材料科學(xué)與社會相關(guān)試題-在線瀏覽
2025-05-12 04:33本頁面
【正文】 磨損、耐腐蝕以及質(zhì)量輕、導(dǎo)熱性能好等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。：功能材料是指那些具有優(yōu)良的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)功能，特殊的物理、化學(xué)、生物學(xué)效應(yīng)，能完成功能相互轉(zhuǎn)化，主要用來制造各種功能元器件而被廣泛應(yīng)用于各類高科技領(lǐng)域的高新技術(shù)材料。智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計(jì)材料之后的第四代材料，是現(xiàn)代高技術(shù)新材料發(fā)展的重要方向之一，將支撐未來高技術(shù)的發(fā)展，使傳統(tǒng)意義下的功能材料和結(jié)構(gòu)材料之間的界線逐漸消失，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能化、功能多樣化。一般說來，智能材料有七大功能，即傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應(yīng)功能、自診斷能力、自修復(fù)能力和自適應(yīng)能力。各種材料在性能上互相取長補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。：材料在彈性變形階段，其應(yīng)力和應(yīng)變成正比例關(guān)系（即符合胡克定律），其比例系數(shù)稱為彈性模量?！皬椥阅Ａ俊笔敲枋鑫镔|(zhì)彈性的一個(gè)物理量，是一個(gè)總稱，包括“楊氏模量”、“剪切模量”、“體積模量”等。在加載速度和溫度一定的條件下，對某種材料而言它是一個(gè)常數(shù)。：耐火度是指材料在高溫作用下達(dá)到特定軟化程度的溫度，表征材料抵抗高溫作用的性能。其機(jī)械強(qiáng)度等于鄰接原子間力。：碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結(jié)構(gòu)連接完美，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。：超導(dǎo)體的直流電阻率在一定的低溫下突然消失，被稱作零電阻效應(yīng)。超導(dǎo)現(xiàn)象出現(xiàn)的基本標(biāo)志是零電阻效應(yīng)和邁斯納效應(yīng)，但還伴隨著多種特征的出現(xiàn)。首先，有一些低溫超導(dǎo)現(xiàn)象是由于電聲作用，可以用BCS理論做出解釋，而象銅基超導(dǎo)體、重費(fèi)米子超導(dǎo)體中的超導(dǎo)原因，目前仍在研究之中。主要組成元素是硅、鋁、氧、和氮，是硅－鋁－氧－氮系統(tǒng)及其相關(guān)物質(zhì)系統(tǒng)的固溶體，基本結(jié)構(gòu)單元是（Si、Al）(O、N)四面體，根據(jù)結(jié)構(gòu)和組份的不同，又可以分為三種類型：α’賽隆、β’ 賽隆、Ο’ 賽隆。 此類材料化學(xué)性能穩(wěn)定，具有良好的生物相容性。其中，惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷在前面已經(jīng)簡要做了介紹，而功能活性生物陶瓷是近年來提出的一個(gè)新概念。電池中的活性物質(zhì)不斷地從外部送入正、負(fù)電極，反應(yīng)產(chǎn)物從電池中排出，可以連續(xù)使用。 問答題1. 與金屬材料相比，陶瓷材料有那些優(yōu)異性能？答：陶瓷具有優(yōu)越的強(qiáng)度、硬度、絕緣性、熱傳導(dǎo)、耐高溫、耐氧化、耐腐蝕、耐磨耗等特點(diǎn)，可以承受金屬材料和高分子材料難以勝任的任何嚴(yán)酷工作環(huán)境。答： 特種陶瓷的工藝過程包括：（1）原料配制（2）成形技術(shù)（3）燒結(jié)(1) 特種陶瓷的原料具有下述特點(diǎn)：純度高；顆粒細(xì)小；只加入很少甚至完全不加入助熔劑以提高可塑性的添加劑；采用的原料為人工合成。(2)模壓成型、擠壓成型等技術(shù)可用于特種陶瓷的成形。(3)一種或多種固體（金屬、氧化物、氮化物 、黏土等）粉末經(jīng)過成形，當(dāng)加熱到一定溫度后便開始收縮，在地獄熔點(diǎn)溫度下即變成致密的、堅(jiān)硬的燒結(jié)體，這種過程稱為“燒結(jié)”。 （1） (2) (3) (5) 答（1）性能特點(diǎn)：強(qiáng)度高于黏土類陶瓷，硬度高，有很好的耐磨性。耐腐蝕性很強(qiáng)。任性低，抗熱震性差，不能承受溫度的急劇變化。電子、電力方面，有各種氧化鋁陶瓷底板、基片、陶瓷膜、高壓鈉燈透明氧化鋁陶瓷，以及各種氧化鋁陶瓷電絕緣瓷件、電子材料，磁性材料等。醫(yī)學(xué)方面，有氧化鋁陶瓷人工骨、羥基磷灰石涂層多晶氧化鋁人工牙齒、人工關(guān)節(jié)等。其他方面，各種復(fù)合、改性的氧化鋁陶瓷，如碳纖維增強(qiáng)氧化鋁陶瓷、氧化鋯增強(qiáng)陶瓷等各種增韌氧化鋁陶瓷越來越多地運(yùn)用于高科技領(lǐng)域。此外，氧化鋁陶瓷研磨介質(zhì)在涂料、油漆、化妝品、食品、制藥等行業(yè)的原材料粉磨和加工方面的應(yīng)用也越來越廣泛。具有熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高、硬度大，常溫下為絕緣體，而高溫下則具有良好的導(dǎo)電性。 主要用途：電子陶瓷，有壓電元件、濾波片、超聲波振蕩器、蜂鳴器及高溫導(dǎo)體等。結(jié)構(gòu)陶瓷，廣泛應(yīng)用于制作冷成型工具、整形模、拉絲模、高溫?cái)D壓模、切削工具、高爾夫球棍頭、研磨和磨削構(gòu)件等。也可用作高溫過濾材料、催化劑載體、特種電池和其他能源工業(yè)的隔膜或隔熱材料。而且它還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000以上，急劇冷卻在急劇加熱也不會碎裂。（4） 是強(qiáng)共價(jià)鍵化合物，
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