化工新材料概论课后习题

新材料概论答案1. 简述什么是材料及其在⽣产⽣活中的重要意义。

可为⼈类社会接受的、经济地制造有⽤物品的⾃然界物质。

⼴义：“物品”包括⾷品、⾐物和器件，狭义：“物品”仅包括器件；意义：我们的⾐⾷住⾏的必备条件，⼈类⼀切⽣活和⽣产活动的物质基础，先于⼈类存在，并且与⼈类的出现和进化有着密切的联系。

2. 简述材料与原料以及物质的关系。

原料⼀般不是为获得产品，⽽是⽣产材料，往往伴随化学变化。

材料的特点往往是为获得产品，⼀般从材料到产品的转变过程不发⽣化学变化。

材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料。

材料总是和⼀定的⽤途相联系，可由⼀种或若⼲种物质构成。

同⼀种物质，由于制备⽅法或加⼯⽅法不同，可成为⽤途迥异的不同类型和性质的材料。

3.简述传统材料与新型材料的关系。

传统材料：指已经成熟且在⼯业中批量⽣产并⼤量应⽤的材料，如钢铁、⽔泥、塑料等。

由于其量⼤、产值⾼、涉及⾯⼴泛，⼜是很多⽀柱产业的基础，⼜称为基础材料。

新型材料：正在发展，且具有优异性能和应⽤前景的⼀类材料。

新型材料与传统材料之间并没有明显的界限，传统材料通过采⽤新技术，提⾼技术含量，提⾼性能，⼤幅度增加附加值⽽成为新型材料；新材料在经过长期⽣产与应⽤之后也就成为传统材料。

传统材料是发展新材料和⾼技术的基础，⽽新型材料⼜往往能推动传统材料的进⼀步发展。

4.材料科学与⼯程研究的主要内容是什么。

研究材料组成、结构、⽣产过程、材料性能与使⽤效能以及它们之间的关系。

5. 什么是⾦属材料，其基本特点有哪些。

以⾦属元素为主⽽构成的并具有⼀般⾦属特性的材料，包括纯⾦属和合⾦。

固体状态下具有晶体结构，具有独特的⾦属光泽且不透明，导电导热性良好，有延展性。

6. 什么是⽆机⾮⾦属材料，其基本特点有哪些。

⽆机⾮⾦属材料：以⾦属元素或⾮⾦属元素的化合物或⾮⾦属元素单质为组元，原⼦与原⼦之间通过离⼦键和共价键⽽键合。

主要有凝胶材料（玻璃、陶瓷、⽔泥），传统材料（混凝⼟、氧化物），新型材料（氧化、⾮氧化物陶瓷、复合陶瓷）。

第一章测试1【判断题】 (10分)材料是人类社会生活的精神基础。

A.对B.错2【判断题】 (10分)青铜是铜锡合金。

A.对B.错3【判断题】 (10分)芯片是各种集成电路和原件刻蚀在线路板上的一个综合体。

A.错B.对4【判断题】 (10分)日常生活中家庭用到的空调洗衣机、冰箱电视的壳体材料基本是塑料这种高分子材料。

A.错B.对5【单选题】 (10分)材料是人类用于制造各种产品和有用物件的（）。

A.生产力B.原料C.设备D.物质6【单选题】 (10分)恩格斯曾经这样论述，人类从低级阶段向文明阶段的发展，是从学会制开始的。

A.青铜器B.瓷器C.陶器D.铁器7【单选题】 (10分)目前风力发电机叶片所用的材料为。

A.高分子材料B.金属材料C.无机非金属材料D.复合材料8【多选题】 (10分)根据材料对社会历史发展作用，人类社会按照材料命名可以包括的时代为。

A.铁器时代B.新材料时代C.石器时代D.青铜器时代E.硅时代9【多选题】 (10分)以金属为主制造的建筑物包括。

A.金门大桥B.港珠澳大桥C.埃菲尔铁塔D.世界贸易中心大厦E.三峡大坝10【多选题】 (10分)超导计算机中的运算速度可以达到每秒8000万次，元件完全不发热。

