《材料导论》复习题
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材料导论3试题三一、选择填空,并在给出的选项a、B、C和d中选择一个或多个你认为最合适的答案,以便问题中给出的描述完整准确。
(每题2分,共20分)1、材料的性质是在元器件或设备实现预期的使用性能而得到利用的。
即材料的使用性能取决于。
A材料的组成B材料的基本特性c材料的结构d材料的合成与加工工艺2.钢铁、有色金属、玻璃、陶瓷和高分子材料的大部分原材料都来自矿产资源。
它们形成于数亿年前,是不可再生资源。
因此,在物质生产中必须节约资源、节约能源、循环利用。
a工业b农业C材料加工业D采矿业3、高分子材料、金属材料和无机非金属材料,不论其形状大小如何,其宏观性能都是由。
A由其化学成分决定,B由其化学成分和组织结构决定。
C由其加工过程决定d由其使用环境决定4、材料的化学性能是指材料抵抗各种介质作用的能力。
它包括溶蚀性、耐腐蚀性、抗渗入性、抗氧化性等,可归结为材料的。
5.天然矿物原料一般杂质较多,价格较低;合成材料,。
此外,对环境的影响也是选择原材料时必须考虑的因素之一。
A高纯度B高价格C难以获得D以上6、金属材料与无机非金属材料成型加工时由于工艺条件的不同也会造成制品性能的差异。
因此,材料的的总和决定了制品性能。
a内在性能b成型加工C附加性能D通过模压获得的附加性能7、根据其性能及用途的不同,可将陶瓷材料分为和两大类。
a结构材料用陶瓷b特种陶瓷c功能陶瓷d传统陶瓷8.空间技术的发展对材料提出了越来越高的要求。
在石油化工和能源开发中,反应装置、换热器和核燃料对材料的要求越来越严格。
和其他非氧化物系统。
a耐高温性b耐腐蚀性c耐磨性d以上所有9.纳米材料通常被定义为材料的微观结构,包括特征尺度为纳米级的材料,这些材料通常由直径为纳米量级的颗粒压缩。
A粒径B晶粒尺寸c晶界D厚度10、2、腐蚀一旦发生,材料或制品就会。
所以腐蚀是材料设计和选择时不得不考虑的重要因素。
A受到很大影响,B的性能显著降低c服务寿命缩短d以上所有二、判断题对错,分析判断以下的陈述哪一个是正确或是不正确的?在不正确的陈述后面的括号里写下f,在正确的陈述后面的括号里写下r。
《材料学导论》无机非金属材料、金属材料思考题一、填空(共10题,每题4分)1、材料按化学组成可分为:金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。
2、材料科学与工程的四要素是:成份/结构、制造工艺(或合成/加工)、性能、使用性能。
3、陶瓷材料是一种多晶多相材料,其相组成通常包括:晶相、玻璃相、气孔(或气相)。
4、根据有机、无机、金属材料拉伸应力-应变曲线知,三种材料的弹性模量E大小顺序为:陶瓷材料(或无机材料)>金属材料>有机高分子材料。
5、硅酸盐水泥熟料的化学组成是Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaO。
6、玻璃的结构有很多假说,如微晶学说、凝胶学说、五角形对称学说、高分子学说等等,其中较为公认的晶子学说和无规则网络学说两种。
7、金属有80多种,但其常见的晶体结构有三种,分别是面心立方、密排六方、体心立方。
8、金属的强化机制有:形变强化、固溶强化、细晶强化、弥散强化、相变强化。
9、陶瓷材料具有很多优点,例如:低膨胀系数、低导热系数、化学稳定型高等,但是陶瓷材料的一个重要缺点是:脆性高(或韧性低或热稳定性差)。
10、将SiC制成砂轮和各种磨介是利用其具有高硬度的性质。
11、构成硅酸盐矿物最基本的结构单元是硅氧四面体或[SiO4]。
12、普通陶瓷生产必不可少的三种原料是:石英、长石、粘土。
13、耐火材料是指耐火度不低于1580℃(或≮1580℃)的无机非金属材料。
14、硅酸盐水泥的生产技术可概括为:两磨一烧。
15、不定形耐火材料因不经成型、不经烧结而得名。
16、普通硅酸盐水泥主要的四种矿物组成是:硅酸三钙(或C3S)、硅酸二钙(或C2S)、铝酸三钙(或C3A)、铁铝酸四钙(或C4AF)。
