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材料科学基础 第一章 按化学组成对材料分类。 答： ① 以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物一级硅酸盐、铝酸盐 磷酸盐、硼酸盐、等物质组成的无机非金属材料。 ② 以金属元素或金属元素为主构成的具有金属特性的金属材料。 ③ 以一种材料为基体，另一种材料为增强体的组合成的复合材料。 ④ 以高分子化合物为基础组成的高分子材料。 对结合键分类。 答：结合键包含化学键和物理键。化学键包含离子键、共价键、金属键；物理键包含范德华键和氢键。 3列举一些开设“材料科学与工程”学院的高校并标明优势专业。 答： 清华大学——高分子生物医用材料、能源用高分子材料 浙江大学——材料物理与化学 大连理工大学——材料成型与控制工程 合肥工业大学——高聚物设计合成与应用，、光电高分子材料与器件 2-10.名词解释 点阵能 (2)晶体 (3)晶胞 (4)空间点阵 (5)晶带 解： (1)点阵能：0K时1mol离子化合物的正负离子由相互远离的气态结合成离子晶体时释放的能量。 (2)晶体：晶体是内部质点在三维空间按周期性重复排列的固体，即晶体是具有格子构造的固体。 (3)晶胞：把组成各种晶体构造的最小体积单位成为晶胞。 (4)空间点阵：把由一系列在三维空间按周期型排列的几何点称为一个空间点阵。 (5)晶带: 所有相交于某一直线或平行于此直线的所有晶面的组合称为晶带。 (1)叙述形成置换固溶体的影响因素？ (2)形成连续置换固溶体的充要条件？ 解：(1)形成置换固溶体的影响因素有： ①原子或离子尺寸的影响 ②晶体结构类型的影响 ③电负性的影响 ④电子浓度因素 只有两两结构相同和才是形成连续固溶体的充分必要条件。 为什么石英不同系列变体之间转化温度比同系列变体之间转换温度高得多？ 解：这与各种变体结构特点有关。方英石结构中2个硅氧四面体之间存在一个对称中心的联系，而磷石英结构中2个硅氧四面体之间存在一个对称面的关系。如果要将磷石英转化成方英石，由于两者的差别较大，转化时必须将磷石英的结构拆散，重新组合成新的骨架，这种转化比较难进行，所以需要能量高，则需要温度就高。方英石与方英石结构相似，将方英石转化成方英石，只需要将键发生扭转，这种转化需要能量低，所需温度较低。 均聚物的键接方式 答：均聚物结构单元顺序：在缩聚反应中缩聚单元的键接方式是确定的，而在加聚物中，单体的键接顺序就不同，键接不同，其性能也不同。烯类单体中乙烯分子是完全对称的，其结构单元在分子键中的键接方式只有一种，其他单体具有不对称取代，其结构单元在分子键中的键接方式可以有3种，即头—头键接、尾—尾键接和头—尾键接，其中头—尾间接最规整，强度高。 高分子链按几何形状分类。 答：高分子链按几何形状分为： ①线型高分子：大分子之间没有任何化学键连接 ②支链高分子：在主链上带有侧链的高分子称为支链高分子 ③交联高分子：高分子链之间通过支化或某种化学键连接而形成的三维网状结构的大分子即具有交联结构。 按高分子链的化学组成和构型分类 答：按化学组成可分为以下几种类型： ①碳链高分子：主链是由碳原子以共价键连续而成 ②杂链高分子：高分子主链除了碳原子外还有其他原子，如氧、氮、硫等存在，而且是以共价键相连 ③元素有机高分子：主链中不含碳原子，而是由Si、P、Al、Ti、As等元素和O组成主链 ④无机高分子：无机高分子的主链既不含有碳原子也不含有有机基团，是由其他元素组成 按照构型分类： 把主链上的碳原子拉伸成锯齿状固定在平面上，当取代基R处在不同位置，就有不同的结构。 ①若R基取代基全部处在主链平面一边，全部由一种旋光异构单元键接而成的高分子成为全同立构 ②若取代基R交替处于平面两侧时，由两种旋光异构单元交替键接而成的高分子称为间同立构 ③若取代基R在平面两侧无规则排列，两种旋光异构单元完全无规则键接而成的高分子称为无规立构 名词解释 肖特基缺陷和弗伦克尔缺陷 点缺陷形成能和晶体缺陷 答：(1)肖特基缺陷：如果离位原子迁移到外表面或内表面处，这种空位称为肖特基缺陷 弗伦克尔缺陷：如果离位原子迁移到外隙中，称为弗伦克尔缺陷 (2)点缺陷形成能：空位和间隙原子都将使周围原子间作用力失去平衡，点阵产生弹性畸变，形成应力场，引起晶体内能升高，把这部分增加的能量称为点缺陷形成能。 晶体缺陷：通常把晶体点阵结构中周期性势场的畸变称为晶体的结构缺陷，即晶体缺陷。 名词解释：①刃型位错 ②螺位错 ③位错密度 ④柏氏矢量 答：①刃型位错：晶体中已滑移区与未滑移区的边界线若垂直于滑移方向，则会存在一多于半原子面，它像一把刀刃插在晶体中，使此处上下两部分晶体产生原子错排，这种晶体缺陷称为刃型位错。 ②螺位错：晶体中已