第一章 绪论 (材料化学)
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《材料化学导论》练习与思考题第一章 绪论1. 讨论新材料与材料加工新技术的出现对现代工业的影响。
2. 举例说明新材料如何引导科技进步。
3. 列举几种你常见到过的和心目中的复合材料。
4. 列举几种正处于发展期的新材料。
5. 简述材料的不同分类方法。
6. 何谓航天高聚物?试举例说明之。
7. 我国在东汉制造出了(),她是中国文化的象征,极大地促进了世界文明。
(A)陶瓷(B)瓷器(C)青铜器(D)丝绸8. 从我国河南商遗址出土的司母戊鼎重8750N,是世界上最古老的大型()。
(A)石器(B)瓷器(C)青铜器(D)铁器9. 工程材料一般可分为()等四大类。
(A)金属、陶瓷、塑料、复合材料(B)金属、陶瓷、塑料、非金属材料(C)钢、陶瓷、塑料、复合材料(D)金属、陶瓷、高分子材料、复合材料判断题:10. 金属材料韧性好,应用广泛,是重要的工程材料。
()11. 材料的加工性能有铸造性、压力加工性、焊接性、热处理性能、切削性能、硬度、强度等。
()第二章 晶体学基础1. 为什么14种种点阵型式中有正交底心,而无四方底心,也没有立方底心型式?2. 0℃时,水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3,如何解释这一现象?3. 方向为[111]的直线通过1/2,0,1/2点,则在此直线上的另外两点的坐标是什么?4. 画出立方晶系中下列晶面和晶向:(010),(011),(111),(231),(321);[010],[011],[111],[231],[321]。
5. 在六方晶体中,绘出常见晶面:(1120),(0110),(1012),(1100),(1012)。
6. (a)在立方体系中,[100]方向和[211]方向的夹角是多少?(b)[011]方向和[111]方向的夹角是多少?7. 一平面与晶体两轴的截距为a=0.5,b=0.75,并且与Z轴平行,则此平面的米勒指标是什么?8. 一平面与三轴的截距为a=1,b=-2/3,c=2/3, 则此平面的米勒指标是什么?9. 立方晶体中的[001]方向是()(A)二次对称轴(B)四次对称轴(C)六次对称轴10. 晶体的特性是()(A)有确定的熔点,无各向异性;(B)有确定的熔点,有各向异性;(B)无确定的熔点,有各向异性;(D)无确定的熔点,无各向异性;11. 名词解释:(1)点群和空间群;(2)空间格子和晶胞第三章金属材料1. 当CN=6时,K+离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时,半径是多少?(b)CN=8时,半径是多少?若(按K+半径不变) 求负离子半径。
材料化学绪论曾兆华版pdf•绪论•材料化学的基础知识•材料化学的研究方法与技术目•材料化学的应用领域与发展趋势•材料化学的挑战与机遇录01绪论材料化学的定义与重要性材料化学的定义材料化学是一门研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的科学。
材料化学的重要性材料化学是材料科学的基础,对于新材料的发现、设计和应用具有重要意义。
同时,材料化学也是化学、物理、工程等多学科交叉的领域,对于推动科学技术的发展具有重要作用。
材料化学的研究对象与任务材料化学的研究对象材料化学的研究对象包括金属、陶瓷、高分子、复合材料等各类材料。
材料化学的任务材料化学的主要任务是探索新材料的制备方法、研究材料的组成与结构、揭示材料的性质与性能之间的关系,以及开发具有特定功能的新材料。
材料化学的发展可以追溯到古代,人们通过经验和试错的方式制造各种材料。
随着科学技术的进步,人们开始运用化学和物理的原理来研究和制造材料,逐渐形成了材料化学这一学科。
材料化学的现状目前,材料化学已经成为一个十分活跃的领域,新材料层出不穷,应用领域不断拓展。