这些优异性能主要基于超导陶瓷的基本特征。

A.完全抗磁性B.高度绝缘性C.完全导电性D.良好导热性E.完美半导体第二章测试1【判断题】 (10分)材料的组成与结构决定了材料的基本性质。

A.错B.对2【判断题】 (10分)材料合成是把原子和分子通过分子间作用力的方式结合起来，最终变成有着微观结构的宏观材料。

A.错B.对3【判断题】 (10分)原子的核外电子,包括原子核，是可以借助于显微镜这样的设备观察到的。

A.对B.错4【判断题】 (10分)金属键就是带正电荷的金属原子与核外带负电荷的自由电子通过静电作用而形成的化学键。

A.对B.错5【单选题】 (10分)材料的宏观尺度，就是通过人的肉眼可以见到的超过人眼极限分辨率以上的尺度。

课后习题思考题（第一章）1 现代化学工业的特点是什么？2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程？6 化学工艺与化学工程有何不同?思考题（第二章）√1 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？它们的综合利用途径有哪些？2生物质和再生资源的利用前景如何？3 何谓化工生产工艺流程？举例说明工艺流程是如何组织的。

4 何谓循环式工艺流程？它有什么优缺点？5 何谓转化率？何谓选择性？对于多反应体系，为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标？6 催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产中如何正确使用催化剂？7 在天然气开采中，有时可获得含有C6～C8烃类的天然汽油，为了改善其辛烷值，用蒸馏塔除去其中的轻组分。

如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为：物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0 602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3，那么，从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油？（1桶= 42 US加仑，1US加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3）8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物，其质量组成各占50%，进料流量为10000kg/d，从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯；柱底馏出物含95%甲苯。

离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d，全部冷凝为液体后，部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部，其余取出即为产品。

求回流与取出产品量之比。

在一个加氢裂化器中，较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。

已知输入和输出的烃类组成为：a) 烃类输入输出b) C5H12 10 mol%c) C6H14 40 mol%d) C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%（1）每100 kmol原料烃可生产出多少C5～C7烃产品？（2）每100 kmol原料烃消耗多少氢气？（3）如果原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃？9 假设某天然气全是甲烷，将其燃烧来加热一个管式炉，燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。

第1章材料概论1。

材料的定义：材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其它产品的那些物质.2.材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料.如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物,一般都不算是材料。

3.材料的分类根据材料的来源分类:天然材料，人工材料(钢铁材料，陶瓷材料，合成纤维，复合材等）材料按化学组成（或基本组成）分类:①金属材料②无机非金属材料(以某些元素的氧化物、碳化物、氢化物、卤素化合物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。

）如：陶瓷，玻璃，水泥，耐火材料③高分子材料（聚合物)④复合材料（是由两种或两种以上化学本质不同的材料组合在一起,使之互补性能优势，从而制成的一类新型材料.一种组成为基体，其粘结作用，另一种或几种为增强体或功能组元，起增加强度或功能的作用.)按基体材料分类：金属基复合材料，陶瓷基复合材料，水泥、混凝土基复合材料，塑料基复合材料，橡胶基复合材料等。

按增强剂形状分类：粒子、纤维及层状复合材料。

材料按用途来分类：结构材料（以力学性能为基础,制造受力构件所用材料。

)，功能材料(主要是利用物质的独特物理、化学性质或生物功能等而形成的一类材料。

）一种材料往往既是结构材料又是功能材料，如铁、铜、铝等。

结构材料对物理或化学性能也有一定要求，如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。

材料按结晶状态分类：单晶材料（由一个比较完整的晶粒构成的材料，如单晶纤维、单晶硅；)多晶材料（由许多晶粒组成的材料，其性能与晶粒大小、晶界的性质有密切的关系。

）非晶态材料(由原子或分子排列无明显规律的固体材料,如玻璃、高分子材料。

）准晶材料（指准周期性晶体材料的简称，准晶仍然是晶体，准晶中的原子分布有严格的位置序，但位置序无周期性，即没有周期性平移对称关系。

）材料按使用领域分类：根据材料服役的技术领域可分为信息材料、航空航天材料、能源材料、生物医用材料等。

其他常见的分类方法：传统材料（基础材料）如钢铁、水泥、塑料等.新型材料（先进材料)4.新材料一般具有以下特点：（1)具有一些优异性能或特定功能如:超高强度、超高硬度、超塑性等力学性能,超导性、磁致伸缩、能量转化、形状记忆等特殊物理或化学性能（2）新材料的发展与材料科学理论比传统材料更为密切（3）新材料的制备和生产往往与新技术、新工艺紧密相关（4）更新换代快，样式多变5.所有材料的宏观性能都是由其化学组成和内部组织结构决定。