17、平板玻璃的成型方法有:浮法、平板法、垂直引上法。
18、硅酸盐(矿物)材料的基本类型有:岛状、组群状、链状、层状、架状。
它们是根据硅氧四面体在空间的不同连接方式进行分类的。
19、陶瓷材料的烧结技术有:普通烧结(或传统烧结)、热压烧结、反应烧结、热等静压烧结、液相烧结等。
材料导论期末试题及答案第一部分:选择题题目一:材料的基本分类包括哪些?答案:常见的材料分类包括金属材料、非金属材料和复合材料。
题目二:以下哪种材料属于金属材料?A. 玻璃B. 陶瓷C. 铝D. 塑料答案:C. 铝题目三:复合材料的特点是什么?答案:复合材料由两种或两种以上的不同材料组成,具有综合利用不同材料的特点的优势,如高强度、高韧性、轻量化等。
题目四:在材料测试过程中,下列哪种测试方法可以得到材料的硬度值?A. 拉伸试验B. 弯曲试验C. 冲击试验D. 巴氏硬度试验答案:D. 巴氏硬度试验第二部分:非选择题题目五:请简述金属材料的特点及应用领域。
答:金属材料具有高强度、导电、导热等特点,常见的金属材料有铁、铝、铜等。
金属材料广泛应用于机械制造、建筑、电子等领域。
在机械制造领域,金属材料被用于制造强度要求高的零部件,如汽车发动机、飞机结构等。
在建筑领域,金属材料常用于建筑结构中,如钢结构、铝合金窗户等。
在电子领域,金属材料被用于制造电子元器件,如导线、电路板等。
金属材料由于其优良的性能,得到了广泛的应用。
题目六:什么是非金属材料?请列举三种非金属材料并简要介绍其应用。
答:非金属材料是指那些不含金属元素或金属化合物的材料,其特点一般是密度低、导电性能差、导热性能差等。
常见的非金属材料包括陶瓷、塑料和纤维素材料。
陶瓷材料具有高温耐久性和化学稳定性,在航空航天、能源和化工等领域得到广泛运用。
塑料材料具有良好的韧性和可塑性,广泛应用于包装、建筑、电子等行业。
纤维素材料具有较高的强度和较低的密度,常用于纸制品、纺织品等领域。
题目七:什么是复合材料?请说明复合材料的优点并列举两类复合材料。
答:复合材料是由两种或两种以上的不同材料经过一定的工艺和结合方式组合而成的新型材料。
复合材料具有以下优点:1. 综合利用材料的优点,发挥各种材料的优势,例如高强度、高韧性、轻量化等。
2. 具有可调性,通过改变复合材料中各材料的组合比例和结构,可以调节复合材料的性能。
材料学导论期末复习资料1、材料的分类:按化学组成分类:金属材料、无机材料、高分子材料(有机材料)、复合材料按物理状态分类:气态、液态、固态按主要的作用分类:结构材料、功能材料按用途分类:建筑材料、耐火材料、电子材料、医用材料、服用材料、农用材料、军用材料等2、纯金属的晶体结构:面心立方、体心立方、密排六方。
3、金属材料的特性:(1)金属材料的结合键主要为金属键,在室温下通常为晶体结构的固体;(2)金属材料具有金属光泽、强度较高、具有良好的导电导热性;许多纯金属具有良好的塑性,多数金属易被氧化。
(3)钢铁材料高性能化的途径:提高材料的纯净度、微合金化、超细晶粒、形变和相变耦合等。
4、从微观结合方式和宏观性能等方面说明无机材料的特点:1)无机材料的原子结合方式大都为离子键和共价键,或两者的混合键。
2)由于其结合键很难破坏,因此大多数无机材料具有高熔点、高强度和高硬度。
3)由于内部自由电子少,表现为导电性差,多为绝缘体,具有抗氧化和耐腐蚀。
5、列举无机材料的类型并说明它们的应用领域:结构陶瓷:耐热、耐磨结构件,耐火材料,建筑材料,航天材料,耐蚀材料(卫生洁具,餐具等)。
功能(信息)陶瓷:手机、电脑,医疗,航空航天。
人工晶体:高能物理(射线检测),如粒子对撞机,医疗体检系统,安检等。
涂层:航空航天用耐热涂层,生物涂层。
生物材料:人工骨材料,齿科材料。
能源材料:锂电池、钠硫电池(储能电池),热电材料。
6、复合材料的定义:由一种和几种非连续相的材料增强连续相材料构成,在材料间存在界面,界面间的作用力主要是范德瓦力,也可能存在半化学键,如氢键。
