材料科學(xué)與工程導(dǎo)論試題(參考版)
2025-03-28 04:33本頁面
【正文】 。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、修補以及外科矯形的陶瓷材料。負(fù)溫度系數(shù)熱電材料：溫度升高，材料的電導(dǎo)率下降。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。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。超導(dǎo)材料的兩個基本特征：零電阻效應(yīng)、邁斯納效應(yīng)。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。 （ √ ）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)功能的多晶無機固體材料。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)。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)。當(dāng)短纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)適當(dāng)時，復(fù)合材料的斷裂功顯著提高，從而使斷裂韌性得到提高。通常是將長纖維剪斷，再與基體粉體材料混合、熱壓制得。1簡述短纖維增韌機理。這種復(fù)合強化機制類似與合金的析出強化機理，基體乃是承受載荷的主體。答：顆粒增強復(fù)合材料 是指由高強度、高彈性模量的脆性顆粒作增強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。條件：增強纖維的強度和彈性模量應(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；被動復(fù)合向主動復(fù)合材料發(fā)展；由常規(guī)設(shè)計向仿生設(shè)計方向發(fā)展；1簡述纖維增強機理，并說明增強纖維起到強化基體作用需要具備哪些條件。抗渣性：抵抗熔渣或熔融液侵蝕的能力。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。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)。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)力時擴展很快，這是導(dǎo)致陶瓷材料斷裂的根本原因。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。陶瓷材料的強度也受晶粒大小的影響。強度 陶瓷材料的強度取決于鍵的結(jié)合力，理論強度很高。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。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、以及共價晶體中電子云的重疊程度高引起的。它降低材料的強度，是造成裂紋的根源。這些空隙可由玻璃相來填充，還有少部分殘留下來形成氣孔。其作用是：將分散的晶體相粘結(jié)起來，填充晶體之間的空隙，提高材料的致密度；降低燒成溫度，加快燒結(jié)過程；阻止晶體轉(zhuǎn)變、抑止晶粒長大。晶體相是陶瓷材料最主要的組成相，主要是某些固溶體或化合物，其結(jié)構(gòu)、形態(tài)、數(shù)量及分布決定了陶瓷材料的特性和應(yīng)用。最硬的金剛石、SiC、Si3NBN等材料都屬于共價晶體。共價鍵晶體具有強度高、硬度高、熔點高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點。以共價鍵結(jié)合的晶體稱為共價晶體。但這樣的晶體脆性大，無延展性，熱膨脹系數(shù)小，固態(tài)時絕緣，但熔融態(tài)可導(dǎo)電等特點。離子晶體在陶瓷材料中占有很重要的地位。高分子的廢棄物造成了環(huán)境問題，可采取什么措施？答：1．開發(fā)可降解的高分子材料 2．回收利用舉例說明陶瓷材料的結(jié)合鍵主要有哪兩種，各有什么特點？答：陶瓷材料的組成相的結(jié)合鍵為離子鍵（MgO、Al2O3）、共價鍵（金剛石、Si3N4）。特點：玻璃化轉(zhuǎn)變是一個松弛過程。粘流態(tài) 由于鏈段的劇烈運動，整個大分子鏈重心發(fā)生相對位移，產(chǎn)生不可逆位移即粘性流動；交聯(lián)聚合物無粘流態(tài)存在什么是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，有何特點？答：聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變是指從玻璃態(tài)到高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。高彈態(tài) 鏈段運動已充分發(fā)展。玻璃態(tài) 鏈段運動處于“凍結(jié)”狀態(tài)，模量高形變小。與小分子相比高分子有什么特點？答：與小分子相比，高分子：分子量不確定，只有一定的范圍，是分子量不等的同系物的混合物；沒有固定熔點，只有一段寬的溫度范圍；分子間力很大，沒有沸點，加熱到2000C~3000C以上，材料破壞（降解或交聯(lián)）。簡述鎂合金的主要優(yōu)缺點。石墨的存在對鑄鐵有著什么樣的作用？簡述其原因。 （ √ ）三、簡答題：碳鋼按照不同的分發(fā)可以分為哪幾類？答：按碳的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分：低碳鋼（C：≤％） 中碳鋼（C：％≤ C ≤ ％） 高碳鋼（C：＞％）按鋼的質(zhì)量分（主要是雜質(zhì)硫、磷的含量）： 普通碳素鋼（S ≤％，P ≤％) 優(yōu)質(zhì)碳素鋼（S ≤％，P ≤％) 高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼（S ≤％，P ≤％)按用途分：碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素工具鋼 什么叫做退火，退火的作用是什么？答：退火：將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時間，
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