石油化工产品概论课后练习题含答案
1. 什么是石油化工产品？
石油化工产品是指从石油或天然气等烃类化合物中通过化学加工、物理加工和
物理化学加工等方法生产出来的各种有机化学品，包括基础化工原料、中间体和终端产品。

2. 基础化工原料有哪些？
基础化工原料是石油化工产品的基础，包括以下几种：
•烃类化合物：主要包括乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、甲苯、苯乙烯等。

•碳酸盐：主要包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铝等。

•固体燃料：主要包括煤、焦炭、石油焦等。

3. 什么是中间体？
中间体是指从石油化工原料中通过化学加工或物理加工等方法生产出来的中间
产品，也就是制造终端产品的过程中必须要经过的产品。

4. 石油化工产品主要用途是什么？
石油化工产品的主要用途包括以下几个方面：
•工业化学品：包括洗涤剂、涂料、塑料、橡胶、化肥、药品等。

•能源资源：包括燃料油、石油气、煤气等。

•交通运输：包括汽车、飞机、火车以及船舶等。

5. 石油化工产品对环境的影响是什么？
由于石油化工产业需要大量的化学原料和化学加工过程，因此对环境的影响非常大。

其主要表现在以下几个方面：
•大气污染：工业废气、废水氧化物和挥发性有机物等污染物质的排放会导致空气污染，对人的健康产生负面影响。

•水体污染：石油化工废水中含有大量的有机物和重金属等有毒污染物质，排放到江河湖泊等水体中会对水质产生巨大的影响。

•固体污染：废弃的塑料、橡胶等固体废弃物质对环境也会造成污染，影响土地资源和生物多样性。

以上就是石油化工产品概论的课后练习题及其答案，希望对大家有所帮助！。

材料概论练习题答案 1材料概论练习题答案-1介绍1.什么是材料？答：材料由若干相互作用的元素按一定比例组成，具有一定的结构水平和一定的性能，可用于制造商品、装置、部件、机器或其他产品。

2.人类文明史与材料发展之间的关系？答：材料是人类文明的里程碑;材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础；人类的历史曾以使用的主要材料来加以划分。

3.根据成分和结构特征，可以划分哪些类型的材料？无机非金属材料水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料金属材料黑色、有色、特殊金属材料、聚合物材料塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂复合材料金属基、陶瓷基、树脂基、碳-碳材料4材料科学和工程的概念？答：材料科学与工程是关于材料成分、结构、工艺和它们性能与应用之间有关知识开发和应用的科学。

它是一个多学科的交叉领域，是从科学到工程的一个专业连续领域。

同时材料科学与工程学科以数学、力学及物理、化学自然科学为基础，以工程学科为服务和支撑对象，是一个理工结合、多学科交叉的新兴学科，其研究领域涉及自然科学、应用科学和工程学。

5.日本专家岛村昭治将材料的发展历史划分为哪五代？答：旧石器时代新石器时代青铜器时代铁器时代高分子材料和硅材料的时代第2章MSE的四个基本要素1.材料科学与工程的四个要素是什么？答：成分、结构、合成和加工、性质/性能2.什么是材料的化学组成？相的概念？材料相的组成？答：材料的化学成分：构成材料的最基本、最独立的物质可以是纯元素或稳定的化合物，以及它们的类型和数量；相：材料中具有相同化学成分和相同结构的均匀部分称为相；组成材料的相的类型和数量称为相组成3材料的结构是什么？答：材料的结构是指材料的组元及其排列和运动方式。