同时,随着计算机模拟和人工智能等技术的发展,材料化学的研究方法和手段也在不断更新和完善。
材料化学的发展历史材料化学的发展历史与现状VS02材料化学的基础知识原子结构与元素周期表原子结构原子由原子核和核外电子组成,原子核位于原子中心,由质子和中子组成,核外电子绕核运动。
元素周期表元素周期表是按照原子序数从小到大排序的化学元素列表。
它将化学元素按照其原子序数(即核内质子数)进行排序,具有相同的电子排布的元素被归入同一族,而具有相同外层电子数的元素则按原子序数递增的顺序排列成周期。
化学键与分子结构化学键化学键是指分子内或晶体内相邻两个或多个原子(或离子)间强烈的相互作用力的统称。
分子结构分子结构,或称分子立体结构、分子、分子几何,建立在光谱学数据之上,用以描述分子中原子的三维排列方式。
分子结构在很大程度上影响了化学物质的性质、色泽、密度、硬度等。
第一章绪论习题1.建筑工程材料主要有哪些类别?1)按使用功能分类根据建筑材料在建筑物中的部位或使用性能,大体上可分为三大类,即建筑结构材料、墙体材料和建筑功能材料。
根据材料的化学成分,可分为有机材料、无机材料以及复合材料三大类2.建筑工程材料的发展趋势如何?1.生产所用的原材料要求充分利用工业废料、能耗低、可循环利用、不破坏生态环境、有效保护天然资源。
2.生产和使用过程不产生环境污染,即废水、废气、废渣、噪音等零排放。
3.做到产品可再生循环和回收利用。
4.产品性能要求轻质、高强、多功能,不仅对人畜无害,而且能净化空气、抗菌、防静电、防电磁波等等。
5.加强材料的耐久性研究和设计。
6.主产品和配套产品同步发展,并解决好利益平衡关系。
第二章习题一、选择题1.脆性材料的如下特征,其中何者是正确的?_a_______A.破坏前无明显变形 B.抗压强度与抗拉强度均较高C.抗冲击破坏时吸收能量大 D.受力破坏时,外力所做的功大2.材料的密度指的是_c_______。
A.在自然状态下,单位体积的质量B.在堆积状态下,单位体积的质量C.在绝对密实状态下,单位体积的质量D.在材料的体积不考虑开口孔在内时,单位体积的质量3.材料在空气中能吸收空气中水分的能力称为_b_______。
A.吸水性B.吸湿性C.耐水性D.渗透性4.孔隙率增大,材料的____b____降低。
A、密度B、表观密度C、憎水性D、抗冻性5.材料在水中吸收水分的性质称为____a____。
A、吸水性B、吸湿性C、耐水性D、渗透性6.含水率为10%的湿砂220g,其中水的质量为____a____。
A、19.8gB、22gC、20gD、20.2g7.材料的孔隙率增大时,其性质保持不变的是___c_____。
A、表观密度B、堆积密度C、密度D、强度8普通混凝土标准试件经28d标准养护后测得抗压强度为22.6MPa,同时又测得同批混凝土水饱和后的抗压强度为21.5MPa,干燥状态测得抗压强度为24.5MPa 。
第一章绪论1.基本概念材料化学:化学与材料科学两者结合,从分子水平到宏观尺度认识与控制结构与性能或功能的基本关系;是关于材料制备、加工和分析的化学,它的作用是改进材料的组成、结构以及合成方法,开发具有突出性能或特殊功能的新型材料。
2.材料的分类(1)按组成、结构特点分:金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料(2)按使用性能分:结构材料(主要利用材料的力学性能)功能材料(主要利用材料的物理和化学性能)(3)按状态分:单晶材料、多晶材料、非晶态材料、复合材料3.材料的构成要素当一种材料被创造、发现和生产出来时,该材料所表现出来的性质和现象是人们关心的中心问题,而材料的性质和现象取决于成分和各种层次上的结构,材料的结构又是合成和加工的结果,最终得到的材料制品必须能够、并且以经济和社会可以接受的方式完成某一指定的任务。
习题:1.什么是材料化学,应该从哪些角度来认识材料?2.你如何认识材料的结构与性能之间的关系?举例说明。
第二章材料化学的理论基础1.晶体的宏观特征:规则的几何外形、晶面角守恒、物理性质的各向异性、有固定的熔点。