7、与单相传统材料相比复合材料的优点:与单相材料相比,其综合性能有所提高,如力学性能、耐热性、耐疲劳性等。
8、按维数分,纳米材料可分为:(1)零维纳米材料,指在空间三维尺度均在纳米尺度,如纳米尺度颗粒、原子团簇等。
(2)一维纳米材料,指在空间中有两维处于纳米尺度,如纳米线、纳米管、纳米棒等。
材料科学基础复习题2014.12.15 1.结合键根据其结合力的强弱可分为哪两大类?各自分别包括哪些细类?P2一类是结合力较强的主价键(一次键),包括离子键,共价键,金属键;另一类是结合力较弱的次价键(二次键),包括范德华力和氢键。
2.国际上通常用什么来统一标定晶向指数和晶面指数?P9分别以什么表示?国际上用密勒指数(Miller)来标定。
分别以方括号和圆括号表示,即[uvw]和(hkl)。
3.什么叫点阵、晶胞、晶带、配位数、固溶体、孪晶、蠕变、应力松弛、合金、致密度、聚合度、近程结构、远程结构、复合材料、界面。
点阵(空间点阵):为了便于分析研究晶体中质点的排列情况,把它们抽象成规则排列于空间的无数个几何点,这些点可以是原子或分子的中心,也可以是彼此等同的原子群或分子群的中心,但各个点的周围环境必须相同。
这种点的空间排列就称为空间点阵。
P5晶胞:为了说明点阵排列的规律和特点,在点阵中取出一个具有代表性的单元作为点阵的组成单元,称为晶胞。
P5晶带:相交于同一直线的一组晶面组成一个晶带。
(晶带面、晶带轴)P12配位数:晶体结构中任一原子周围最相邻且等距离的原子数。
P21固溶体:固溶体是固体溶液,是溶质原子溶入溶剂中所形成的均匀混合的物质。
P25孪晶:孪生形变后,变形与未变形两部分晶体合称为孪晶。
P84蠕变:蠕变是指在恒温下对高分子材料快速施加较小的恒定外力时,材料的变形随时间而逐渐增大的力学松弛现象。
P279应力松弛:应力松弛是指在恒定温度和形变保持不变的情况下,高分子材料内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。
P279合金:是指由两种或两种以上的金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。
P25致密度:晶体结构中原子体积占总体积的分数。
P21聚合度:将高分子材料的结构单元总数称为聚合度。
P253近程结构:包括构造和构型。
P264远程结构:是指单个高分子链的大小和形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。
材料导论试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 下列哪种材料属于复合材料?A. 钢铁B. 塑料C. 陶瓷D. 碳纤维增强塑料答案:D2. 材料的硬度通常是指材料的:A. 弹性B. 韧性C. 强度D. 塑性答案:C3. 下列哪种材料是半导体材料?A. 铜B. 铝C. 硅D. 铁答案:C4. 金属材料的导电性能通常与以下哪个因素无关?A. 金属的纯度B. 金属的晶体结构C. 金属的密度D. 金属的晶格缺陷答案:C5. 陶瓷材料的主要优点是:A. 良好的导电性B. 良好的导热性C. 良好的绝缘性D. 良好的延展性答案:C二、填空题(每题2分,共10分)1. 材料的________是指材料在受到外力作用时抵抗变形的能力。
答案:弹性2. 材料的________是指材料在受到外力作用时抵抗断裂的能力。
答案:韧性3. 材料的________是指材料在受到外力作用时抵抗永久变形的能力。
答案:强度4. 材料的________是指材料在受到外力作用时抵抗塑性变形的能力。
答案:硬度5. 材料的________是指材料在受到外力作用时抵抗压缩变形的能力。
答案:抗压强度三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述金属材料的热处理过程。
答案:金属材料的热处理过程通常包括加热、保温和冷却三个阶段。
加热阶段使材料达到一定温度,保温阶段使材料内部结构发生变化,冷却阶段则使材料获得所需的组织和性能。
