同济大学材料科学基础全真模拟题(三)+标准答案

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。

材料科学基础参考答案材料科学基础第一次作业1.举例说明各种结合键的特点。

⑴金属键：电子共有化，无饱和性，无方向性，趋于形成低能量的密堆结构，金属受力变形时不会破坏金属键，良好的延展性，一般具有良好的导电和导热性。

⑵离子键：大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合，以离子为结合单元，无方向性，无饱和性，正负离子静电引力强，熔点和硬度均较高。

常温时良好的绝缘性，高温熔融状态时，呈现离子导电性。

⑶共价键：有方向性和饱和性，原子共用电子对，配位数比较小，结合牢固，具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点，导电能力差。

⑷范德瓦耳斯力：无方向性，无饱和性，包括静电力、诱导力和色散力。

结合较弱。

⑸氢键：极性分子键，存在于HF，H2O，NF3有方向性和饱和性，键能介于化学键和范德瓦尔斯力之间。

2.在立方晶体系的晶胞图中画出以下晶面和晶向：（1 0 2）、（1 1 -2）、（-2 1 -3），[1 1 0],[1 1 -1],[1 -2 0]和[-3 2 1]。

(213)3. 写出六方晶系的{1 1 -20}，{1 0 -1 2}晶面族和<2 -1 -1 0>,<-1 0 1 1>晶向族中各等价晶面及等价晶向的具体指数。

{1120}的等价晶面：(1120)(2110)(1210)(1120)(2110)(1210){1012}的等价晶面：(1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112) (1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112)2110<>的等价晶向：[2110][1210][1120][2110][1210][1120]1011<>的等价晶向：[1011][1101][0111][0111][1101][1011][1011][1101][0111][0111][1101][1011]4立方点阵的某一晶面（hkl ）的面间距为M /，其中M 为一正整数，为晶格常数。

