材料概論練習題答案

2021-03-04 09:35:23 字數 4741 閱讀 3155

(—)填空題

1、機械設計常用屈服強度和抗拉強度兩種強度指標。

2、設計剛度好的零件,應根據剛度指標來選擇材料。

3、tk是材料從韌性狀態轉變為脆性狀態時的溫度。

4、衝擊韌性的單位是 j/cm2 ;延伸率的單位是 % ;屈服強度的單位是 mpa或n/mm2 。

5、屈強比是屈服強度與抗拉強度之比。

6、材料主要的工藝效能有鑄造效能 、 鍛造效能 、 焊接效能 、和切屑效能。

7、熱敏電阻陶瓷可分為正溫度係數(ptc)熱敏陶瓷、負溫度係數(ntc)熱敏陶瓷和臨界溫度係數(ctr)熱敏陶瓷。

8、無機膠凝材料可分為氣硬性無機膠凝材料和水硬性無機膠凝材料。

9、石灰硬化包括乾燥、結晶和碳化三個過程。

10、石膏可分為二水石膏、半水石膏、可熔石膏和無水石膏四大類。

11、水硬性無機膠凝材料是指既能在空氣中硬化又能在水中硬化的材料。

12、水泥按用途和效能可分為通用水泥、專用水泥、特性水泥三大類。

13、能產生雷射的固體材料都是由(基質晶體)和(啟用離子)兩部分組成。實際上摻雜離子就是(啟用離子)

14、鐵氧體是作為(高頻用磁性材料)而製備的金屬氧化物燒結磁性體,它分為(軟磁鐵氧體)和(硬磁鐵氧體)。

15、表徵壓電材料的引數是(機電耦合係數k)(k=通過壓電效應轉換的電能/輸入的機械能),k值恆小於1,它是壓電材料進行(機—電能量轉換)的能力反映。

16、在三價稀土氧化物中摻入二價陽離子將產生(o2-空位),若摻入四價陽離子會產生(間隙氧離子),從而改變三價稀土氧化物的導電性。

17、判斷材料是否具有超導性,有兩個基本特徵:一是(超導電性),二是(完全抗磁性)。

18、陶瓷材料的效能:具有(高熔點)、(高硬度)、高化學穩定性、耐高溫、耐磨、耐氧化、耐腐蝕、(彈性模量大)等特點,但(塑性)、(韌性)、可加工性、抗熱震性、使用可靠性不如金屬材料。

19、普通陶瓷的主要原料是(黏土)(石英)(長石)。

20、陶瓷生產工藝過程比較複雜,但基本的工藝可分為(原料配製)、(坯料成型)、(製品燒結)等三大步驟。

21、黏土是一種含水的鋁矽酸鹽礦物,其主要成分為(sio2)、(al2o3)、h2o、fe2o3、tio3

22、陶瓷的質量取決於原料的(純度)、細度、坯料的均勻性、(成形密度)、(燒結溫度)和窯內氣氛、冷卻速度等。

23、矽酸鹽的晶體結構很複雜,但構成它的基本單元都是([sio4] )四面體,(四個氧離子)緊密排列成四面體,(矽離子)位於四面體心的間隙中。

24、根據al2o3陶瓷瓷坯中主晶相的不同,可將al2o3陶瓷分為(剛玉瓷)、(剛玉—莫來石瓷)、(莫來石瓷)等。

25、sic陶瓷具有(高硬度)和(高溫強度),莫氏硬度13,在1400℃高溫下仍能保持相當高的抗彎強度,所以它主要用作高溫結構材料。另外它有很高的(熱傳導能力),可作高溫下的熱交換器、核燃料包裝材料等。

