1 / 24东 北 大 学 继 续 教 育 学 院材料科学导论 复习题 一、 选择填空，在给出的 a、b、c、d 选项中选择一或多个你认为最合适的答案，使得题目中给出描述完整准确。1、材料的性质是在元器件或设备实现预期的使用性能而得到利用的。即材料的使用性能取决于（ b ）。a 材料的组成 b 材料的基本性能c 材料的结构 d 材料的合成与加工工艺2、钢铁、有色金属、玻璃、陶瓷、高分子材料等的原材料多数来自（ d ）、为矿物资源，形成于亿万年之前，是不可再生的资源。因此，在材料生产中必须节省资源、节约能源、回收再生。a 工业 b 农业c 材料加工行业 d 采掘工业3、高分子材料、金属材料和无机非金属材料，不论其形状大小如何，其宏观性能都是由（b ）。a 它的化学成分所决定的 b 其化学组成和组织结构决定的。c 其加工工艺过程所决定的 d 其使用环境所决定的课程名称: 材料科学导论 10 / 246、 高炉作为炼铁的方法，迄今也有 800 多年的历史。（ F ）7、 铁、钴、镍三种金属属于黑色金属，其余的所有金属都属于有色金属。（ F ）8、 与金属材料相比，工程塑料的强度和弹性模量均较高，这是目前工程塑料作为工程结构材料得以广泛使用的原因。（ F ） 9、 包装材料的化学性能中最重要的是化学稳定性，即包装材料受外界条件作用，发生化学变化所表现的性能。（ F ）10、高分子材料的断裂韧性普遍较低，只有用玻璃纤维增强的塑料才有较高的断裂韧性，（ R ）11、 各种材料采用哪一种成型方法，应根据其自身的成型特性、制品性质及经济上的合理性等因素来决定。（ R ）12、 先秦出土的玻璃器物可以看出，中国的玻璃制造至少有 3000 多年的历史。（ R）13、 空间和军事技术的许多场合，高温结构陶瓷往往是唯一可用的材料。（ R ）14、复合材料不仅保留了原组成材料的特色，更重要的是还可进行复合结构设计，即增强体的比例、分布、排列、编织和取向等的设计。（ F ）15、全世界的物理学家、化学家与材料学家探索纳米技术的路线不外乎两条：一是从大到课程名称: 材料科学导论 11 / 24小的研究，一是自小而大的研究。( R )16、人们往往用材料的发展水平来衡量一个国家国力的强弱、科学技术的进步程度和人们生活水准的高低。（F）17、对材料科学与工程来说，借助仪器设备进行结构观察和成分表征，并不是问题的全部，还有赖于解释观察结果的分析和建模技术的发展。（R）18、固体也可能只由一块结构均匀的大晶体构成，称为单晶。单晶体是各向同性的均匀物体，具有一定的熔点，生长良好时呈现规则的外形。（F）19、溶液生长法主要用于人工合成晶体的制备。其基本原理是将所需制备晶体的原料作为溶质形成过饱和溶液，逐渐发生沉淀过程而使晶体长大。（R）20、随着现代工业的发展，自动控制、电子计算机技术的广泛应用，锻压加工已经发展的更加完善发挥出技术优势，获得更快。（R）21、二次大战期间及以后得到迅速发展，目前合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶。（R）22、聚乙烯(PE)原料来源非常丰富，且具有制造工艺流程较短，制品加工时可以增塑等优点，因此，发展很快，在五大通用塑料中产量最大，且是用途广泛、价格最低的产品之一。（F）23、TFS 罐即无锡薄钢板或镀铬薄钢板罐，由于材料的焊接性和延展性差，罐体多为熔着或粘接结构。因其耐蚀性不及马口铁，故只能制作一些腐蚀性小的啤酒饮料罐。（R）24、近年来采用湿化学法合成微细粉料，能在 1000℃左右低温烧成且显著改善了烧结材料性能，使绝缘陶瓷材料所承受电压有可能由以前的 400V／mm 提高到 1000V／mm。（R）25、不同的应用场合、不同的包装物，对包装材料的力学性能要求是一样的。