同济大学材料科学基础全真模拟题(三)+标准答案
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习题及参考答案(1因为是参考答案,故可能有错;2由于时间不够,目前还有些题没有参考答案,近日将补上。
) 1描述晶体与非晶体的区别,从结构、性能等方面。
晶体中的原子或原子集团都是有规律地排列的。
晶体有一定的凝固点和熔点;晶体具有各向异性。
2何谓空间点阵,简述晶体结构与空间点阵的区别。
晶体中原子或原子集团被抽象为规则排列的几何点,且其沿任一方向上相邻点之间的距离就等于晶体沿该方向的周期。
这样的几何点的集合就构成空间点阵(简称点阵),每个几何点称为点阵的结点或阵点。
3在简单立方晶系中,(1)作图表示下述的晶面和晶向;(2)判断其中哪些晶面与晶向是垂直的,哪些是平行的,并指出垂直或平行的条件。
(111), (Oil),(201), [111], [110], [112](111)与[111]垂直,(111)与[11-2]平行,(201)与[11-2]平行。
4请写出简单立方晶系中{111}的等价晶面,<110>的等价晶向。
{111}= (111) + (11-1) + (1-11) + (-111) <110>=[110]+[1-10]+[101]+[10-1]+[011]+[01-1]5试在六方晶系的晶胞上画出(1°了2)晶面、[11&]和『101]晶向。
1简述波尔理论和波动力学理论分别是如何描述原子核外电子的运动轨道。
波尔理论认为核外电子是在确定的轨道上运动的,符合牛顿定律。
波动力学认为电子具有波粒二象性,电子有可能出现在核外的各个位置,只是出现在不同位置的几率不同。
2粒子具有波粒二象性,请计算下列粒子的波长。
A,质量为20g,速度为1000m/s的子弹;B,质量为10T*g,速度为0.01m/s的尘埃;C,质量为9.1Xl(y3ikg,速度为l()6m/s的电子。
X =h/mu, X 1 =6.62 X 10'34/[0.02 X 1000]=3.2 X 10~35m;X 2=6.5 X10-17m; *3 = 7.1X10-%。
材料科学基础习题与参考答案(doc14页)(优质版)第一章材料的结构一、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离子键、金属键、组元、合金、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第二相强化。
二、填空题1、材料的键合方式有四类,分别是(),(),(),()。
2、金属原子的特点是最外层电子数(),且与原子核引力(),因此这些电子极容易脱离原子核的束缚而变成()。
3、我们把原子在物质内部呈()排列的固体物质称为晶体,晶体物质具有以下三个特点,分别是(),(),()。
4、三种常见的金属晶格分别为(),()和()。
5、体心立方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),晶胞中八面体间隙个数为(),四面体间隙个数为(),具有体心立方晶格的常见金属有()。
6、面心立方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),晶胞中八面体间隙个数为(),四面体间隙个数为(),具有面心立方晶格的常见金属有()。
7、密排六方晶格中,晶胞原子数为(),原子半径与晶格常数的关系为(),配位数是(),致密度是(),密排晶向为(),密排晶面为(),具有密排六方晶格的常见金属有()。
8、合金的相结构分为两大类,分别是()和()。
9、固溶体按照溶质原子在晶格中所占的位置分为()和(),按照固溶度分为()和(),按照溶质原子与溶剂原子相对分布分为()和()。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有()、()、()、()。
11、金属化合物(中间相)分为以下四类,分别是(),(),(),()。