材料科学基础题库及答案材料科学基础题库及答案1. 什么是晶体缺陷？它对材料属性有什么影响？晶体缺陷是指晶体中原子或离子配位周期中出现不规则性对称分布的现象。

它可以由各种因素引起，如点位偏差、缺陷包容、空位、杂质原子等。

晶体缺陷通常会影响材料的物理、化学、电学和力学属性。

不同类型的晶体缺陷对材料性质的影响也不同。

例如，点缺陷（如空位或替位离子）可以影响晶体的导电性和机械强度。

位错缺陷可以导致晶体微观结构的改变，从而影响其弹性和塑性行为。

杂质缺陷通常会影响材料的电学性能和光学性能。

2. 什么是热力学平衡？它在材料科学中的应用有哪些？热力学平衡是指在一定温度、压力、化学势等条件下，能量和物质在系统中达到平衡分布的状态。

在热力学平衡状态下，系统的总自由能最小，系统内部的各种宏观量（如物质密度、电化学势）之间达到平衡状态。

在材料科学中，热力学平衡的应用非常广泛。

例如，热力学分析可以用于预测和优化材料的相变、晶体生长、材料固相反应等过程。

热力学计算也可以帮助理解材料的热力学行为和在不同条件下的稳定性。

3. 什么是材料退化？它的原因有哪些？材料退化是指材料在使用过程中逐渐失去其原有的性能和功能。

材料退化通常是由多种因素引起的，包括热、湿、压力、摩擦、放射性等因素。

其中，热是最常见的材料退化原因之一。

高温会导致固态材料中原子或离子的扰动和位移，进而影响材料的结构和性能。

湿度也可以影响材料的可靠性和寿命，因为水分可以导致材料的腐蚀、氧化和电化学反应的发生。

4. 什么是相变？它对材料性质有哪些影响？相变是指物质由一种物态转变成另一种物态的过程。

在材料科学中，相变通常是指晶体的相变，如晶体的固态相变、液晶相变等。

相变对材料性质的影响也是多种多样的。

例如，相变可以导致材料的热力学稳定性发生变化，从而影响其结构和性能。

晶体的相变还可以影响材料的导电性、光学性质等。

另外，相变可以改变材料的结构，从而影响材料的力学性能和变形行为。

材料科学基础试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学主要研究的是材料的哪些方面？A. 材料的加工方法B. 材料的微观结构C. 材料的性能D. 所有以上选项答案：D2. 金属材料的强度主要取决于其什么？A. 化学成分B. 微观结构C. 宏观尺寸D. 外部环境答案：B3. 以下哪个不是材料的力学性能？A. 硬度B. 韧性C. 导热性D. 弹性答案：C4. 陶瓷材料通常具有哪些特性？A. 高熔点B. 低热导率C. 低电导率D. 所有以上选项答案：D5. 聚合物材料的哪些特性使其在许多应用中受到青睐？A. 可塑性B. 轻质C. 良好的化学稳定性D. 所有以上选项答案：D二、填空题（每空1分，共10分）6. 材料的微观结构包括_______、_______和_______。

答案：晶粒、晶界、相界7. 材料的热处理过程通常包括_______、_______和_______。

答案：加热、保温、冷却8. 金属的塑性变形主要通过_______机制进行。

答案：位错滑移9. 材料的断裂韧性是指材料在_______条件下抵抗断裂的能力。

答案：受到冲击或应力集中10. 复合材料是由两种或两种以上不同_______的材料组合而成。

答案：性质三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述金属的疲劳现象及其影响因素。

答案：金属疲劳是指金属在反复加载和卸载过程中，即使应力水平低于材料的屈服强度，也可能发生断裂的现象。

影响金属疲劳的因素包括应力幅度、加载频率、材料的微观结构、环境条件等。

12. 解释什么是相图，并说明其在材料科学中的重要性。

答案：相图是表示不同组分在特定条件下的相平衡状态的图形。

它在材料科学中的重要性体现在帮助科学家和工程师理解材料的相变行为，预测材料的性能，以及指导材料的加工和应用。

13. 描述聚合物材料的玻璃化转变温度（Tg）及其对聚合物性能的影响。

答案：玻璃化转变温度是聚合物从玻璃态转变为橡胶态的温度。

材料科学基础试题及答案一、选择题1. 下列关于材料的定义，正确的是：A. 材料是指由天然资源或人工合成的物质，用于满足人类需求的实体。

B. 材料是指具有一定形态和组织结构的物质，能够展现出特定的性能和功能。

C. 材料是指具有一定物理、化学特征的物质，通过特定的加工过程得到的产品。

D. 材料是指用于制造产品的原始原料，主要包括金属、塑料和木材等。

答案：A2. 下列关于材料分类的说法，正确的是：A. 根据组成方式可将材料分为金属材料、非金属材料和半导体材料。

B. 根据材料的用途可将材料分为结构材料、功能材料和生物医用材料。

C. 根据材料的产生方式可将材料分为天然材料、人工合成材料和再生材料。

D. 根据材料的电导性可将材料分为导电材料、绝缘材料和半导体材料。

答案：B3. 下列关于材料性能的描述，正确的是：A. 机械性能是指材料的硬度、强度、韧性等方面的性质。

B. 热性能是指材料在热环境下的稳定性和导热性等方面的性质。

C. 光学性能是指材料对光的吸收、传输和反射等方面的性质。

D. 电磁性能是指材料对电磁波的传导和屏蔽等方面的性质。

答案：A二、填空题1. 下列是常见材料的表征方法中，________是通过观察材料的形貌、组织结构和晶体形态等方面对材料进行表征的方法。

答案：显微镜观察2. __________是材料用于测量、感知、存储、处理等方面的性能和功能。

答案：功能材料3. __________是制备金属材料的常用加工方法之一，通过热处理和机械加工使材料形成所需形状和性能。

答案：冶金加工三、简答题1. 请简述材料的晶体结构及其对材料性能的影响。

答：材料的晶体结构是指材料中原子、离子或分子的排列方式和周期性特征。

不同的晶体结构决定了材料的特定性能。

例如，金属材料的晶体结构主要为面心立方、体心立方和密堆积等形式，这种结构使金属具有优良的导电性和可塑性。

另外，晶体结构还影响材料的硬度、热膨胀性、熔点等性能。

因此，了解材料的晶体结构对于研究和设计高性能材料具有重要意义。

材料科学基础试题及答案一、选择题1. 材料科学中的“三基”指的是什么？A. 基础理论、基本技能、基本方法B. 基本元素、基本结构、基本性质C. 基本元素、基本化合物、基本合金D. 基本元素、基本结构、基本性质答案：D2. 材料的硬度通常与哪种性质有关？A. 弹性B. 韧性C. 塑性D. 强度答案：D3. 以下哪个不是金属材料的特性？A. 高熔点B. 良好的导电性C. 良好的延展性D. 良好的热塑性答案：D二、简答题1. 简述材料的疲劳现象。