（F）26、人们往往用材料的发展水平来衡量一个国家国力的强弱、科学技术的进步程度和人们课程名称: 材料科学导论 12 / 24生活水准的高低。（ R ）27、全世界的物理学家、化学家与材料学家探索纳米技术的路线不外乎两条：一是从大到小的研究，一是自小而大的研究。( R )四、简答及名词解释1、简述材料的主要加工方法。（1） 材料的加工，通常指材料成型后的加工(后加工)，主要有机械加工、修饰和装配三个环节组成。（2） 其中，机械加工主要方法有：车、铣、钻、锯、刨等；修饰主要方法有：锉、磨、抛光、涂饰、印刷、表面金属化等；装配主要方法有：焊接、粘接、机械连接等。2、简述材料的概念。材料可以这样来表述：材料是由一种化学物质为主要成分并添加一定的助剂作为次要成分所组成的，可以在一定温度和一定压力下使之熔融，并在模具中塑制成一定形状（在某些特定的场合，也包括通过溶液、乳液、溶胶一凝胶等等形成的成型），冷却后在室温下能保持既定形状并可在定条件下使用的制品，其生产过程必须实现最高的生产率、最低的原材料成本和能耗，最少地产生废物和环境污染物，井且其废弃物可以回收、再利用。材料的分类方法很多，通常是按组成、结构特点进行分类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材课程名称: 材料科学导论 13 / 24料｛常称高分子材料｝和复合材料，每一类又可分为若干大类。3、材料的组织材料内部的微观形貌称为材料的组织。组织是与相有密切联系的概念。它实际上是指由各个晶粒或各种相所形成的图案。在不同条件下，各相的晶粒大小、形态及分布会有所不同，从而材料内部会呈现不同的显微组织。只含一种相的组织为单一组织或单相组织，由多种相构成的组织为复合组织或多相组织。组织是材料性能的决定性因素。4、简述材料的成型特性都有哪些？（1） 材料成型特性是指材料在成型过程中所表现出来的许多性质与行为，基本上由材料的特性所决定的。（2） 不同材料尽管其成型加工方法不尽相同，但在其成型加工特性上有许多相似之处，材料的成型性主要表现在可流动性与可塑性变形性。5、概要说明材料的分类方法。（1）材料的分类方法很多，通常是按组成、结构特点进行分类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料｛常称高分子材料｝和复合材料，每一类又可分为若干大类。（2）通常，也将材料分为传统材料和新型材料。传统材料的特征为：需求量大、生产规模大，但环境污染严重；而新型材料是建立在新思路、新概念、新工艺、新检测技术的基础上，以材料的优异性能、高品质、高稳定性参与竞争，属高新技术的一部分。课程名称: 材料科学导论 14 / 24新型材料的特征是：投资强度较高、更新换代快、风险性大、知识和技术密集程度高，一且成功，回报率也较高，且不以规模取胜。（3）也可以用途进行分类，如航天航空材料、信息材料、电子材料、能源材料、生物材料，建筑材料、包装材料、电工电器材料、机械材料、农用材料、日用品及办公用品材料等。6、简要说明氧化铝（Al2O3）原料的分类与用途。氧化铝(Al2O3) 为氧化物精细陶瓷的代表性原料之一，具有一系列优良性能。此外，它也是高温耐火材料、磨料、磨具、激光材料及氧化铝宝石等的重要原料。一般有以下 6 个大类：普通氧化铝、低钠氧化铝、易烧结氧化铝、高纯氧化铝、烧结氧化铝和电熔氧化铝。7、液相沉淀法。液相沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂（氢氧化物、碳酸盐、草酸盐、硫酸盐等），使原料溶液中的阳离子形成沉淀物；即通过与沉淀剂之间的反应或水解反应产生沉淀 ，形成不溶性的草酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氢氧化物、水合氧化物等沉淀物。