包含形貌、化学成分、相组成、晶体结构和缺陷等内涵。

材料的结构决定材料的性能4.材料的合成的概念？材料加工的概念？答：合成：通常指用物理和化学方法将原子和分子结合起来制造新材料。

合成是发现固体中新的化学和物理现象的主要来源。

加工：这里所指的是成型加工，除了上述为生产出有用材料对原子和分子控制外，还包括在较大尺度上的改变，有时也包括材料制造等工程方面的问题合成与加工是指建立原子、分子和分子聚集体的新排列，在从原子尺度到宏观尺度的所有尺度上对结构进行控制以及高效而有竞争力地制造材料和零件的演变过程5.材料的性能、材料的功能以及材料使用性能的含义？答：材料性能：合成和加工是指建立原子、分子和分子聚集体的新排列，从原子尺度到宏观尺度的所有尺度上的结构控制，以及高效、有竞争力地制造材料和零件的进化过程；材料的功能：指当一种材料（材料）对应于一个输入信号，或其中一些材料将产生一定的输出，即可以产生另一种效果时，质量或数量的变化。

化工安全工程概论复习题第一章绪论1.为什么说化学工业发展伴生的新危险？对安全有哪些新要求？答：（1)很多化工物料的易燃性、反应性和毒性本身决定了化学工业生产事故的多发性和严重性。

反应器、压力容器的爆炸以及燃烧传播速度超过声速的爆轰，都会产生破坏力极强的冲击波.（2）为了确保生产装置的正常运转并达到规定目标的产品，装置的可靠性研究变得越来越重要；对过程物料和装置结构材料进行更为详尽地考察，对可能的危险做出准确的评估并采取恰当的对策，对化工装置的制造加工工艺也提出了更高的要求，化工安全设计在化工设计中变得更加重要；对工艺设备的处理能力和工艺过程的参数,要求更加严格，对控制系统和人员配置的可靠性也提出了更高的要求；更加需要辨别危险,对危险进行定性和定量评价,并根据评价结果采取优化的安全措施，对危险进行辨识和评价的安全评价技术的重要性越来越突出；化工安全必须采用新的理论方法和新的技术手段应对化学工业生产中出现的新的隐患，与化学工业同步发展。

2.化学工业的危险包括哪些？如何提高化工生产的安全性？所谓危险性指什么?答:分析了主要和次要原因把化学工业危险因素归纳为以下九个类型：（1）工厂选址:a 易遭受地震、洪水、暴风雨等自然灾害；b 水源不充足c 缺少公共消防设施的支援d 有高湿度、温度变化显著等气候问题e 受邻近危险性的工业装置影响3．系统解剖方法主要内容是什么?安全系统工程是指什么？答：系统解剖方法的主要内容是对危险性进行严格检查，理论依据是工艺流程的状态参数如温度、压力、流量等，一旦与设计值发生偏离，就会出现问题或发生危险。

安全系统工程是把生产或作业中的安全作为一个整体系统，对设计、施工、操作、维修、管理、环境、生产周期和费用等构成系统的各个要素进行全面分析，确定各种状态的危险特点及导致灾难性事故的因果关系，进行定性和定量的分析和评价，从而对系统的安全性做出准确预测,使系统事故减少至最低程度。

4。

危险状况测试、监视和报警的新仪器有哪些投入了应用？举例说明行业已采用消除危险因素的新技术、新材料和新装置?答:应用方面：烟雾报警器、火焰监视器、感光报警器、可燃性气体检测报警器、有毒气体浓度测定仪、噪声测定仪、电荷密度测定仪和嗅敏仪。

