各相的相对量。

2)若合金显微组织中初晶β与共晶(α+β)各占50％，求该合金的成分。

铁碳合金相图第一部分1. 画出铁碳相图，指出图中C 、S 、A 、E 、P、G各点、及GS 、SE 、PQ 、ECF、PSK线的意义，并标出各相区的相组成物和组织组成物。

2.简述铁碳相图中三个基本反应：共析反应，共晶反应及包晶反应，写出反应式，标出含碳量及温度。

3.铁碳相图中，何谓钢？何谓白口铸铁？两者的成分组织和性能有何差别？第二部分1. 亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。

2.绘制简化的铁碳合金相图，分析含碳量分别为0.02%、0.45%、0.77%、1.2% 的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织。

在φ50的圆内绘制组织示意图，并在图中指明组织名称。

3．分析一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体的异同之处。

第一章 原子结构与键合1、说明量子力学中有关原子结构的玻尔模型和几率波模型。

2、给出下列离子的电子组态：Fe 2+, Fe 3+, Cu +, Ba 2+, Br -, S 2-。

3、对于K +—Cl -离子对，吸引能E A 和排斥能E R 分别表示为：计算平衡距离r 0和结合能E 0。

（提示：净能对原子间距r 的微分为0时，r= r 0。

r 的单位为nm ） 4、净能有时可表示为其中，r 为离子间距，C ，D 和r 为常数。

试推出结合能E 0对于平衡距离r 0的表达式。

5、计算下列化合物中，离子键的百分含量：TiO ，ZnTe ，CsCl ，InSb ，MgCl 。

6、下列物质含有何种键：黄铜（brass ）、橡胶（rubber ）、金刚石（diamond ）、SiO 2、单晶Si 、NaCl 。

7、 HF （hydrogen fluoride ）的分子量小于 HCl （hydrogen chloride ），为什么HF 具有比HCl 更高的沸点。

8、画出下列物质单体单元的结构图：（1）聚乙烯（polyethylene PV ）；（2）聚四氟乙烯（polytetrafluorethylene PTFE ）；（3）聚苯乙烯（polystyrene PS ）；（4）聚甲基丙烯酸甲酯 [俗]有机玻璃（polymethyl methacrylate PMMA ）。

9、（1）计算聚乙烯结构单元的分子量；（2）聚乙烯的数均分子重量为1,000,000 g/mol ，计算其数均聚合度。

10、两种聚四氟乙烯样品的密度及其晶化率如下：i) 2.144 g/cm 3, 51.3%; ii) 2.215 g/cm 3, 74.2%.计算晶态聚四氟乙烯和非晶态聚四氟乙烯的密度。

简述高分子链结构的形态特征以及与性能的定性关系。

r E A 436.1-=961086.5r E R -⨯=)exp(ρr D r C E N -+-=第二章 固体结构1、锆（Zr ，Zirconium ）具有HCP 结构，密度为6.51 g/cm 3，（a ）计算晶胞体积；（b ）如果c /a 为1.593，计算c 和a 。

复合材料力学试题答案判断题（正确的在括弧内划√，错误的在括弧内划×）。

1.“宏观力学”是在研究复合材料力学性能时，假定材料是均质的。

（√）2.单层是层合板的基本单元，在复合材料结构设计中又叫做三次结构。

（×）3.层合板由若干具体不同纤维方向的单层叠合而成，在复合材料机构设计中又叫二次结构。

（√）4.复合材料力学中，1为纵向，2为横向，应力规定拉为负，压为正。

（×）5.在单层板（正交各向异性）材料中，τ12不仅形成剪切变形，还存在剪拉耦合效应。

（×）6.在单层正交各向异性板中，11)1(11σεE =。

（√） 7.在单层正交各向异性板中，11122)1(2)2(221συσεεεE E -=+=。

（√） 8.单层板的工程弹性常数有5个，且相互独立。

（×）9.柔量矩阵{S}是对称矩阵，而模量举证{Q}不是对称矩阵。

（×）10.在正交单层板中，Q16=Q26=0，Q61=Q62，但其值不为零。

（×）11.在复合材料力学中，对于工程弹性常数存在如下关系：2121υυ=E E 。

（√） 12.在单层板偏轴刚度中，应力转换和应变转换关系式中，m=sin θ,n=cos θ。

（×）13. 在单层板偏轴刚度中，应力转换和应变转换关系式中存在如下关系：[][][]T T T 1-=σε。

（√）14.在ij Q 中，11Q 、22Q 是θ的偶函数，16Q 、26Q 也是θ的偶函数。

（×） 15.玻璃钢复合材料在拉伸时发生变形，所以是一种塑性材料。

（×）16.利用复合材料的强度准则，可以判断复合材料设计过程的安全性，同时可以计算极限载荷。

（×）17.利用最大应力准则判断材料安全性时，如果判断式大于1，说明材料的机构是安全的。

（×）18.在复合材料中，利用强度比可以计算复合材料的极限载荷。

（√）20.在对称层合板中，)()(z z --=θθ。

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。

2017年西南大学网教大作业答案-0727]《建筑力学》新0727]《建筑力学》1-5：DDBAD 6-10：ACBAB 11-15：BCBDC 16-20：DBBDB 21-25：DABAD 26-30：DDCBA 31-35：DBBCB 36-40：DCCDA 41-45：BBDDD 46：D47、什么是应力？答：构件某一截面一点处的内力集度。

48、什么是强度？答：构件抵抗破坏的能力。

49、强度理论答：关于材料破坏规律的理论50、什么是杆件？答：纵向尺寸比横向尺寸大得多的构件51、广义胡克定律答：在线弹性范围，小变形条件下，空间应力状态下应力和应变的关系。

52、什么是刚度？答：构件抵抗可恢复变形的能力。

53、上传答：54、上传答：55、铸铁梁的荷载及截面尺寸如图示，材料的许可拉应力[st]＝40MPa，许可压应力[sc]＝60MPa，已知：P=3kN, a=1m，Iz＝765×10-8m4，y1=52mm, y2=88mm。

不考虑弯曲切应力，试校核梁的强度。

上传56、图示圆轴A端固定，其许用应力［σ］=50MPa，轴长l=1m，直径d=120mm；B端固连一圆轮，其直径D=1m，轮缘上作用铅垂切向力F=6kN.试按最大切应力理论校核该圆轴的强度。

上传57、图示外伸梁，受均布载荷作用，已知：q=10kN/m，a=4m，试计算梁的支座反力。

上传58、承受均布荷载作用的矩形截面木梁AB如图所示，已知l=4m，b=140mm，h=210mm，q=1kN/m，弯曲时木材的容许正应力[]=10Mpa，试校核该梁的强度。