材料的疲劳现象是指在周期性或波动载荷作用下，材料在远低于其静载荷强度极限的情况下发生断裂。

疲劳通常发生在材料表面或内部缺陷处，由于应力集中而引发微裂纹，随着载荷的循环作用，裂纹逐渐扩展直至断裂。

2. 什么是材料的热处理，它对材料性能有何影响？热处理是一种通过加热和冷却过程来改变金属材料内部结构，从而改善其性能的方法。

热处理可以提高材料的硬度、强度、韧性等，同时也可以通过退火、正火等方法来降低硬度，提高塑性，以适应不同的使用需求。

三、计算题1. 已知某金属的杨氏模量为200 GPa，泊松比为0.3，求该金属在拉伸应力为100 MPa时的应变。

根据胡克定律，应力（σ）与应变（ε）的关系为：σ = E * ε，其中E是杨氏模量。

将已知数据代入公式得：ε = σ / E = 100 MPa / 200 GPa = 5e-4。

2. 某材料在单轴拉伸试验中，当应力达到250 MPa时，其伸长量为0.0005 m。

求该材料的杨氏模量。

杨氏模量E可以通过应力与应变的比值计算得出：E = σ/ ε。

已知应力σ = 250 MPa，伸长量ΔL = 0.0005 m，原长度L未知，但可以通过应变的定义ε = ΔL / L来推导。

由于应变ε很小，可以假设伸长量ΔL远小于原长度L，从而近似ε ≈ ΔL。

代入数据得：E = 250 MPa / 0.0005 = 500 GPa。

四、论述题1. 论述合金化对金属材料性能的影响。

材料科学基础习题与答案材料科学基础习题与答案材料科学是一门研究材料的结构、性质和性能的学科，是现代工程技术的基础和支撑。

在学习这门学科的过程中，习题是不可或缺的一部分。

通过解答习题，我们能够更好地理解和掌握材料科学的基础知识。

下面将介绍一些常见的材料科学基础习题以及相应的答案。

一、材料的结构与性质1. 什么是晶体结构？答案：晶体结构是指由原子、离子或分子按一定的顺序和规则排列而成的固态物质的结构。

晶体结构的特点是具有长程有序性和周期性。

2. 什么是非晶体结构？答案：非晶体结构是指由原子、离子或分子按无规则排列而成的固态物质的结构。

非晶体结构的特点是缺乏长程有序性和周期性。

3. 金属的晶体结构有哪些？答案：金属的晶体结构主要有面心立方结构、体心立方结构和简单立方结构。

面心立方结构的特点是每个晶胞内有一个原子位于每个面的中心和每个边的中心，体心立方结构的特点是每个晶胞内有一个原子位于每个面的中心和每个体的中心，简单立方结构的特点是每个晶胞内只有一个原子位于每个角的中心。