12、金属化合物(中间相)的性能特点是:熔点()、硬度()、脆性(),因此在合金中不作为()相,而是少量存在起到第二相()作用。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电子浓度分别为(),(),()。
材料科学基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学中,材料的基本组成单元是()。
A. 分子B. 原子C. 离子D. 电子答案:B2. 金属的塑性变形主要是通过()来实现的。
A. 弹性变形B. 位错运动C. 相变D. 断裂答案:B3. 在材料科学中,硬度的定义是()。
A. 材料抵抗变形的能力B. 材料抵抗磨损的能力C. 材料抵抗压缩的能力D. 材料抵抗拉伸的能力答案:B4. 材料的热处理过程中,淬火的主要目的是()。
A. 提高硬度B. 增加韧性C. 减少变形D. 提高导电性答案:A5. 以下哪种材料不属于复合材料?A. 碳纤维增强塑料B. 钢筋混凝土C. 不锈钢D. 玻璃钢答案:C二、填空题(每空1分,共20分)1. 材料的强度是指材料在受到______作用时,抵抗______的能力。
答案:外力;破坏2. 材料的断裂韧性是指材料在______条件下,抵抗______的能力。
答案:裂纹存在;断裂3. 材料的疲劳是指材料在______作用下,经过______循环后发生断裂的现象。
答案:交变应力;多次4. 材料的导热性是指材料在______条件下,抵抗______的能力。
答案:温度梯度;热量传递5. 材料的电导率是指材料在单位电场强度下,单位时间内通过单位面积的______。
答案:电荷量三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料的弹性模量和屈服强度的区别。
答案:弹性模量是指材料在弹性范围内,应力与应变的比值,反映了材料抵抗形变的能力。
屈服强度是指材料在受到外力作用下,从弹性变形过渡到塑性变形时的应力值,反映了材料抵抗塑性变形的能力。
2. 描述材料的疲劳破坏过程。
答案:材料的疲劳破坏过程通常包括三个阶段:裂纹的萌生、裂纹的扩展和最终断裂。
在交变应力作用下,材料内部的微裂纹逐渐扩展,当裂纹扩展到一定程度,材料无法承受继续增加的应力时,就会发生断裂。
3. 什么是材料的热处理?请列举几种常见的热处理方法。
材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中的“四要素”是指()。
A. 组织、性能、加工、应用B. 材料、结构、性能、加工C. 材料、结构、性能、应用D. 结构、性能、加工、应用答案:C2. 下列哪种材料属于金属材料?()。
A. 铝合金B. 碳纤维C. 聚氯乙烯D. 陶瓷答案:A3. 材料的硬度是指()。
A. 材料抵抗变形的能力B. 材料抵抗破坏的能力C. 材料抵抗穿透的能力D. 材料抵抗摩擦的能力答案:A4. 材料的疲劳是指()。
A. 材料在高温下的性能变化B. 材料在重复应力作用下的性能变化C. 材料在腐蚀环境下的性能变化D. 材料在高压下的的性能变化答案:B5. 材料的蠕变是指()。
A. 材料在低温下的性能变化B. 材料在长期静载荷作用下发生的缓慢持久变形C. 材料在高速下的的性能变化D. 材料在潮湿环境下的性能变化答案:B二、填空题1. 材料的_________是指材料在受到外力作用时,能够承受的最大应力,是材料的重要性能指标之一。
答案:强度2. 材料的_________是指材料内部微观结构的排列方式,它直接影响材料的宏观性能。
答案:晶体结构3. 材料的_________是指材料在一定条件下,能够进行塑性变形而不断裂的性质。
答案:韧性4. 材料的_________是指材料在高温下保持性能不变的能力,对于高温环境下使用的材料尤为重要。
答案:热稳定性5. 材料的_________是指材料对电磁场的响应能力,对于电子和通信领域的材料尤为重要。
答案:电磁性能三、简答题1. 请简述材料科学中的“相图”及其作用。
答:相图是用来描述在不同温度、压力和成分比例下,材料可能存在的不同相(如固态、液态、气态)之间的平衡关系的图表。
它可以帮助科学家和工程师了解和预测材料在特定条件下的行为,对于材料的设计、加工和应用具有重要的指导意义。
