材料科學(xué)與工程導(dǎo)論試題-資料下載頁
2025-03-25 04:33本頁面
【正文】 能特點(diǎn)。答：硬度 陶瓷的硬度很高，多為1000Hv～1500Hv陶瓷硬度高的原因是離子晶體中離子堆積密度大、以及共價(jià)晶體中電子云的重疊程度高引起的。剛度 陶瓷的剛度很高。剛度是由彈性模量衡量的，而彈性模量又反映其化學(xué)鍵的鍵能。離子鍵和共價(jià)鍵的鍵能都要高于金屬鍵，因此陶瓷材料的彈性模量要高于金屬材料。強(qiáng)度 陶瓷材料的強(qiáng)度取決于鍵的結(jié)合力，理論強(qiáng)度很高。但陶瓷中由于組織的不均勻性，內(nèi)部雜質(zhì)和各種缺陷的存在，使得陶瓷材料的實(shí)際強(qiáng)度要比理論強(qiáng)度低100多倍。陶瓷材料的強(qiáng)度也受晶粒大小的影響。晶粒越細(xì)，強(qiáng)度越高。塑性、韌性 陶瓷材料的塑性和韌性較低，這是陶瓷最大的弱點(diǎn)。陶瓷材料受到載荷時(shí)在不發(fā)生塑性變形的情況下，就發(fā)生斷裂。陶瓷內(nèi)部和表面所產(chǎn)生的微裂紋，由于裂紋尖端的應(yīng)力集中，內(nèi)部裂紋在受到外應(yīng)力時(shí)擴(kuò)展很快，這是導(dǎo)致陶瓷材料斷裂的根本原因。1什么是水泥，水泥的種類主要有哪些？答：水泥是一種加入適量水后，成為塑性漿體的，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化的，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料。主要的種類有：硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥、火山灰水泥1衡量耐火材料性能的指標(biāo)主要有哪些？答：耐火度：材料在高溫下不熔化的性質(zhì)。荷重軟化溫度：指耐火材料在溫度和荷重的作用下抵抗變形的能力。高溫體積穩(wěn)定性：在高溫下外形體積及線度保持穩(wěn)定的能力。抗熱震性：在高溫下，溫度急劇變化不破壞的能力?？乖裕旱挚谷墼蛉廴谝呵治g的能力。耐真空性：在真空和高溫下服役的能力。1簡述復(fù)合材料的發(fā)展趨勢， 答：由宏觀復(fù)合向微觀復(fù)合發(fā)展；向多元混雜復(fù)合和超混雜復(fù)合發(fā)展；由結(jié)構(gòu)復(fù)合為主向結(jié)構(gòu)復(fù)合與功能復(fù)合并重的方向發(fā)展；被動(dòng)復(fù)合向主動(dòng)復(fù)合材料發(fā)展；由常規(guī)設(shè)計(jì)向仿生設(shè)計(jì)方向發(fā)展；1簡述纖維增強(qiáng)機(jī)理，并說明增強(qiáng)纖維起到強(qiáng)化基體作用需要具備哪些條件。答：機(jī)理：微細(xì)的增強(qiáng)纖維因直徑較小，產(chǎn)生裂紋的幾率降低；纖維在基體中，彼此隔離，纖維表面受到基體的保，護(hù)，不易受到損傷，不易在承載中產(chǎn)生裂紋，增大承載力；纖維在基體中，即使有些裂紋會(huì)斷裂，但基體能阻止裂紋擴(kuò)展；由于基體對纖維的粘結(jié)作用以及基體與纖維之間的摩擦力，使得材料的強(qiáng)度大大提高。條件：增強(qiáng)纖維的強(qiáng)度和彈性模量應(yīng)比基體材料的高；基體與纖維之間要有一定的粘結(jié)力，并具有一定的強(qiáng)度；纖維應(yīng)有一定的含量、尺寸和分布；纖維與基體之間的線膨脹系數(shù)相匹配；纖維與基體之間有良好的相容性。1什么是顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料？簡述其增強(qiáng)機(jī)理。