26、功能陶瓷效能的調節優化方法有非化學式計量、(離子置換)、(摻雜)等,另外還可通過改變工藝條件而改變陶瓷的(結構),從而改變陶瓷的效能。

27、生產矽酸鹽水泥的主要原料是石灰質原料和粘土原料,石灰質原料提供cao, 粘土原料提供al2o3、sio2、fe2o3。

28、立構可分為手性碳原子產生的光學異構體和分子中雙鍵或環上的取代基空間排布不同的幾何異構體。

29、手性碳原子構型包括全同立構、間同立構和無規立構三種;雙鍵幾何構型包括順式和反式兩種。

30、高分子具有分子量大、分子量不均

一、分子間作用力遠遠大於共價鍵鍵能,所以高分子無氣態。

31、鏈鎖聚合分為自由基聚合、陰離子聚合、陽離子聚合和配位聚合。不同單體具有不同的聚合型別,其決定因素是碳碳雙鍵上的取代基,即取代基的電子效應和位阻效應。

32、自游基聚合鏈終止有偶合終止和雙基歧化終止,而陽離子聚合鏈終止是單基終止。

33、自游基鏈轉移有多種方式,可向溶劑、聚合物、引發劑、分子內或阻凝劑轉移。

34、高分子材料力學效能的最大特點是高彈性和粘彈性。其最大的缺點是低耐熱和易老化。

35、複合材料的基本組分可劃分為(基體相)和(增強相)

36、(介面)對複合材料特別是力學效能起著極為重要的作用。

37、對於單向排列的纖維增強複合材料,當材料產生裂紋的平面垂直於纖維時,裂紋擴充套件受阻,要使裂紋繼續擴充套件必須提高(外加應力),克服纖維(拔出功)和纖維(斷裂功)。

38、樹脂基和金屬基複合材料設計的主要目標是提高基體室溫和高溫(強度)及(彈性模量)。陶瓷基複合材料設計的主要目標是(增韌)。

39、複合材料的效能取決於組分材料的效能、(數量)、(分布方式)和(介面結構)。

40、樹脂基複合材料介面的形成可分成兩個階段:第一階段是基體與增強纖維的(接觸與浸潤)過程,第二階段是樹脂的(固化)過程。

41、複合材料介面結合力包括(巨集觀結合力)和(微觀結合力),前者指材料的幾何因素,如表面凹凸不平、表面裂紋和孔隙等產生的機械絞合力,後者主要包括化學鍵和次價鍵,通過化學反應產生。