2. 何为材料的“疲劳寿命”?请举例说明。
答:材料的疲劳寿命是指材料在反复应力作用下能够承受循环次数的总和,直到发生疲劳破坏为止。
材料科学基础试卷一.名词解释(4分×5题=20分)1.位错:(4分)已滑移区与未滑移区的分界部分。
2.马氏体转变:(4分)同成分、不变平面切变类型的固态转变。
3.晶体:(4分)质点(原子、分子或离子)以周期性重复方式在三维空间作有规则的排列的固体。
4.形变强化:(4分)由塑性变形引起的材料强度、硬度升高的现象。
5.间隙固溶体:(4分)将外来组元引入晶体结构,占据主晶相间隙位置的一部分,仍保持一个晶相,这种固溶体称为间隙固溶体。
二.填空(30分,每空1分)们之间的晶界称为小角度晶界。
6.板条马氏体显微组织是由许多成群的板条组成,亚结构为_高密度的位错_。
变属于___位移型无扩散相变___相变。
个过程。
三、是非题(正确打√,错误打×)(每小题1分,共计10分)1、面心立方金属滑移面通常为{110},滑移方向为<111>。
(×)2、再结晶是指无畸变的等轴新晶粒逐渐取代变形新晶粒的过程。
(√)3、从热力学角度看,扩散的真正推动力是由浓度梯度的不同引起的,各组元的原子总是由高浓度扩散到低浓度。
(×)4、晶粒细化可以提高材料的强度,同时又可以提高材料的塑性指标。
(√)5、利用三元相图的垂直截面可分析给定合金在冷却过程中的相变过程,在两相区也可应用杠杆定律来计算两平衡相的相对量。
(×)6、实际金属结晶过程中,形核有均匀形核和非均匀形核两种方式,由于非均匀形核所需形核功较高,所以主要以均匀形核为主。
(×)7、二元合金中,固溶体结晶时,在正的温度梯度下,晶体只能以平面方式长大,不能以树枝状和胞状方式长大。
(×)8、孪生是晶体难以进行滑移时,而进行的另外一种塑性变形方式。
(√)9、一根位错线不能在晶体内部中断,也不能在晶体表面中断,只能在晶体内部自成封闭的位错环或者和其它位错线相连接。
(×)10、所有垂直于同一方向的晶面构成一个晶带。
同济大学材料科学基础全真模拟题(一)考试时间:180分钟考试总分:150分一.名词解释(每小题6分,共30分)1、固溶体和置换固溶体2、线缺陷和面缺陷3、滑移系和滑移带4、金属间化合物5、特征X射线二.判断题(每小题2分,共20分)1、非金属和金属的原子半径比值r x/r m>0.59时,形成间隙化合物,如氢化物、氮化物。
()2、由于均匀形核需要的过冷度很大,所以液态金属多为非均匀形核。
()3、塑性变形会使金属的导电性升高,抗腐蚀性下降。
()4、对同一聚合物而言,分子量对结晶速度有显著影响。
在相同条件下,一般分子量低结晶速度快。
()5、透射电镜的两种主要功能是测量内部组织和成分价键。
()6、宏观上,弹性模量E代表材料对弹性正应变的抗力;微观上E表征原子间的结合力。
()7、复合材料界面的作用仅仅是把基体与增强体粘结起来。
()8、硬度越高,材料的耐磨性能越好。
()9、分子间作用力增大,柔顺性也变大。
()10、在样品台转动的工作模式下,X射线衍射仪探头转动的角速度是样品转动角速度的二倍。
()三.简答题(共8道题,从中选择6道题进行作答,多做不得分。
如果作答题目超过6道,那么选取作答的前6题进行批阅。
每道题10分,共60分)1、简述温度对金属电阻影响的一般规律及原因。
2、扩散型相变和无扩散型相变各有哪些主要特点。
3、推导布拉格方程,说明干涉面及其指数HKL的含义,衍射极限条件是什么?4、以NaCl晶胞为例,试说明面心立方紧密堆积中的八面体和四面体空隙的位置和数量。
5、简述聚合物力学三态的分子运动特点。
6、高聚物结构复杂的原因是什么。
7、在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数:(001)与[]012(111)与[]211()011与[]111()223与[]123与[]121 236(257)与[]111()(102)()211()312[110] []021[]2138、扫描电镜的工作原理是什么?其结构包括哪些部分?四.论述题(每题20分,共40分)1、为什么外界温度的急剧变化可以使许多陶瓷器件开裂或破碎?从结合键的角度解释陶瓷材料所具有的特殊性能,并试述硅酸盐结构的基本特点和类型。