上传59、图示水平悬臂梁AB，受铅垂集中力F和集度为q的铅垂均布载荷作用，且F=2qa，若不计梁重，试求固定端A处的约束反力。

答：YA=3qa，mA=3.5qa260、已知简支梁的荷载和尺寸如图，试确定支座A和B的支座约束反力。

上传1、点的速度合成定理的适用条件是（）牵连运动只能是平动牵连运动为平动和转动牵连运动只能是平面平动牵连运动不限2、刚体受三力作用而处于平衡状态，则此三力的作用线（）必汇交于一点必互相平行必皆为零必位于同一平面3、作用在一个刚体上的两个力如果满足等值反向，则该二力可能是（）作用力和反作用力或一对平衡力一对平衡力或一个力偶一对平衡力或一个力和一个力偶作用力与反作用力或一个力偶4、平面内一非平衡共点力系和一非平衡共点力偶系最后可能合成的情况是（）一合力偶一合力相平衡无法进一步合成5、工程中常见的组合变形是（）斜弯曲及拉压与弯曲的组合弯曲与扭转的组合拉压及弯曲与扭转的组合ABC6、关于断裂的强度理论是（）第一和第四第三和第四第一和第二7、下列结论中哪个是正确的？内力是应力的代数和应力是内力的平均值应力是内力的集度内力必大于应力8、关于屈服的强度理论是（）第一和第二第三和第四第一和第四第二和第三9、以下说法错误的是（）构件材料的极限应力由计算可得塑性材料以屈服极限为极限应力脆性材料以强度极限作为极限应力材料的破坏形式主要有2种10、一个应力状态有几个主平面（）两个最多不超过三个无限多个一般情况下有三个，特殊情况下有无限多个11、对于一个微分单元体，下列结论中错误的是（）正应力最大的面上剪应力必为零剪应力最大的面上正应力为零正应力最大的面与剪应力最大的面相交成45度正应力最大的面与正应力最小的面必相互垂直12、最大剪应力所在的截面和主平面成的角度是（）3060459013、对于等截面梁，以下结论错误的是（）最大正应力必出现在弯矩值最大的截面上最大剪应力必出现在剪力最大的截面上最大剪应力的方向与最大剪力的方向一致最大拉应力与最大压应力在数值上相等14、出现最大正应力的点上，剪应力为零出现最大剪应力的点上，正应力为零最大正应力的点和最大剪应力的点不一定在同一截面上梁上不可能出现这样的截面，即该截面上的最大正应力和最大剪应力均为零15、在梁的正应力公式σ＝My/Iz中，Iz为梁截面对于（）的惯性矩形心轴对称轴中性轴形心主对称轴16、下面说法正确的是挠度向下为正挠度向上为负转角以顺时针为正ABC17、提高梁的弯曲强度的措施有（）采用合理截面合理安排梁的受力情况采用变截面梁或等强度梁ABC18、矩形截面最大剪应力是平均剪应力的( )倍11.521.3319、梁的支座一般可简化为（）固定端固定铰支座可动铰支座ABC20、在无载荷的梁端下列说法错误的是（）Q大于0时M图斜率为正Q大于0时M图斜率为负Q等于0时M图斜率为0Q小于0时M图斜率为负21、一实心圆轴受扭，当其直径减少到原来的一半时，则圆轴的单位扭转角为原来的几倍？21622、关于矩形截面和圆截面杆扭转的区别以下正确的是（）变形后圆截面杆的横截面还是平面平面假设可以用于矩形截面杆扭转分析矩形截面杆变形后横截面还是平面平面假设对任何截面杆都适用23、脆性材料的破坏断口与轴线成的角度为（）30度45度60度90度24、以下说法错误的是（）扭转问题是个超静定问题扭转角沿轴长的变化率称为单位扭转角有些轴不仅考虑强度条件，还考虑刚度条件精密机械的轴的许用扭转角为1度每米25、研究纯剪切要从以下来考虑（）静力平衡变形几何关系物理关系ABC26、关于圆轴扭转的平面假设正确的是（）横截面变形后仍为平面且形状和大小不变相临两截面间的距离不变变形后半径还是为直线ABC27、不属于扭转研究范围的是（）汽车方向盘操纵杆船舶推进轴车床的光杆发动机活塞28、以下可以作为纯剪切来研究的是（）梁圆柱薄壁圆筒厚壁圆筒29、一圆截面直杆，两端承受拉力作用。

（ （ （1：[判断题]锡（Sn ）属于高熔点金属。

（）参考答案：错误2：[判断题]单晶就是指金属或合金中只有一个晶粒。

） 参考答案：正确3：[判断题]溶质原子造成固溶强化，使合金基体的塑性变差。

） 参考答案：正确4：[单选题]下面金属中刚度最高的为（ ）。

A ：FeB ：AlC ：CuD ：Mg参考答案：A5：[论述题]拉伸曲线参考答案：在拉伸试验中得出的拉伸力与伸长量的关系曲线。

6：[论述题]热稳定性参考答案：指金属材料在高温下的化学稳定性。

7：[论述题]化学稳定性参考答案：是金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。

8：[单选题]均匀形核过程的过冷度约为熔点的（ ）倍。

A ：2B ：0.2C ：0.02D ：0.002参考答案：B9：[判断题]材料的刚度可以用弹性模量来表示。

（ ） 参考答案：正确10：[判断题]洛氏硬度虽然方法简单，但是准确度不如布氏硬度。

） 参考答案：正确11：[判断题]再结晶的晶粒并不是原来的铸态晶粒。

（ ） 参考答案：正确12：[单选题]生产中通常不希望出现（ ）组织。

A ：表层细晶B ：树枝晶C ：等轴粗晶D ：柱状晶织参考答案：D13：[单选题]工程上所参考的材料强度主要是（ ）。

A ：屈服强度B ：抗拉强度C ：延伸率D ：断面收缩率参考答案：A14：[单选题]测试硬度的方法中压头最大的方法是（ ）A ：洛氏B ：维氏C ：布氏D ：肖氏参考答案：C15：[单选题]下面哪种金属的熔点最高？A ：FeB ：NiC ：WD ：Mo参考答案：C16：[单选题]一般情况下，铸锭有（ ）个晶区。

（A ：1B ：2C ：3D ：4参考答案：C17：[论述题]刚度参考答案：指材料抵抗弹性变形的能力，一般用弹性模量 E 表示。

18：[论述题]孪生参考答案：指在切应力作用下，晶体的一部分原子相对于另一部分原子沿某个晶面转动，使 未转动部分与转动部分的原子排列呈镜面对称。

2017西南大学结构力学考卷一、选择题（每题2分，共20分）A. 杆件结构B. 板壳结构C. 实体结构D. 线性结构A. 节点法B. 截面法C. 力法D. 位移法A. 材料均匀连续B. 小变形C. 线弹性D. 质点间无摩擦A. 两个力大小相等，方向相反B. 三个力共线C. 四个力共面D. 五个力共点A. 材料的强度B. 构造措施C. 支座类型D. 温度变化A. 支座反力与荷载成正比B. 内力与支座反力无关C. 位移与荷载不成正比D. 内力与荷载不成正比A. 刚体系B. 准体系C. 机动体系D. 稳定体系A. 建立基本体系B. 选取多余约束C. 求解方程D. 计算支座反力A. 自由振动B. 强迫振动C. 阻尼振动D. 稳定振动A. 极限荷载B. 破坏荷载C. 临界荷载D. 设计荷载二、填空题（每题2分，共20分）1. 结构力学的研究内容包括______、______、______。

