《淮海工学院材料物理题库.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《淮海工学院材料物理题库.doc（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、名词解释：配位数：一个原子具有的第一邻近（原子或离子）数。费米能级： 费米能级表示的是金属在绝对零度时的最高填充能级。能带：许多原子聚集，由许多分子轨道组成的近乎连续的能级带。价带(Valence band)：价电子能级展宽成的能带(可满可不满)满带(Filled band)：添满电子的价带空带(Empty band)：价电子能级以上的空能级展宽成的能带导带(Conduction band)：0 K时最低的可接受被激发电子的空带禁带(Band Gaps)：两分离能带间的能量间隔，又称为能隙（Eg）固溶体(Solid Solution)：杂质原子（或离子、分子）均匀分布（溶）于基质晶格中的固体。
2、点缺陷(Point Defect)：任何方向尺寸都远小于晶体线度的缺陷区线缺陷(位错Dislocation)：仅一维尺寸可与晶体线度比拟的缺陷一或数列原子发生有规则的错排弛豫：偏离了原平衡态或亚稳态的体系回复到原状态的过程.共晶：共晶是指凝固时由一个液相同时生成两个不同的固相。共析：即两种以上的固相新相，从同一固相母相中一起析出，而发生的相变。包晶：在结晶过程先析出相进行到一定温度后新产生的固相大多包围在已有的旧固相周围生成。表面张力 g ：扩张表面时单位长度上所需要的力。表面能：增加单位面积的表面所需要做的功。构象：高分子链由于单键内旋转形成的不同空间排列方式。内聚能：1摩尔分子聚集在一起的
3、总能量，或1摩尔液体蒸发，或1摩尔固体气化的总能量。表面(Surface)：固体与气体或液体的界面取向：链段、大分子链、晶粒（取向单元）在外力作用下，沿一定方向排列聚合物合金：两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而成的宏观上均匀、连续的高分子材料。铁素体 ferrite: 碳溶解在铁中的固溶体，C%0.02%（727），硬度和强度低，但塑性和韧性好。奥氏体 austenite：碳溶解在g铁中的固溶体，C%2%（1148）塑性和可锻性好。应力：单位面积上的内力，其值与外加的力相等。拉伸强度：规定的温度、湿度和加载速度条件，标准试样上沿轴向施加拉伸力直到试样被拉断为止，计算断裂前试样
4、所承受的最大载荷F max 与试样截面积之比。临界氧指数：能够维持稳定燃烧的最小氧浓度。2、简述描述电子分布和运动的四个量子数的物理意义。（1）n , 第一量子数： 决定体系的能量（2）l , 第二量子数：决定体系角动量和电子几率分布的空间对称性 （3）m l , 第三量子数：决定体系角动量在磁场方向的分量 （4）m s ，第四量子数：决定电子自旋的方向 +1/2，-1/23、将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类，简单说明理由。4、为什么金属、金属氧化物、无机化合物通常具有高的表面能，而有机物（包括高聚物）表面能相对很低？表面能是增加单位面积的表面所需要做的功。扩张表面时要克服原有
5、原子、分子或离子之间的相互作用，故表面张力与物质原有的键合方式相关，作用力弱，做功小表面能低；作用力强，表面能高。金属、金属氧化物、无机化合物的化学键为金属键、离子键、共价键，作用力强，表面能大；而高分子主要以范德华力、氢键为主，作用力弱，表面能低。5、下表列出了几种材料的表面能数据，从表中可以发现什么规律，说明理由。材料表面能（Jm2）材料表面能（Jm2）Cu1.101.27NaPO20.209Au1.10FeO0.585NaCl0.114PS3.310-4Al2O30.70PA664.310-4PVC3.910-4Zn0.75PTFE1.810-4Hg0.48金属、金属氧化物、无机化合物通
6、常具有高的表面能，而有机物（包括高聚物）表面能相对很低。表面能是增加单位面积的表面所需要做的功。扩张表面时要克服原有原子、分子或离子之间的相互作用，故表面张力与物质原有的键合方式相关，作用力弱，做功小表面能低；作用力强，表面能高。金属、金属氧化物、无机化合物的化学键为金属键、离子键、共价键，作用力强，表面能大；而高分子主要以范德华力、氢键为主，作用力弱，表面能低。6、根据电子围绕原子的分布方式，可以将结合键分为基本键合和派生键合两类，其中基本键合包括 、 、 ；派生键合包括 、 。7、简述离子键的特点。 电子束缚在离子中； 正负离子吸引，达静电平衡；电场引力无方向性; 构成三维整体晶体结构 ；
7、 在溶液中离解成离子。8、简述金属键的特点。 由正离子排列成有序晶格； 各原子最 (及次)外层电子释放，在晶格中随机、自由、无规则运动，无方向性； 原子最外壳层有空轨道或未配对电子，既容易得到电子，又容易失去电子； 价电子不是紧密结合在离子芯上，键能低、具有范性形变。9、简述共价键的特点。 两个原子共享最外壳电子的键合。 特点：两原子共享最外壳层电子对；两原子相应轨道上的电子各有一个，自旋方向必须相反； 有饱和性和方向性。电子云最大重叠，一共价键仅两个电子。10、电负性是表示原子吸引电子的能力，同一周期从左向右电负性增高，同一族从上向下电负性降低。两种元素电负性相差较大时，易成极性共价键；电负
