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1、何为冷变形、热变形和温变形？冷变形：温度低于回复温度，变形过程只有加工硬化无回复和再结晶。
热变形：温度在再结晶温度以上，变形产生的加工硬化被再结晶抵消，变形后具有再结晶等轴晶粒组织，而无加工硬化痕迹。
温变形：金属材料在高于回复温度但低于再结晶开始温度的温度范围内进行的塑性变形过程。
2、简述金属的可锻性及其影响因素。
可锻性：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。
它包括在热态或冷态下能够进行锤锻，轧制，拉伸，挤压等加工。
可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分有关。
(1)内在因素(a)化学成分:不同化学成分的金属其可锻性不同；(b)合金组织:金属内部组织结构不同，其可锻性差别很大。
(2)外在因素(a)变形温度:系指金属从开始锻造到锻造终止的温度范围。
温度过高:过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷。
温度过低：变形抗力↑－难锻，开裂(b)变形速度:变形速度即单位时间内的变形程度(c)应力状态:金属在经受不同方法进行变形时，所产生的应力大小和性质（压应力或拉应力）不同。
3、自由锻和模锻的定义及其特点是什么？自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻。
1、自由锻锻件的精度不高，形状简单，其形状和尺寸一般通过操作者使用通用工具来保证，主要用于单件、小批量生产。
2、对于大型机特大型锻件的制造，自由锻仍是唯一有效的方法。
3、自由锻对锻工的技术水平要求高，劳动条件差，生产效率低。
模锻是指在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。
模锻具有如下特点：(1)生产效率高。
劳动强度低。
(2)锻件成形靠模膛控制，可锻出形状复杂、尺寸准确，更接近于成品的锻件，且锻造流线比较完整，有利于提高零件的力学性能和使用寿命。
(3)锻件表面光洁，尺寸精度高，加工余量小，节约材料和切削加工工时。
(4)操作简便，质量易于控制，生产过程易实现机械化、自动化。
第四章1、试用热化学求KCl 晶体的点阵能，所需要的数据如下表所示。
物理量 ΔH 生成 ΔH 升华 I K ΔH 分解 Y Cl 数值/kJ ·mol -1-43584418243-368解：根据Hess 定律2、已知KCl 晶体具有NaCl 型结构，晶胞棱长628pm 。
试计算KCl 晶体的点阵能，并与上题所求的结果比较。
解：根据201(1)4A AN Z Z e U R mπε+-=-将N A 、e 、ε0等按国际单位所给数值代入，得 KCl 具有NaCl 晶型，即A=1.748，又Z +=Z —=1，1(99)2m =+=9 所以7101.389410 1.748111(1)(/)687.5/3.14109U kJ mol kJ mol --⨯⨯⨯⨯=⨯-=⨯ 3、从理论计算公式计算NaCl 与MgOde 晶格能。
MgO 的熔点为2800℃，NaCl 为801℃，请说明这种差别的原因。
解：NaCl 、MgO 同属于NaCl 型结构，根据201(1)4A AN Z Z e U R mπε+-=-将N A 、e 、ε0等按国际单位所给数值代入 对于NaCl ，R 0=279pm=2.79×10-10m Z +=Z -=1 m=（7+9）/2=8所以7101.389410 1.748111(1)(/)761.7/2.79108U kJ mol kJ mol --⨯⨯⨯⨯=⨯-=⨯ 对于MgO ，R 0=210pm=2.10×10-10m Z +=Z -=2 m=（7+7）/2=7所以7101.389410 1.748221(1)(/)3965.2/2.10107U kJ mol kJ mol --⨯⨯⨯⨯=⨯-=⨯ 参考：晶格能的大小，可以表示离子键的强弱。
晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体的熔点也就越高。
因为U MgO ＞U NaCl ,，所以mp MgO ＞mp NaCl 。
根据本章给出的结构，画出下列链节结构：（1）聚氟乙烯：—CH2—CHF—;（2）聚三氟氯乙烯：—CF2—CFCl—（3）聚乙烯醇：—CH2—CHOH—计算下列聚合物的链节分子量（1）聚氯乙烯：—CH2—CHCl— : m = 2+2+=mol（2）聚对苯二甲酸乙二醇酯：—OCH2-CH2OCOC6H4CO—m = 10+8+4=mol（3）聚碳酸酯：m = 16+14+3=mol（4）聚二甲硅氧烷：C2H6OSim = +2+6+3 = mol聚丙烯的数均分子量为1,000,000 g/mol，计算其数均聚合度。