沉淀颗粒的大小和形状可由反应条件来控制。然后再经过过滤、洗涤、干燥、有时还需要经过加热分解等工艺过程，最终得到超细粉体材料。8、简述受力塑性成型工艺过程。课程名称: 材料科学导论 15 / 24受力塑性成型是指在受力条件下，在高温，或常温，或塑化剂存在下，固态物料产生塑性变形而获得所需尺寸、形状及机械性能的成型方法。与前两种成型方法 (自由流动成型、受力流动成型)相比，受力塑性成型过程中，物料不发生流动，而产生塑性变形。9、解释聚集体的概念（1） 聚集持是材料组成中的微粒子呈复杂的、不规则分支的凝集结构。（2） 一般金属材料或无机非金属材料等不论是由“单一的元素构成的”、“固溶体构成的”或者由“两种以上不同元素的结晶相构成的”亦或是“结晶相与玻璃相的共存状态”，都是由无数的原子或晶粒聚集而成的固体，对处于这类状态的材料称之为聚集体。10、加聚反应和缩聚合反应。（1）烯类单体间相互反应生成一种高分子化合物，叫做加聚反应。加聚反应由一种引发剂进行引发后，单体逐个与聚合链的顶端发生加成反应，形成聚合物。（2）单体间相互反应生成高分子化合物，同时还生成小分子（水、氨等分子）的反应叫缩聚反应。11、给出天然原料和化工原料的概念（1） 天然原料，就是天然的矿物或岩石与动植物原料；而化工原料，即采用化学或物理方法将天然原料进行富集或提纯、加工后所得到的产品。（2） 根据其化学组成的不同，又可分为无机化工原料和有机合成原料两大类。12、简述纳米材料的结构特征与分类。A．结构特征：由于组成纳米材料的超微粒尺度属纳米量级，纳米微粒的微小尺寸和高比例的表面原子数导致了它的量子尺寸效应和其他一些特殊的物理性质。课程名称: 材料科学导论 16 / 24B．纳米材料的分类方法很多，（四个分类能答出任何一个以上皆算正确）（1）按其结构（或是维度）分：零维纳米材料。一维纳米材料；二维纳米材料；三维纳米材料；（2 ）按化学组成可分为纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷、纳米玻璃、纳米高分子、纳米复合材料等。（3 ）按材料物性可分为纳米半导体、纳米磁性材料、纳米非线性材料、纳米铁电体、纳米超导材料、纳米热电材料等。（4 ）按材料用途可分为纳米电子材料、纳米生物医用材料、纳米敏感材料、纳米光电子材料、纳米储能材料等。13、解释多晶的概念多晶是许多单晶组成的聚集体，即由许多取向不同的晶粒组成。如常见的金属及其合金、大多数陶瓷和矿物等均属于多晶体。14、溶液聚合和溶液缩聚。溶液聚合是指单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合。由于有溶剂存在散热容易，反应速度便于控制，其优点是溶液聚合体系粘度低，混合和传热容易，温度容易控制．此外，课程名称: 材料科学导论 17 / 24引发剂分散均匀，引发效率高。缺点是：由于单体浓度低，溶液聚合进行较慢，设备利用率和生产能力低；大分子活性链向溶剂链转移而导致高分子化合物相对分子质量较低；溶剂回收费用高，除净高分子化合物中的微量溶剂较难。溶液缩聚是指在纯溶剂或混合溶剂中进行的缩聚反应。目前广泛用来生产树脂、涂料等，如聚砜、醇酸树脂、有机硅、聚氨酯等各种树脂。所使用的溶剂一般有三种情况： 1)原料和生成的聚合物都能溶解在溶剂中，反应真正在溶剂中进行；2)原料能溶解在反应介质中，而生成的聚合物完全不溶或部分溶解；3)原料部分或完全不溶于反应介质，而产物则完全溶解。此法既可在高温下也可在低温下进行，一般在 40～100C，有时甚至低于 0℃。