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材料科学与工程导论
材料科学与工程是一门研究材料的性能、结构、制备和应用的学科，它涉及到各种材料，包括金属、陶瓷、高分子材料和复合材料等。
材料科学与工程的发展对于现代工业、能源、医疗、环境等领域都具有重要意义。
首先，材料科学与工程的研究对象是各种材料的性能和结构。
通过对材料的组成、微观结构和宏观性能进行研究，可以揭示材料的内在规律，为材料的设计、制备和应用提供科学依据。
其次，材料科学与工程的研究内容包括材料的制备和加工技术。
材料的制备和加工技术直接影响到材料的性能和应用范围，因此对于材料的制备和加工技术的研究具有重要意义。
另外，材料科学与工程还涉及到材料的应用和性能调控。
通过对材料的应用和性能进行研究，可以开发出具有特定功能和性能的材料，满足不同领域的需求。
总的来说，材料科学与工程是一门重要的交叉学科，它涉及到多个领域，对于现代社会的发展具有重要意义。
随着科学技术的不断发展，材料科学与工程也在不断取得新的进展，为人类社会的发展做出了重要贡献。
在材料科学与工程领域，我们需要不断深化对材料的认识，推动材料科学与工程的发展，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
希望通过我们的努力，能够推动材料科学与工程领域的发展，为人类社会的进步做出更大的贡献。
第一章测试1.世界是由物质构成的，一切人工制品都是由一定的材料组成的。
（）A:对B:错答案:A2.材料科学与工程是一门研究材料组成，结构，生产过程。
材料性能与使用效能以及它们之间的关系的学科。
（）A:错B:对答案:B3.材料发展的古代史：石器时代、青铜时代、陶器时代、铁器时代。
（）A:错B:对答案:A4.材料科学主要研究的核心问题是结构和性能的关系。
（）A:对B:错答案:A5.把材料分为结构材料和功能材料，利用了什么分类方法。
（）A:按材料使用领域分B:按材料的状态分C:按材料的用途分D:按材料所起的作用分答案:D第二章测试1.以下哪一个参量表示材料在表面上的小体积内抵抗变形或破裂的能力（）。
A:强度B:刚度C:硬度D:韧性答案:C2.高分子材料的挤压成型属于以下哪一个过程（）。
A:材料加工B:材料改性C:材料制备D:材料复合答案:A3.下列属于材料的化学性质的是（）。
A:介电性质B:腐蚀性质C:熔化D:催化性质答案:BD4.以下哪些属于材料结构的分类（）。
A:晶体结构B:外观结构C:键合结构D:组织结构答案:ACD5.石墨中存在的键合方式包括（）。
A:范德华力B:共价键C:氢键D:离子键答案:AB第三章测试1.材料中的相是指（）。
A:材料的晶体结构B:材料的化学组成C:材料中成分和结构均匀的区域D:材料的微观组织答案:C2.钢中的（）相是一种非平衡相。
A:珠光体B:奥氏体C:马氏体D:铁素体答案:C3.铁中加碳会（）。
A:降低强度和硬度，提高塑性B:提高强度和硬度，降低塑性C:提高强度、硬度和塑性D:提高强度，降低硬度和塑性答案:B4.不锈钢中最主要的合金元素是（）。
A:CuB:NiC:CrD:Ti答案:C5.在成分和优化制备的合金中，比强度最高的是（）。
A:Al合金B:钢铁C:Ti合金D:Mg合金答案:C第四章测试1.功能材料是指被用于非结构目的的材料。
（）A:对B:错答案:B2.电学功能材料按其电学性能的特点，可分为导电材料、电阻材料、电热材料和绝缘材料四大类。
“材料科学与工程导论”——课程教学大纲课程名称：材料科学与工程导论
课程学分：3学分
课程类型：必修课
先修课程：无
一、课程目标
本课程旨在向学生介绍材料科学与工程的基本概念和原理，培养学生
对材料研究的兴趣和基本研究能力，为学生今后深入学习和开展相关研究
奠定坚实的基础。
二、教学内容
1.材料科学与工程的基本概念和发展历史
2.材料的分类和特性
3.材料结构与性能关系
4.材料的制备与加工技术
5.材料测试与表征方法
6.材料应用与发展前景
三、教学方法
本课程采用理论授课、实验操作、案例分析等教学方法相结合。
在课
堂上，教师将讲解材料科学与工程的基本概念和原理，引导学生进行讨论
和思考，并通过实验操作和案例分析培养学生的实践能力和问题解决能力。
四、教学评估与考核
1.平时成绩占总评成绩的30%，包括课堂表现、作业完成情况等。
2.期中考试占总评成绩的30%，考查学生对课程内容的理解和应用能力。
3.期末考试占总评成绩的40%，考查学生对整个课程的掌握程度。
五、教材与参考书目
教材：。
材料科学与工程导论第六版william摘要：一、材料科学与工程的概述1.材料科学与工程的定义2.材料科学与工程的学科体系二、材料科学与工程的历史发展1.古代材料的使用2.现代材料科学的发展3.我国材料科学与工程的发展三、材料的基本性能与分类1.材料的力学性能2.材料的物理性能3.材料的化学性能4.材料的分类四、材料制备与加工技术1.材料制备的基本过程2.常见材料加工技术五、材料的性能与应用1.结构材料2.功能材料3.复合材料4.超导材料六、材料科学与工程的展望1.新型材料的研发2.可持续发展与环保材料3.材料科学与工程的跨学科发展正文：材料科学与工程专业是一门研究材料的制备、性能、加工以及应用的基础理论与实践相结合的学科。
材料科学与工程专业涵盖了金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料等领域。
材料科学与工程专业有着悠久的历史，可以追溯到古代。
随着人类社会的发展，对材料的需求不断增加，推动了材料科学的发展。
在我国，材料科学与工程的发展始于上世纪50 年代，经过几十年的发展，已经在很多领域取得了显著的成果。
材料的基本性能主要包括力学性能、物理性能和化学性能。
力学性能主要包括强度、硬度、韧性等；物理性能主要包括导电性、导热性、磁性等；化学性能主要包括耐腐蚀性、抗氧化性等。
根据这些性能，材料可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料等。
