材料科学与工程基础作业讲评-7
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材料科学与工程基础课后习题答案习题1题目:什么是材料的物理性质?举例说明。
解答:材料的物理性质是指材料在没有发生化学变化的情况下所表现出的性质。
这些性质可以通过物理测试来测量和确定。
举例来说,导电性和热导性就是材料的物理性质之一。
例如,金属材料具有良好的导电性和热导性,能够传递电流和热量。
而绝缘材料则具有较低的导电性和热导性,不易传递电流和热量。
习题2题目:简述晶体结构和晶体缺陷的区别。
解答:晶体结构是指材料中原子或离子的排列方式和规律。
晶体结构可以分为晶格、晶胞和晶体点阵等几个层次。
晶格是指晶体内部原子或离子排列的周期性重复性。
晶胞是晶格的一个最小重复单元,由晶体中少数几个原子或离子构成。
晶体点阵是指晶格的三维空间排列方式。
晶体缺陷是指晶体结构中存在的瑕疵或缺陷。
晶体缺陷可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷是指晶体结构中原子或离子的位置发生了失序或替代,造成了空位、间隙原子、杂质原子等。
线缺陷是指晶体结构中存在了位错或脆性裂纹等缺陷。
面缺陷是指晶体结构中存在了晶界或孪晶等缺陷。
习题3题目:为什么变形会引起材料性能的改变?解答:变形是指材料在外力作用下发生的形状和大小的改变。
变形可以导致材料性能的改变主要有以下几个原因:1.晶体结构改变:变形会导致晶体结构中原子或离子的位置发生移动和重排,从而改变了晶体的结构和性质。
2.结晶颗粒的尺寸和形状改变:变形会导致晶体中晶界的移动和晶体颗粒的形状改变,这会影响材料的力学性能和导电性能等。
3.动态再结晶:变形过程中,材料中原来存在的缺陷和结构不完善的区域可能会发生动态再结晶,从而改善了材料的性能。
4.内应力的释放:变形会导致材料内部产生应力,这些应力可能会引起材料的开裂、断裂和强度变化等。
综上所述,变形会引起材料性能的改变是由于晶体结构、结晶颗粒、动态再结晶和内应力等因素的综合作用所导致的。
习题4题目:什么是材料的力学性能?举例说明。
解答:材料的力学性能是指材料在力学加载下所表现出的性能。
顾宜《材料科学与工程基础》课后题答案第一章:引言1.1 材料科学与工程基础的重要性材料科学与工程基础是现代工程领域不可或缺的一门基础课程。
它包括了材料科学与工程学科的基本原理和方法,为后续学习和研究提供了必要的基础知识。
材料是任何工程的基础,它在各个领域中都扮演着重要角色,如机械工程、电子工程、航空航天工程等。
因此,熟悉材料的结构、性质和应用对于工程师来说至关重要。
1.2 材料科学与工程基础的学习目标材料科学与工程基础的学习目标如下: - 理解材料的基本概念和分类方法; - 掌握材料制备、表征和性能分析的基本技术; - 理解不同材料的特性和应用; - 开发解决材料工程问题的能力。
第二章:晶体结构与晶体缺陷2.1 晶体的结构晶体是由原子、离子或分子按照一定的排列方式组成的长程有序固体结构。
晶体的结构可以通过晶体的晶胞来描述,晶胞是最小的重复单元。
2.2 晶体的缺陷晶体的缺陷指的是在晶体结构中存在的不完整或不规则的区域。
晶体的缺陷可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种类型。
点缺陷包括空位、插入原子和替代原子等。
线缺陷包括位错和脚位错。
面缺陷包括晶界和层错。
第三章:物理性能与力学性能3.1 物理性能物理性能是指材料的一些基本物理特性,如密度、热导率、电导率等。
物理性能的好坏对材料的应用和工程设计具有重要影响。
3.2 力学性能力学性能是指材料在力学作用下的表现。
常见的力学性能包括强度、硬度、韧性、可塑性等。
力学性能的好坏决定了材料在工程中的使用范围和耐久性。
第四章:金属材料4.1 金属的结构与特性金属是指电子云密度较大、以金属键连接的材料。
金属的结构特点是具有密堆结构和离域电子特性。
4.2 金属的物理性能与力学性能金属材料具有良好的导电性、导热性和延展性,对磨损和腐蚀有较好的抵抗能力。
金属材料的力学性能受材料的组织和处理方式的影响。
第五章:陶瓷材料与玻璃材料5.1 陶瓷材料的分类与特性陶瓷材料是以非金属元素为主要成分的材料,分为晶体陶瓷和非晶态陶瓷两大类。
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答桉第二章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布(用方框图表示)。
2-2.的镁原子有13个中子,11.17的镁原子有14个中子,试计算镁原子的原子量。
2-3.试计算N壳层内的最大电子数。
若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时,该原子的原子序数是多少?2-4.计算O壳层内的最大电子数。
并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。
2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类,简单说明理由。
2-6.按照杂化轨道理论,说明下列的键合形式:(1)CO2的分子键合(2)甲烷CH4的分子键合(3)乙烯C2H4的分子键合(4)水H2O的分子键合(5)苯环的分子键合(6)羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些?2-8.试解释表21中,原子键型与物性的关系?2-9.0℃时,水和冰的密度分别是 1.0005g/cm3和0.95g/cm3,如何解释这一现象?2-10.当CN6时,K离子的半径为0.133nma当CN4时,半径是多少?bCN8时,半径是多少?2-11.a利用附录的资料算出一个金原子的质量?b每mm3的金有多少个原子?c根据金的密度,某颗含有1021个原子的金粒,体积是多少?d假设金原子是球形rAu0.1441nm21并忽略金原子之间的空隙,则10个原子占多少体积?e这些金原子体积占总体积的多少百分比?2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2离子和4个O2-离子,每边的边长是0.478nm,则CaO的密度是多少?2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子,但是为何不适用于分子?(2-14.计算(a)面心立方金属的原子致密度;b)面心立方化合物NaCl 的离子致密度(离;子半径rNa0.097,rCl-0.181)(C)由计算结果,可以引出什么结论?4702-15.铁的单位晶胞为立方体,晶格常数a0.287nm,请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。