答：链节为—CH3CH—CH2—，其分子量：m = 3+6= g/mol(a) 计算聚苯乙烯链节的分子量答：链节为CHC6H5CH2，分子量：m = 8+8=(b) 计算重均聚合度为25000的聚苯乙烯的重均分子量答：= 25000 g/mol = 2603800 g/mol下表列出了聚丙烯的分子量，计算(a) 数均分子量(b) 重均分子量(c) 数均聚合度(d) 重均聚合度x i w i 分子量分布(g/mol)8,00016,00016,00024,00024,00032,00032,00040,00040,00048,00048,00056,000答：(a)= 12000+20000+28000+36000+44000+52000 = 600+3200+6720+10080+8800+3640 = 33040 (g/mol)(b)= 12000+20000+28000+36000+44000+52000 = 240+2000+5600+10800+11880+10920 = 41440 (g/mol)(c)聚丙烯链节的分子量：m = g/mol(d)下表列出了某聚合物的分子量分布。
计算(a) 数均分子量(b) 重均分子量(c) 如果已知这一聚合物的重均聚合度为780，指出此聚合物为表所列聚合物中的哪一个为什么(d) 这一材料的数均聚合度为多少分子量分布(g/mol)x i w i15,00030,00030,00045,00045,00060,00060,00075,00075,00090,00090,000105,000105,000120,000120,000135,000答：(a)= 22500+37500+52500+67500+82500+97500+112500+127500 = 900+2625+8400+17550+19800+11700+9000+3825 = 73800 (g/mol)(b)= 22500+37500+52500+67500+82500+97500+112500+127500 = 225+1500+5775+16200+22275+15600+13500+ 6375 = 81450 (g/mol)(c)此聚合物为聚苯乙烯根据下面的分子量分布和重均聚合度为585的条件，判断是否为聚甲基丙烯酸甲酯均聚物分子量分布(g/mol)x i w i8,00020,00020,00032,00032,00044,00044,00056,00056,00068,00068,00080,00080,00092,000答：聚甲基丙烯酸甲酯链节分子式为：C5H8O2(—CH2CH3COOCH3C—)；其分子量m = 5+8+2=mol重均分子量为：=14000+26000+38000+50000+62000+74000+86000=140+1300+4560+12500+16740+15540+7740=58520与条件相符，能形成均聚物高密度聚乙烯通过诱导氯原子随机取代氢而被氯化。
顾宜《材料科学与工程基础》课后题答案第一章：引言1.1 材料科学与工程基础的重要性材料科学与工程基础是现代工程领域不可或缺的一门基础课程。
它包括了材料科学与工程学科的基本原理和方法，为后续学习和研究提供了必要的基础知识。
材料是任何工程的基础，它在各个领域中都扮演着重要角色，如机械工程、电子工程、航空航天工程等。
因此，熟悉材料的结构、性质和应用对于工程师来说至关重要。
1.2 材料科学与工程基础的学习目标材料科学与工程基础的学习目标如下： - 理解材料的基本概念和分类方法； - 掌握材料制备、表征和性能分析的基本技术； - 理解不同材料的特性和应用； - 开发解决材料工程问题的能力。
第二章：晶体结构与晶体缺陷2.1 晶体的结构晶体是由原子、离子或分子按照一定的排列方式组成的长程有序固体结构。
晶体的结构可以通过晶体的晶胞来描述，晶胞是最小的重复单元。
2.2 晶体的缺陷晶体的缺陷指的是在晶体结构中存在的不完整或不规则的区域。
晶体的缺陷可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种类型。
点缺陷包括空位、插入原子和替代原子等。
线缺陷包括位错和脚位错。
面缺陷包括晶界和层错。
第三章：物理性能与力学性能3.1 物理性能物理性能是指材料的一些基本物理特性，如密度、热导率、电导率等。
物理性能的好坏对材料的应用和工程设计具有重要影响。
3.2 力学性能力学性能是指材料在力学作用下的表现。
常见的力学性能包括强度、硬度、韧性、可塑性等。
力学性能的好坏决定了材料在工程中的使用范围和耐久性。
第四章：金属材料4.1 金属的结构与特性金属是指电子云密度较大、以金属键连接的材料。
金属的结构特点是具有密堆结构和离域电子特性。
4.2 金属的物理性能与力学性能金属材料具有良好的导电性、导热性和延展性，对磨损和腐蚀有较好的抵抗能力。
金属材料的力学性能受材料的组织和处理方式的影响。
第五章：陶瓷材料与玻璃材料5.1 陶瓷材料的分类与特性陶瓷材料是以非金属元素为主要成分的材料，分为晶体陶瓷和非晶态陶瓷两大类。
