聚合物材料表征测试题库

聚合物基复合材料试题第一章聚合物合金的概念、合金化技术的特点？聚合物合金：有两种以上不同的高分子链存在的多组分聚合物体系合金化技术的特点:1、开发费用低，周期短，易于实现工业化生产。

2、易于制得综合性能优良的聚合物材料。

3、有利于产品的多品种化和系列化。

热力学相容性和工艺相容性的概念？热力学相容性：达到分子程度混合的均相共混物，满足热力学相容条件的体系。

工艺相容性：使用过程中不会发生剥离现象具有一定程度相容的共混体系。

如何从热力学角度判断聚合物合金的相容性？1、共混体系的混合自由能（ΔGM ）满足ΔGM=ΔHM-TΔSM<02、聚合物间的相互作用参数χ12为负值或者小的正值。

3、聚合物分子量越小，且两种聚合物分子量相近。

4、两种聚合物的热膨胀系数相近。

5、两种聚合物的溶度参数相近。

*思考如何从改变聚合物分子链结构入手，改变聚合物间的相容性？1、通过共聚使分子链引入极性基团。

2、对聚合物分子链化学改性。

3、通过共聚使分子链引入特殊相互作用基团。

4、形成IPN或交联结构。

5、改变分子量。

第二章*列举影响聚合物合金相态结构连续性的因素，并说明分别是如何影响的？组分比：含量高的组分易形成连续相；黏度比：黏度低的组分流动性较好，容易形成连续相；内聚能密度：内聚能密度大的聚合物，在共混物中不易分散，容易形成分散相；溶剂类型：连续相组分会随溶剂的品种而改变；聚合工艺：首先合成的聚合物倾向于形成连续性程度大的相。

说明聚合物合金的相容性对形态结构有何影响？共混体系中聚合物间的工艺相容性越好，它们的分子链越容易相互扩散而达到均匀的混合，两相间的过渡区越宽，相界面越模糊，分散相微区尺寸越小。

完全相容的体系，相界面消失，微区也随之消失而成为均相体系。

两种聚合物间完全不相容的体系，聚合物之间相互扩散的倾向很小，相界面和明显，界面黏接力很差，甚至发生宏观的分层剥离现象。

什么是嵌段共聚物的微相分离？如何控制嵌段共聚物的微相分离结构？微相分离：由化学键相连接的不同链段间的相分离控制溶剂、场诱导、特殊基底控制、嵌段分子量来控制*简述聚合物合金界面层的特性及其在合金中所起的作用。

高分子研究方法题库1 在对聚合物进行各种光谱分析时，红外光谱主要来源于分子振动－转动能级间的跃迁；紫外-可见光谱主要来源于分子的电子能级间的跃迁；核磁共振谱主要来源于置于磁场中的原子核能级间的跃迁，它们实际上都是吸收光谱。

2、SEM 和TEM的三要素是分辨率、放大倍数、衬度。

2、在有机化合物中，解析谱图的三要素为谱峰的位置、形状和强度。

2 苯、乙烯、乙炔、甲醛，其1H化学位移值最大的是甲醛，最小的是乙炔，13C的化学位移值最大的是甲醛最小的是乙炔。

4、紫外光谱主要决定于分子中发色和助色基团的特性，而不是整个分子的特性。

3 差示扫描量热仪分功率补偿型和热流型两种。

第107页4 产生核磁共振的首要条件是核自旋时要有磁距产生。

5 当原子核处于外磁场中时，核外电子运动要产生感应磁场，核外电子对原子核的这种作用就是屏蔽作用.6 分子振动可分为伸缩振动，弯曲振动7 傅里叶红外光声光谱英文简称为FTIR-PAS.P288 干涉仪由光源，定镜，分束器，检测器等几个主要部分组成。

P199 高聚物的力学性能主要是测定材料的强度和模量以及变形.10 共混物的制样方法有流延薄膜法热压薄膜法溴化钾压片法P1111 光声探测器和红外光谱技术结合即为红外声光谱技术. P2712 核磁共振普与红外、紫外一样，实际上都是吸收光谱。