4. 陶瓷的晶体结构有哪些？答案：陶瓷的晶体结构主要有离子晶体结构和共价晶体结构。

离子晶体结构的特点是由阳离子和阴离子按一定比例排列而成，共价晶体结构的特点是由共价键连接的原子或分子按一定的顺序排列而成。

5. 聚合物的晶体结构有哪些？答案：聚合物的晶体结构主要有单晶结构和非晶结构。

单晶结构的特点是聚合物链按一定的顺序排列而成，非晶结构的特点是聚合物链按无规则排列而成。

二、材料的性能与应用1. 什么是材料的力学性能？答案：材料的力学性能是指材料在外力作用下的变形和破坏行为。

包括强度、韧性、硬度、弹性模量等指标。

2. 什么是材料的热性能？答案：材料的热性能是指材料在高温下的稳定性和热传导性能。

包括热膨胀系数、热导率、热稳定性等指标。

3. 什么是材料的电性能？答案：材料的电性能是指材料在电场作用下的导电性和绝缘性能。

包括导电率、电阻率、介电常数等指标。

《建筑材料》模拟试题三参考答案The "building materials^ simulation test three reference answersOne, single option (only one of the options below is correct, the right score, no choice, no score) 14Building materials (C) can be classified into inorganic materials, organic materials and composite materials.A, use B, strength C, chemical composition D, physical propertyIn determining the density of the perforated materials, thematerial shall be processed by the following methods, and the volume of the materials shall be determined by the density bottle after drying. (C)A, processed into A proportion bottle shape B and ground into fine powderC, grind up the particle I), make a cubeWhich group is the physical nature of the stone material? (D)II I , apparent density, IV III water resistance, frost resistance, compressive strength V, wearability VI, polishingA, I, II, IV B, II, III, V C, III, IV, VI D, I , II, IIIIn the construction project, the application of lime is not the correct person (D).A, the preparation of lime mortar B, the distribution of grey soil and sanheiC, the preparation of the cement slurry with no clinker cement D and the foundation of the preparationThe cement label is determined according to which of the following age of compressive strength? (C)A, 7 days B, 14 days C, 28 days D, 30 daysWhen making cement, add the right amount (C) in order to adjust the setting time of the cement.A, lime B, and slag： C, gypsum; D, fly ash.7, triethanolamine is the admixtures of concrete, which is the admixtures of the following properties? (D)A, air agent B, water repellent C, accelerator D, early strengthIn the preparation of anti~x and r ray concrete, choose (D)A, slag cement B, silicate cement C, high alumina cement D, barium cementThe material that should be chosen for the wall of high building safety channel (non-1oad~bearing wall) is (D).A, steel mesh foam plastic wall board (tepper plate) B, sintered hollow brick C, gas concrete block D, gypsum hollow stripIn the design, it is A reference value to the sigma s/sigma b, and in A certain range sigma s/sigma b indicates that the steel is working at more than the yield point (A).A, the reliability is higher B, the reliability is lower C, not safe D, the deformation is smallThe force characteristic of wood is (C)A, higher than strength B, certain elasticity, plasticity, toughness C, anisotropy D, thermal conductivityThe composition of paint does not include (C).A, the membrane material B, the auxiliary film substance C, fibrous material D, dispersant materialIn the following materials, the best effect of low frequency absorption is (C)A and 3cm of mineral wool are attached to the wallB and 2. 5 cm soft boards on the wa11The c~3 plywood is attached to the wooden keel, with 10cm thick air layer D and 3cm thick industrial felt against the wallIn the following four kinds of glass, which glass is processed, cannot be cut and reprocessed? (B)A, wire glass B, steel glass C, ground glass D, polished glassTwo or more choices (at least two of the choices below are correct, the right score, no score, and the missing score) 10In the following materials, (B, C, D) are inorganic gelsA, limestone B, cement C, lime D, plaster E, gravel(B, C)A, the adhesive force is high B, the resistance is good C, the acid is good D, the plasticity is good, the water resistance is goodIn order to improve the compactness of cement, the measures are (A, B, C, D) to improve the anti-permeabi1ity of cement concrete.A, reasonable selection of concrete varieties B, reducing water ash ratio C, increasing the density D, adding protective layer E, and more waterThe choice of water for ordinary concrete is mainly based on (A, B, and E).A, coarse aggregate type B, slump C, water ash ratio D, fine aggregate type E, coarse aggregate sizeIn the design of reinforced concrete and steel structure, the basis of design is (A, C).A, yield strength B, tensile strength C, sigma 0. 2 D, elasticlimit (2) 20 points are made when the following description is correct and, if there is a mistake, correct the errorWhen the porosity of the material is constant, the smaller the pore size, the higher the intensityThe lower the critical temperature of the steel, the worse the performance of the low temperature resistance (good).The strength of silicate cement and slag silicate cement, which is 42. 