材料科学与⼯程基础习题第⼀章原⼦排列与晶体结构1. fcc 结构的密排⽅向是，密排⾯是，密排⾯的堆垛顺序是，致密度为，配位数是 ,晶胞中原⼦数为，把原⼦视为刚性球时，原⼦的半径r 与点阵常数a 的关系是；bcc 结构的密排⽅向是，密排⾯是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原⼦数为，原⼦的半径r 与点阵常数a 的关系是；hcp 结构的密排⽅向是，密排⾯是，密排⾯的堆垛顺序是，致密度为，配位数是 ,，晶胞中原⼦数为，原⼦的半径r 与点阵常数a 的关系是。
2. Al 的点阵常数为0.4049nm ，其结构原⼦体积是，每个晶胞中⼋⾯体间隙数为，四⾯体间隙数为。
3. 纯铁冷却时在912℃发⽣同素异晶转变是从结构转变为结构，配位数，致密度，晶体体积，原⼦半径发⽣。
4. 在⾯⼼⽴⽅晶胞中画出）（211晶⾯和]211[晶向，指出﹤110﹥中位于（111）平⾯上的⽅向。
在hcp 晶胞的（0001）⾯上标出）（0121晶⾯和]0121[晶向。
5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶⾯。
6 在铅的（100）平⾯上，1mm 2有多少原⼦？已知铅为fcc ⾯⼼⽴⽅结构，其原⼦半径R=0.175×10-6mm 。
第⼆章合⾦相结构⼀、填空1）随着溶质浓度的增⼤，单相固溶体合⾦的强度，塑性，导电性，形成间隙固溶体时，固溶体的点阵常数。
2）影响置换固溶体溶解度⼤⼩的主要因素是（1）；（2）；（3）；（4）和环境因素。
3）置换式固溶体的不均匀性主要表现为和。
4）按照溶质原⼦进⼊溶剂点阵的位置区分，固溶体可分为和。
5）⽆序固溶体转变为有序固溶体时，合⾦性能变化的⼀般规律是强度和硬度，塑性，导电性。
6）间隙固溶体是，间隙化合物是。
⼆、问答1、分析氢，氮，碳，硼在α-Fe 和γ-Fe 中形成固溶体的类型，进⼊点阵中的位置和固溶度⼤⼩。
已知元素的原⼦半径如下：氢：0.046nm ，氮：0.071nm ，碳：0.077nm ，硼：0.091nm ，α-Fe ：0.124nm ，γ-Fe ：0.126nm 。
绪论单元测试1【多选题】(20分)构成物质的基本粒子是？A.原子B.离子C.分子2【单选题】(20分)下面哪种材料最软？A.铸铁B.亚克力板C.刚玉3【多选题】(20分)为什么要用PVC来做电线外皮？A.PVC材料不易燃烧B.PVC韧性好C.PVC是绝缘体4【单选题】(20分)下面哪种材料更抗拉（其他条件相同时）？A.铝线B.钢丝线C.塑料绳D.铜线5【单选题】(20分)下面材料哪种更硬？A.铝片B.橡胶垫C.铜片D.铸铁第一章测试1【单选题】(20分)以下晶面选项中哪个是体心立方的密排面？（）A.(111)B.(100)C.(121)D.(110)2【单选题】(20分)以下晶面选项中哪个是面心立方的密排面？()A.(111)B.(110)C.(121)D.(100)3【单选题】(20分)面心立方结构的理论原子密度为多少？()A.0.84B.0.74C.0.414D.0.684【单选题】(20分)体心立方结构的理论原子密度为多少？()A.0.68B.0.84C.0.74D.0.4145【单选题】(20分)以下哪个选项是密排六方结构的原子层排列规律？()A.ABCABC…B.AABBCC…C.ABABABA…D.ABCBAC…第二章测试1【多选题】(20分)冷轧过程中需要注意以下描述的哪个事项？（）A.冷轧时应注意每次下压的加工量B.冷轧时应注意轧制速度C.冷轧时在有必要的情况下需要进行退火处理D.冷轧时应用低温装置给材料降温2【单选题】(20分)对于金属材料需要获得尽可能精确的应变数值，需要选用什么配件？()A.位移B.引伸计C.测力计D.大变形3【单选题】(20分)以下说法正确的是？()A.试样夹紧后，可用小键盘调节夹具的高低B.铝片经过加工硬化后抗拉强度没有变化C.使用拉伸机夹持样品时，样品无需垂直夹持D.低碳钢材料偏向韧性，断裂方式常以韧窝型断裂为主4【单选题】(20分)为什么经过冷轧的铝片的抗拉强度提高了？()A.因为冷轧后原子距离变小了B.因为冷轧后铝片变成了铁片C.因为冷轧后铝片的晶粒发生了位错缠结D.因为冷轧后铝片的结构由BCC变成了HCP5【单选题】(20分)为什么经过冷轧后的铝片的弹性模量基本不变？()A.因为拉伸测试时的力的大小相差不大B.因为弹性模量反映的是材料的抗变形能力，一般不受加工方式影响C.因为冷轧的程度不够D.因为铝片没有弹性变形第三章测试1【多选题】(20分)聚合物的种类有哪些？()A.热固性聚合物B.热塑性聚合物C.天然聚合物D.合成聚合物2【单选题】(20分)以下属于合成聚合物的是哪个？()A.尼龙B.纤维素C.蛋白质D.淀粉3【单选题】(20分)以下为热固性聚合物的是？()A.尼龙B.酚醛树脂C.聚四氟乙烯D.聚苯乙烯4【多选题】(20分)从聚合物的拉伸曲线，可以得到哪些力学性能指标？()A.冲击强度B.抗拉强度C.弹性模量D.剪切模量5【单选题】(20分)塑料袋常用的生成方法是什么？()A.注塑B.混合C.吹塑D.