2. 结构力学的基本假设有______、______、______。

3. 静定结构的内力计算方法有______、______、______。

4. 超静定结构的内力计算方法有______、______、______。

5. 影响结构稳定性的因素有______、______、______。

6. 几何不变体系的分类有______、______、______。

7. 力法求解超静定结构的步骤有______、______、______、______。

8. 结构动力学的分析内容包括______、______、______。

9. 临界荷载的概念是______。

10. 结构稳定分析的目的是______。

三、计算题（共60分）1.（20分）已知一平面刚架，如图所示，求各杆件的内力。

2.（20分）已知一平面桁架，如图所示，求各杆件的内力。

3.（20分）已知一平面框架，如图所示，求在荷载作用下，节点A的位移。

一、选择题答案1. D2. C3. D4. D5. A6. B7. C8. D9. D10. C二、填空题答案1. 杆件结构、板壳结构、实体结构2. 材料均匀连续、小变形、线弹性3. 节点法、截面法、力法4. 力法、位移法、矩阵位移法5. 材料的强度、构造措施、支座类型6. 刚体系、准体系、机动体系7. 建立基本体系、选取多余约束、求解方程、计算支座反力8. 自由振动、强迫振动、阻尼振动9. 使结构由稳定平衡转变为不稳定平衡的临界荷载10. 防止结构失稳破坏三、计算题答案（由于计算题涉及具体计算过程，此处仅提供最终结果）1. 各杆件内力分别为：杆1（20kN），杆2（30kN），杆3（10kN）2. 各杆件内力分别为：杆1（20kN），杆2（15kN），杆3（25kN）3. 节点A的位移为：向下2.5mm1. 结构力学基本概念：研究对象、基本假设、内力计算方法、几何不变体系、临界荷载。

高分子材料习题集By soloman xu一、名词解释1.共聚物：2.热塑性树脂：3.热固性树脂：4.塑料的老化：5.橡胶的硫化：6.橡胶的再生：7.玻璃化温度：8. 树脂的固化剂：9.纤维增强塑料（聚合物基纤维增强材料）：二、填空1.由单体聚合成聚合物的反应有加聚反应和反应两种类型。

2. 玻璃化温度是的最高使用温度。

3. 在塑料的各组成中，主要决定塑料性能和使用范围的成分是。

4.在塑料的各组成中，能提高塑料的硬度、耐热性，并能降低塑料成本的组分是。

5.在塑料组成中，增塑剂能使塑料的硬度和降低。

6. 在塑料的组成中，填料不仅能降低塑料的成本，扩大使用范围，而且还能提高塑料的。

7.在塑料的组成中，能延缓塑料老化的成分是。

8.在橡胶的组成中，硫化剂的作用是。

9. 既不溶于溶剂也不会熔融的高聚物属于型高聚物。

10. 既可溶于适当的溶剂，又会熔融的高聚物属于型高聚物。

11. 聚氯乙烯属于性树脂。

12. 环氧树脂属于性树脂。

13.体型树脂较线型树脂的硬度。

14.线型树脂较体型树脂的弹性和塑性。

15.高聚物的结晶度越高，则其强度越。

16.塑料的玻璃化温度较橡胶。

17.胶粘剂对被粘物体的浸润程度越高，则粘结力越。

18.热固性树脂属于型高分子。

19.通常热塑性树脂胶粘剂的粘结强度较热固性树脂胶粘剂。

20.玻璃纤维增强塑料的强度较纯塑料。

21. 塑料产品的最高使用温度为。

22. 玻璃化温度是橡胶产品的使用温度。

三、选择题1. 由一种单体经过加聚反应生成的聚合物称为。

A. 均聚物；B. 共聚物；C. 缩聚物；D.加聚物2.塑料在使用过程中出现变硬、变脆、失去弹性现象的原因是塑料中出现了。

A.分子的裂解；B.分子的交联；C.分子链的断裂；D.分子链中支链的减少。

3.塑料在使用过程中出现变软、发粘、失去刚性现象的原因是塑料中的分子出现了。

A.分子的交联；B.分子的裂解；C.分子链的增长；D.网状结构。

4.在下列塑料中，属于热固性塑料的是塑料。

工程力学（静力学与材料力学）习题解答第17章 复合材料的力学行为17－1 图示结构中，两种材料的弹性模量分别为E a 和E b ，且已知E a >E b ，二杆的横截面面积均为bh ，长度为l ，两轮之间的间距为a ，试求： 1．二杆横截面上的正应力；2．杆的总伸长量及复合弹性模量；3．各轮所受的力。

知识点：静不定问题，复合弹性模量 难度：很难 解答：解：1．P Nb Na F F F =+ （1） b a l l ∆=∆ （2） bhE lF l a Na a =∆ （3） bhE lF l b b Nb =∆ （4）将（3）、（4）代入（2），得bNba Na E F E F =（5）（1）、（5）联立解得P b a a Na F E E E F +=，P b a bNb F E E E F +=bh F E E E bh F P b a a Na a +==σ，bh F E E E bh F Pb a b Nb b +==σ2．由（3）式 bhE E lF bh E l F l )(b a P a Na a +==∆ 设复合弹性模量E c)2(c P bh E lF l =∆，由于a l l ∆=∆，比较两式得2ba c E E E +=3．由于F Na >F Nb ，所以，轮C 、轮G 脱离接触面，所以受力为零。

0)(=∑F k M ，022R Nb Na =--a F hF h F H∴ b a b a P R 2E E E E a h F F H +-=，ba ba P R R 2E E E E a h F F F H D +-==17－2 玻璃纤维/环氧树脂单层复合材料由2.5kg 纤维与5kg 树脂组成。

已知玻璃纤维的弹性模量E f =85GPa ，密度f ρ= 2500kg/m 3，环氧树脂的弹性模量E m = 5GPa ，密度m ρ= 1200kg/m 3。

试求垂直于纤维方向和平行于纤维方向的弹性模量E y 和E x 。

1． 有关晶面及晶向附图2.1所示。

2． 见附图2.2所示。

3． {100}＝(100)十(010)+(001)，共3个等价面。

{110}＝(110)十(101)+(101)+(011)+(011)+(110)，共6个等价面。

{111}＝(111)+(111)+(111)+(111)，共4个等价面。

)121()112()112()211()112()121()211()121()211()211()121()112(}112{+++++++++++=共12个等价面。