红外光谱来源于分子振动-转动能级间的跃迁，紫外-可见吸收光谱来源于分子的电子能级间的跃迁。

[P46]13 核磁共振谱图上谱峰发生分裂，分裂峰数是由相邻碳原子上的氢数决定的，若分裂峰数为n，则邻碳原子氢数为n-1。

P5015 红外光谱在聚合物研究中占有十分重要的位置，能对聚合物的化学性质、立体结构、构象、序态、取向等提供定性和定量的信息。

P616 红外光谱中，波动的几个参数为波长、频率、波数和光速。

17 红外光谱中，在1300~1400cm，基团和频率的对应关系比较明确，这对确定化合物中的官能团很有帮助，称为官能团区．18 红外活性振动能引起分子偶极矩变化Ｐ８19 红外区是电磁总谱中的一部分，波长在0.7~1000之间。

一、选择题1.以下哪一项不是以增强纤维的类型来分类的聚合物复合材料？（C）A、混杂纤维聚合物复合材料B、天然纤维聚合物复合材料C、短纤维聚合物复合材料D、有机纤维聚合物复合材料2.复合材料进入ACM阶段？（D）A、20世纪80年代B、20世纪50年代C、20世纪60年代D、20世纪70年代3.以下说法哪些是正确的？（ABD）A、共混组分的熔体黏度与配比都会对形态产生影响B、当两种组分中有一种含量小于26％时，这一组分一般来说是分散相C、共混体系熔体黏度的提高，一般会增大分散相的平衡粒径D、共混物的形态，可作为共混组分之间相容性的一种表征4.界面结构与性能特点。

（BCD）A、单分子层，形貌十分复杂B、组成、结构形态复杂C、化学成分很复杂D、化学元素很复杂5.天然纤维物理处理的方法有哪些？（ABDE）A、蒸汽爆破处理B、热处理法C、包覆处理法D、机械改性E、低温等离子体处理6.水对玻璃纤维聚合物复合材料及界面的破坏作用有些哪些？（ABCE）A、水的浸入B、对玻璃纤维表面的腐蚀作用C、水对树脂的降解作用D、水溶胀纤维导致界面脱粘破坏E、产生渗透压导致界面脱粘破坏7.芳纶纤维利用等离子体表面处理，哪些说法是正确的？（ABC）A、不需加入引发剂、溶剂，污染少；B、设备简单、操作易行；C、受等离子体类型和时间影响D、抗拉强度随处理时间延长而线性上升8.粉体表面改性的目的。

（BCDE）A、降低成本B、提高相容性C、改善分散性D、赋予功能性E、提高附加值9.确定增韧粒子的粒径最佳尺度的途径？（ABC）A、增韧体系中增韧粒子有足够多的数量B、从诱发银纹或剪切带考虑C、从终止银纹的角度考虑D、从终止剪切带的角度考虑10.影响分散相粒径的因素有哪些？（BCD）A、分散机理的影响B、组分配比的影响C、黏度比D、界面张力的影响11.基于平衡粒径表达式，降低平衡粒径的方法有？（ACD）A、提高剪切速率B、提高两相间的界面张力C、提高剪切应力D、提高熔体黏度二、填空题1.通过形态的观测，可以揭示（形态与性能）的关系；从而通过改善共混物的形态，达到提高共混物性能的目的。

实验15 聚合物材料的动态力学性能测试在外力作用下，对样品的应变和应力关系随温度等条件的变化进行分析，即为动态力学分析。

动态力学分析能得到聚合物的动态模量( E′)、损耗模量(E″)和力学损耗(tanδ)。

这些物理量是决定聚合物使用特性的重要参数。

同时，动态力学分析对聚合物分子运动状态的反应也十分灵敏，考察模量和力学损耗随温度、频率以及其他条件的变化的特性可得到聚合物结构和性能的许多信息，如阻尼特性、相结构及相转变、分子松弛过程、聚合反应动力学等。