挤出第四章测试1【多选题】(20分)下列那个选项是热处理方法？（）A.淬火B.正火C.退火D.回火2【单选题】(20分)对于钢材，在淬火热处理时应将试样加热到多少度？()A.600℃~800℃B.无所谓C.熔点以上D.727℃~熔点以下3【单选题】(20分)下列热处理方法中，降温速度最快的是？()A.回火B.淬火C.退火D.正火4【单选题】(20分)磨抛时为什么要先将样品放在转盘中心？()A.因为中心水流小B.因为中心线速度小，容易抓稳样品C.因为中心磨得更光滑D.因为中心砂纸颗粒小5【单选题】(20分)硬度测试时为什么要在尽量大的范围内进行测试？()A.能够反映材料的硬度均匀性B.因为样品足够大C.怕损坏实验样品D.因为样品其他地方更好测第五章测试1【单选题】(20分)在简支梁冲击试验中样品该如何放置？A.B.C.D.2【多选题】(20分)下列聚合物不是热固性聚合物的是？A.聚氨酯B.高密度聚乙烯C.酚醛树脂D.环氧树脂3【单选题】(20分)下列哪个是邵氏C型硬度计的压头？A.B.C.4【单选题】(20分)下列哪个是邵氏D型硬度计的压头？A.B.C.5【单选题】(20分)在悬臂梁冲击试验中样品该如何放置？A.B.C.D.第六章测试1【单选题】(20分)二元匀晶相图中，低温下形成的固相是（）。
第四章答案4-1略。
4-2试简述硅酸盐熔体聚合物结构形成的过程和结构特点。
解：聚合物的形成是以硅氧四面体为基础单位，组成大小不同的聚合体。
可分为三个阶段：初期：石英的分化，架状[SiO4]断裂，在熔体中形成了各种聚合程度的聚合物。
中期：缩聚并伴随变形一般链状聚合物易发生围绕Si-O轴转动同时弯曲，层状聚合物使层本身发生褶皱、翘曲、架状聚合物热缺陷增多，同时Si-O-Si键角发生变化。
[SiO4]Na4+[Si2O7]Na6——[Si3O10]Na8+Na2O（短键）3[Si3O10]Na8——[Si6O18]Na12+2Na2O（六节环）后期：在一定时间和温度范围内，聚合和解聚达到平衡。
缩聚释放的Na2O又能进一步侵蚀石英骨架而使其分化出低聚物，如此循环，直到体系达到分化-缩聚平衡为止。
4-3试用实验方法鉴别晶体SiO2、SiO2玻璃、硅胶和SiO2熔体。
它们的结构有什么不同？解：利用X射线检测。
晶体SiO2——质点在三维空间做有规律的排列，各向异性。
SiO2熔体——内部结构为架状，近程有序，远程无序。
SiO2玻璃——各向同性。
硅胶——疏松多孔。
4-4影响熔体粘度的因素有哪些？试分析一价碱金属氧化物降低硅酸盐熔体粘度的原因。
解：（1）影响熔体粘度的主要因素：温度和熔体的组成。
碱性氧化物含量增加，剧烈降低粘度。
随温度降低，熔体粘度按指数关系递增。
（2）通常碱金属氧化物（Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O）能降低熔体粘度。
这些正离子由于电荷少、半径大、和O2－的作用力较小，提供了系统中的“自由氧”而使O/Si比值增加，导致原来硅氧负离子团解聚成较简单的结构单位，因而使活化能减低、粘度变小。
4-5熔体粘度在727℃时是107Pa·s，在1156℃时是103Pa·s，在什么温度下它是106Pa·s？解：根据727℃时，η=107Pa·s，由公式得：（1）1156℃时，η=103Pa·s，由公式得：（2）联立（1），（2）式解得∴A=-6.32，B=13324当η=106Pa·s时，解得t=808.5℃。
第四章 非晶态结构与性质-习题答案4.2 解：聚合物的形成是以硅氧四面体为基础单位，组成大小不同的聚合体。
可分为三个阶段。
初期：石英的分化；中期：缩聚并伴随变形；后期：在一定时间和一定温度下，聚合和解聚达到平衡。
4.5解：影响熔体粘度的主要因素：温度和熔体的组成。
碱性氧化物含量增加，剧烈降低粘度。
随温度降低，熔体粘度按指数关系递增。
4.6．解：根据弗伦克尔公式lgη=A+B/T ，结合有关数据，即727℃时，η=107Pa ·s ，1156℃时，η=103Pa ·s ，得出：7lg10727273B A =++ 3l g 101156273B A =++∴A=–6.324，B=13324，当η=106Pa ·s 时，613324lg10 6.324273t =-++，则t=808℃。
4.9．解：根据lgη=A+B/(T-T 0)，对于1号熔体，带入数据A=1.631，B=4229，T 0=219；对于2号熔体，带入数据A=1.769，B=4690，T 0=216；去下表中的数据点：由上述数据点画出两种熔体的粘性曲线：4567891011l g η1/T(×10-3K -1)4.14 解：（1）影响玻璃形成的动力学因素：析晶过程必须克服一定的势垒，如果这些势垒较大，尤其当熔体的冷却速率很快时，粘度剧烈增加，质点来不及进行有规则排列，晶核形成和晶体长大均难以实现，从而有利于玻璃的形成。
因此，玻璃形成的关键的熔体的冷却速率，影响玻璃形成的动力学因素还有过冷度、粘度、成核速率、晶体生长速率。
（2）影响玻璃形成的结晶化学因素有聚合阴离子团大小与排列方式、键强、键型。
