材料与社会发展课程复习题.docx

“材料与社会发展”课程复习题什么是材料？简述材料分类以及各类材料的基本特性。材料是具有一定性能，可以用来制作器件、构件、工具、装置等物品的物质。简单地说，材料是人类可用来制作有用器件的物质。分类：可按材料的使用性能、化学组成（属性）、用途（功能特性）、结晶状态、尺寸分类金属材料：结合键为金属键，常规方法生产的金属为晶体结构；金属在常温下一般为固体，熔点较高；具有金属光泽；纯金属范性大，展性、延性也大；强度较高；自由电子的存在，金属的导热和导电性好；多数金属空气中易被氧化。无机非金属材料：硬而脆、韧性低、抗压不抗拉、对缺陷敏感；熔点较高，具有优良的耐高温、抗氧化性能；导热性和导电性较小（自由电子数目少）；耐化学腐蚀性好；耐磨损；成型方式为粉末制坯、烧结成型；化学键主要是离子键、共价键以及它们的混合键。高分子材料：质量轻；良好的绝缘性；优越的化学稳定性；成型方法较多；结合键主要为共价键，有部分范德华键；分子量大，无明显的熔点，有玻璃化转变温度、粘流温度。并有热塑性和热固性两类；力学状态有玻璃态、高弹态和粘流态，强度较高。复合材料：良好的抗疲劳性能；耐烧蚀性和耐高温性好；结构件减震性能好；具有良好的减磨、耐磨和自润滑性能；比强度和比模量高。请举例说明材料工程与材料科学之间的差别和联系？请给出材料科学研究的五要素图。材料科学是研究材料的组织结构、性质、生产流程和使用效能以及它们之间的相互关系，集物理学、化学、冶金学等于一体的科学。材料科学是一门与工程技术密不可分的应用科学，研究材料的组成、结构、性能以及它们之间的相互关系。中国的材料科学研究水平位居世界前列，有些领域甚至居于世界领先水平。材料工程是研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。其工程硕士学位授权单位培养从事新型材料的研究和开发、材料的制备、材料特性分析和改性、材料的有效利用等方面的高级工程技术人才。要素：性质、合成制备、组成与结构和使用性能。其中，组成与结构是核心要素。同时，前面三者共同支撑“使用性能”。这四者的关系组成一个正四面体。五要素：成分、合成/制备、组织结构、性质和效能。材料在历史中发挥重要作用对你印象深刻之处，请举例说明！材料的发展与人类进步和发展息息相关。一万年前，人类使用石头作为日常生活工具，人类进入旧时器时代，人类战争也进入了冷兵器时代。7000年前人类在烧制陶器的同时创造了炼铜技术，青铜制品泛地得到应用，同时又促进了人类社会发展，人类进入了青铜器时代。同时火药的发明又使人类战争进入了杀伤力更强的热兵器时代。5000年前人类开始使用铁，随着炼铁技术的发展，人类又发明了炼钢技术。十九世纪中期转炉、平炉炼钢的发展使得世界钢产量迅猛增加，大大促进了机械、铁路交通的发展。随着二十世纪中期合金钢的大量使用，人类又进入钢铁时代，钢铁在人类活动中起着举足轻重的作用。核材料的发现，又将人类引入了可以毁灭自己的核军备竞赛，同时核材料的和平利用，又给人类带来了光明。二十世纪中后期以来，高分子、陶瓷材料崛起以及复合材料的发展，又给人类带来了新的材料和技术革命，楼房可以越盖越高、飞机越飞越快，同时人类进入太空的梦想成为了现实。比如电子组件的演进，从体积非常大的真空管、晶体管进步到集成电路（IC化），不仅为现代的科技另造高峰，同时也使得电器用品趋于小型化、轻巧化、功能强、易于携带等种种好处。所以说人类的生活确实是与材料科学有关。1982年日本首次研制出了陶瓷发动机小汽车，引起了世界性轰。因为它的 出现将使发动机重量减轻，提高燃烧度和节约燃料的愿望成为现实。1988年前 苏联一架以液氢为燃料的中型运输机首次试飞成功，象征人类在航空领域中启 用了无污染的新能源--液氢。液氢的沸点为－253℃，携储液氢需要高效率的绝热材料。液氢发动机的使用，则意味着低温极限技术已达到实用化程度。1989年3 月，日本的一艘6500号潜水调查船下潜到6500米的深海区，打破了美国、前苏联和德国的下潜纪录。这艘潜水艇耐水舱用的正是一种高强度钛合金，观察窗使用的是一种新型的有机玻璃。有了深海探测技术，人们才可实现对人类资源开发有不可估量的意义深海资源的开发。与我们生活密切相关的交通或日常用品中，哪些是以钢为主要承力材料的？钢铁在历史中作用显著，如何在未来发挥重要作用？建造北京奥运会主体育场“鸟巢”，就是用了大量的钢材。建材：卷门、轻型钢、防火门。运输：汽车内、外车身板件、排气管。家电：冰箱、洗衣机外壳、干衣机外壳。一般：标识牌、展示柜，冷冻商品陈列橱桥梁建筑的钢材，未来汽车、飞机的发展都离不开钢铁。生活与钢铁息息相关，钢铁的发展关系到人类的进步。如何评定材料的硬和软？控制钢的硬或软的主要因素是什么？硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多，原理也不相同，测