42、纖維增強金屬基複合材料介面型別有(纖維與基體互不反應也不溶解)、(纖維與基體不反應但相互溶解)、(纖維與基體相互反應形成介面反應層)三種。

43、c60分子的結構就像足球的外皮,它是由( 12 )個正五邊形和( 20 )個正六邊形組成的中空碳球。

44、生物材料與機體組織發生直接接觸與相互作用時,會發生損傷機體的(宿主反應)和損壞材料效能的(材料反應)。

45、材料具有超導性的兩個基本特徵:一是(超導電性),二是(完全抗磁性)。

46、奈米材料的特異效應可歸納為(表面效應)、(小尺寸效應)、(量子尺寸效應) 和巨集觀量子隧道效應。

47、材料產生超導的三個臨界條件分別是(臨界溫度)、(臨界磁場強度)、(臨界電流密度)。

48、富勒烯是籠狀碳原子簇的總稱,包括(c60/c70分子)、(碳奈米管)、洋蔥狀富勒烯、內包金屬微粒的富勒烯等。

49、合格的生物材料應是:(宿主反應)應是機體可接受的水平;(材料反應)不會導致材料本身失效。這種獨特效能用生物相容性來表徵。

50、奈米材料可分為(奈米粉末)、(奈米纖維)、奈米膜、奈米塊體、奈米複合材料等。

51、奈米材料表明效應是指隨奈米微粒粒徑的減小,比表面積急劇(增加),位於表面原子數佔全部原子數的比例(增大),同時表面能也迅速(增加)的現象。

52、c70分子由( 12 )個五邊形和( 25 )個六邊形組成橄欖球狀的空心籠體。

53、洋蔥狀富勒烯是乙個多層的類似洋蔥的籠狀大分子,其最內層是乙個(c60),從內到外每層原子數為(60n2)。

54、目前提取c60/c70混合物的方法有(萃取法)和(昇華法)。

55、高分子功能性分離膜除起隔離作用外,還有選擇性傳遞(能量)和傳遞(物質)的作用。

56、在高分子功能材料中,比較重要的光學效能是吸收、(折射)、(散射)和反射。

(二)判斷題

1 抗氧化性就是指材料在高溫下完全不被氧化的效能。 ( ×)

2.材料硬度越低,其切削加工效能就越好

3.金屬材料的導電導熱性能均高於非金屬材料。 ( × )(不一定,如石墨)

4.σs和σ0.2都是材料的屈服強度

5.各種硬度值之間可以互換

6.延伸率是試樣拉斷後的相對伸長量

7.硬度是材料對區域性變形的抗力,所以硬度是材料的塑性指標

8、功能材料的評價指標是指材料的服役壽命(×) 是反應靈敏度和穩定性

9、結構材料的使用效能主要測定力學效能指標。( √ )

10、在材料科學領域中,力學性質、物理性質和化學性質是主要的研究物件,並使材料與性質合為一體。( √ )

11、金屬材料中,組織由化學成分和工藝過程決定,而其效能由組織決定。( √ )

12、石墨為半導體材料,金剛石為絕緣材料(×)

13、材料與工作環境介質可發生化學反應和電化學反應而使材料受到破壞。但主要以化學反應為主要破壞形式。(×)

14、在材料力學效能指標中,塑韌性是設計零件、檢查材料和製品效能的重要依據。(×) 強度

15、材料的使用效能由材料的性質與材料服役條件、產品設計與加工決定。( √ )

16、選材應考慮使用效能、工藝效能、經濟性、環境與資源。其中使用效能是根本原則,經濟性是首要原則。(×)

17、彈性變形具有可逆性;塑性變形具有不可逆性,是永久性變形。( √ )

18、斷裂是零件失效形式中後果最嚴重的事件。( √ )

19、產品消費的總成本包括購置**和使用成本。( √ )

20、超導體呈現的超導現象只取決於溫度的大小。(×)

21、對於軟磁鐵氧體,主要是利用它的高電阻、高頻渦流損耗小的特點。(√)

22、硬磁鐵氧體矯頑力hc、剩磁br、磁能積(bh)均很小。( × )

23、batio3陶瓷具有多種功能,即具有壓電效應、熱釋電效應、鐵電效應和對外界條件敏感的特性,因此它可以製作振子、熱—電轉換器、電容器和溫度感測器等。(√)

24、道路水泥要求矽酸鹽水泥熟料中含較多的鐵鋁酸鹽。(√)

25、陶瓷的物理、化學、力學效能主要取決於主晶相。(√)

26、莫來石是特種結構陶瓷的主晶相。(×) 普通陶瓷

27、al2o3的同素異構有十幾種,但在自然界中只存在β—al2o3。(×)

28、燒結微晶剛玉瓷產品時,最好的氣氛是氬氣和空氣。(√)

29、在氧化物al2o3、zro2、beo陶瓷中,導熱係數最大的是beo陶瓷。(√)

30、在氧化物al2o3、mgo、cao、beo陶瓷中,抵抗碳還原作用最強的beo陶瓷。(√)

31、在熱壓燒結、熱等靜壓燒結、自擴散高溫合成三種燒結方法中,可得到效能最佳的陶瓷燒結方法是熱壓燒結。(×)

32、適用於冬季施工的水泥是純度比較高的矽酸鹽水泥。(√)

33、用於大壩澆注的水泥要求減少孰料中3cao·al2o3、3cao·sio2的質量分數來降低水泥水化熱及提高耐蝕力。(√)

教育方法概論練習題答案

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