材料制备与加工技术是实现材料性能与应用的关键环节。
材料制备的基本过程包括原料选择、制备方法、成型与加工等。
常见的材料加工技术有冶炼、铸造、锻造、轧制、拉拔、焊接、切削等。
材料科学与工程专业的研究领域广泛，涉及结构材料、功能材料、复合材料和超导材料等。
结构材料主要包括金属材料、陶瓷材料和塑料等，用于承载和传递力的部件；功能材料主要包括磁性材料、导电材料、光学材料等，用于实现特定功能的部件；复合材料是由两种或多种材料组合而成，兼具各种材料的优点；超导材料是指在低温下具有超导性的材料，具有很高的科研价值和应用前景。
材料科学与工程导论及总结内容：学习材料学的基本知识；主要涉及到各种材料的组成、结构、性能、应用以及它们之间的关系。
目的：材料类专业的入门课及专业基础课之一。
了解材料的基本知识，逐步扩大材料的专业知识面，培养分析和解决有关材料问题的初步能力。
1、材料的定义与分类材料是人类用来制造有用的构件、器件或物品的物质。
材料与物质的区别：①对材料而言，可采用“好”或“不好”等字眼加以评价，对物质则不能这样；②材料总是和一定的用途相的；③材料可由一种物质或若干种物质构成；④同一种物质，由于制备方法或加工方法的不同，可成为用途各异的不同类型的材料。
按化学组成和结构特点：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料按材料性能：结构材料、功能材料按使用领域：建筑材料、电子材料、耐火材料、医用材料……2、材料的地位和作用材料是人类社会发展的基础和先导，是人类社会进步的里程碑和划时代的标志。
材料、能源、信息被称为人类社会的“三大支柱”。
纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要新材料的发现和应用，都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。
材料科学技术的每一次重大突破都会引起生产技术的重大变革，甚至引起一次世界性的技术革命，大大地加速社会发展的进程，从而把人类物质文明推向前进。
人类文明的发展史就是材料的发展史材料的发展史就是人类文明的发展史石器时代、青铜器时代、铁器时代、• • •、半导体时代新材料是高技术发展的基础，是工业革命和产业发展的先导3、材料的性质材料性质：是材料的功能特性和效应的描述，是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。
材料性质描述：力学性质：强度、硬度、刚度、塑性、韧性材料在力的作用下所表现出的特性即为材料的力学性质。
（1）弹性模量弹性模量是指材料在弹性极限范围内，应力与应变（即与应力相对应的单位变形量）的比值，用E表示，即：（2）强度在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力称为强度。
(有多种强度类型）材料在外力作用下发生塑性变形的最小应力叫屈服强度，用σs表示。
题号：923《材料科学与工程导论》考试大纲下面大纲是按专业方向列出的，考生可任选其中一个方向的大纲复习，考试按专业方向命题，学生选做其中一组即可。
1、金属材料及热处理内容要求：(1)金属固态相变的概论：金属固态相变的平衡转变和不平衡转变，固态相变的均匀形核和非均匀形核。
新相长大机制和新相长大速度。
(2)钢的热处理：钢的热处理的基本概念，钢的加热转变、冷却转变。
钢的退火与正火，钢的淬火和回火。
钢的表面热处理。
(3)钢铁中的合金元素：合金元素在钢中的作用，合金元素对铁碳相图的影响，合金元素对钢的相变和热处理的影响，合金元素对钢的性能的影响。
(4)合金结构钢：对结构钢的基本要求，结构钢的合金化，结构钢的含碳量与热处理，结构钢的淬透性，常用的合金结构钢：包括调质钢、超高强度钢、渗碳钢、弹簧钢和轴承钢。
(5)工具钢：碳素和低合金工具钢，高速工具钢，冷作摸具钢和热作摸具钢等，包括合金元素的作用、热处理特点。
(6)不锈钢：金属腐蚀的基本概念，合金元素在不锈钢中的作用，不锈钢的组织、不锈钢的腐蚀特性，不锈钢的强化与脆化。
(7)有色金属及其合金：铝及铝合金：铝合金中的合金元素，铝合金的热处理原理，时效过程中组织和性能变化，时效硬化的原因。
变形铝合金与铸造铝合金的成分、组织、热处理工艺和性能。
镁合金的基本特性、分类和编号。
镁合金中的合金元素，镁合金中的强化相，变形镁合金和铸造镁合金。
铜合金：铜的合金化二元黄铜组织和性能、多元黄铜。
青铜种类及其应用，白铜合电工白铜。
钛合金：钛的特性及钛的冶金基础，合金元素在钛合金中的作用，钛合金的分类、热处理和强韧化基础。
参考书目：(1) 吴承建等，金属材料学，北京：冶金工业出版社，2001年(2) 胡光立，钢的热处理原理与工艺，西安：西北工业大学出版社，1993年(3) 朱张校，工程材料（第三版），北京：清华大学出版社，2001年(4) 王晓敏，工程材料学，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1998年2、高分子材料内容要求：(1)高分子材料的合成原理及方法：聚合反应及其分类，单体的聚合选择性，自由基聚合反应、阳离子型聚合反应、阴离子型聚合反应和共聚反应。