思考题1.总结烯类单体的聚合特征得到以下规律：（1）能形成聚合物的主要是乙烯、乙烯的一元取代物、乙烯的1，1-二元取代物。

乙烯的1，2-二元取代物除个别外一般不聚合。

（2）大部分烯类单体能按自由基机理聚合，只有少数部分按离子机理聚合。

（3）有些单体可按自由基、阳离子和阴离子机理进行聚合。

请对以上情况加以分析说明。

解答：乙烯上如有1，2二取代基的化合物（除取代基体积很小外）由于空间阻碍大均不能聚合。

在乙烯上如有一个取代基，或两个1，1二取代基（如取代基不过大），一般说来均能进行聚合。

取代基的有和共轭效应能改变双键的电子云密度，所形成的活性种的稳定性有影响，因此决定了单体对自由基聚合、阳离子聚合以及阴离子聚合的选择性。

几乎所有取代基对自由基都有一定共轭稳定作用，因而一般带吸电子基的单体或有共轭体系的单体均能进行自由基聚合。

而带有强供电基团的单体或有1，1两个弱供电基团的单体方能进行阳离子聚合。

而带强吸电子基团的单体能进行阳离子聚合。

电子流动性大，易诱导极化的单体，则可进行自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。

2下列烯类单体适于何种机理聚合(1) CH2=CHCl自由基聚合(2) CH2=CHCl2自由基聚合、阴离子聚合(3) CH2=CHCN自由基聚合、阴离子聚合(4) CH2=C(CN)2阴离子聚合(5) CH2=CHCH3配位聚合(6) CH2=C(CH3)2阳离子聚合(7) CH2=CHC6H5自由基聚合，阳、阴离子聚合(8) CF2=CF2自由基聚合(9) CH2=C(CN)COOR阴离子聚合(10) CH2=C(CH3)-CH= CH2自由基聚合，阳、阴离子聚合3.判断下列烯类单体能否进行自由基聚合(1)CH2=C(C6H5)2可以，但两个C6H5空间位阻大，均聚只能得到二聚体(2)ClCH=CHCl不能自由基聚合，结构对称,1,2取代空间位阻大(3)CH2=C(CH3)C2H5只能正离子聚合，-CH3及-C2H5为推电子基(4)CH3CH=CHCH3不能自由基聚合，1,2取代，结构对称(5)CH2C(CH3)COOCH3可以自由基聚合1,1取代不考虑位阻效应，羰基为吸电子集团(6CH2=CHOCOCH3可以自由基聚合，O的极性效应和诱导效应，加上羰基的吸电子诱导效应综合(7)CH3CH=CHCOOCH3不能自由基聚合，1,2取代空间位阻大(8)CF2＝CFCl 能，因为氟原子半径小，可以忽略位阻效应。

一、填空题：1.原子间的键合可分为化学键和物理键两大类。

其中化学键包括离子键、金属键和共价键。

2.铁碳合金可按含碳量来分类，含碳量低于2.11%的为碳钢（含碳量低于0.0218&的为工业纯铁），含碳量大于2.11%的为铸铁。

3.以锌为唯一的或主要的合金元素的铜合金称为黄铜。

4.传统上，陶瓷的概念是指所有以黏土为主要原料与其他天然矿物质原料经过粉碎加工、成型、煅烧等过程而制成的各种制品。

5.按照陶瓷坯体结构不同和坯体致密度不同，把陶瓷制品分为两大类陶器和瓷器。

6.陶瓷的微观结构是指晶体结构类型、对称性、晶格常数、原子排列情况及晶格缺陷等，分析京都可达数挨。

7.陶瓷的显微结构是指在光学显微镜（如金相显微镜、体式显微镜等）或是电子显微镜（SEM/TEM）下观察到的陶瓷内部的组织结构，也就是陶瓷的各种组成（晶相、玻璃相、气相）的形状、大小、种类、数量、分布及晶界状态、宽度等，观察范围为微米数量级。

8.高聚物的静态粘弹性行为表现有蠕变、应力松弛。

9.聚合物在溶液中通常呈无规线团构象，在晶体中呈锯齿形或螺旋形。

10.制作碳纤维的五个阶段分别是拉丝、牵伸、稳定、碳化和石墨化。

11.复合材料通常有三种分类法，分别是增强材料、基体材料、纤维材料。

12.所谓纳米材料，从狭义上说，是有关原子团簇、纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜、纳米碳管和纳米固体材料的总称。

从广义上说，纳米材料是指晶粒或晶界等显微构造等达到纳米尺寸（<100nm）的材料。

13.信息材料是指与信息技术相关，用于信息收集、储存、处理、传输和显示的各类功能材料。

二、名称解释：1.加工硬化：金属随变形程度的增大，强度和硬度上升而塑性和韧性下降的现象。

2.热处理：p673.白口铸铁：p814.玻璃相：p1275.晶体相：p1266.气相：p1287.结构陶瓷：p117 8.功能陶瓷：p118 9.球晶：p164 10.取向：高分子链在特定的情况下，沿特定方向的择优平行排列，聚合物呈各向异性特征。