8、性相差很大易形成离子键。11、分之间作用力按原因和特性可分为三部分：取向力、诱导力和色散力。12、下表是一些物质的键能和熔点数据，请据此比较不同结合键的键能大小并简单分析原因。 化学键 物理键（分子键） 化学键中: 共价键 离子键 金属键 共价键中: 叁键双键单键 氢键 范氏键13、简述能带与材料的导电性的关系 导 体：价带未填满；或满带与空带重叠。 绝缘体：满的价带与空的导带间的禁带宽， Eg5 eV 。 半导体：满的价带与空的导带间的禁带较小，Eg2 eV 。 14、导体、绝缘体和本征半导体的能带示意图15画出肖特基缺陷和弗兰克尔缺陷的示意图肖特基缺陷弗兰克尔缺陷16、图是棱位错和螺旋位错
9、的示意图，请指出（1）位错线；（2）滑移面棱位错螺旋位错17、下图是几种材料（气体、液体、固体晶体）的分布函数曲线，（1）分别标出曲线所属材料类别；（2）从固体晶体的分布函数曲线能得到哪些参数？ 18、图是NaCl中加CdCl2后钠离子扩散系数的变化，说明原因。19、述扩散的原因及晶体材料的扩散机制。扩散的原因 （1）原子不是静止的；（2）原子围绕其平衡位置进行小振幅的振动；（3）部分原子具有足够振幅，位置移动。扩散机制：（1）空位扩散(Vacancy Diffusion)：一个原子与一个相邻空位交换位置多数金属和置换固溶体；（2）间隙扩散(Interstitial Diffusion)：间隙
10、式固溶体；（3）直接交换机制：极难，很少发生。20、plate of iron is exposed to a carburizing (carbon-rich) atmosphere on one side and a decarburizing (carbon-deficient) atmosphere on the other side at 700. If a condition of steady state is achieved, calculate the diffusion flux of carbon through the plate if the concentrati
11、ons of carbon at positions of 5 and 10 mm (510-3 and 10-2 m) beneath the carburizing surface are 1.2 and 0.8 kg/m3, respectively. Assume a diffusion coefficient of 310-11 m2/s at this temperature.22、固体中的转变类型：同素异构、非晶态的晶化、结构弛豫 、相分离23、简述同素异构转变及特点?同素异构转变是固体从一种晶体结构变为另一种晶体结构的过程。 特点1) 均为相变（Phase Transforma
12、tions） ； 2) 扩散型包括成核和长大； 3) 金属多高温倾向于体心立方, 低温转变为密排六方或面心立方24、固体表面易产生一些界面现象，根本原因： 表面力和表面能 25、任何物体都倾向表面积缩小（收缩），总表面能最低，故液体趋于球形，固体表面积难改变，常吸附外部低表面能物质。26、与低分子物质相比，高分子材料有哪些结构特点？ 分子量大，分子量分布 104-107， Mn, Mw, 高分子链多种形态 分子链间力：范氏力为主，部分化学键分子内共价键 结构的多层次性27、高分子的空间的构型主要有全同立构、间同立构、无规立构。28、共聚物的结构类型主要有哪些，画出简图。无规共聚物：交替共聚物:
13、嵌段共聚物：接枝共聚物：29、什么是内聚能，下表是某些高分子材料内聚能密度数据，请推断这些高分子材料适合用作什么材料（塑料、橡胶、纤维）？高分子化合物内聚能密度/Jcm3高分子化合物内聚能密度/Jcm3聚异丁烯272聚乙酸乙烯酯368聚丙烯腈991聚甲基丙烯酸甲酯347聚酰胺66773聚氯乙烯380内聚能是1摩尔分子聚集在一起的总能量，或1摩尔液体蒸发，或1摩尔固体气化的总能量。内聚能小于290 Jcm3一般用作橡胶，如聚异丁烯；内聚能密度大于400Jcm3一般用作纤维，如聚丙烯腈，聚酰胺66；介于两者之间的可用作塑料，如聚乙酸乙烯酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚氯乙烯。30、高分子的结晶形态很多，常
14、见的如单晶、多晶、球晶、串晶、微晶等。31、下图是共析钢的结晶过程示意图，请说明从起始点降温，历经哪些相以及相态的变化情况。1以前，液态；1-2按匀晶方式析出奥氏体；2-3形成单相奥氏体；3，共析转变，析出珠光体。32、下图是亚共析钢的结晶过程示意图，请说明从起始点降温，历经哪些相以及相态的变化情况。1以前，液态；1-2，析出固溶体, L+；2-2 包晶转变形成奥氏体；2-3，L+奥氏体；3以后，亚共析钢全部凝固，成为单相奥氏体；4点，奥氏体中开始析出铁素体；4-5，铁素体+奥氏体；冷到5点，奥氏体含碳量达到0.77%，发生共析转变，转别产物为珠光体。33、下图是闪锌矿的点阵排布，S的配位数为4，位于面心立方点上；Zn的配位数为4，位于四面体间隙中。 34、简述复合材料的基本结构形式，复合材料中基体、增强相、界面相的功用是什么？有何不同？35、在制造玻璃纤维增强复合材料时，往往对玻璃纤维进行表面处理，说明其原因和目的。由于聚合物通常是非极性的，而玻璃纤维通常是极性的，两者之间的粘接比较困难，通常用偶联剂对玻璃纤维表面进行处理，目的：偶联剂的作用(functions