4． 单位晶胞的体积为V Cu ＝0.14 nm 3(或1.4×10-28m 3) 5． (1)0.088 nm ；(2)0.100 nm 。

6． Cu 原子的线密度为2.77×106个原子/mm 。

Fe 原子的线密度为3.50×106个原子/mm 。

7． 1.6l ×l013个原子/mm 2；1.14X1013个原子/mm 2；1.86×1013个原子/mm 2。

8． (1) 5.29×1028个矽原子/m 3； (2) 0.33。

9． 9. 0.4×10-18/个原子。

10． 1.06×1014倍。

11． (1) 这种看法不正确。

在位错环运动移出晶体后，滑移面上、下两部分晶体相对移动的距离是由其柏氏矢量决定的。

位错环的柏氏矢量为b ，故其相对滑移了一个b 的距离。

(2) A'B'为右螺型位错，C'D'为左螺型位错；B'C'为正刃型位错，D'A'为负刃型位错。

位错运动移出晶体后滑移方向及滑移量如附图2.3所示。

12． (1)应沿滑移面上、下两部分晶体施加一切应力τ0，的方向应与de 位错线平行。

(2)在上述切应力作用下，位错线de 将向左(或右)移动，即沿着与位错线de 垂直的方向(且在滑移面上)移动。

单项选择题1、为了消除______石灰的危害，应提前洗灰，使灰浆在灰坑中_______两周以上。

( ) .过火，碳化.欠火，水化.过火，陈伏.欠火，陈伏2、以下水泥熟料矿物中早期强度及后期强度都比较高的是________。

( ). F. C3S. C3A. C4AF. C2S3、混凝土用水的质量要求是不影响混凝土的凝结和_____，无损于混凝土的强度和____ 。

( ).水化，安定性.硬化，和易性.硬化，耐久性.水化，变形4、材料的比强度是______。

( ).材料强度与其表观密度之比.材料强度与其体积之比.两材料的强度比.材料强度与其质量之比5、烧结普通砖的强度等级是按______ 来评定的。

（）.大面及条面抗压强度.抗压强度平均值及单块最小值.抗压强度平均值及抗压强度标准值.抗压强度及抗折荷载6、地上水塔工程宜选用____ 。

（）. A. 粉煤灰水泥.普通水泥.火山灰水泥.矿渣水泥7、已知混凝土的砂石比为0.54，则砂率为（）。

. 0.30. 1.86. 0.35. 0.548、冬季混凝土施工时宜优先考虑的外加剂为_____ 。

（）。

.速凝剂.防冻剂.早强剂.缓凝剂9、下列碳素结构钢中含碳量最高的是( ). Q255. Q235-AF. Q275. Q21510、用于吸水基底的砂浆强度,主要决定于______ 。

（）.石灰膏用量.水泥强度和水灰比.水泥用量和水泥强度.砂的强度11、欲增大混凝土拌合物的流动性，下列措施中最有效的为（）. D. 加水泥浆（W/C不变）.加减水剂.适当加大砂率.加大水泥用量12、热轧钢筋级别提高，则其（）。

.屈服点、抗拉强度提高，伸长率提高.屈服点、抗拉强度提高，伸长率下降.屈服点、抗拉强度下降，伸长率下降.屈服点、抗拉强度下降，伸长率提高13、钢材的化学组成的主要成分：_______.铜.铁。

复合材料试题B卷及答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2014学年度第一学期课程考试《复合材料》本科试卷（B卷）注意事项：1. 本试卷共六大题，满分100分，考试时间90分钟，闭卷；2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚；3. 所有答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效；4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。

题号一二三四五六七总分评分人得分一、选择题(30分，每题2分)【得分：】题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案1.复合材料中的“碳钢”是（）A、玻璃纤维增强Al基复合材料。

B、玻璃纤维增强塑料。

C、碳纤维增强塑料。

D、氧化铝纤维增强塑料。

2.材料的比模量和比强度越高（）A、制作同一零件时自重越小、刚度越大。

B、制作同一零件时自重越大、刚度越大。

C、制作同一零件时自重越小、刚度越小。

D、制作同一零件时自重越大、刚度越小。

3.在体积含量相同情况下，纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料（）A、前者成本低B、前者的拉伸强度好C、前者原料来源广泛D、前者加工更容易4、Kevlar纤维（）A、由干喷湿纺法制成。

B、轴向强度较径向强度低。

C、强度性能可保持到1000℃以上。

D、由化学沉积方法制成。

5、碳纤维（）A、由化学沉积方法制成。

B、轴向强度较径向强度低。

C、强度性能可保持到3000℃以上。

D、由先纺丝后碳化工艺制成。

6、聚丙烯增强塑料的使用温度一般在：（）A、120℃以下B、180℃以下C、250℃以下D、250℃以上7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响，原因之一是（）A、环氧树脂吸湿变脆。