精细化⼯概论-课后答案'第⼆章1．表⾯活性物质和表⾯活性剂有什么异同点答：把能使溶剂的表⾯张⼒降低的性质称为表⾯活性，具有表⾯活性的物质称为表⾯活性物质。

把加⼊少量能使其溶液体系的界⾯状态发⽣明显变化的物质，称为表⾯活性剂。

表⾯活性剂在加⼊很少量时即能显著降低其表⾯张⼒，改变体系界⾯状态。

举例：肥皂、油酸钠、洗涤剂等物质的⽔溶液，在溶液浓度很低时，表⾯张⼒随溶液浓度的增加⽽急剧下降，降到⼀定程度后便缓慢或不再下降；⼄醇、丁醇等低碳醇和醋酸等物质，表⾯张⼒随溶液浓度的增加⽽下降。

这两类都是表⾯活性物质。

2，表⾯活性剂的结构特点答；表⾯活性剂⼀般都是直线形分⼦，其分⼦同时含有亲⽔（增油）性的极性基团和亲油（憎⽔）性的⾮极性疏⽔基团，因⽽是表⾯活性剂既具有亲⽔性⼜具有增油性的双亲结构，所以，表⾯活性剂也称为双亲化合物。

3.临界胶束浓度CMC和HLB、浊点、克拉夫拖点之间有何关系答,Tk越⾼，CMC越⼩，亲油性好，HLB越⼩。

浊点越⾼，亲⽔性越好，CMC越⼤，HLB越⼤。

）4，表⾯活性剂的活性与CMC的关系答，（CMC）可⽤来衡量表⾯活性剂的⼤⼩。

CMC越⼩，表⽰该表⾯活性剂形成胶束所需的浓度越低，即达到表⾯饱和吸附的浓度就越低，因⽽，改变表⾯性质，起到润湿、乳化、曾溶、起泡等作⽤所需的浓度也越低，表⽰该表⾯活性剂的活性越⼤。

5，阳离⼦表⾯活性剂可⽤作润湿剂吗为什么答，阳离⼦表⾯活性剂在⽔溶液中离解时⽣成的表⾯活性离⼦带正电荷。

⽔溶液中阳离⼦表⾯活性剂在固体表⾯的吸附是极性基团朝向固体表⾯，吸附在带负电荷的固体表⾯，疏⽔基朝向⽔相，使固体表⾯呈“疏⽔”状态，通常不⽤于洗涤和清洗，故……6.哪种表⾯活性剂具有柔软平滑作⽤为什么答，阳离⼦表⾯活性剂。

原因：阳离⼦表⾯活性剂具有⾼效定向吸附性能，可在纤维表⾯覆盖⼀层亲油基团膜层，从⽽具有柔软平滑效果。

7表⾯活性剂为何具有抗静电作⽤答，表⾯活性剂的憎⽔基吸附在物体表⾯，亲⽔基趋向空⽓⽽形成⼀层亲⽔性膜，吸收空⽓中⽔分，好像在物体表⾯多了⼀层⽔层，这样产⽣的静电就易于传递到⼤⽓中去，从⽽降低了表⾯电荷，起到抗静电的的作⽤。

三、问答题1.与金属材料相比，陶瓷材料有那些优异性能？答：陶瓷具有优越的强度、硬度、绝缘性、热传导、耐高温、耐氧化、耐腐蚀、耐磨耗等特点，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的任何严酷工作环境。

2.简述制备特种陶瓷的的工艺过程及其步骤。

答： 特种陶瓷的工艺过程包括：（1）原料配制（2）成形技术（3）烧结(1)特种陶瓷的原料具有下述特点：纯度高；颗粒细小；只加入很少甚至完全不加入助熔剂以提高可塑性的添加剂；采用的原料为人工合成。