熔体中负离子团的聚合程度越低，越不易形成玻璃，聚合程度越高，特别当具有三维网络或歪扭链状结构时，越易形成玻璃。
氧化物的键强越大，结晶的倾向越小，越容易形成玻璃。
具有离子键或金属键向共价键过度的混合键型才能生成玻璃。
4.16．解：对1＃玻璃：2232010110Na O CaO Al O ++=>，Al 3+为网络形成离子 12010103602 2.2510260R ++⨯+⨯==⨯+ Z 1=4 11120.5X R Z =-=11122 3.5Y Z R =-=对2＃玻璃：22310120Na O Al O =<，Al 3+为网络变性离子。
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答桉第二章2-1.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）。
2-2.的镁原子有13个中子，11.17的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。
2-3.试计算N壳层内的最大电子数。
若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？2-4.计算O壳层内的最大电子数。
并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。
2-5.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。
2-6.按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式：（1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合（3）乙烯C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合（5）苯环的分子键合（6）羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？2-8.试解释表21中，原子键型与物性的关系？2-9.0℃时，水和冰的密度分别是 1.0005g/cm3和0.95g/cm3，如何解释这一现象？2-10.当CN6时，K离子的半径为0.133nma当CN4时，半径是多少？bCN8时，半径是多少？2-11.a利用附录的资料算出一个金原子的质量？b每mm3的金有多少个原子？c根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？d假设金原子是球形rAu0.1441nm21并忽略金原子之间的空隙，则10个原子占多少体积？e这些金原子体积占总体积的多少百分比？2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2离子和4个O2-离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子?（2-14.计算（a）面心立方金属的原子致密度；b）面心立方化合物NaCl 的离子致密度（离；子半径rNa0.097，rCl-0.181）（C）由计算结果，可以引出什么结论?4702-15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数a0.287nm，请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。
《材料科学与工程基础》课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：材料科学与工程基础（英文）：Fundamentals of Materials Science and Engineering课程编号：14241009课程学分：3课程总学时：48课程性质：专业课二、课程内容简介《材料科学与工程基础》是一门以材料为研究对象的科学，其研究内容涉及高分子材料、无机非金属材料、复合材料等各种材料的成分、结构、加工同材料性能及材料应用之间的相互关系，在材料科学与工程专业教学计划中是一门重要的专业基础课。
通过本课程的学习，使学生充分掌握材料科学的基础理论，深入理解材料的组成-结构-工艺-性能之间的关系。
为后继专业课程的学习打下良好的基础。
三、教学目标与要求通过本课程的教学，使学生获得材料科学与工程专业高等工程技术人才所必须掌握的材料科学的基本概念、基本理论和基本原理等知识，培养学生分析解决生产实际问题的能力，进行新材料、新工艺研究开发的初步能力，培养学生的专业素质、科学思维、创新精神要求通过本课程的教学,使学生掌握本课程中的基本概念、基本原理和相关的知识，了解用物理化学等基本原理阐明材料形成过程中的组成、结构、工艺与性能之间关系及相互联系，注重知识的连贯性和增强分析问题和解决问题的能力。
四、教学内容与学时安排第一章绪论（2学时）1. 教学目的与要求：了解本课程的学习内容、性质和作用。