1. 实验目的（1）了解聚合物黏弹特性，学会从分子运动的角度来解释高聚物的动态力学行为。

（2）了解聚合物动态力学分析(DMA)原理和方法，学会使用动态力学分析仪测定多频率下聚合物动态力学温度谱。

2. 实验原理高聚物是黏弹性材料之一，具有黏性和弹性固体的特性。

它一方面像弹性材料具有贮存械能的特性，这种特性不消耗能量；另一方面，它又具有像非流体静应力状态下的黏液，会损耗能量而不能贮存能量。

当高分子材料形变时，一部分能量变成位能，一部分能量变成热而损耗。

能量的损耗可由力学阻尼或内摩擦生成的热得到证明。

材料的内耗是很重要的，它不仅是性能的标志，而且也是确定它在工业上的应用和使用环境的条件。

如果一个外应力作用于一个弹性体，产生的应变正比于应力，根据虎克定律，比例常数就是该固体的弹性模量。

形变时产生的能量由物体贮存起来，除去外力物体恢复原状，贮存的能量又释放出来。

如果所用应力是一个周期性变化的力，产生的应变与应力同位相，过程也没有能量损耗。

假如外应力作用于完全黏性的液体，液体产生永久形变，在这个过程中消耗的能量正比于液体的黏度，应变落后于应力90o，如图2-61(a)所示。

聚合物对外力的响应是弹性和黏性两者兼有，这种黏弹性是由于外应力与分子链间相互作用，而分子链又倾向于排列成最低能量的构象。

在周期性应力作用的情况下，这些分子重排跟不上应力变化，造成了应变落后于应力，而且使一部分能量损耗。

⾼分⼦近代测试聚合物测试考试热分析部分1、下图为某⼀复合材料的热失重曲线，请从图中指出该复合材料的主要配⽅组成。

答：上图表明挥发物（增塑剂）的质量分数为19.8%，聚合物的质量分数为43.3%，炭⿊为34.5%，灰分为2.4%。

2简要说明TG.DTG.DTA.DSC的原理,在他们的热谱中,纵坐标和横坐标各代表什么?答：TG：热重分析法为使样品处于⼀定的温度程序（升/降/恒温）控制下，观察样品的质量随温度或时间的变化过程。

热谱中纵坐标为质量保持率，横坐标为时间或温度。

DTG：微商热重法是TG对温度或时间的⼀阶导数。

热谱图中纵坐标为质量变化率，横坐标为温度或时间。

DTA：热差分析法是把试样和参考试样同置于相同的加热或冷却的条件下，观察随温度或时间变化，它们之间的温差与温度间的关系的⼀种技术。

其纵坐标为样品与参考试样的温差，横坐标为温度或时间。

DSC：差⽰扫描量热法是使试样与参考试样绝热分离，分别输⼊能量，测量使两者温差为0时需的能量差△E与温度的关系。

纵坐标代表能量差△W或功率变化率dw/dt和热焓变化率dH/dt,横坐标为温差△T3应⽤DTA或DSC如何测定⾼分⼦材料的玻璃化转变温度Tg。

答：聚合物随温度升⾼，当达到Tg时在DTA或DSC曲线上会显⽰出拐弯的变化。

在测定Tg时由于开始温度很难准确地确定，⼀般要以拐弯处的外延线与基线交点作为Tg的值。

4如何应⽤DTA或DSC研究某⼆元聚合物共混物样品中两种聚合物的相容性，并画出⽰意图。

答：聚合物共混的相容性往往⽤Tg测定来研究，相容性好的的两聚合物的Tg在共混物中表⽰出相互靠近或称⼀个统⼀的Tg。

相反，不相容的两聚合物的Tg在共混后仍表现出远离的Tg。

（图见⽼师课件）对于结晶型聚合物，若相容性好，混炼均匀，分散性好，则其结晶度降低较⼤。

相反，不相容或混炼不均匀⽽造成互相分散性差的对结晶度影响较⼩。

即可以通过结晶度的变化⼤⼩推断两者的相容性，5为考察PET（聚对苯⼆甲酸⼄⼆醇酯）与EV A（⼄烯-醋酸⼄烯共聚物）共混体系的相容性，采⽤⼀种热分析⽅法测定了不同⽐例共混体系的玻璃化转变温度Tg、冷结晶温度Tc和结晶熔融温度Tm，以及热焓变化等热性能，结果见下表所⽰。

材料表征技术期末试题答案一、选择题1. 材料表征技术的主要用途是什么？A. 材料选择B. 材料加工C. 材料性能分析D. 所有以上选项答案：D2. 下列哪种技术不属于材料表征技术？A. 扫描电子显微镜（SEM）B. 透射电子显微镜（TEM）C. 原子力显微镜（AFM）D. 热力学分析答案：D3. X射线衍射（XRD）技术主要用于分析材料的哪些特性？A. 晶体结构B. 化学成分C. 表面形貌D. 机械性能答案：A4. 哪种技术可以用来测量材料的热导率？A. 差示扫描量热法（DSC）B. 热重分析（TGA）C. 热机械分析（TMA）D. 激光闪射法答案：D5. 拉曼光谱技术主要用于分析材料的哪些特性？A. 晶体结构B. 化学键振动C. 表面形貌D. 电学性能答案：B二、填空题1. 材料表征技术是通过一系列的科学方法来________材料的内部结构、化学成分、物理性能和表面特性等，从而为材料的选择、加工和应用提供科学依据。