主要有：碳化硅、氮化硅、氧化锆、增韧氧化锆、氧化铝等。

(2)模压成型、挤压成型等技术可用于特种陶瓷的成形。

此外，为了保证特种陶瓷制品的优异性能，可以采用以下方法成形，以提高配体的致密度、均匀性或、尺度精度等，如冷等压成型、注射成形法、凝胶注膜成型、干压成形、流延成形等新方法。

(3)一种或多种固体（金属、氧化物、氮化物 、黏土等）粉末经过成形，当加热到一定温度后便开始收缩，在地狱熔点温度下即变成致密的、坚硬的烧结体，这种过程称为“烧结”。

3分别叙述下列陶瓷的性能及主要用途。

（1）32O Al (2)2r O Z (3)43i N S (5)C S i答（1）32O Al 性能特点：强度高于黏土类陶瓷，硬度高，有很好的耐磨性。

耐高温，可以再1600C 0高温下长期使用。

耐腐蚀性很强。

良好的电绝缘性能；在高频下的电绝缘性能尤为突出，每毫米厚度可耐电压8000v 以上。

任性低，抗热震性差，不能承受温度的急剧变化。

主要用途，机械方面：有耐磨氧化铝陶瓷衬砖、衬板、衬片和氧化铝瓷钉、陶瓷密封件、黑色氧化铝陶瓷切削刀具、红色氧化铝陶瓷柱塞等。

电子、电力方面，有各种氧化铝陶瓷底板、基片、陶瓷膜、高压钠灯透明氧化铝陶瓷，以及各种氧化铝陶瓷电绝缘瓷件、电子材料，磁性材料等。

化工方面，有氧化铝陶瓷化工填料球、氧化铝陶瓷微滤膜、氧化铝陶瓷耐腐蚀涂层等。

医学方面，有氧化铝陶瓷人工骨、羟基磷灰石涂层多晶氧化铝人工牙齿、人工关节等。

第1章材料概论1.能量：可为人类经济利用的成为能源。

知识：需要利用和传播的叫做信息。

物质：可用于制造有用物品的叫做材料。

20世纪70年代，信息、材料和能源称为当代文明的三大支柱；20世纪80年代，新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志；20世纪90年代，材料、信息、能源和生物技术作为国民经济发展的四大支柱产业。

2.材料的定义:为人类社会所接受地、经济地制造有用器件的物质叫做材料。

材料的判据：①资源判据②能源判据③环保判据④质量判据⑤经济判据3.新材料一般具有的特点：①具有一些优异性能或特定功能。

②新材料的发展与材料科学理论的关系比传统材料更为密切。

③新材料的制备生产往往与新技术和新工艺紧密相关。

④更新换代快，样式多变。

⑤新材料大多是知识密集、技术密集、附加值高的高技术材料，传统材料通常为资源型或劳动集约型材料。

4.材料结构的基本概念组元：组成材料最基本、独立的物质，可以是纯元素，也可以是稳定的化合物。

相：材料中同一化学成分并且结构和性能相同的均匀连续部分称。

组织：材料内部的微观形貌。

5.（大题）固溶体：合金由液态结晶为固态时，一组元的晶格中溶入另一种或多种其他组元而形成的均匀相称为固溶体。

保留晶格的组元称为溶剂，溶入晶格的组元称为溶质。

6.硅酸盐结构分类a 岛状硅酸盐：含有限Si-O团的硅酸盐，包括含孤立Si-O团和含成对或环状Si-O团两类。

b 链状硅酸盐：Si-O团共顶连接成一维结构，又含单链和双链两类。

c 层状硅酸盐：Si-O团底面共顶连接成二维结构。

d 骨架状硅酸盐：Si-O团共顶连接成三维结构。

7.高分子材料化学稳定性好的原因：1.分子链上各原子是由共价键结合而成的，键能较高结合牢固;2.高分子的特殊形态，使得大分子链上能够参加化学反应的集团在与化学反应介质的接触上比较困难; 3.高聚物大都是绝缘体，不会产生电化学腐蚀。