材料科学基础试题及答案一、名词解释(每题5分,共25分)1. 晶体缺陷2. 扩散3. 塑性变形4. 应力5. 比热容二、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种材料属于金属材料?A. 玻璃B. 塑料C. 陶瓷D. 铜2. 下列哪种材料属于陶瓷材料?A. 铁B. 铝C. 硅酸盐D. 聚合物3. 下列哪种材料属于高分子材料?A. 玻璃B. 钢铁C. 聚乙烯D. 陶瓷4. 下列哪种材料属于半导体材料?A. 铜B. 铝C. 硅D. 铁5. 下列哪种材料属于绝缘体?A. 铜B. 铝C. 硅D. 玻璃三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述晶体结构的基本类型及其特点。
2. 请简述塑性变形与弹性变形的区别。
3. 请简述材料的热传导原理。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 计算一个碳化硅晶体的体积。
已知碳化硅的晶胞参数:a=4.05 Å,b=4.05 Å,c=8.85 Å,α=β=γ=90°。
2. 计算在恒定温度下,将一个100 cm³的铜块加热100℃所需的热量。
已知铜的比热容为0.39J/(g·℃),铜的密度为8.96 g/cm³。
五、论述题(每题20分,共40分)1. 论述材料科学在现代科技发展中的重要性。
2. 论述材料制备方法及其对材料性能的影响。
答案:一、名词解释(每题5分,共25分)1. 晶体缺陷:晶体在生长过程中,由于外界环境的影响,导致其内部结构出现不完整或不符合理想周期性排列的现象。
2. 扩散:物质由高浓度区域向低浓度区域自发地移动的过程。
3. 塑性变形:材料在受到外力作用下,能够产生永久变形而不恢复原状的性质。
4. 应力:单位面积上作用于材料上的力。
5. 比热容:单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。
二、选择题(每题2分,共20分)1. D2. C3. C4. C5. D三、简答题(每题10分,共30分)1. 晶体结构的基本类型及其特点:晶体结构的基本类型有立方晶系、四方晶系、六方晶系和单斜晶系。
上海同济大学实验学校2020初三化学中考三模试题和答案一、选择题(培优题较难)1.A~F都是初中化学中常见的物质,其中A、B、C是氧化物,且A是红棕色粉末,D、F 均是单质。
它们之间的转化关系如右图所示(“→”表示物质转化的方向;部分反应物、生成物和反应条件未标出)。
下列有关说法正确的是A.反应①~④中一定包含复分解反应B.做反应①的实验,要先加热A再通入BC.反应④用于湿法冶金,可制取Zn、Cu、AgD.E可以是酸、盐或有机化合物【答案】D【解析】试题分析∶由题中信息知,A、B、C是氧化物,且A是红棕色粉末,D、F均是单质。
故A 是氧化铁,B是一氧化碳,C是二氧化碳,D是铁。
故A,B.C.均错误。
D正确。
考点∶考查常见物质的性质。
2.将一定质量的碳酸钙和铜粉的混合物在空气中煅烧使其完全反应,若反应前后固体的质量保持不变,则铜和碳酸钙的质量比为()A.44:25 B.22:5 C.4:1 D.44:32【答案】A【解析】【详解】根据反应前后固体的质量保持不变可知,生成二氧化碳的质量等于与铜反应的氧气的质量,设生成二氧化碳的质量为A,参加反应的碳酸钙的质量为x,铜的质量为y。
32CaCO CaO+CO100g44x A高温100x=44AX=100A25A=44112Δ2Cu+O2CuO12832y A128y=32Ay=4A铜和碳酸钙的质量比为:4A∶25A11=44∶25故选A。
【点睛】本题中要抓住反应前后质量不变来做,分析其原因就是碳酸钙分解产生的二氧化碳质量等于跟铜反应的氧气质量。
然后根据两个化学方程式就可以就是出铜和碳酸钙的质量比。