2. 教学重点与难点：《材料科学基础》课程的性质、任务和内容，以及在材料科学与工程技术中的作用。
第二章材料结构基础（18学时）1. 教学目的与要求：掌握描述原子中电子的空间位置和能量的四个量子数、核外电子排布遵循的原则;元素性质、原子结构和该元素在周期表中的位置三者之间的关系；原子间结合键分类及其特点；正确理解并掌握高分子链的近程和远程结构。
掌握结晶的热力学、结构和能量条件；相律的应用、克劳修斯——克拉珀龙方程的应用；均匀形核的临界晶核半径和形核功的推导；润湿角的变化范围及其含义；液—固界面的分类及其热力学判据；晶体的生长方式及其对生长速率的关系；阿弗拉密方程的应用；液—固界面结构和液—固界面前沿液体的温度分布对晶体形态的影响；减小晶粒尺寸的方法；了解亚稳相出现的原因；高分子结晶与低分子结晶的相似性和差异性；2. 教学重点与难点：重点：（1）晶向、晶面的表示及其指数的计算；（2）面心立方、体心立方、密排六方晶体的主要参数和计算方法；（3）立方晶体的间隙；（4）点缺陷的主要类型，扩散激活能和FICK第一定律；（5）四种转变类型及特点。
第四章第七讲材料科学与⼯程基础（顾宜幻灯⽚14-5 材料的光学性能optical properties of materials●Basic principles and concepts relating to interactions●of electromagnetic radiation (visible light) with●solid materials(atoms).●Refraction, reflection, absorption, and transmission●of incident light,and their relationship.●mechanism of absorption and emission of●electromagnetic radiation in materials●transparency ,translucency and opacity of materials●index of refraction and its application●luminescence, photoconductivity,and lightamplification (lasers)幻灯⽚24-5 材料的光学性能(optical properties) 4-5-1 电磁辐射及其与原⼦的相互作⽤Interactions of electromagnetic radiation and atoms 1、光和物质的相互作⽤——取决于物质电磁性质的基本参数。
电导率、介电常数和磁导率2、相互作⽤是由电⼦跃迁和极化效应实现的3、光⼦能量 energy E of a photonE＝hc／λ＝hνelectron transitions and electronic polarization幻灯⽚3FIGURE 19.2幻灯⽚44、固体材料的光学性质，取决于电磁辐射与材料表⾯、近表⾯以及材料内部的电⼦、原⼦、缺陷之间的相互作⽤幻灯⽚54-5-2 吸收、反射和透射幻灯⽚61、光的吸收( photon absorption) （1）光吸收的⼀般规律朗伯特定律I＝I0e－αx Absorbed intensity---吸收系数Absorption coefficient空⽓: 10-5cm-1玻璃: 10-2cm-1⾦属: ⼏⼗万幻灯⽚7（2）光吸收与光波长radiation absorption and wave length在电磁波谱的可见光区：⾦属和半导体的吸收系数很⼤；电介质材料吸收系数⼩。
“材料科学与工程基础”第四章共20组选择题，约300个小题。
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选择题第一组1.材料的刚性越大，材料就越脆。
（）BA. 正确；B. 错误2.按受力方式，材料的弹性模量分为三种类型，以下哪一种是错误的：（）DA. 正弹性模量（E）；B. 切弹性模量（G）；C. 体积弹性模量（G）；D. 弯曲弹性模量（W）。
3.滞弹性是无机固体和金属的与时间有关的弹性，它与下列哪个因素无关（）BA 温度；B 形状和大小；C 载荷频率4.高弹性有机聚合物的弹性模量随温度的升高而（）。
AA. 上升；B. 降低；C. 不变。
5.金属材料的弹性模量随温度的升高而（）。
BA. 上升；B. 降低；C. 不变。
6.弹性模量和泊松比 之间有一定的换算关系，以下换算关系中正确的是（）DA. K=E /[3(1+2ν)]；B. E=2G (1-ν)；C. K=E /[3(1-ν)]；D. E=3K (1-2ν)；E. E=2G (1-2ν)。
7.“Viscoelasticity”的意义是（）BA 弹性；B粘弹性；C 粘性8、均弹性摸量的表达式是（）AA、E=σ/εB、G=τ/rC、K=σ。