8.高分子材料的老化：1.由于大分子链之间产生交联，使其从线型结构或支链结构变为体型结构，变脆，失去弹性。

材料化学课后习题答案P42：四(1)(2)(3)P69：二、三(1)(2)P90 : 5P133:二、三(1)(2)P199:一、二P222:二、三(1)P236:一、二专业：应用化学14-1学号：20142008姓名：丁大林第二章 化学基础知识一．填空题1.热力学第三定律的具体表述为 纯物质完美晶体在0 K 时的熵值为零 ，数学表达式为S*(完美晶体，0 K)=0 J ⋅K -1 。

2.麦克斯韦关系式为 pS T V p S ⎛⎫∂∂⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、 S V T p V S ∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、T V S p V T ∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 、p TS V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 。

3.偏摩尔吉布斯函数又称化学势，定义为 ,,CB B B T p n G G n μ⎛⎫∂== ⎪∂⎝⎭ 。

4.理想稀溶液存在依数性质，即溶剂的蒸气压下降 、凝固点降低 、沸点升高 、渗透压的量值均与溶液中溶质的数量有关，而与溶质的种类无关。

5.人们将存在于两相间厚度为几个分子大小的薄层称为界面层，简称界面，有液-气、固-气、固-液、液-液、固-固界面，通常把固-气界面、 液-气界面称为表面。

6.表面张力一般随温度和压力的增加而降低，且σ金属键 >σ离子键 >σ极性共价键 >σ非极性共价键。

7.按照氧化态、还原态物质的状态不同，一般将电极分成第一类电极（金属电极、气体电极） 、第二类电极（金属-难溶盐电极） 、氧化还原电极 三类。

8.相律是描述相平衡系统中 自由度 、组分数 、相数 之间关系的法则。

其有多种形式，其中最基本的是吉布斯相律，其通式为 f =c -p +2 。

二．名词解释1.拉乌尔定律：气液平衡时稀溶液中溶剂A 在气相中的蒸气压p A 等于同一温度下该纯溶剂的饱和蒸气压p A *与溶液中溶剂的摩尔分数x A 的乘积，该定律称为拉乌尔定律。

作业11。

人类使用材料的历史经历了哪些时代？答：人类使用材料的历史经历了石器时代、青铜器时代、铁器时代、水泥时代、钢时代、硅时代、新材料时代。

2.材料的化学(键）分类和使用性能分类？答:材料的化学（键)分类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料.材料的使用性能分类：结构材料、功能材料。

3.什么是材料科学、材料工程、材料科学与工程？答:材料科学:一门以固体材料为研究对象，以固体物理、固体化学、热力学、动力学、量子力学、冶金、化工为理论基础的边缘交叉基础应用学科，是运用电子显微镜、X射线衍射、热谱、电子离子探针等各种精密仪器和技术，探讨材料的组成、结构、制备工艺和加工使用过程与其机械、物理、化学性能之间的规律的一门基础应用学科.材料工程：运用材料科学的理论知识和经验知识，为满足各种特定需要而发展、制备和改进各种材料的工艺技术。

材料科学与工程:研究材料的组成与结构、合成与制备(工艺）、性能、使用效能(用途）四者之间相互关系和规律的一门科学.4。

简述无机非金属材料及其特点？答：无机非金属材料是一种或多种非金属元素(如O、C、N等，通常为O）的化合物，主要为金属氧化物和金属非氧化物，不含C—H—O链。

无机非金属材料的特点：①组成：一种或多种非金属元素（如O、C、N等，通常为O）的化合物.②结构:结合键主要为离子键、共价键或离子－共价混合键.③性能：高熔点、高强度、耐磨损、高硬度、耐腐蚀和抗氧化的基本属性,宽广的导电性、导热性和透光性以及良好的铁电性、铁磁性和压电性，很差的延展性及耐冲击性。

④合成与制备（艺):(暂忽略）。

⑤使用效能(应用）：(暂忽略）。

作业21。

从CaO-SiO2二元相图分析矿物组成与化学组成、工艺条件的关系？答:①CaO—SiO2二元相图.②矿物组成与化学组成的关系：在870—1125℃之间，随着SiO2质量分数的降低，CaO质量分数的提高，所形成的矿物组成依次为α磷石英，α磷石英+β—CS，β—CS，β-CS+ C2S，C2S，C2S+C3S，C3S，C3S+CaO，CaO。