3.现有一包由3.2g铜、13g锌和2g 碳组成的粉末,放到一定量的AgNO3溶液中,完全反应后得到的固体为m种,溶液中溶质为n种.下列说法中不正确的是()A.若m=2,则n=2或3 B.若固体中金属的质量为 48g,则m=4 C.当m=3时,溶液可能呈蓝色D.反应后固体的质量不可能超过56g【答案】B【解析】【分析】由金属活动性顺序表可知,金属的活动性Zn>Cu>Ag,由3.2g铜、13g锌和2g 碳组成的粉末,放到一定量的AgNO3溶液中,Zn首先与硝酸银溶液反应,Zn反应完成时,Cu再与硝酸银反应.碳与硝酸银不反应。
笫三章I.试述结晶相变的热力学条件、动力学条件、能量及结构条件。
2.如果纯银凝固时的最大过冷度与其熔点(tm=1453°C)的比值为0.18, 试求其凝固驱动力。
(△H = -18075J/mol) 3.已知Cu的熔点tm= 1083°C,熔化潜热Lm=1.88xl03J/cm3,比表面能0=1.44x105 J/cm3。
(1)试计算Cu在853°C均匀形核吋的临界晶核半径。
(2)已知Cu的相对原子质量为63.5,密度为8.9g/cm3,求临界品核中的原子数。
4.试推导杰克逊(K.A.Jackson)方程5.铸件组织有何特点?6.液体金属凝固时都需要过冷,那么固态金属熔化时是否会出现过热,为什么?7.已知完全结晶的聚乙烯(PE)其密度为1.01g/cm3,低密度乙烯(LDPE)为0.92 g/cm3,而高密度乙烯(HDPE)为0.96 g/cm3, 试计算在LDPE及HDPE中“资自由空I'u厂的大小。
8欲获得金属玻璃,为什么一般选用液相线很陡从而有较低共晶温度的二元系?9. 比较说明过冷度、临界过冷度、动态过冷度等概念的区别。
10.分析纯金属生长形态与温度梯度的关系。
II.什么叫临界晶核?它的物理意义及与过冷度的定量关系如何?12.简述纯金属晶体长大的机制。
13.试分析单晶体形成的基本条件。
14.指出下列概念的错误之处,并改正。
(1)所谓过冷度,是指结晶时,在冷却曲线上出现平台的温度与熔点之差;而动态过冷度是指结晶过程中,实际液相的温度与熔点之差。
(2)金属结晶时,原子从液相无序排列到固相有序排列,使体系爛值减少,因此是一个自发过程。
(3)在任何温度下,液体金属中出现的最大结构起伏都是品胚。
(4)在任何温度下,液相中出现的最大结构起伏都是核。
(5)所谓临界晶核,就是体系自由能的减少完全补偿表面自由能的增加时的晶胚的大小。
(6)在液态金属中,凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核,但是只要有足够的能量起伏提供形核功,还是可以成核的。
第二章思考题与例题1. 离子键、共价键、分子键和金属键的特点,并解释金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体高的原因?2. 从结构、性能等方面描述晶体与非晶体的区别。
3. 何谓理想晶体?何谓单晶、多晶、晶粒及亚晶?为什么单晶体成各向异性而多晶体一般情况下不显示各向异性?何谓空间点阵、晶体结构及晶胞?晶胞有哪些重要的特征参数?4. 比较三种典型晶体结构的特征。
(Al、α-Fe、Mg三种材料属何种晶体结构?描述它们的晶体结构特征并比较它们塑性的好坏并解释。
)何谓配位数?何谓致密度?金属中常见的三种晶体结构从原子排列紧密程度等方面比较有何异同?5. 固溶体和中间相的类型、特点和性能。
何谓间隙固溶体?它与间隙相、间隙化合物之间有何区别?(以金属为基的)固溶体与中间相的主要差异(如结构、键性、性能)是什么?6. 已知Cu的原子直径为 2.56A,求Cu的晶格常数,并计算1mm3Cu的原子数。
7. 已知Al相对原子质量Ar(Al)=26.97,原子半径γ=0.143nm,求Al晶体的密度。
8 bcc铁的单位晶胞体积,在912℃时是0.02464nm3;fcc铁在相同温度时其单位晶胞体积是0.0486nm3。
当铁由bcc转变为fcc时,其密度改变的百分比为多少?9. 何谓金属化合物?常见金属化合物有几类?影响它们形成和结构的主要因素是什么?其性能如何?10. 在面心立方晶胞中画出[012]和[123]晶向。
在面心立方晶胞中画出(012)和(123)晶面。
11. 设晶面(152)和(034)属六方晶系的正交坐标表述,试给出其四轴坐标的表示。