B、水起增塑剂作用，降低树脂玻璃化温度。

C、环氧树脂发生交联反应。

D、环氧树脂发生水解反应。

8、玻璃纤维（）A、由SiO2玻璃制成。

1．有关晶面及晶向附图2.1所示;2．见附图2.2所示;3．{100}＝100十010+001,共3个等价面;{110}＝110十101+101+011+011+110,共6个等价面;{111}＝111+111+111+111,共4个等价面;)121()112()112()211()112()121()211()121()211()211()121()112(}112{+++++++++++=共12个等价面;4． 单位晶胞的体积为V Cu ＝0.14 nm 3或1.4×10-28m 35． 10.088 nm ；20.100 nm;6． Cu 原子的线密度为2.77×106个原子/mm;Fe 原子的线密度为3.50×106个原子/mm;7． 1.6l ×l013个原子/mm 2；1.14X1013个原子/mm 2；1.86×1013个原子/mm 2;8． 1 5.29×1028个矽原子/m 3； 2 0.33;9． 9. 0.4×10-18/个原子;10． 1.06×1014倍;11． 1 这种看法不正确;在位错环运动移出晶体后,滑移面上、下两部分晶体相对移动的距离是由其柏氏矢量决定的;位错环的柏氏矢量为b ,故其相对滑移了一个b 的距离;2 A'B'为右螺型位错,C'D'为左螺型位错；B'C'为正刃型位错,D'A'为负刃型位错;位错运动移出晶体后滑移方向及滑移量如附图2.3所示;12．1应沿滑移面上、下两部分晶体施加一切应力τ,的方向应与de位错线平行;2在上述切应力作用下,位错线de将向左或右移动,即沿着与位错线de垂直的方向且在滑移面上移动;在位错线沿滑移面旋转360°后,在晶体表面沿柏氏矢量方向产生宽度为一个b的台阶;13．1]101[2ab=,其大小为ab22||=,其方向见附图2.4所示;2 位错线方向及指数如附图2.4所示;14． 1 能;几何条件：∑b前＝∑b后＝]111[3a；能量条件：∑b前2＝232a>∑b后2＝2 31a2 不能;能量条件：∑b前2＝∑b后2,两边能量相等;3 不能;几何条件：∑b 前＝a/b557,∑b 后＝a/b11¯1,不能满足;4 不能;能量条件：∑b 前2＝a 2 < ∑b 后2＝223a ,即反应后能量升高; 15． 1 能够进行;因为既满足几何条件：∑b 前＝∑b 后＝]111[3a,又满足能量条件：∑b 前2＝232a >∑b 后2＝231a 2 b 合＝]111[3a；该位错为弗兰克不全位错;16． 1假设晶体中位错线互相缠结、互相钉扎,则可能存在的位错源数目111010~10==ln ρ个／Cm 3;2 τNi ＝1.95×107 Pa;17． 当θ＝1°,D ＝14 nm ；θ＝10°,D ＝1.4 nm 时,即位错之间仅有5～6个原子间距,此时位错密度太大,说明当θ角较大时,该模型已不适用;18． 畸变能是原来的0.75倍 说明形成亚晶界后,位错能量降低;19． 设小角度晶界的结构由刃型位错排列而成,位错间距为D;晶界的能量γ由位错的能量E 构成,设l 为位错线的长度,由附图2.5可知,D EDl El ==γ由位错的能量计算可知,中心E r R Gb E +-=02ln )1(4νπ取R ＝D 超过D 的地方,应力场相互抵消,r 0＝b 和θ＝b/D 代入上式可得：)ln (1ln )1(4 ]ln )1(4[02θθγθθυπθυπθγ-=+-=+-A b E b G E b D Gb b 中心中心＝式中GbE Gb中心，＝)1(4A )1(40υπυπγ-=-20．1晶体点阵也称晶体结构,是指原子的具体排列；而空间点阵则是忽略了原子的体积,而把它们抽象为纯几何点;2 密排六方结构;3 原子半径发生收缩;这是因为原子要尽量保持自己所占的体积不变或少变原子所占体积V A＝原子的体积4/3πr3+间隙体积,当晶体结构的配位数减小时,即发生间隙体积的增加,若要维持上述方程的平衡,则原子半径必然发生收缩;4 不能;因为位错环是通过环内晶体发生滑移、环外晶体不滑移才能形成;5 外力在滑移面的滑移方向上的分切应力;6 始终是柏氏矢量方向;7 位错的交割;8 共格界面;9 否,扭转晶界就由交叉的同号螺型位错构成;1．其比较如附表2.1所示;附表2.1 间隙固溶体与间隙化合物的比较2．有序固熔体,其中各组元原子分别占据各自的布拉菲点阵——称为分点阵,整个固熔体就是由各组元的分点阵组成的复杂点阵,也叫超点阵或超结构;这种排列和原子之间的结合能键有关;结合能愈大,原子愈不容易结合;如果异类原子间结合能小于同类原子间结合能,即E AB < E AA十E BB/2,则熔质原子呈部分有序或完全有序排列;有序化的推动力是混合能参量εm＝εAB－1/2E AA+E BBεm < 0,而有序化的阻力则是组态熵；升温使后者对于自由能的贡献-TS增加,达到某个临界温度以后,则紊乱无序的固熔体更为稳定,有序固熔体消失,而变成无序固熔体;3．在原子尺寸因素相近的情况下,上述元素在Ag中的固熔度摩尔分数受原子价因素的影响,即价电子浓度e/a是决定固熔度摩尔分数的一个重要因素;它们的原子价分别为2,3,4,5价,Ag为1价,相应的极限固熔度时的电子浓度可用公式c＝Z A1一x B＋Z B x B计算;式中,Z A,Z B分别为A,B组元的价电子数；x B为B组元的摩尔分数;上述元素在固溶度摩尔分数极限时的电子浓度分别为1.43,1.42,1.39,1.31; 4．Α-Fe为体心立方点阵,致密度虽然较小,但是它的间隙数目多且分散,因而间隙半径很小：r四=0.291,R＝0.0361nm；r八＝0.154,R＝0.0191nm;H,N,C,B等元素熔人;α-Fe中形成间隙固熔体,由于尺寸因素相差很大,所以固熔度摩尔分数都很小;例如N在α-Fe中的固熔度摩尔分数在590℃时达到最大值,约为W N＝0.1/l0-2,在室温时降至W N＝0.001/l0-2；C在α-Fe中的固溶度摩尔分数在727℃时达最大值,仅为W C＝0.02l8/10-2,在室温时降至W C＝0.006/10-2;所以,可以认为碳原子在室温几乎不熔于α-Fe中,微量碳原子仅偏聚在位错等晶体缺陷附近;假若碳原子熔入;α-Fe中时,它的位置多在α-Fe的八面体间隙中心,因为;α-Fe中的八面体间隙是不对称的,形为扁八面体,100方向上间隙半径r＝0.154R,而在110方向上,r＝0.633R,当碳原子熔入时只引起一个方向上的点阵畸变;硼原子较大,熔人间隙更为困难,有时部分硼原子以置换方式熔人;氢在α-Fe中的固熔度摩尔分数也很小,且随温度下降时迅速降低;以上元素在γ-Fe;中的固熔度摩尔分数较大一些;这是因为γ-Fe具有面心立方点阵,原子堆积致密,间隙数目少,故间隙半径较大：r A＝0.414,R＝0.0522nm；r四＝0.225,R＝0.0284 nm;故上述原子熔入时均处在八面体间隙的中心;如碳在γ-Fe中最大固熔度质量分数为W C＝2.1l/10-2；氮在γ-Fe 中的最大固熔度质量分数约为W N＝2.8/10-2;5． 密度ρ＝5.97 g ／cm 3;6． 两离子的中心距离为0.234 nm;7． 碳原子占据10.2％的八面体间隙位置；氮原子占据12.5％的八面体间隙位置;8． 这是因为形成固熔体时,熔质原子的熔入会使熔剂结构产生点阵畸变,从而使体系能量升高;熔质与熔剂原子尺寸相差越大,点阵畸变的程度也越大,则畸变能越高,结构的稳定性越低,熔解度越小;一般来说,间隙固熔体中熔质原子引起的点阵畸变较大,故不能无限互溶,只能有限熔解;9． 9 10.278 nm ；20.393 nm30.482 nm ；40.622 nm ；50.393 nm;10． 1WLi+＝16/10-2,WMg2+＝24/1020,WF-＝44/10-2,WO2—＝16/10-22该固熔体的密度ρ＝2.9 g ／cm3;11． 故理论强度介于44.0~64.0EE 之间,即4900～7000 MPa 12． 模子的尺寸l ＝15.0 mm;13．1:6:37.1:2.10:2.5994.156.27:00797.13.10:011.121.62::≈==O H C故可能是丙酮;14．画出丁醇C4H9OH的4种可能的异构体如下：15．1单体质量为12X2+1X2+35.5X2＝97 g／mol；2聚合度为 n＝60000/97＝620;16．1均方根据长度4.65 nm；2分子质量m＝7125 g;17．理论上的最大应变为3380％;18．单体的摩尔分数为:X苯烯＝20/10-2,X丁二烯＝40/10-2,X丙烯晴＝40/10-219．1和2如下：3每摩尔的水0.6X1024形成时,需要消去0.6X1024的C—O及N—H键,同时形成0．6X1024的C—N及H—O键;净能量变化为-15 kJ／mol;20．硅酸盐结构的基本特点：1硅酸盐的基本结构单元是Si04四面体,硅原子位于氧原子四面体的间隙中;硅—氧之间的结合键不仅是纯离子键,还有相当的共价键成分;2每一个氧最多只能被两个Si04四面体所共有;四面体可以是互相孤立地在结构中存在,也可以通过共顶点互相连接;3Si044Si—O--Si的结合键形成一折线;硅酸盐分成下列几类：1含有有限硅氧团的硅酸盐；2链状硅酸盐；3层状硅酸盐；4骨架状硅酸盐;21．因为大多数陶瓷主要由晶相和玻璃相组成,这两种相的热膨胀系数相差较大,由高温很快冷却时,每种相的收缩不同,所造成的内应力足以使陶瓷器件开裂或破碎;22． 陶瓷材料中主要的结合键是离子键及共价键;由于离子键及共价键很强,故陶瓷的抗压强度很高,硬度极高;因为原子以离子键和共价键结合时,外层电子处于稳定的结构状态,不能自由运动,故陶瓷材料的熔点很高,抗氧化性好,耐高温,化学稳定性高;1． 分析结晶相变时系统自由能的变化可知,结晶的热力学条件为∆G<0；由单位体积自由能的变化Tm TLm G B ∆-=∆可知,只有∆T>0,才有∆GB<0;即只有过冷,才能使∆G<0;动力学条件为液—固界面前沿液体的温度T<Tm 熔点,即存在动态过冷; 由临界晶核形成功A ＝1/3σS 可知,当形成一个临界晶核时,还有1／3的表面能必须由液体中的能量起伏来提供;液体中存在的结构起伏,是结晶时产生晶核的基础;因此,结构起伏是结晶过程必须具备的结构条件;2． 凝固驱动力∆G ＝一3253.5 J ／mol;3． 1r k ＝9.03X10-10 m ； 2n=261个;4． 所谓界面的平衡结构,是指在界面能最小的条件下,界面处于最稳定状态;其问题实质是分析当界面粗糙化时,界面自由能的相对变化;为此,作如下假定： 1 液、固相的平衡处于恒温条件下；2 液、固相在界面附近结构相同；3 只考虑组态熵,忽略振动嫡;设N 为液、固界面上总原子位置数,固相原子位置数为n,其占据分数为x ＝n/N ；界面上空位分数为1一x,空位数为N1一x;形成空位引起内能和结构熵的变化,相应引起表面吉布斯自由能的变化为S T u S T S P u S T H Gs ∆-∆≈∆-∆+∆=∆-∆=∆)(形成N1一x 个空位所增加的内能由其所断开的固态键数和一对原子的键能的乘积决定;内能的变化为)1(x x L N u m -=∆ξ式中ξ与晶体结构有关,称为晶体学因子;其次,求熵变;由熵变的定义式,则有)]!1([)!(!ln )]!([)!(!ln x N Nx N k Nx N Nx N k S -=-=∆按striling 近似式展开,当N 很大时,得∆S ＝一kN xlnx+1一xIn1一x最后,计算液—固界面上自由能总的变化,即)]1ln()1(ln [)1(x x x x N kT x x L N S T u Gs m m m --++-=∆-∆=∆ξ 所以：)1ln()1(ln )1(x x x x x x kTm L NkT Gs m m --++-=∆ξ 令：m mkT L ξα= 所以：)1ln()1(ln )1(x x x x x x NkT Gs m --++-=∆α5． 在铸锭组织中,一般有三层晶区：1最外层细晶区;其形成是由于模壁的温度较低,液体的过冷度交大,因此形核率较高;2中间为柱状晶区;其形成是由于模壁的温度升高,晶核的成长速率大于晶核的形核率,且沿垂直于模壁风向的散热较为有利;在细晶区中取向有利的晶粒优先生长为柱状晶粒;3中心为等轴晶区;其形成是由于模壁温度进一步升高,液体过冷度进一步降低,剩余液体的散热方向性已不明显,处于均匀冷却状态；同时,未熔杂质、破断枝晶等易集中于剩余液体中,这些都促使了等轴晶的形成;应该指出,铸锭的组织并不是都具有3层晶区;由于凝固条件的不同,也会形成在铸锭中只有某一种晶区,或只有某两种晶区;6． 固态金属熔化时不一定出现过热;如熔化时,液相若与汽相接触,当有少量液体金属在固相表面形成时,就会很快复盖在整个表面因为液体金属总是润湿同一种固体金属,由附图2.6表面张力平衡可知SV SL LV r r r =+θcos ,而实验指出SV SL LV r r r <+,说明在熔化时,自由能的变化aG 表面<o,即不存在表面能障碍,也就不必过热;实际金属多属于这种情况;如果固体金属熔化时液相不与汽相接触,则有可能使固体金属过热,然而,这在实际上是难以做到的;7．LDPE的自由空间为gcmgcmgcm/097.001.1192.01333=-；HDPE的自由空间为gcmgcmgcm/052.001.1196.01333=-8．