2. 什么是材料的疲劳强度?其影响因素有哪些?答案:材料的疲劳强度是指材料在重复或循环载荷作用下,经过一定次数的应力循环后发生断裂的最大应力值。
影响疲劳强度的因素包括材料的微观结构、表面状态、应力集中、温度以及载荷循环的频率等。
3. 请解释什么是材料的热膨胀系数。
答案:热膨胀系数是指材料在温度变化时,单位长度或单位体积的线性或体积变化量与温度变化量的比值。
它是衡量材料热膨胀性能的一个重要参数。
4. 简述塑料材料的加工方法有哪些。
答案:塑料材料的加工方法主要包括挤出成型、注射成型、吹塑成型、压缩成型、热成型等。
复习题(1)HDPE、LDPE分子结构、聚集态结构的差别是什么,应用领域有那些特点?1 分子结构:HDPE:只有少量的短支链LDPE:存在大量的长支链和短支链LLDPE:短支链数目与LDPE详单,但没有长支链。
UHMWPE:为线性,与HDPE相同2聚集态结构: HDPE:分子链非常柔顺,结构单元对称规整,非常容易结晶,结晶度很高,80~95%,支化程度小,规整型高,结晶度高LDPE:分子链柔性小,结晶困难,55~65%(提高分子量对结晶度提高) LLDPE:结晶度70%UHMWPE:分子间缠结非常强烈,和HDPE一样,结晶度70~80%3性能:a聚乙烯的基本性质:无臭无味无毒乳白色蜡状固体名半透明或不透明透水率小但透气性大易燃,是最易燃的燃料之一 b聚乙烯力学性能一般拉伸强度比较低强度不高抗蠕性变差抗冲击性能较好c结晶度,密度、拉伸强度、硬度、抗蠕变性: LDPE<LLPE<HDPE 抗冲击性HDPE<LLDPE<LDPE 耐环境应力开裂性 HDPE<LLDPE<LDPE d热性能: PE耐热性能低 HDT:HDPE>LLDPE>LDPE&MFI(熔融指数)提高(分子量下降),HDT降低。
PE的耐热性在塑料里比较高膨胀系数大:HDPE<LLDPE<LDPE 导热性:HDPE>LLDPE>LDPE耐寒性:分子量大,耐寒性好。
MIF升高 e耐化学药性优异f电性能:优异的电绝缘性(>1016Ωm)可做高频高压绝缘材料g加工性能:吸水率低,加工前不必干燥分子量和支化度度熔体速率有很大的影响,分子量提高,MFI下降,分子量相同,支化程度上升,MFI上升熔体流动LDPE>HDPE挤出成型:LDPE 要求慢速冷却:HDPE要求快速冷却 UHMWPE:力学性能优良,良好的塑性工程塑料结晶度比HDPE低,70~80%密度比HDPE低熔体的粘度很高工程塑料中抗冲击强度最高即使在低温下也可以保持韧性和很高的耐磨性4应用:LDPE HDPE LLDPE:不承载复合或在使用温度不高下承载较小的负荷的塑料制品。
材料专业导论试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学主要研究材料的________。
A. 组成、结构、性能B. 制备、加工、应用C. 组成、结构、性能、制备、加工、应用D. 性能、应用答案:C2. 下列哪种材料不属于金属材料?A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案:C3. 以下哪种方法不是用来提高材料强度的?A. 冷加工B. 热处理C. 合金化D. 腐蚀答案:D4. 材料的硬度是指材料的________。
A. 抗拉强度B. 抗弯强度C. 耐磨性D. 抗冲击性答案:C5. 陶瓷材料通常具有哪些特性?A. 高熔点B. 低热导率C. 良好的电导性D. 以上都是答案:A6. 材料的疲劳是指材料在________下的性能退化。
A. 静态载荷B. 循环载荷C. 冲击载荷D. 拉伸载荷答案:B7. 聚合物材料的玻璃化转变温度是指材料从________状态转变为________状态的温度。
A. 玻璃态,高弹态B. 高弹态,玻璃态C. 玻璃态,液态D. 液态,玻璃态答案:A8. 材料的腐蚀是指材料与________发生反应的过程。
A. 氧气B. 水C. 酸、碱、盐D. 以上都是答案:D9. 金属材料的塑性变形是指在________作用下材料发生永久变形而不破裂。