反之,求(31)及(2112)的正交坐标的表示。
(练习),上题中均改为相应晶向指数,求12相互转换后结果。
12.在一个立方晶胞中确定6个表面面心位置的坐标,6个面心构成一个正八面体,指出这个八面体各个表面的晶面指数,各个棱边和对角线的晶向指数。
13. 写出立方晶系的{110}、{100}、{111}、{112}晶面族包括的等价晶面,请分别画出。
同济大学材料科学基础全真模拟题(三)
考试时间:180分钟考试总分:150分
一.名词解释(每小题6分,共30分)
1、晶界与界面能
2、粗糙界面和光滑界面
3、金属键与共价键
4、包申格效应
5、光电效应
二.判断题(每小题2分,共20分)
1、P型半导体以电子导电为主,而N型半导体以空穴导电为主。
()
2、陶瓷材料的弹性模量比金属材料的高,且对气孔敏感。
()
3、金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。
()
4、体心立方结构是原子的次密排结构,其致密度为0.74。
()
5、同一种空间点阵可以有无限种晶体结构,而不同的晶体结构可以归属于同一种空间点阵。
()
6、结晶时凡能提高形核率、降低生长率的因素,都能使晶粒细化。
()
7、合金液体在凝固形核时需要能量起伏、结构起伏和成分起伏。
()
8、小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。
()
9、非均匀形核时晶核与基底之间的接触角越大,其促进非均匀形核的作用越大。
()
10、衍射仪的测角仪在工作时,如试样表面转到与入射线成30度角时,计数管与入射线成30度角。
()
三.简答题(共8道题,从中选择6道题进行作答,多做不得分。
如果作答题目超过6道,那么选取作答的前6题进行批阅。
每道题10分,共60分)
1、试从结合键的角度分析工程材料的分类及特点。
2、什么是连续X射线谱,为什么存在短波限λ0。
3、试从宏观上和微观上解释为什么有些材料有明显的韧脆转变温度。
4、高分子链的近程结构主要包括哪几部分。
5、什么叫临界晶核半径,它的物理意义何在。
6、金属间化合物的种类及特点。
7、标出hcp晶胞中晶面ABCDEF面、ABO面的晶面指数,OC方向、OC方向的晶向指数。
这些晶面与晶向中,哪些构成滑移系?指出最容易产生滑移的滑移系。
8、拟定方案,解决玻璃体内夹杂物的鉴定。
四.论述题(每题20分,共40分)
1、试阐述高分子材料的结晶影响因素,并分析有机高分子材料的TEM和SEM 的试样有哪些特点。
2、试分析冷塑性变形对合金组织结构、力学性能、物理化学性能、体系能量的影响。
标准答案
一.名词解释
1、晶界与界面能:晶界是成分结构相同的同种晶粒间的界面。
界面上的原子处在断键状态,具有超额能量。
平均在界面单位面积上的超额能量叫界面能。
2、粗糙界面是指界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子所占满,只留下少数空位或台阶,从而形成整体上平整光滑的界面结构。
光滑界面是指界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子所占满,只留下少数空位或台阶,从而形成整体上平整光滑的界面结构。
3、金属键与共价键:金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键称为金属键。
由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的键称为共价键。
4、包申格效应:材料经预先加载产生少量塑性变形(小于4%),而后同向加载则σe升高,反向加载则σe下降。
此现象称之为包申格效应。
5、光电效应:物质在光照射下释放电子(称光电子)的现象又称光电效应。
二.判断题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 √√××√√√×××三.简答题
1、金属材料:主要以金属键为主,大多数金属强度和硬度较高,塑性较好。
