材料科學(xué)與工程導(dǎo)論試題-wenkub.com
2025-03-22 04:33 本頁面
【正文】 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。這類材料多半時具有半導(dǎo)性的金屬氧化物和過渡金屬的復(fù)合氧化物。什么是納米材料？簡述納米材料的主要制備方法和工藝。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。 制造透明陶瓷的關(guān)鍵是 消除氣孔 和 控制晶粒異常長大 。在熱壓時，短纖維沿壓力方向擇優(yōu)取向，產(chǎn)生性能上的各向異性。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。1什么是顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料？簡述其增強(qiáng)機(jī)理。耐真空性：在真空和高溫下服役的能力。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。陶瓷材料受到載荷時在不發(fā)生塑性變形的情況下，就發(fā)生斷裂。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。剛度 陶瓷的剛度很高。氣孔對陶瓷的性能是不利的。玻璃相是陶瓷材料中原子不規(guī)則排列的組成部分，其結(jié)構(gòu)類似于玻璃。但它脆性大，無延展性，熱膨脹系數(shù)小，固態(tài)、熔融態(tài)時都絕緣。金屬氧化物晶體主要以離子鍵結(jié)合，一般為透明體。特點(diǎn)：以離子鍵結(jié)合的晶體稱為離子晶體。從分子運(yùn)動的角度看，玻璃化溫度Tg是大分子鏈段開始運(yùn)動的溫度。具有虎克彈性行為，質(zhì)硬而脆。答：優(yōu)點(diǎn)：低比重：工業(yè)用材料中最輕量材料（鋁的2/3重） 高比強(qiáng)度：優(yōu)于鋼和鋁 震動吸收性好：可將震動能吸收并轉(zhuǎn)化成熱放出 易機(jī)械加工、耐沖擊性好、電磁屏蔽性好 可再生利用：有利于環(huán)境優(yōu)化缺點(diǎn)：抗腐蝕性能差、塑性變形能力差。 退火的目的主要是為了消除內(nèi)應(yīng)力。 （ √ ）纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的目標(biāo)是，提高基體在室溫和高溫下的強(qiáng)度和彈性模量。 （ √ ）聚乙烯從是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的品種。二、判斷題：不銹鋼中含碳量越低，則耐腐蝕性就越好。1 復(fù)合材料可分為 結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 和 功能復(fù)合材料 兩大類。 陶瓷材料的晶體缺陷有 點(diǎn)缺陷 、 線缺陷 、 面缺陷 ，其中導(dǎo)電性與 點(diǎn)缺陷 有直接關(guān)系。 塑料 、 橡膠 、 纖維 被稱為三大合成高分子材料。內(nèi)容: １. 材料的“合金化” 2 . 材料的熱處理六、 綜合分析題（2題共20分，每題10分）(1). 材料的成分和結(jié)構(gòu)主要的測試手段有哪些？提示：成 分 分 析化學(xué)分析：化驗(yàn)物理分析：物理量間接測定譜學(xué)分析：紅外光譜、光電子能譜，等結(jié)構(gòu)分析光學(xué)顯微鏡、SEM、TEM、場離子顯微鏡、隧道掃描顯微鏡等(2). 試述材料熱處理的常見工藝及其目的。(2). 簡述性質(zhì)與性能的關(guān)系和區(qū)別。（√）(5). 合金元素對鋼的強(qiáng)化效果主要是固溶強(qiáng)化。三、 是非題 （5題共10分，每題2分）(1). 結(jié)構(gòu)材料是指工程上要求機(jī)械性能的材料。(3). 材料物理性能的電學(xué)性能表征有：（導(dǎo)電率）、（電阻率）、介電常數(shù)等。(4). 馬氏體：碳在αFe的過飽和固溶體。提示：? 材料四要素：使用性能、材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與成分、合成與加工 關(guān)系：略(2). 試述材料的強(qiáng)韌化的主要方法及其各自原理。纖維復(fù)合材料強(qiáng)度高的原因是：纖維尺寸小強(qiáng)度高韌性改善，纖維表面受基體保護(hù)，基體有止裂作用，斷裂時纖維拔出要克服粘結(jié)力，以及纖維處于三向受力狀態(tài)等。（a）(2). 固溶體的晶體結(jié)構(gòu)：（a） (3). 材料的剛度和（a）有關(guān)： b屈服強(qiáng)度 c抗拉強(qiáng)度 (4). 間隙相的性能特點(diǎn)是：，硬度低；b 硬度高，熔點(diǎn)低c 硬度高、熔點(diǎn)高 （c）(5). 珠光體是一種： b 兩相混合物 c. Fe和C的化合物 （b）五、 簡答題（4題共20分，每題5分）(1). 何為粉末燒結(jié)？影響燒結(jié)的因素有哪些？燒結(jié)是陶瓷何粉末冶金工藝中最重要的工序?！?）(4). 材料中裂紋的形成和擴(kuò)展的研究是微觀斷裂力學(xué)的核心問題。(3). 材料力學(xué)性能的硬度表征：布氏硬度、(洛氏硬度)、維氏硬度等。(6). 材料的“合金化”：通過改變材料的成分，達(dá)到改變材料性能的方法。(2). 硬度：材料在表面上的小體積內(nèi)抵抗變形或破裂的能力。u 成分結(jié)構(gòu)設(shè)計u 性質(zhì)性能預(yù)測u 合成加工過程的控制與優(yōu)化第五部分 論述題（2題共30分，每題15分）1． 材料科學(xué)與工程的四要素是什么，它們之間的關(guān)系如何？a) 使用性能b) 材料的性質(zhì)c) 結(jié)構(gòu)與成分d) 合成與加工提供合成與加工結(jié)構(gòu)與成分材料性質(zhì)使用性能具備產(chǎn)生2． 你認(rèn)為材料工作者需要具備什么樣的條件？你認(rèn)為哪些方面是新技術(shù)新材料的代表？答：在材料科學(xué)研究及工程化應(yīng)用中，材料人員應(yīng)具備這樣一種能力：能針對不同的使用環(huán)境，提取出關(guān)鍵的材料性質(zhì)并選擇優(yōu)良性能的材料。答：材料性能數(shù)據(jù)庫是材料選擇的先決條件；材料性能數(shù)據(jù)庫是實(shí)現(xiàn)計算機(jī)輔助選材（CAMS）、計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、計算機(jī)輔助制造（CAM）的基礎(chǔ)2．什么是材料的組織組成。（錯）8． 淬火通過快速冷卻，獲得遠(yuǎn)離平衡態(tài)的不穩(wěn)定組織，達(dá)到強(qiáng)化材料的目的
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