A. 静载荷B. 动载荷C. 拉伸应力D. 压缩应力答案:C10. 材料的断裂韧性是指材料在________条件下抵抗裂纹扩展的能力。
A. 静态载荷B. 循环载荷C. 冲击载荷D. 拉伸应力答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料科学中的“四要素”包括材料的组成、结构、________和性能。
答案:性能2. 金属材料的塑性变形可以通过________来实现。
答案:冷加工3. 材料的热处理过程包括加热、________和冷却。
答案:保温4. 材料的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和________。
答案:维氏硬度5. 陶瓷材料的脆性断裂是由于其内部存在的________。
《材料导论》期末考试复习题一:基础知识1.生物和生命科学、纳米技术、能源与环境、电子与信息、材料是目前科学技术的七大热点和重点领域。
2.材料、能源和信息并列成为现代科学技术的三大支柱。
3.材料的分类:金属(金属、金属合金)、非金属(有机高分子材料、无机非金属材料)4.高分子材料的定义:包含由小分子通过共价键形成长链的天然或人工合成的材料。
5.高分子材料的分类:弹性体、热固性及热塑性树脂。
6.材料技术的发展趋势:从均质材料向复合材料发展、由结构材料往功能材料、多功能材料并重的方向发展、材料结构的尺度向越来越小的方向发展、由被动性材料向具有主动性的智能材料方向发展、通过仿生途径来发展新材料。
7.塑料:塑料是以合成树脂为主要成分,另加有(或不加)改性用的添加剂或加工助剂,在一定温度、压力条件下可塑化成型、并在常温下保持其形状的材料。
有时还包括塑料的半成品,如压塑粉、注塑粒料等。
经过成型加工,可制成具有特定形状又具有实用价值的塑料制品。
8.塑料的分类:合成塑料、天然塑料(按来源);热塑性塑料、热固性塑料(按热行为);通用塑料、工程塑料(使用范围和用途)。
9.塑料的特性:质轻、耐腐蚀、电绝缘、加工性能好;不耐热、易变形、不耐老化、易燃、原料受石化资源制约10.常用的塑料加工方式:挤出成型、注射成型、压延成型。
11.橡胶的定义:橡胶是一类线形柔性高分子聚合物。
其分子链柔顺性好,在外力作用下可产生较大的变形,除去外力后能迅速恢复原状。
12.橡胶的分类:天然橡胶、合成橡胶(按来源);热固性橡胶、热塑性橡胶(按加工性)。
13.橡胶配方的五大体系:生胶、填充补强、硫化促进、防老、软化增塑体系。
14.纤维的定义:指长度比直径大很多倍并且有一定的柔韧性的纤细物质。
15.涂料的定义和组成:涂料是合成树脂另一种应用形式,用来涂覆物体表面,形成保护或装饰膜层。
主要有三种组分:成膜物、颜料、溶剂。
16.黏合剂的定义:黏合剂也称胶黏剂,是一种把各种材料紧密地结合在一起的物质。
黏合剂一般是多组分体系。
17.熔体流动指数(MFI):在规定的温度和压力下,试样熔体每10min通过标准出料模孔的总重量(克)。
单位:g/10min。
18.热变形温度(HDT):塑料试样在静弯曲负荷作用下,浸入一种等速升温的液体(或空气)传热介质中,当试样受热变形,变形量达到一定时的温度。
19.维卡温度:是指测定高分子材料在合适的液体传热介质中,在一定的负荷、一定的等速升温条件下,试样被1毫米2压针头压入1毫米时的温度。
20.高密度聚乙烯(HDPE):通过乙烯均聚-Ziegler-Natta法制备。
只有少量的短支链。
低密度聚乙烯(LDPE):通过乙烯均聚-自由基法制备。
存在大量的长支链和短支链。
线性低密度聚乙烯(LLDPE):通过乙烯与少量α-烯烃共聚制备。
短支链数目与LDPE相当,但没有长支链。
21.PE的性能:优异的耐化学药品性、优异的电绝缘性、柔韧性好;耐热性差、力学性能较低、环境应力开裂现象严重。
22.PE的交联:辐射交联、过氧化物交联和有机硅烷交联23.聚丙烯(PP):Zieglar-Natta催化剂催化的阴离子配位聚合制成等规PP。
