【正文】 ，標(biāo)尺不能統(tǒng)一，一般不宜測定硬而脆的薄層，硬薄層工件用維氏硬度衡量。根據(jù)所用壓頭和載荷不同，可分為HRC(薄板或硬脆材料)、HRB(退火鋼及有色金屬)和HRA(淬火鋼等)三種。(1). 布氏硬度：布氏硬度的測定是把直徑為D的淬火鋼球，用載荷P壓入被測材料的表面，并保持一定時(shí)間后卸載，通過測量壓痕直徑d或計(jì)算壓痕表面積F來得到，其計(jì)算式為：HB = P/F = 2P/πD(D (D2 d2)1/2)。[答]?。裕?. 簡述各種硬度的測定方法？并舉例說明如何測定金屬材料、陶瓷材料和高分子材料的硬度。只有當(dāng)KI ＝ KIC時(shí)，材料才會(huì)失穩(wěn)斷裂。KI與KIC的關(guān)系和拉伸試驗(yàn)中的應(yīng)力σ與σs的關(guān)系有的類似。從使用性能、工藝性能和性價(jià)比三方面來比較評價(jià)來看，應(yīng)選擇第三種方法。3. 有一碳鋼制支架剛性不足，有人要用熱處理強(qiáng)化方法；有人要另選合金鋼；有人要改變零件的截面形狀來解決。材料的δ與ψ值越大，說明塑性越好。2. δ與ψ這兩個(gè)塑性指標(biāo)，哪個(gè)能更準(zhǔn)確地表達(dá)材料的塑性？為什么？[答]　斷裂前材料發(fā)生塑性變形的能力叫塑性?？估瓘?qiáng)度是材料在拉伸條件下能夠承受最大載荷時(shí)的相應(yīng)應(yīng)力值，表征了材料對最大均勻變形的抗力。因此，%殘余伸長所對應(yīng)的應(yīng)力作為條件屈服強(qiáng)度。在拉伸過程中，出現(xiàn)載荷不增加而試樣還繼續(xù)伸長的現(xiàn)象稱為屈服。第六章　材料的力學(xué)性能1. 部件設(shè)計(jì)時(shí)，(或σs)還是選取σb，應(yīng)以什么情況為依據(jù)？[答]　部件設(shè)計(jì)時(shí)，(或σs)及σb的選取應(yīng)以材料為依據(jù)。只有在結(jié)構(gòu)上是規(guī)則的分子，才能形成晶體。由于分子內(nèi)結(jié)合鍵在液體和固體中都是特定的，粘度大，分子鏈間纏結(jié)在一起，這就使得液體大分子不容易組合成晶體的排列。[答]　聚合物從液態(tài)（熔體）轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程，主要由其大分子鏈結(jié)構(gòu)所決定。由于受到機(jī)械的作用，而使核心提前形成。這是因?yàn)橐后w金屬中已凝固的核心(小晶體)由于受到?jīng)_擊振動(dòng)而碎裂成幾個(gè)核心，或是模壁附近產(chǎn)生的晶核被沖刷走。因此，凹面容易形核。：雜質(zhì)表面的形貌各種各樣，有凹凸面，有的是深孔。固體雜質(zhì)的影響：相同過冷度下均勻形核和非均勻形核半徑完全一樣，但在曲率半徑相等的條件下，非均勻形核時(shí)所需要的晶胚體積與表面積要小得多，且隨θ角的減少而減少，潤濕角θ是判斷固體雜質(zhì)或界面是否能促進(jìn)晶胚成核及其促進(jìn)程度的關(guān)鍵。b.[答]　 非均勻形核的形核率，除主要受過冷度的影響外，還受液體內(nèi)懸浮著的固體質(zhì)點(diǎn)的性質(zhì)、數(shù)量、形貌及其物理因素的影響。金屬材料結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件：結(jié)構(gòu)起伏（相起伏）和能量起伏。2. 金屬材料結(jié)晶的熱力學(xué)條件和結(jié)構(gòu)條件是什么。在過冷液態(tài)金屬中，依靠液體金屬本身能量的變化獲得驅(qū)動(dòng)力，由晶胚直接成核的過程叫均勻形核；若晶胚是依附在其他物質(zhì)表面上形核的過程，叫做非均勻形核。一定溫度下，最大的晶胚尺寸有一個(gè)極限值 rmax, 而且，液態(tài)金屬的過冷度越大，實(shí)際可能出現(xiàn)的最大晶胚尺寸也越大。根據(jù)熱力學(xué)判斷，在過冷的液態(tài)金屬中，短程規(guī)則排列結(jié)構(gòu)越大，則越穩(wěn)定，那些尺寸比較大的短程規(guī)則排列結(jié)構(gòu)才有可能成為晶核。凝固的物質(zhì)可以成為晶體，也可以是非晶體。第五章　固體材料的凝固與顯微結(jié)構(gòu)1. 試解釋凝固與結(jié)晶、晶胚與形核的相互關(guān)系。習(xí)題3 利用空位和間隙原子的擴(kuò)散效應(yīng)進(jìn)行材料的表面成分的改性，提高材料的加工工藝，空位還可引起電阻率的增加，使材料的密度下降，體積膨脹。 第四，晶體成型加工過程中出現(xiàn)硬化，這是因?yàn)榫w在塑性變形過程中位錯(cuò)密度不斷增加，使彈性應(yīng)力場不斷增大，位錯(cuò)間的交互作用不斷增強(qiáng)，因而位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)變得越來越困難。把障礙物引入晶體就可以阻止位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，造成固溶強(qiáng)化。如果材料中沒有位錯(cuò)，鐵棒就是脆性的，也就不可能采用各種加工工藝，如鍛造等將金屬加工成有用的形狀。此外，金屬材料拉伸斷裂時(shí)，一般沿450截面方向斷裂而不會(huì)沿垂直截面的方向斷裂，原因在于材料在變形過程中發(fā)生了滑移。