/（△V/V）9、金属、无机非金属和高分子材料的弹性摸量一般在以下数量级范围内（GPa）CA、10-102、＜10，10-102B、＜10、10-102、10-102C、10-102、10-102、＜1010、体心立方晶胞的金属材料比面心立方晶胞的同类金属材料具有更高的摸量。
11、虎克弹性体的力学特点是（）BA、小形变、不可回复B、小形变、可回复C、大形变、不可回复D、大形变、可回复13、金属晶体、离子晶体、共价晶体等材料的变形通常表现为，高分子材料则通常表现为和。
AA 普弹行、高弹性、粘弹性B 纯弹行、高弹性、粘弹性C 普弹行、高弹性、滞弹性14、泊松比为拉伸应力作用下，材料横向收缩应变与纵向伸长应变的比值υ=ey/ex （）BA. 正确；B. 错误第二组1、对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型（）CA. 简单拉伸；B. 简单剪切；C. 扭转；D. 均匀压缩2、对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的基本类型（）A, B, DA. 简单拉伸；B. 简单剪切；C. 弯曲；D. 均匀压缩3、“Tension”的意义是（）AA 拉伸；B 剪切；C 压缩4、“Compress”的意义是（）CA 拉伸；B剪切；C 压缩5、陶瓷、多数玻璃和结晶态聚合物的应力-应变曲线一般表现为纯弹性行为。
（）AA. 正确；B. 错误6、“Stress”and “strain”的意义分别是（）AA 应力和应变；B应变和应力；C应力和变形7、对各向同性材料，以下哪三种应变属于应变的三种基本类型（）A, C, DA. tension；B. torsional deformation；C. shear；D. compression8、对各向同性材料，以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型（）CA. tension；B. shear；C. Flexural deformation；D. compression9、对各向同性材料，应变的三种基本类型是（）AA tension, shear and compression；B tension, shear and torsional deformation；C. tension, shear and flexural deformation10、非金属态聚合物的三种力学状态是（）AA、玻璃态、高弹态、粘流态。
B、固溶态、橡胶态、流动态。
C、玻璃态、高弹态、流动态。
11、玻璃化转变温度是橡胶使用的上限温度BA 正确B 错误12、玻璃化转变温度是非晶态塑料使用的下限温度BA 正确B 错误13、随着温度的降低、聚合物的应力-应变曲线发生如下变化（）AA、应力增大、应变减小。
B、应力增大、应变增大。
C、应力减小、应变增大第三组1、“永久变形”是下面哪个英文单词。
（）BA Elastic deformation；B Permanent deformation；C plastical deformation2、“塑性变形”是下面哪个英文单词。
（）CA Elastic deformation；B Permanent deformationC plastical deformation3、“dislocation”的意义是（）AA 位错；B 滑移；C 变形4、滑移是材料在切应力作用下，沿一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）进行切变过程。
（）AA. 正确；B. 错误5、孪生是发生在金属晶体内整体的一个均匀切变过程。
（）BA. 正确；B. 错误6、材料的永久形变有两种基本类型，以下哪种不属于该类型。
（）AA. 滞弹性变形和流动；B. 塑性流动；C. 粘性流动。
7、金属材料的强化（抵抗永久形变）可以通过多种途径，以下哪一种是错误的。
（）AA. 提高结晶度强化；B. 晶粒减小强化；C. 固溶体强化；D. 应变强化8、塑料形变是材料在切应力作用下，沿一定的（滑动面）和进行切变而产生的滑移。
BA、晶向、晶面B、晶面、晶向、C、晶面、晶面9、在面心立方晶体中，塑性形变的滑移面为（）BA、（110）晶面B、（111）晶面C、（010）晶面10、塑性形变的滑移面是晶体结构中原子排列最密的晶面。
AA. 正确；B. 错误第四组1、“屈服强度”是下面哪个英文单词。
（）BA. Fracture Strength；B. Yield Strength；C. tensile strength2、“断裂强度”是下面哪个英文单词。
（）AA. Fracture Strength；B. Yield Strength；C. tensile strength3、屈服强度和断裂强度是同一种强度，对同一材料而言其数值是一致的。
（）BA. 正确；B. 错误4、对同一材料进行拉伸实验时，其屈服强度与拉伸强度在数值上是一样的。
（）BA. 正确；B. 错误5、抗冲强度与其它强度的量纲是一致的。
（）BA. 正确；B. 错误6、材料内部银纹的存在，使材料的强度降低。