答案：分析2. 扫描电子显微镜（SEM）通过________电子束扫描样品表面，利用样品与电子束相互作用产生的信号来获取材料表面或断面的微观形貌。

答案：高能3. 原子力显微镜（AFM）是一种利用探针与样品表面之间的________力来探测样品表面形貌的技术。

答案：原子间4. X射线衍射（XRD）技术可以用于确定材料的晶体结构，其基本原理是X射线与材料内部晶体平面发生的________。

答案：布拉格反射5. 拉曼光谱技术是基于________散射原理，通过分析散射光谱来获得材料分子振动信息的一种表征手段。

答案：拉曼三、简答题1. 请简述扫描电子显微镜（SEM）的工作原理及其在材料表征中的应用。

答：扫描电子显微镜（SEM）通过聚焦的高能电子束扫描样品，样品与电子束相互作用会产生二次电子、背散射电子等信号。

这些信号被探测器接收并转换为图像，从而得到样品表面的微观形貌。

SEM在材料表征中主要应用于观察材料的微观结构、断口分析、表面缺陷分析等。

材料化学练习题材料化学是研究材料结构、性质和制备方法的一门学科。

在实践中，我们经常会遇到一些与材料化学相关的问题。

本文将为您提供一些材料化学的练习题，以帮助您巩固知识和提升解题能力。

题目一：金属材料1. 金属最显著的特点是什么？请解释其原因。

2. 金属材料的导电性较好，请解释为什么金属具有良好的导电性。

3. 铝是一种常见的金属材料。

请列举铝的几个重要特点。

题目二：聚合物材料1. 什么是聚合物？请简要解释聚合物的结构和性质。

2. 聚合物材料有许多重要应用，请列举几个聚合物材料的应用领域。

3. 聚合物材料的强度和韧性之间存在着一种权衡关系，请简要解释这种关系。

题目三：无机非金属材料1. 请列举几种常见的无机非金属材料，并简要说明每种材料的特点。

2. 陶瓷是一种重要的无机非金属材料，请解释陶瓷具有的一些独特特性。

3. 玻璃是一种特殊的无机非金属材料，请列举几种制备玻璃的方法。

题目四：材料分析方法1. 介绍一种常见的材料表征方法，并解释其原理。

2. X射线衍射（XRD）是一种常用的材料分析方法，请解释XRD 在材料研究中的应用。

3. 扫描电子显微镜（SEM）是一种常用的材料表征方法，请解释SEM的工作原理和应用。

题目五：材料制备方法1. 熔融法是一种常见的材料制备方法，请解释熔融法的基本原理和应用领域。

2. 沉积法是一种常用的材料制备方法，请解释沉积法的工作原理和几种常见的沉积法。

3. 气相沉积法是一种用于制备薄膜材料的方法，请解释气相沉积法的原理和应用。

题目六：材料性能测试1. 介绍一种常见的材料性能测试方法，并解释其原理。

2. 冲击试验是一种常用的材料性能测试方法，请解释冲击试验的原理和应用。

3. 硬度测试是一种常见的材料性能测试方法，请列举几种常用的硬度测试方法。

这些练习题涵盖了金属材料、聚合物材料、无机非金属材料、材料分析方法、材料制备方法以及材料性能测试等方面的知识点。

通过解答这些问题，您将能够更好地理解和应用材料化学的知识，提升自己的学习水平。

化学聚合物练习题聚合物的合成与性质聚合物是由许多重复单元组成的高分子化合物。

它们是化学和材料科学中非常重要的一类化合物。

在本文中，我们将通过一些练习题来探讨聚合物的合成和性质。

练习题1：聚合物的合成方法1. 聚合物可以通过哪些方法来合成？2. 请简要描述聚合物的开环聚合和链增长聚合两种主要合成方法。

答案：1. 聚合物可以通过聚合反应来合成。

这些反应可以是开环聚合，也可以是链增长聚合。

2. 在开环聚合中，聚合物是通过将单体分子的双键或环状结构断开，并将其连接成长链。

这种方法常用于合成高分子聚合物，如聚乙烯和聚丙烯等。

在链增长聚合中，聚合物是通过在单体分子之间形成共价键，逐渐增长长链。

这种方法常用于合成聚合物，如聚合酯和聚酰胺等。

练习题2：聚合物的性质1. 聚合物的链长和分子量有何关系？2. 聚合物的可塑性和强度之间有何关系？答案：1. 聚合物的链长通常与其分子量呈正比关系，即链长越长，分子量越大。