分为等规、间规和无规三种不同立体构型。
24.PP的性能:较好的耐热性、优异的电绝缘性、优良的耐化学药品性、优异的抗弯曲疲劳性;耐老化性差、抗冲击,特别低温冲击性差。
25.聚氯乙烯(PVC):聚氯乙烯树脂是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂;或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。
一般可通过悬浮、乳液、本体、溶液法聚合制备。
26.PVC的性能:电绝缘性较好、耐溶剂性和耐腐蚀性较好、阻燃性较好、力学性能一般;热敏性明显、耐热性差、加工性能较差。
27.PVC的降解和稳定:降解机理:PVC分子链中的“缺陷”是导致降解的主要内因。
热、光、机械应力是导致PVC降解的外因。
PVC的稳定:与其他单体共聚;加入化学稳定剂。
28.聚苯乙烯(PS):聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的聚合物。
可通过本体、悬浮、乳液、溶液聚合制备。
29.PS的结构:无轨线性分子,存在少量短支链;为无定型聚合物。
30.PS的性能:拉伸强度和弯曲模量都很高,但抗冲击性和耐低温性差;耐热性差、导热率低、线膨胀系数大;具有良好的电绝缘性;化学稳定性较好;加工性好,但加工时易产生内应力。
31.PS的改性:PS与顺丁或丁苯橡胶共聚或共混制备高抗冲PS。
32.ABS树脂:ABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。
33.聚酰胺(PA):分子主链上含有酰胺基团(-NHCO-)的高分子化合物。
分为脂肪族(P型和mp型)、芳香族和透明PA。
其中p型聚酰胺的聚合可以通过氨基酸的缩聚或内酰胺的开环聚合。
mp型PA是通过二元胺与二元酸缩合而成的。
34.PA的性能:良好的力学性能,且具有很好的耐磨性;电绝缘性在干燥的条件下良好;熔融温度比较高,但热变形温度低;具有良好的化学稳定性和耐溶剂性。
35.透明PA:透明PA就是在PA分子链上引入侧基,破坏链的规整性,使其不能结晶。
例如聚对苯二甲酰三甲基己二胺和聚2,2-双(4-氨基环己基)丙烷-壬二酸-己二酸三元共聚物。
36.聚碳酸酯(PC):分子主链中含有碳酸酯基的聚合物统称为聚碳酸酯,可看作二羟基化合物与碳酸的缩聚产物。
可通过光气法和酯交换法制备。
37.PC的性能:良好的力学性能,具有优异的抗冲击性能;具有较好的耐热性和耐寒性;有较好的电绝缘性;耐化学药品性一般;具有良好的耐臭氧性。
38.PC的改性:制品残余内应力大、不耐溶剂、高温易水解;不耐磨损。
一般用纤维增强和制成合金来改性。
39.聚四氟乙烯(PTFE):四氟乙烯的均聚制备。
可通过本体、悬浮、乳液聚合制备。
40.PTFE的性能:力学性能不高,但有良好的自润滑性;具有优异的耐热性和耐寒性;具有极高的化学稳定性。
电绝缘性良好;表面自由能很低,几乎和所有的材料都无法黏附。
但加工性不好,不能采用一般热塑性塑料的加工方式。
41.酚醛树脂(PF):酚类化合物与醛类化合物经缩聚而得到的树脂统称为酚醛树脂。
其中以苯酚和甲醛缩聚而得得树脂最为重要,是目前应用最广泛得一类热固性树脂41.PF的固化:热塑性PF(六次甲基四胺固化);热固性PF(热固化、酸固化)。
42.PF的性能:力学性能较好,但抗冲击性能差;耐化学药品性优良;电绝缘性良好;阻燃性好,吸水率高;43.环氧树脂(ER):环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的线性有机高分子化合物。
一般分为缩水甘油醚、缩水甘油酯、缩水甘油胺、脂环脂肪族类。
44.ER的固化:一般使用反应性固化剂(固化剂本身可以与ER上的环氧基和叔羟基反应)或催化性固化剂(身不能与ER反应但可催化环氧基间聚合)固化。