材料科学与工程导论1 Polymerization (聚合作用)is the process by which small molecules (分子) consisting of one unit or a few units are chemically joined to create these giant molecules. Those small molecule units are called _____A) polymers B) monomers (单体) C) oligomers D)elastomerscable.A)For automobile bumper, the best choice of polymer is Natural Rubber.B)For mineral water bottle, the best choice of polymer is Low-Density (密度) Polyethylene (聚乙烯)C)For insulating cable, the best choice of polymer is polystyrene (聚苯乙烯).D)For mineral water bottle^ the best choice of polymer is Polyethylene Terephthalate.3)In general, for a given type of thermoplastic (热塑性塑胶)the tensile (可延展的) strength, creep resistance impact toughness, wear resistance, and melting temperature all increase with _______A) degree of polymerization B)density of branching C)tacticity D) crystallinity4)ABS, composed of acrylonitrile, butadiene, and styrene (苯乙烯)，is one of the most common polymer materials. Styrene and acrylonitrile form a liner copolymer (异量分子聚合物)(SNA) that serves as a matrix. Styrene and butadiene also form a liner copolymer, BS rubber, which acts as the __________ material.D or B?A)fire retardant B) filler C) cross-linking D)plasticizer5)Epoxies (环氧树月旨)are thermosetting polymers formed from molecules containinga tight C-O-C ring. During polymerization, the C-O-C rings are opened and the bonds are rearranged to join the molecules. If epoxy is used as an adhesive (粘齐ll) for a variety of applications, which kind of adhesives does it belong to?A)Chemically Reactive AdhesivesB)Evaporation or Diffusion AdhesivesC)Hot-Melt Adhesives D) Pressure-Sensitive Adhesives6)What area the major advantages associated with plastic compared to ceramics(陶瓷)，glasses, and metallic materials?A)lightweight and corrosion(铁锈,腐蚀卜resistantB)high strength and high-temperature resistantC)high-temperature resistant and insulatingD)high stiffness and corrosion-resistant7)Which one is not a thermoset polymer?A) Polyethylene B) Natural Rubber C) Epoxy D) Phenolic8)Depending on the degree of cross-linking, the polyurethanes behave as thermosetting polymers, thermoplastics (热塑性塑胶)，or elastomers. These polymers find application as fibers, coatings, and foams for furniture, mattress, and insulation. Why polyurethanes are versatile(为什么聚氨酯是通用的)？A) for their polar repeat unit B) for their linear structureC) for their multi-functional monomer D) for their tactictity structure9) Liquid Crystalline(透明的)Polymers are polymers which behave as _____A) liquid B) thermoplastic C) thernoset D) oriented (取向)rods10) The glass temperature (Tg) is typically about ______ t imes the absolute melting temperature (Tm).A) 0.2 to 0.3 B) 0.5 to 0.7 C) 0.8 to 1.0 D) 1.0 to 2.011) Most thermoplastic exhibit a non-Newtonian and visicoelastic behavio 匸 The stressand train are not linearly related for most parts of the stress-strain curve. The viscoelastic