材料科学与工程导论1.0.doc

材料科学与工程导论复习题——2013年 名词解释 材料 材料是人类用于制造机器、构件和产品的物质，是人类赖以生存和发展的物质基础。 新材料 新材料，主要是指那些正在发展，且具有优异性能和应用前景的一类材料。 结构材料 结构材料是主要利用材料的强度、韧性、弹性等力学性能，用于制造在不同环境 下工作时承受载荷的各种结构件和零部件的一类材料，即机械结构材料和建筑结构材料。 功能材料 具有某种优良的电学、磁学、热学、声学、光学、化学和生物学功能及其相互转化的功能，被用于非结构目的高技术材料。 复合材料 复合材料是由两种或两种以上物理、化学力学性能不同的物质，经人工组合而成 的多相固体材料。 弹性模量 一般地讲，对弹性体施加一个外界作用（称为“应力”）后，弹性体会发生形状的改变（称为“应变”），“弹性模量”的一般定义是：应力除以应变。抗拉强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。用来表示各种物质电阻特性的物理量。同一电容器中用某一物质为介电体与该物质在真空中的电容的比值。磁介质中磁感应强度与磁场强度之比。分为绝对磁导率和相对磁导率，是表征磁介质导磁性能的物理量。 体心立方结构α-Fe，W，Mo，V，β-Ti等 面心立方结构γ-Fe，Al，Cu，Ag，Au，Pb等 密排六方结构Mg，Zn，Be，Cd，α-Ti等 材料结构的表征方法有哪几种，列举3种主要的表征仪器设备。 成分分析：化学分析，物理分析，光谱分析系统；结构分析：体视显微镜，检测仪器，分辨率体视显微镜，光学显微镜，电子扫描显微，透射电镜，场离子显微镜，扫描隧道显微镜 什么是材料的制备与加工？材料的制备与加工主要内容？ “制备”与“加工”是指建立原子、分子和分子团的新排列，在所有尺度上（从原子尺分子团的新排列，在所有尺度上（从原子尺寸到宏观尺度）对结构的控制，以及高效而有竞争力地制造材料与元件的演化过程。 材料制备,材料加工,表面工程,材料复合 材料的失效形式有哪几种？ 断裂,磨损,腐蚀 根据钢铁中的碳含量，钢铁材料可以分为哪几种，碳含量范围分别是多少？ 钢是含碳量为0.03%——2.11%的碳铁合金。其中按钢中含碳的质量百分数可分为小于0.25%的为低碳钢，大于0.25%小于0.6%的为中碳钢，大于0.6%小于2.11%的为高碳钢。 钢铁材料典型的热处理工艺有哪些？ 淬火、退火、回火、正火 结构陶瓷材料的种类？ ① 氧化物结构陶瓷 ② 炭化物结构陶瓷 ③ 氮化物结构陶瓷 陶瓷材料主要由哪些相组成的？ 晶体相、玻璃相、气相（气孔） 简述陶瓷材料的主要力学性能特点。 陶瓷的硬度很高、刚度很高、理论强度很高、塑性和韧性较低 水泥按用途分为哪几类？按组成成分分为哪些系列？ 按用途分为两类：通用水泥、特性水泥 按组成成份分为三系列： 硅酸盐水泥（波特兰水泥）、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥 硅酸盐水泥的主要矿物成分有哪些？它们对水泥的性能有哪些影响？ 硅酸三钙3CaO SiO2——C3S 硅酸二钙2CaO SiO2 ——C2S 铝酸三钙3CaO Al2O3 ——C3A 铁铝酸四钙4CaO Al2O3 Fe2O3 ——C4AF 硅酸盐水泥的主要矿物成分对水泥性能的影响： ① 提高C3S可以提高水泥的强度，得到高强水泥 ② 提高C3A、C3S，可以得到快硬水泥 ③ 降低C3A和C3S，提高C2S，可以得到中低热水泥 ④ 提高C4AF，降低C3A，可以得到道路水泥 什么是玻璃？简述玻璃的主要力学性能特点。 凡熔融体通过一定方式冷却，因黏度逐渐增加而具有固体性质与一定结构特征的非晶态 物质，都称为玻璃 理论强度高，实际强度低。抗压强度高，抗拉强度低。硬度高，脆性大。 复合材料的分类，复合材料的性能特点有哪些？ 复合材料是由两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的物质，经人工组合而成的多相固体材料。 ① 比强度和比弹性模量高 ② 抗疲劳与断裂安全性能好 ③ 良好的减震性能 ④ 良好的高温性能 什么是复合材料中的相变增韧？相变增韧的特征？ 通过相变产生的体积膨胀，产生压缩应力，从而抵消外加应力，阻止裂纹的扩展，达到增韧的目的。 相变增韧特征： a. 相变前后没有成分变化，具有无热、无扩散、相变激活能小、相变速度快的特点。 b. 相变伴随有体积变化。 c. 相变具有可逆性，因此相变发生在一个温度区间内而非一个特定的温度点上。