（）BA. 正确；B. 错误7、同一种材料的拉伸强度和屈服强度在数值上相同。
（）BA. 正确；B. 错误8、高分子材料的拉伸强度一般在Mpa范围内。
BA、＜10B、10-100C、100-2008、低密度聚乙烯比高密度聚乙烯具有更高的冲击强度（T）AA. 正确；B. 错误10、高结晶度、具有球晶织构的聚合物具有更的冲击强度，更的拉伸强度，更的延伸率。
BA、高、低、低、B、低、高、低、C、低、低、低、11、延性高分子材料的拉伸强度等于拉伸应力-应变曲线上材料断裂时的应力值BA. 正确；B. 错误12、粘接剂对材料表面的浸润性决定其粘接强度。
BA. 正确；B. 错误13、一般情况下，非晶态材料比晶态材料的强度低、硬度小、导电性差。
AA. 正确；B. 错误.14、陶瓷样品的尺寸越小，拉伸断裂强度越高 AA. 正确；B. 错误.第五组1、从“Brittle fracture”的特征，以下哪一种说法是错误的（）BA 断裂前无明显的塑性变形（永久变形），吸收的能量很少；B 有一定的永久形变C 裂纹的扩展速度往往很快，几近音速。
D 脆性断裂无明显的征兆可寻，断裂是突然发生的2、从“Ductile Fracture ”的特征，以下哪一种说法是正确的（）BA 断裂前无明显的塑性变形（永久变形），吸收的能量很少；B 明显的永久变形，并且经常有缩颈现象C 裂纹的扩展速度往往很快，几近音速。
D 脆性断裂无明显的征兆可寻，断裂是突然发生的3、“Brittle fracture”和“Ductile Fracture ”的含义分别是（）AA 脆性断裂和延性断裂；B 延性断裂和脆性断裂；C 脆性断裂和永久变形；D 塑性变形和永久变形4、格列菲斯公式a c =2Eγ s / (π.σc 2 ) 中，a c 是（）BA裂纹失稳状态的临界应力；B临界半裂纹长度；C 裂纹失稳状态的临界半应力5、格列菲斯公式a c =2Eγ s / (π.σc 2 ) 中，σc 是（）AA裂纹失稳状态的临界应力；B临界半裂纹长度；C 裂纹失稳状态的临界半应力6、下列哪个不适用于表征材料的延性大小（拉伸）（）BA. Percent elongation；B. Stain;C. Percent reduction in area7、脆性材料就是脆性的与延性无法转换（）BA. 正确；B. 错误8、Griffith（格列菲斯理论）可以解释理论强度与实际强度的巨大差异。
（）AA. 正确；B. 错误9、材料的脆性断裂在微观上主要有两种形式，以下错误的是（）CA. 解理断裂；B. 晶间断裂；C. 分解断裂10. 材料的刚性越大，材料就越脆。
BA. 正确；B. 错误第六组1、脆性-韧性转变过程中，提高加载速率起着与降低温度类似的作用。
（）AA. 正确；B. 错误2、不考虑裂纹形状因子，应力强度因子用公式（）计算BA K=2Eγ s / (π.σc 2 )；B K= σ (π. a)1/2；C K= σ (a)1/23、考虑裂纹形状因子Y，应力强度因子用公式（）计算BA K=2E Y / (π.σc 2 )；B K= Yσ (π. a)1/2；C K= Yσ (a)1/24、“Fracture toughness)”的意义是（）CA. 断裂；B. 强度；C 断裂韧性5、断裂韧性是一个既能表示强度又能表示脆性断裂的指标。
（）AA. 正确；B. 错误6、断裂韧性和冲击韧性的物理意义是相同的。
（）BA. 正确；B. 错误7、下列哪种说法是错误的（）CA切应力促进塑性变形，对韧性有利；B 拉应力促进断裂，不利于韧性。
C 应力与韧性无关B应力状态及其柔度系数是相关的8、以下哪种说法是正确的（）DA切应力促进塑性变形，对韧性不利；B 拉应力促进断裂，利于韧性。
C 应力与韧性无关B应力状态及其柔度系数是相关的9、面心立方晶格的金属具有较高的韧一脆性转变温度BA. 正确；B. 错误10、随着钢中的含碳量增加，其韧一脆性转变温度明显提高，韧性增强。
BA. 正确；B. 错误11、名义应力是σ=F/S。
AA. 正确；B. 错误12、面心立方晶格金属具有优良的韧性、具有高的韧一脆性转变温度 BA. 正确；B. 错误第七组1、“hardness”是（）AA 材料抵抗表面形变的能力，抵抗外物压入B 与材料的抗张强度、抗压强度和弹性模量等性质无关2、硬度与摩擦系数无关（）BA. 正确；B. 错误3、高聚物的摩擦系数与其极性有关（）AA. 正确；B. 错误4、高分子材料的低摩擦系数与分子结构相关（）AA. 正确；B. 错误5、橡胶的摩擦系数随着温度的升高而降低（）AA. 正确；B. 错误6、关于影响磨损性能的因素，下列哪一种说法是错误的（）BA 弹性体与硬物表面接触，局部产生高速大变形，导致弹性体局部韧性恶化而被撕裂B 与材料的硬度无关C 与材料的抗张强度相关D 与材料的疲劳强度相关7、耐磨性评价及磨损试验方法包括（）AA 失重法和尺寸法；B失重法和DSC法8、“Friction”和“Wear”分别是（）AA 摩擦和磨损；B 磨损和摩擦9、按照粘附摩擦的机理，摩擦系数的大小取决于材料的（）。