behavior means when an external (夕卜部的)force is applied to a B) both elastic and plastic (塑性) C) only plastic D) neither elastic nor plastic12) Compare the tensile strength of LDPE, HDPE, PVE, PP, and arrange them in sequence (顺序)from high strength to low tensile strength•A) LOPE>HDPE>PVE>PP B) LDPE>HDPE>PP>PVCC) PVC>PP>HDPE>LDPE D) PVC>HDPE>PP>LDPE13) Degree of polymerization is usually used to characterize _______A) cross-linking network B) thermosetting polymerC) polymer degradation D) thermoplastic polymer14) Silicones (硅)are important elastomer based on chains composed of silicon and oxygen atoms. The silicone rubbers provide high-temperature resistance, permitting use of the elastomer at temperature as high as ____________ °C. Low molecular weight silicones form liquids and are known as silicon oils.A) 100 B) 150 C) 200 D) 30015) There are a lot of thermoplastic processing methods, typical forming processincludes: extrusion, blow molding, injection molding, thermoforming, calendaring and spinning ・ If we want to produce sping water bottles, which processing way is best choice?A) extrusion 挤ill 成型 B) blow molding 吹塑成型 C) injection molding 注射成型D) thermoforming 热成型16) The recycling of thermoplastics is relatively easy and practiced widely. Many of the everyday plastic products you encounter (bags, soda bottles, yogurt containers, etc.) have numbers stamped on them. For PRT products, the number is 1. For HOPE and LDPE, the numbers are __________ ，respectively. Other plastics are marked number 7,A) 3 and 4 B) 4 and 5 C) 2 and 4 D) 2 and 317) The temperature above which a polymer burns, chars, or decompose. Which team is appropriately used in describing the remperature ・A) Tg B)Td C) Tm D) HDT18) Which forming process is not a best choice for thermosetting polymers.A) Compression molding B)transfer moldingC) reaction injection D) spinning19) Elastomers are thermoplastics or lightly cross-linked thermosets that exhibitthermoplastic _ A) only elasticdeformation occurs.greater than ______ elastic deformation.A) 0.2% B)2% C) 20% D)200°/o20)Thermoplastic elastomers combine feature of both thermoplastics and elastomers. At high temperature, these polymers behave as __________ and are plastically into shapes, at how temperature, they behave as ________A) thermoplastics; elastomers B) thermoplastics; thermosetting polymersC) elastomers; thermoplastic D) elastomers; thermosetting polymers21 Define (a) a thermoplastic, (b) thermosetting plastics, (c) elastomers, and (d) thermoplastic elastomers.Thermoplastics :热后可塑性物质是由一些单体聚合成长链组成，它们代表性的特性是可塑性，延展性。