2.晶体与非晶体之间的转化a 热力学:非晶态的吉布斯自由能高,是一种亚稳状态。
b 动力学:动力学上难以转化,(势垒高)如金刚石和石墨。
c 转化方法:机械能使晶体非晶化。
3.点阵:按连结任意两点所得向量进行平移后能够复原的一组点。
4.点阵的二个必要条件:(1)点数无限多;(2)各点所处环境完全相同。
5.平面点阵(晶面)指标(h k l)定义:一平面点阵在三个晶轴的倒易截数之比。
意义:用来标记一组互相平行且间距相等的平面点阵面与晶轴的趋向关系。
6.晶面间距d(hkl)定义:晶面指标为(h k l)的一组平面点阵中相邻的两平面点阵面间的垂直距离。
意义:每一种晶体物质都有一套特征d(hkl),是晶体物相分析的重要依据。
7.群:在一非空集合G中,当某种代数运算规定后,若集合同时满足封闭性、单位元素、逆元素、结合规律四个条件,则G构成一个群。
建筑材料复习提纲第一章绪论1.材料内部构造层次:宏观、显微、微观构造2.材料宏观6构造:散粒、聚集、多孔、致密、纤维、层状构造3.晶体;多晶体;玻璃体;原子、离子、分子晶体;硅酸盐构造;4.密度;体积密度;表观密度;堆积密度;孔隙率;空隙率;质量吸水率;体积吸水率〔=开口孔隙率〕;闭口孔隙率;水饱和度(KB);软化系数KP。
10大公式-计算题5.孔隙率影响:强度;抗渗性〔K、P〕;抗冻性〔F〕;导热系数;绝热性能;体积密度;强度;强度等级;比强度;强度试验影响因素:试件尺寸、高宽比、外表粗糙度、加荷速度、温度湿度6.弹性;塑性;韧性;脆性;亲水性;憎水性;润湿角;耐水性〔软化系数KP〕;含水率;7.耐久性的概念与包括的内容:导热系数;比热容;导热系数影响因素(化,显;孔;水);材料热容量的意义:热容量大,温度稳定第二章砖石材料1.主要造岩矿物:石英、长石、方解石;2.岩石构造:块状、层片状、斑状、气孔状3.岩石形成与分类:岩浆岩、沉积岩、变质岩4.岩浆岩分类:深、喷、火5.建筑常用岩石:花岗岩〔深〕、石灰岩、砂岩〔沉〕、**岩〔变〕、玄武岩〔喷〕6.岩石用途7.砖的标准尺寸:1M3砖512块;外观质量;强度评定方法:10个试件按变异系数δ大小分类〔≤0.21:平+标;>0.21:平+最小值〕;8.过火砖与欠火砖;青砖、红砖9.烧结普通砖的质量等级〔优,一,合〕:强度、抗风化、尺寸、外观、泛霜与石灰爆裂10.多孔砖与空心砖11.粘土的可塑性、烧结性第三章气硬性胶凝材料1.气硬性〔水硬性〕胶凝材料;生石膏〔2〕;建筑石膏与高强度石膏分子式!;建筑石膏的凝结、硬化;石膏缓凝剂2.生石灰、熟石灰、石灰膏;欠火石灰与过火石灰;陈伏;石灰的凝结、硬化过程;石灰、石膏的特性比拟;3.水玻璃的化学式;水玻璃模数;水玻璃模数与密度〔浓度〕对水玻璃性质的影响;水玻璃的固化剂;硬化水玻璃的性质:酸;热4.菱苦土的化学组成与原料;调拌菱苦土的溶液;硬化菱苦土的特点第四章水泥1.硅酸盐水泥生产的原料与主要生产环节2.硅酸盐水泥的定义;熟料矿物组成〔4+1〕;3.各矿物水化产物、水化特性!;石膏的作用〔无:速;适宜;多:水化硫铝酸钙腐蚀〕;4.水泥石组成:凝胶体(2),晶体(3);未水化水泥颗粒;毛细孔;5.水泥强度影响因素:W/C;时间,温度、湿度;硅酸盐水泥强度等级〔6〕6.水泥的初凝与终凝;细度测定:硅酸盐水泥〔比外表〕、其他水泥〔筛分析法〕;水泥的安定性:f-CaO,f-MgO,SO37.水泥的腐蚀:软水、镁盐、碳酸腐蚀(CH);硫酸盐腐蚀〔C3A、Aft〕;防止腐蚀措施:适宜水泥,CH、C3A少,密实,外表涂层;8.活性混合材与非活性混合材;活性混合材种类;激发剂(石膏,CH);活性混合材在激发剂作用下的水化;二次反响9.硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥特点;矿渣〔耐热好,抗渗差〕、火山灰〔抗渗好,干裂〕、粉煤灰〔收缩小,泌水大〕;水泥的选择:根据环境与工程要求合理选择水泥水泥的选择:A-硅酸盐水泥;B-掺混合材水泥A/B:1.早强高/低,后期强度高;2.水化热高/低;3.耐腐蚀差/好。