另外，位錯(cuò)對晶體的擴(kuò)散和相變等過程也有較大影響。金屬材料的變形主要是通過滑移實(shí)現(xiàn)的，位錯(cuò)對于理解金屬材料的一些力學(xué)行為特別有用。4. 闡述位錯(cuò)理論的重要性，并舉例在工程中的應(yīng)用。例如：空洞、雜質(zhì)、氣泡、亞結(jié)構(gòu)、沉淀相等。晶體的面缺陷包括晶體的外表面和內(nèi)界面兩類，其中的內(nèi)界面包括晶界、亞晶界、孿晶界、堆垛層錯(cuò)和相界等。位錯(cuò)是理想空間點(diǎn)陣中存在的一種最典型缺陷。 (1)點(diǎn)缺陷：點(diǎn)缺陷是指在三維尺度上不超過幾個(gè)原子直徑大小的哪些微小的缺陷，也就是說，微小的點(diǎn)缺陷可以涉及一個(gè)原子，也可以是幾個(gè)原子范圍內(nèi)的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的局部缺陷。3. 實(shí)際晶體中存在哪幾類缺陷。 2. 如附圖所示，寫出在FCC金屬的滑移方向的晶向指數(shù)。的立方金屬刃型位錯(cuò)的Burgers矢量的Miller指數(shù)及其長度。3）線型聚乙烯和全同立構(gòu)聚丙烯的不規(guī)則聚合物，雖然它們每個(gè)單體均聚時(shí)結(jié)晶度高，但在形成無規(guī)共聚時(shí)，大分子排列沒有規(guī)則，所以結(jié)晶度低。而支化聚乙烯屬支鏈結(jié)構(gòu)，破壞分子的規(guī)整排列，鏈接構(gòu)的對稱性被打亂，所以其結(jié)晶能力下降。一般來說，對線型聚合物進(jìn)行少量的交聯(lián)，可使之充分表現(xiàn)出高彈性，若交聯(lián)度過深，則其彈性降低，脆性增大。由于其在線型分子鏈間形成了少量交聯(lián)，因而具有高的彈性。 網(wǎng)狀聚合物即熱固性塑料，是由于在成型時(shí)線型分子鏈間產(chǎn)生嚴(yán)重交聯(lián)而形成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由于整個(gè)聚合物實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)由化學(xué)鍵固結(jié)起來的不規(guī)則網(wǎng)狀大分子，所以非常穩(wěn)定，從而具有較好的耐熱性、剛性和化學(xué)穩(wěn)定性，具有較高的硬度和彈性模量，但強(qiáng)度低，脆性大，材料不能進(jìn)行塑性加工和反復(fù)使用。側(cè)基對稱分布能使主鏈間距增大，有利于內(nèi)旋，所以柔順性增大。主鏈中含有孤立雙鍵時(shí)，柔順性增大2）側(cè)基性質(zhì)：極性的側(cè)基使分子間的作用力增大，內(nèi)旋受阻，柔順性降低，側(cè)基體積越大，內(nèi)旋受阻程度越大，側(cè)鏈的柔順性越低。4. 影響柔順性的高分子結(jié)構(gòu)因素主要有以下兩個(gè)方面：1）主鏈結(jié)構(gòu)：主鏈全由單鍵組成時(shí)，分子鏈的柔順性最好。習(xí)題 ：1. 單體就是合成聚合物的原料，即重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元聚合物是指一種或多種簡單低分子化合物聚合而成的相對分子質(zhì)量和大的化合物，又稱高聚物。也就是高分子鏈間是如何堆砌的，又稱為三級結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)包括分子鏈的大小與形態(tài)、鏈的柔順性及其高分子鏈在各個(gè)環(huán)境中采取的構(gòu)象，又稱二級結(jié)構(gòu)。構(gòu)型是指某一原子的取代基在空間的排列。近程結(jié)構(gòu)包括構(gòu)造與構(gòu)型。高分子鏈的結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成、鍵接方式、空間構(gòu)型以及高分子鏈的長短、幾何形狀及其構(gòu)象。8. 簡述高分子材料的鍵結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)以及高、低分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的差異。氣孔的存在降低了陶瓷的密度，能吸收震動(dòng)，并進(jìn)一步降低了導(dǎo)熱系數(shù)。玻璃相的作用是粘結(jié)分散的晶相、降低燒結(jié)溫度、抑制晶相的粗化。玻璃相是在陶瓷燒結(jié)時(shí)形成的一種非晶態(tài)物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)是由離子多面體（如硅氧四面體）構(gòu)成的無規(guī)則排列的空間網(wǎng)絡(luò)，如非晶態(tài)石英的結(jié)構(gòu)。硅氧四面體SiO44之間又以共有頂點(diǎn)的氧離子相互連接起來。氧化物結(jié)構(gòu)包括AB型結(jié)構(gòu)(NaCl型)、AB2型結(jié)構(gòu)(金紅石型)、A2B3型結(jié)構(gòu)(剛玉型)以及其它一些結(jié)構(gòu)。它們對陶瓷性能都有很大影響。7