金属玻璃是通过超快速冷却的方法,抑制液—固结晶过程,获得性能异常的非晶态结构;玻璃是过冷的液体;这种液体的黏度大,原子迁移性小,因而难于结晶,如高分子材料硅酸盐、塑料等在一般的冷却条件下,便可获得玻璃态;金属则不然;由于液态金属的黏度低,冷到液相线以下便迅速结晶,因而需要很大的冷却速度估计>1010℃／s才能获得玻璃态;为了在较低的冷速下获得金属玻璃,就应增加液态的稳定性,使其能在较宽的温度范围存在;实验证明,当液相线很陡从而有较低共晶温度时,就能增加液态的稳定性,故选用这样的二元系如Fe—B,Fe—C,h—P,Fe—Si等;为了改善性能,可以加入一些其他元素如Ni,Mo,Cr,Co等;这类金属玻璃可以在10’一10‘℃／s的冷速下获得;9．实际结晶温度与理论结晶温度之间的温度差,称为过冷度∆T＝Tm一Tn;它是相变热力学条件所要求的,只有AT>0时,才能造成固相的自由能低于液相自由能的条件,液、固相间的自由能差便是结晶的驱动力;过冷液体中,能够形成等于临界晶核半径的晶胚时的过冷度,称为临界过冷度∆T;显然,当实际过冷度∆T<∆T时,过冷液体中最大的晶胚尺寸也小于临界晶核半径,故难于成核；只有当∆T>∆T时,才能均匀形核;所以,临界过冷度是形核时所要求的;晶核长大时,要求液—固界面前沿液体中有一定的过冷,才能满足dN／dtF >dN／dtM,这种过冷称为动态过冷度∆Tk＝Tm一Ti,它是晶体长大的必要条件;10．纯金属生长形态是指晶体宏观长大时界面的形貌;界面形貌取决于界面前沿液体中的温度分布;1平面状长大：当液体具有正温度梯度时,晶体以平直界面方式推移长大;此时,界面上任何偶然的、小的凸起伸入液体时,都会使其过冷度减小,长大速率降低或停止长大,而被周围部分赶上,因而能保持平直界面的推移;长大中晶体沿平行温度梯度的方向生长,或沿散热的反方向生长,而其他方向的生长则受到抑制;2树枝状长大：当液体具有负温度梯度时,在界面上若形成偶然的凸起伸入前沿液体时,由于前方液体有更大的过冷度,有利于晶体长大和凝固潜热的散失,从而形成枝晶的一次轴;一个枝晶的形成,其潜热使邻近液体温度升高,过冷度降低,因此,类似的枝晶只在相邻一定间距的界面上形成,相互平行分布;在一次枝晶处的温度比枝晶间温度要高,如附图2．7a 中所示的AA 断面上丁A>丁n,这种负温度梯度使一次轴上又长出二次轴分枝,如附图2.7b 所示;同样,还会产生多次分枝;枝晶生长的最后阶段,由于凝固潜热放出,使枝晶周围的液体温度升高至熔点以上,液体中出现正温度梯度,此时晶体长大依靠平界面方式推进,直至枝晶间隙全部被填满为止;11． 根据自由能与晶胚半径的变化关系,可以知道半径r<r k 的晶胚不能成核；r>r k 的晶胚才有可能成核；而r ＝r k 的晶胚既可能消失,也可能稳定长大;因此,半径为“的晶胚称为临界晶核;其物理意义是,过冷液体中涌现出来的短程有序的原子团,当其尺寸r ≥r k 时,这样的原子团便可成为晶核而长大;临界晶核半径r k ,其大小与过冷度有关,则有T L T r m m k ∆=12σ12． 晶体长大机制是指晶体微观长大方式,它与液—固界面结构有关;具有粗糙界面的物质,因界面上约有50％的原子位置空着,这些空位都可接受原子,故液体原子可以单个进入空位,与晶体相连接,界面沿其法线方向垂直推移,呈连续式长大;具有光滑界面的晶体长大,不是单个原子的附着,而是以均匀形核的方式,在晶体学小平面界面上形成一个原子层厚的二维晶核与原界面间形成台阶,单个原子可以在台阶上填充,使二维晶核侧向长大,在该层填满后,则在新的界面上形成新的二维晶核,继续填满,如此反复进行;若晶体的光滑界面存在有螺型位错的露头,则该界面成为螺旋面,并形成永不消失的台阶,原子附着到台阶上使晶体长大;13．形成单晶体的基本条件是使液体金属结晶时只产生一个核心或只有一个核心能够长大并长大成单晶体;14．1……在冷却曲线上出现的实际结晶温度与熔点之差……液-固界面前沿液态中的温度与熔点之差;2……使体系自由能减小……3在过冷液体中,液态金属中出现的……4在一定过冷度>厶了’下……5……就是体系自由能的减少能够补偿2／3表面自由能……6……不能成核,即便是有足够的能量起伏提供,还是不能成核;7测定某纯金属均匀形核时的有效过冷度……8……那么总的形核率N＝N2;9……则结晶后就可以形成数万颗晶粒;10……非均匀形核的形核功最小;11……则只要在工艺上采取对厚处加快冷却如加冷铁就可以满足;12……因为前者是以外加质点为基底,形核功小……13……主要寻找那些熔点高,且……14……若液—固界面呈粗糙型,则其液相原子……15只有在负温度梯度条件下,常用纯金属……16……结晶终了时的组织形态不同,前者呈树枝晶枝间是水,后者呈一个个块状晶粒;17……生长过程,但可以通．过实验方法,如把正在结晶的金属剩余液体倒掉,或者整体淬火等进行观察,所以关于树枝状生长形态不是一种推理; 18……其生长形态不会发生改变;19……其界面是粗糙型的;20……平直的称为粗糙界面结构……锯齿形的称为平滑界面结构;21……因还与液—固界面的结构有关,即与该金属的熔化熵有关; 22……增加,但因金属的过冷能力小,故不会超过某一极大值…… 23……动态过冷度比形核所需要的临界过冷度小;1. w Mg =0.0456;2. 1744.010=-=K K Rm GD w Cu C ;3. 设纯溶剂组元A 的熔点为T A ,液相线与固相线近似为直线,则离界面距离x 处液相线温度T L 为：)1(exp 110⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-++-=-=x D R K K Mw T mC T T Cu C A L A L 但在x 处液相的实际温度T 如附图2.8所示,应为：)2(0Gx Kw m T T Cu C A +-=因为溶质分布而产生的成分过冷为： )3(exp 1100Gx K w m x D R K K mw T T T Cu C Cu C L -+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--+-=-=∆ 令0=∂∆∂x T ,得：)4()1(ln 0exp 1)(00⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛---GDK R K mw D R x G x D R D R K K mw Cu C Cu C将4代入3得： ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=∆GK R K mw R GD K K mw T Cu C Cu C )1(ln 1)1(00max4. C 1合金成分为w Mg ＝0.873,w Ni ＝0.127；C 2合金成分为w Mg ＝0.66,w Ni ＝0.3685. 1高温区水平线为包晶线,包晶反应：Lj+δk→αn中温区水平线为共晶线,共晶反应：Ld′→αg+βh2各区域组织组成物如图4—30中所示;3I 合金的冷却曲线和结晶过程如附图2.9所示;1～2,均匀的液相L;2～3匀晶转变,L→δ不断结晶出δ相;3～3′,发生包品反应L+δ→α;3′～4,剩余液相继续结晶为α;4,凝固完成,全部为α;4～5,为单一α相,无变化;5～6,发生脱溶转变α→βII;室温下的组织为α+βII;II 合金的冷却曲线和结晶过程如附图2.10所示;1～2,均匀的液相L;2～3,结晶出α初,随温度下降α相不断析出,液相不断减少;3～3′,剩余液相发生共晶转变L→α+β;3′～4,α→βII ,β→αII ,室温下的组织为;α初+α+β共+βII4室温时,合金I 、II 组织组成物的相对量可由杠杆定律求得;合金I ： %100%100⨯=⨯=eb cb W eb ec W II βα合金II ： %100W 100%100)(⨯''⨯'=⨯'⨯''=+g d i d be g b gd ig W gd i d W II ββαα％＝共9． 此说法不正确;固体中的宏观扩散流不是单个原子定向跳动的结果,扩散激活能也不是单个原子迁：移时每一次跳动需越过的能垒,固体中原子的跳动具有随机性质,扩散流是固体中扩散物质质点如原子,离子随机跳动的统计结果的宏观体现,当晶体中的扩散以空位机制进行时,晶体中任何一个原子在两个平衡位置之间发生跳动必须同时满足两个条件： 2 该原子具有的能量必须高于某一临界值∆G f ,即原子跳动激活能,以克服阻碍跳动的阻力；3 该原子相邻平衡位置上存在空位;根据统计热力学理论,在给定温度T 下,晶体中任一原子的能量高于∆G f 的几率P f ,即晶体中能量高于∆G f 的原子所占原子百分数为)ex p(kT G P ff ∆-=而晶体中的平衡空位浓度Cv,即任一原子平衡位置出现空位的几率Pv,为)exp(kT G P v v ∆-=显然,某一瞬间晶体中原子发生一次跳动的几率为)ex p()ex p(RT Q kT G G P P P vf v f -=∆+∆-=⋅=P 也等于该瞬间发生跳动原子所占的原子百分数;其中Q ＝∆G f ＋∆G v ,就是空位扩散机制的扩散激活能;11． 因α-Fe 中的最大碳熔解度质量分数只有0.0218％,对于含碳质量分数大于0.0218％的钢铁在渗碳时零件中的碳浓度梯度为零,渗碳无法进行,即使是纯铁,在α相区渗碳时铁中浓度梯度很小,在表也不能获得高含碳层；另外,由于温度低,扩散系数也很小,渗碳过程极慢,没有实际意义;γ-Fe中的碳固溶度高,渗碳时在表层可获得较高的碳浓度梯度使渗碳顺利进行;12．原因是;α-Fe中的扩散系数较γ-Fe中的扩散系数高;13．转折点向低温方向移动;14．三元系扩散层内不可能存在三相共存区,但可以存在两相共存区;原因如下：三元系中若出现三相平衡共存,其二相中成分一定且不同相中同一组分的化学位相等,化学位梯度为零,扩散不可能发生;三元系在两相共存时,由于自由度数为2,在温度一定时,其组成相的成分可以发生变化,使两相中相同组元的原子化学位平衡受到破坏,引起扩散;15． 1 固体中即使不存在宏观扩散流,但由于原子热振动的迁移跳跃,扩散仍然存在;纯物质中的自扩散即是一个典型例证;2原子每次跳动方向是随机的;只有当系统处于热平衡状态,原子在任一跳动方向上的跳动几率才是相等的;此时虽存在原子的迁移即扩散,但没有宏观扩散流;如果系统处于非平衡状态,系统中必然存在热力学势的梯度具体可表示为浓度梯度、化学位梯度、应变能梯度等;原子在热力学势减少的方向上的跳动几率将大于在热力学势增大方向上的跳动几率;于是就出现了宏观扩散流;3晶界上原子排列混乱,与非晶体相类似,其原子堆积密集程度远不及晶粒内部,因而对原子的约束能力较弱,晶界原子的能量及振动频率ν明显高于晶内原子;所以晶界处原子具有更高的迁移能力;晶界扩散系数也罢明显鬲于晶内扩散系数;4事实上这种情况不可能出现;间隙固熔体的熔质原子固熔度十分有限;即使是达到过饱合状态,溶质原子数目要比晶体中的间隙总数要小几个数量级,因此,在间隙原子周围的间隙位置可看成都是空的;即对于给定晶体结构,z为一个常数;5虽然体心立方晶体的配位数小,但其属于非密堆结构;与密堆结构的面心立方晶体相比较,公式中的相关系数f值相差不大0.72和0.78,但原子间距大,原子因约束力小而振动频率ν高,其作用远大于配位数的影响;而且原子迁移所要克服的阻力也小,具体表现为扩散激活能低,扩散常数较大,实际情况是在同一温度下α-Fe有更高的自扩散系数,而且熔质原子在;α-Fe中的扩散系数要比γ-Fe高;1．1临界分切应力n及取向因子数据如附表2.3所示;以上数据表明,实验结果符合临界分切应力定律τk ＝σm;2屈服应力σs与取向因子,m之间的关系如附图2.17所示;6．单滑移是指只有一个滑移系进行滑移;滑移线呈一系列彼此平行的直线;这是因为单滑移仅有一组多滑移是指有两组或两组以上的不同滑移系同时或交替地进行滑移;它们的滑移线或者平行,或者相交成一定角度;这是因为一定的晶体结构中具有一定的滑移系,而这些滑移系的滑移面之间及滑移方向之间都交滑移是指两个或两个以上的滑移面沿共同的滑移方向同时或交替地滑移;它们的滑移线通常为折线或波纹状;只是螺位错在不同的滑移面上反复“扩展”的结果;10．滑移带一般不穿越晶界;如果没有多滑移时,以平行直线和波纹线出现,如附图2.19a,它可以通过抛光而去除;机械孪晶也在晶粒内,因为它在滑移难以进行时发生,而当孪生使晶体转动后,又可使晶体滑移;所以一般孪晶区域不大,如附图2．19b所示;孪晶与基体位向不同,不能通过抛光去除;退火孪晶以大条块形态分布于晶内,孪晶界面平直,一般在金相磨面上分布比较均匀,如附图2;19c所示,且不能通过抛光去除;11．低碳钢的屈服现象可用位错理论说明;由于低碳钢是以铁素体为基的合金,铁素体中的碳氮原子与位错交互作用,总是趋于聚集在位错线受拉应力的部位以降低体系的畸变能,形成柯氏气团对位错起“钉扎”作用,致使σs升高;而位错一旦挣脱气团的钉扎,便可在较小的应力下继续运动,这时拉伸曲线上又会出现下屈服点;已经屈服的试样,卸载后立即重新加载拉伸时,由于位错已脱出气团的钉扎,故不出现屈服点;但若卸载后,放置较长时间或稍经加热后,再进行拉伸时,由于熔质原子已通过热扩散又重新聚集到位错线周围形成气团,故屈服现象又会重新出现;吕德斯带会使低碳薄钢板在冲压成型时使工件表面粗糙不平;其解决办法,可根据应变时效原理,将钢板在冲压之前先进行一道微量冷轧如1％～2％的压下量工序,使屈服点消除,随后进行冲压成型,也可向钢中加入少量Ti,A1及C,N等形成化合物,以消除屈服点;12．材料经冷加工后,除使紊乱取向的多晶材料变成有择优取向的材料外,还使材料中的不熔杂质、第二相和各种缺陷发生变形;由于晶粒、杂质、第二相、缺陷等都沿着金属的主变形方向被拉长成纤维状,故称为纤维组织;一般来说,纤维组织使金属纵向纤维方向强度高于横向强度;这是因为在横断面上杂质、第二相、缺陷等脆性、低强度“组元”的截面面积小,而在纵断面上截面面积大;当零件承受较大载荷或承受冲击和交变载荷时,这种各向异性就可能引起很大的危险;。