ER的固化毒性小,反应活性低,树脂储存期长;固化速度慢,可加催化剂改善;固化产物具有良好的力学性能、电性能、更高的热稳定性;45.ER的性能:综合力学性能优良;化学稳定性优良;具有优良的电性能;尺寸稳定高。
46.不饱和聚酯(UP):不饱和聚酯是由二元酸(饱和二元酸和不饱和二元酸)同二元醇,经过缩聚反应而成的一种线型聚合物,通常采用直接酯化或酯交换反应制备。
47.UP的固化交联体系:包括引发剂、交联剂、促进剂和阻聚剂。
48.UP的性能:通过调节UP的化学组成,可以在很大范围上调整UP的性能,满足不同的需要。
49.橡胶与热塑性弹性体:橡胶指具有可逆形变的高弹性聚合物材料。
在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。
橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度(Tg)低,分子量往往很大,大于几十万。
热塑性弹性体指在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状,常温下具有橡胶的弹性,高温下可塑化成型的一类弹性体。
50.通用橡胶:NR、SBR、BR、EPDM、IIR、NBR、CR;特种橡胶:SiR、ACM、FKM51.橡胶弹性的来源于高分子链的熵弹性:当高分子材料受到外力发生较大的形变时,其分子链通过分子内旋转发生变形,整体的熵值减少。
当外力去除,变形了的高分子链有向熵值较高的原始状态自发回复的趋势。
52.弹性体材料对结构的要求:1.大分子链要有足够的柔性;2. 在使用温度下要不结晶或结晶很少;3. 在使用温度下分子链间相对滑移要小,否则制品会产生很大的永久变形。
53.橡胶材料的不同分类方法54.橡胶的配合指为了满足橡胶制品的性能、加工工艺和成本的要求,确定橡胶以及各种配合剂的种类和用量。
55.橡胶配合的5大体系及其作用:(1)生胶体系——母体和基体材料(2)硫化体系——使橡胶产生交联(3)填充增强体系——提高力学性能、降低成本(4)软化增塑体系——提高加工性能、提高制品柔软度和耐寒性(5)防护体系——提高橡胶的耐老化性能56.拉伸强度,断裂伸长率,定伸应力,硬度,撕裂强度,疲劳性能,耐磨性能的定义57.NR的分子量分布呈双峰分布规律,低分子量部分有利于NR的加工,高分子量的部分使NR具有较高的强度。
58.NR的结构组成及各个组成部分的作用:橡胶烃,丙酮抽出物,蛋白质,灰分,水分。
59.分析NR的结构特点与其性能的关系。
60.丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的共聚物,SBR是用量最大的一种合成橡胶。
61.SBR的宏观结构参数:单体比例,平均分子量、分子量分布、分子结构的线性程度、凝胶含量;微观结构参数:丁二烯链段中顺1,4;反1,4和1,2结构的比例;苯乙烯、丁二烯单元的分布(嵌段共聚/无规共聚)。
62.SBR中苯乙烯单体比例对于丁苯橡胶各项性能的影响:随着苯乙烯含量的提高,玻璃化转变温度提高,模量(定伸强度)提高、弹性下降、加工性能变好。
苯环还具有分散应力提高耐磨性的作用。
耐热氧老化性能提高,耐寒性下降。
综合各种性能,普通SBR的苯乙烯含量一般为~23.5%。
63.乳聚SBR和溶聚SBR结构性能对比低温ESBR比高温ESBR具有更好的综合性能。
与低温ESBR相比,SSBR的弹性高、内耗低,滚动阻力小;耐磨性能提高、抗湿化性不变或稍有提高。
但S-SBR突出缺点是加工性能不好。
注意:除了橡胶本身的结构,增强填料与橡胶间的相互作用强弱及其在橡胶中分散的均匀性也对材料最终的动态损耗特性起到了决定性的作用。
64.聚丁二烯(BR)的结构对性能的影响: 1). 乙烯基:含量增大,也会导致Tg增大,弹性下降、加工性能、橡胶与地面的摩擦系数提高,橡胶抗湿滑性提高;但耐磨性能会略有下降。
2). 顺式1,4结构:分子链的回弹性高;其含量增高会导致弹性增大、加工性能与强度的下降。
3). 反式1,4结构:分子链的对称性高,分子间排布较紧密;其含量增多,弹性减小、模量和加工性能变好。