2. 聚合物的可塑性和强度通常是相互竞争的。

一般来说，聚合物的可塑性较好时，其强度往往较低；而强度较高时，可塑性较差。

这是由于可塑性取决于聚合物链的移动性和相互滑动性，而强度取决于聚合物链的内部键的数量和强度。

练习题3：聚合物的应用1. 聚合物在日常生活中有哪些应用？2. 请举例说明聚合物在工业生产中的应用。

答案：1. 聚合物在日常生活中有许多应用。

例如，塑料袋、塑料瓶和塑料容器都是由聚乙烯、聚丙烯等合成的聚合物制成的。

此外，聚合物还用于制造塑料玩具、橡胶制品和纤维材料等。

2. 在工业生产中，聚合物也具有广泛的应用。

例如，聚合物在汽车制造中用于制造弹性密封件和导向带等零件；在建筑行业中用于制造绝缘材料和隔热材料；在电子领域中用于制造绝缘层和电路板等。

练习题4：聚合物的改性与再利用1. 如何对聚合物进行改性？2. 聚合物的再利用有哪些方法？答案：1. 聚合物可以通过物理方法和化学方法进行改性。

物理方法包括掺杂、填充和增强等；化学方法包括交联、聚合等。

一、红外光谱中，什么是特征频率区、指纹区？二者的频率范围是多少？三键、双键和单键分别在哪个频率范围内会产生吸收峰？能代表某种基团存在并具有较高强度的吸收峰所在的频率位置称为基团特征吸收频率。

一些同系物或结构相似的化合物，在这个区域的谱带往往存在一定的区分，可以区别开来，如同人的指纹，因此称为指纹区三键在2400-2100cm-1处产生吸收峰双键在1900-1500cm-1处产生吸收峰单键在1300cm-1以下产生吸收峰二、什么是热分析？常用的热分析方法有哪些？（至少三种）热分析是在受控程序温度条件下和规定的气氛测量物质的物理性质随温度或时间变化的技术。

常用的热分析方法有差式扫描量热和差热分析、热重分析和动态力学分析三、核磁共振氢谱图可以提供哪些主要信息？峰的数目: 标志分子中磁不等性质子的种类，多少种；峰的强度(面积)比: 每类质子的数目(相对)，多少个；峰的位移值(δ): 每类质子所处的化学环境、化合物中位置；峰的裂分数 : 相邻碳原子上质子数；偶合常数(J): 确定化合物构型。

四、X射线衍射谱图物相分析的基本思想是什么？说出晶态、非晶态、半晶态衍射谱图的特征分别是什么？（p78）1）区分晶态与非晶态（鉴别是否有结晶）2）聚合物鉴定3）识别晶体类型尖锐峰——结晶存在弥散“隆峰”——样品中有非晶态不尖锐不弥散的“突出峰”——有结晶存在，但不完善五、拉曼与红外一般说来极性基团的振动和分子非对称振动使分子的偶极矩变化，所以是红外活性的。

非极性基团的振动和分子的全对称振动使分子极化率变化，所以是拉曼活性的。

拉曼光谱最适用于研究同种原子的非极性健如S－S，N＝N，C＝C，C≡C 等的振动。

红外光谱适用于研究不同种原子的极性键如C＝O，C—H，N—H，O－H 等的振动。

名词解释：1双折射现象：光束入射到各向异性的晶体上时，入射光分解为两束光而沿不同方向折射的现象。

它们为振动方向互相垂直的线偏振光。

2化学位移：由于原子核外电子运动产生了感应磁场，对外磁场产生屏蔽作用（σ屏蔽常数，反映核所处的化学环境），使质子的共振频率发生变化，在谱图上反映出谱峰的位置移动了3发色团：含有共价键的不饱和基团，如C=C、共轭双键、芳环、N=N、C=S、NO2、NO3、COOH、CONH：、C=O等，对紫外或可见光有吸收作用，称为发色团或生色基。