5 R strength grade, is the same as the early strength of Portland cement.After the concrete is mixed with a small amount of the gas, it will form a small bubble, which will cause the concrete to decrease its permeability.When the concrete compressive test, the surface of the test is lubricants, the test result will be lower than the lubricant.Low brick color shallow, absorb water rate is big, unfavorable make foundation.The design of the mix of asphalt mixture shall include the design of the target matching ratio, the design of production mix ratio and the verification of the production mix ratio.The polymerization reaction (no) has low molecular attachment.Epoxy resin adhesives have the advantage of shrinking when they are stiff and stiff, but they are less tolerant (good).Sound insulation material must be a sound absorber.Four, the noun explains 16 pointsAccumulation density: the mass of the unit volume in the form of powder or granular material.Yield strength: when stress exceeds the elastic limit, the deformation increases rapidly, and in addition to producing elastic deformation, some plastic deformation is produced. When stress reaches point B, the plastic strain increases dramatically, and the curve shows a small, fluctuating platform, which is called submission. The maximum and mini mum stress of this stage is called the upper yield point and the lower yield point. Due to thestability of the lower yield point, it is called yield point or yield strength as a measure of material resistance.Creep: the plastic deformation of the concrete in the direction of the force of the long constant load.Emulsified asphalt: it is a uniform asphalt product made by emulsification process by emulsifying agent and stabilizer of petroleum asphalt or coal asphalt, also called asphalt emulsion.Briefly answer the following questions 20 pointsWhy not the same performance of the same material?Solution: for example, a material composed of silica, which is amorphous silica and quartz is crystalline silica. They have different molecular structures, so they have different properties.Why is the unburned brick not suitable for underground?Answer: the unburnt place brick color shallow, characterized by low intensity, and big pore, bibulous rate is high, when used in underground, absorb more water after strength decline further.Not suitable for underground.The construction period of a house is shorter, and the existing strength level is the choice of 42. 5 silicate cement and slag cement. From the point of view of helping to finish theconstruction period, it is advantageous to choose which cement.Answer: the same strength grade of silicate cement and slag cement its 28 d strength index is the same, but the strength index of 3 d is different. 3 days of slag cement compressive strength and flexural strength is lower than the same strength grade of Portland cement, Portland cement early strength high, if need other properties can be met, judging by shorten the construction period selection of Portland cement.4, why does the concrete shrink less when curing under wet conditions, and shrink when curing under dry conditions, but barely shrink when it is maintained in water?A: when the concrete is maintained under dry conditions, the contents of the pores in the concrete are higher because of the insufficient water process, and the drying shrinkage is larger. When curing under wet conditions, the amount of water is more abundant and the number of capillary gaps is relatively small, so the shrinkage value is smaller. When concrete curing in water, the water within the capillary porosity won，t bend, don，t cause capillary pressure, so will not produce concrete contraction, and because the gel surface adsorption of water, increase the distancebetween the gel particles, makes concrete almost do not produce shrink in the water. But when the concrete is kept in the air, the concrete also produces a dry shrinkage, although the dry shrinkage is less than the concrete that is kept in the air.Six, count twenty1, use 425 # cement, and the moisture content of 2% of net natural sand, medium sand, the packing density of 1500 kg/m3, configure MIO.0 masonry cement mortar, masonry based, clay brick construction level is general, calculation of cement mortar construction mixture ratio. (10)Solution: mortar mix strength - 10. 0 = 0. 645 x 2. 5 = 11. 61 MPa (1 point)Calculate the amount of cement in lm3 mortar (3 points)Less than 200Kg, 200Kg (2 points)The amount of sand in the construction is 1500 times (1 + 0. 02) 1530Kg (2 points)Construction mix cement: water = 200:1530:300 = 1:7.65:1. 5 (2)2, a pine specimen can be measured, the moisture content of 11%, at this point the arrange grain compressive strength is 64. 8 MPa, ask: (1) the standard moisture content condition its compressive strength is how much? (2) what is the intensity of the pinewood water ratio of 20%, 30% and 40% respectively? (the fiber saturationpoint of the pine tree is 30%, the alpha of pine tree is 0.05) (3) the water rate increases with the moisture content, and how is the law of compressive strength of the wood? (10)Solution: (1) the compressive strength of the standard moisture contentKnown: W = 11 percent, fll = 64. 8 MPa, alpha = 0.05. the(2)when W = 20%When W 二30%When W 二40%F40 二f30 二27.28 Mpa(3)when the moisture content from 11% to 15%, 20%, 30%, 40%, the compressive strength change law for its smooth lines: when moisture content is less than 30%, with the increase of the moisture content of lumber, the timber of the compressive strength is decreased obviously; When the moisture content increased to 30%, the compressive strength no longer decreased.。