陶瓷材料:以共价键和离子键为主,硬、脆,不易变形,熔点高。
高分子材料:分子内部以共价键为主,分之间为分子键和氢键为主。
复合材料:是以上三种基本材料的人工复合物,结合键种类繁多,性能差异很大。
2、对X射线管施加不同的电压,再用适当的方法去测量由X射线管发出的X
射线的波长和强度,便会得到X射线强度与波长的关系曲线,称之为X射线谱。
在管电压很低,小于20 kv时的曲线是连续的,称之为连续谱。
大量能量为eV的自由电子与靶的原子整体碰撞时,由于到达靶的时间和条件不同,绝大多数电子要经过多次碰撞,于是产生一系列能量为hv的光子序列,形成连续的X射线谱,按照量子理论观点,当能量为eV的电子与靶的原子整体碰撞时,电子失去自己的能量,其中一部分以光子的形式辐射出去,在极限情况下,
极少数的电子在一次碰撞中将全部的能量一次性转化为一个光量子,这个光量子具有最高的能量和最短的波长,即λ0。
3、宏观上,体心立方中、低强度结构钢随温度的降低冲击功急剧下降,具有明显的韧脆转变温度。
而高强度结构钢在很宽的温度范围内,冲击功都很低,没有明显的韧脆转变温度。
面心立方金属及其合金一般没有韧脆转变现象。
微观上,体心立方金属中位错运动的阻力对温度变化非常敏感,位错运动阻力随温度下降而增大。
在低温下,该材料处于脆性状态。
而面心立方金属因位错宽度比较大,对温度不敏感,故一般不显示低温脆性。
4、高分子的原子种类和排列、高分子结构单元键接方式、构型、支化与交联、共聚物的序列结构。
5、临界晶核半径是指ΔG为最大值时的晶核半径。
r<r c 时,ΔGs占优势,故ΔG>0,晶核不能自动形成。
r>r c时,ΔGv占优势,故ΔG<0,晶核可以自动形成,并可以稳定生长。
6、金属间化合物分为正常价化合物,电子价化合物和间隙化合物;正常价化合物是金属元素与4、5、6主族元素形成的金属化合物,它不遵守化合价规律,而是按照一定的电子浓度值形成的化合物,是以化合物为基的固熔体,有明显的金属特性。
间隙化合物主要受组元的原子尺寸因素控制通常有过渡族金属与原子半径很小的非金属元素组成,分为简单间隙化合物与复杂间隙化合物非金属元素处于化合物晶格的间隙中。
7、ABCDEF面的晶面指数为(0001)或(001);ABO,面的晶面指数为(10-11);
OC方向的晶向指数为[1210]或[010];OC,方向的晶向指数为[-
121
-
3]或[011]:
(0001)与[1210]、[10-
11]与[
-
12
-
10]与可构成滑移系;其中滑移系(0001)[
-
12
-
10]
容易产生滑移。
8、1)应用透射电镜,扫描电镜分析夹杂物的形貌与分布(2)应用电子探针研究夹杂物的元素分布(3)应用XRD研究夹杂物的物相(4)应用热分析研究夹杂物的相变。
四.论述题
1、影响聚合物结晶能力的因素有以下几点:1、分子链的柔性:聚对苯二甲酸乙二酯的结晶能力要比脂肪族聚酯低
2、支化:高压聚乙烯由于支化,其结晶能
力要低于低压法制得的线性聚乙烯3、交联:轻度交联聚合物尚能结晶,高度交联则完全失去结晶能力。
4、分子间力:分子间的作用力大,会使分子链柔性下降,从而影响结晶能力;但分子间形成氢键时,则有利于晶体结构的稳定。
TEM试样的特点:通常的聚合物由轻元素组成。
在用质厚衬度成像时图像的反差很弱,因此,一般来说,还要通过染色和刻蚀来改善衬度,但不宜采用投影方法。
SEM试样的特点:对于高分子这样绝缘体或导电性差的材料来说,则需要预先在分析表面上蒸镀一层厚度为10~20cm导电层。
否则,在电子束照射到该样品上时,会形成电子堆积,阻挡入射电子束进入样品内部。
2、组织结构:(1)纤维组织:晶粒沿变形方向被拉长;(2)形成位错胞;(3)
晶粒转动形成变形织构力学性能:位错密度增大,位错相互缠绕,运动阻力增大,造成加工硬化。
物理化学性能:其变化复杂,主要对导电,导热,化学活性,化学电位等有影响。
体系能量:包括两部分(1)因冷变形产生大量缺陷引起点阵畸变,使畸变能增大;(2)因晶粒间变形不均匀和工件各部分变形不均匀引起的微观内应力和宏观内应力。
这两部分统称为存储能,其中前者为主要的。
冷变形后引起的组织性能变化为合金随后的回复、再结晶作了组织和能量上的准备。