1、加聚反应是具有两个或两个以上反应官能团的低分子化合物相互作用而生成大分子的过程。 1. A.√ 2. B.× 2、固相反应是固体参与直接化学反应并起化学变化，同时至少在固体内部或外部的一个过程中起控制作用的反1. A.√ 2. B.× 3、嵌段共聚物是指将两种或两种以上性质不同的聚合物链段连在一起制备而成的一种特殊聚合物，它可以将多能比较优越的功能聚合物材料。 1. A.√ 2. B.× 4、物理吸附是可逆的，具有低吸附热。 1. A.√ 2. B.× 5、使用后不能再充电复原而丢弃的电池，称为一次电池。 1. A.√ 2. B.× 6、 金属的冶炼过程就是矿石的氧化过程。 1. A.√ 2. B.× 7、通用塑料指产量大，成本低和应用广泛的一类塑料。 1. A.√ 2. B.× 8、各种物质的水化热差异很大，它与物质的本性以及结合的水分子数目有关。 1. A.√ 2. B.× 9、硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素结合而成的化合物的总称。 1. A.√ 2. B.× 10、缩聚反应是具有两个或两个以上反应官能团的低分子化合物相互作用而生成大分子的过程。 1. A.√ 2. B.× 11、化学吸附大多缺乏可逆性，即呈现很大的滞后现象，并具有较高的吸附热。 1. A.√ 2. B.× 12、是指聚合物在加工、贮存及使用过程中，其物理化学性能及力学性能发生不可逆坏变的现象。 1. A.√ 2. B.× 13、液相和气相间的分配比随成分不同而不同，利用这一特性，可以去除杂质完成精炼，称之为挥发精炼。 1. A.√ 2. B.× 14、液相和气相间的分配比随成分不同而不同，利用这一特性，可以去除杂质完成精炼，称之为区域精炼。 1. A.√ 2. B.× 15、使用后不能再充电复原而丢弃的电池，称为二次电池。