答：顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料 是指由高強(qiáng)度、高彈性模量的脆性顆粒作增強(qiáng)體與韌性基體或脆性基體經(jīng)一定工藝復(fù)合而成的多相材料。增強(qiáng)機(jī)理 彌散分布在金屬或合金中基體中的硬顆粒可以有效地阻止位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生顯著的強(qiáng)化作用。這種復(fù)合強(qiáng)化機(jī)制類似與合金的析出強(qiáng)化機(jī)理，基體乃是承受載荷的主體。不同的是，這些細(xì)小彌散的硬顆粒并非借助于相變產(chǎn)生的硬顆粒，他們在溫度升高時(shí)仍保持其原有尺寸，因而，增強(qiáng)效果可在高溫下持續(xù)較長時(shí)間，使復(fù)合材料的抗蠕變性能明顯優(yōu)于金屬或合金基體。1簡述短纖維增韌機(jī)理。答：短纖維增韌復(fù)合材料的制備工藝比長纖維的簡便。通常是將長纖維剪斷，再與基體粉體材料混合、熱壓制得。在熱壓時(shí)，短纖維沿壓力方向擇優(yōu)取向，產(chǎn)生性能上的各向異性。當(dāng)短纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)適當(dāng)時(shí)，復(fù)合材料的斷裂功顯著提高，從而使斷裂韌性得到提高。第四章 功能材料一、填空題： 這種由于形變而產(chǎn)生的電效應(yīng) ，稱為壓電效應(yīng)。材料的壓電效應(yīng)取決于晶體結(jié)構(gòu)的 不對稱性 ，晶體必須有 極軸 ，才有壓電效應(yīng)。 制造透明陶瓷的關(guān)鍵是 消除氣孔 和 控制晶粒異常長大 。二、判斷題：壓電陶瓷材料不管在什么溫度下均有壓電效應(yīng)。 （ ）壓敏電阻陶瓷材料，電壓提高，電阻率下降。 （ √ ）三、簡答題：什么是功能陶瓷，功能陶瓷的分類主要有哪些？答：功能陶瓷是指具有電、光、磁以及部分化學(xué)功能的多晶無機(jī)固體材料。其功能的實(shí)現(xiàn)主要來自于它所具有的特定的電絕緣性、半導(dǎo)體性、導(dǎo)電性、壓電性、鐵電性、磁性、生物適應(yīng)性等。主要有，電子陶瓷，超導(dǎo)陶瓷，磁性陶瓷，敏感陶瓷，生物陶瓷，光學(xué)陶瓷等。什么是超導(dǎo)材料？超導(dǎo)材料的兩個(gè)基本特征？答：超導(dǎo)材料：在一定溫度以下，材料電阻為零，物體內(nèi)部失去磁通成為完全抗磁性的物質(zhì)。超導(dǎo)材料的兩個(gè)基本特征：零電阻效應(yīng)、邁斯納效應(yīng)。什么是納米材料？簡述納米材料的主要制備方法和工藝。答：納米材料：通常定義為材料的顯微結(jié)構(gòu)中，包括顆粒直徑、晶粒大小、晶界、厚度等特征尺寸都處于納米尺寸水平的材料。（指材料塊體中的顆粒、粉體粒度在10100nm之間，使其某些性質(zhì)發(fā)生突變的材料）主要制備方法和工藝：氣相冷凝法、球磨法、非晶晶化法、溶膠－凝膠法。什么是正溫度系數(shù)熱電材料、負(fù)溫度系數(shù)熱電材料？答：正溫度系數(shù)熱電材料：溫度升高，材料的電導(dǎo)率增加。這類材料多半時(shí)具有半導(dǎo)性的金屬氧化物和過渡金屬的復(fù)合氧化物。負(fù)溫度系數(shù)熱電材料：溫度升高，材料的電導(dǎo)率下降。這類材料主要是摻雜半導(dǎo)體陶瓷如鑭摻雜鈦酸鋇，鈦酸鍶陶瓷等。什么是生物陶瓷材料？它應(yīng)具有哪些要求？答：生物陶瓷材料：用于人體器官替換、修補(bǔ)以及外科矯形的陶瓷材料。要求：具有良好的力學(xué)性能，在體內(nèi)難于溶解，不易氧化，不易腐蝕變質(zhì)，熱穩(wěn)定性好，耐磨且有一定的潤滑性，和人體組織的親和性好，組成范圍寬，易于成形等。
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