1第1章第1讲考点一 物质的量 摩尔质量题组一 有关分子(或特定组合)中微粒数的计算 1．答案 ①>⑥>⑤>③>②>④ 2．(1)答案 1.2 <解析 n (SO 2－4)＝3n [Al 2(SO 4)3]＝3×0.4 mol ＝1.2mol ，0.4 mol Al 2(SO 4)3中含有0.8 mol Al 3＋，由于在溶液中Al 3＋水解，故Al 3＋的物质的量小于0.8 mol 。

(2答案 小于 小于题组二 通过n ＝m M ＝NN A ，突破质量与微粒数目之间的换算 3．答案 C解析 ③中摩尔质量的单位错误；由于该氯原子的质量是a g ，故a g 该氯原子所含的电子数为17，④错。

4．答案 0.33N A 0.26解析 晶体的摩尔质量约为122 g·mol －1，n ＝12.2 g122 g·mol －1＝0.1 mol ，故氧原子数目＝0.1×(2＋1.3)N A ＝0.33N A ，n (H)＝0.1 mol ×1.3×2＝0.26 mol 。

考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律 深度思考 2．答案 ③解析 ①、②中，1摩尔水或水蒸气的质量都为m水N A ；③中，水蒸气分子间间距比分子直径大的多，仅由题给条件不能确定1摩尔水蒸气的体积。

题组一 有关“n ＝V V m ＝m M ＝NN A ”的应用1．答案 D解析 解法一 公式法：a g 双原子分子的物质的量＝pN A mol ，双原子分子的摩尔质量＝a g pN Amol ＝aN A pg·mol －1， 所以b g 气体在标准状况下的体积为 b g aN A pg·mol －1×22.4 L·mol －1＝22.4pbaN AL 。

解法二 比例法： 同种气体其分子数与质量成正比，设b g 气体的分子数为N a g ～ p b g ～ N 则：N ＝bp a ，双原子分子的物质的量为pbaN A，所以b g 该气体在标准状况下的体积为22.4pbaN AL 。