故利用此法可以合成那些熔点接近其分解温度的高聚物(如聚芳酯和芳香族尼龙)。15、简述玻璃的深加工技术。成型后的玻璃制品，除少数(如瓶罐等)能直接符合要求外,大多还需要进行深加工，以改善玻璃的外观与表面性质，还可以进行装饰.玻璃制品的深加工可分为冷加工、热加工和表面处理三大类。 冷加工是指通过机械方法来改变玻璃制品的外形和表面状态的过程，其基本方法有：研磨抛光、切割、喷砂、钻孔和切削。 热加工在器皿玻璃、仪器玻璃等的生产中是十分重要的。有很多复杂形状和特殊要求的制品，需要通过热加工进行成型。另一些玻璃制品，需要用热加工来改善制品的性能及外观质量。其原理与成型相似，主要是利用玻璃粘度随温度改变的特性以及表面张力与导热系数来进行的。热加工的主要方法有：烧口、火抛光、火焰切割或钻孔、真空成型。此外还有槽沉、塑形、摊平与灯工等。 表面处理在玻璃生产中具有十分重要的意义。表面处理的技术应用很广，使用的材料、方法也是多种多样的，基本上可归纳为三大类型：1)玻璃的光滑面或散光面的成型，是通过表面处理以控制玻璃表面的凹凸；2)改变玻璃表面的薄层组成，改善表面的性质，以得到新课程名称: 材料科学导论 18 / 24的性能；3)在玻璃表面上用其他物质形成薄层而得到新的性质，即是表面涂层。16、简述聚乙烯的分类与用途。聚乙烯具有卓越的电绝缘性能(特别是在高频率下)、很好的耐冲击与耐摩擦性能(甚至胜过某些工程塑料)、优越的耐寒性、较高的耐热性、优良的化学稳定性、很低的吸水性和水蒸气渗透性，还具有一定的拉伸与弯曲强度、质轻、无毒和良好的加工性等一系列优越的性能。它既能作一般用品，也可以作结构材料。用它可以制造各种小型制品、零件以及薄膜 、电线电缆绝缘层、单丝、牵引带、管、板、片、中空制品、大型容器、合成纸张、合成木材 、泡沫材料、塑料复合钢板等，并可用作防腐涂层。在农业、国防工业、电子及电气工业、仪器仪表工业、机械制造工业、建筑工业、化学工业、轻工业、交通运输业和医药工业等国民经济各个部门都有广泛的用途。17、解释宏观组织与微观组织的概念（1）宏观组织是用肉眼可以观察到的粗大组织，有时是指用放大倍数为 20 一 100 倍以下的放大镜可以观察到的组织，可以分为单一组织和复合组织，这些组织又可进一步细分。（2）微观组织也叫做微细组织、显微组织，是由原子的种类及其排列状态决定的。微观组织又分为晶体结构与非晶态（无定形）结构。18、简单描述水泥的特征。水泥是一类重要的胶凝材料。其定义为，凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。所谓的胶凝材料是指在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的课程名称: 材料科学导论 19 / 24石状体，并能胶结其他物料而有一定机械强度的物质的通称。19、简述固相法制备材料的基本原理。固相法是以固态物质为原料，通过各种固相反应和烧结等过程来制备材料的方法，如水泥熟料的煅烧、陶瓷和耐火材料的高温烧结、金属材料的粉末冶金、人工晶体的固相生长、高分子材料的固相缩聚等，还包括高温自蔓延合成法。20、简述金属陶瓷材料的特性与用途。金属陶瓷材料是一类由 l~2 种陶瓷相和金属或合金组合而成的复合高温材料。金属陶瓷是兼具陶瓷的特性(硬度大、耐磨性、耐高温性能、抗氧化性、对化学药品的杭蚀性)和金属的特性(高韧性和可塑性)的较理想的材料。可用周期表中Ⅳ、V、Ⅵ族元素的氧化物、碳化物、硼化物、氮化物作为陶瓷原料，选择与组合陶瓷之间溶解度不太大的金属。通过将一定粒度的陶瓷粉末和金属粉末混合，经真空或热压烧结后即可得金属陶瓷。五、计算及论述题1、计算面心立方结构和体心立方结构晶体，单位晶胞内的原子堆积因子。（计算题本题15 分）课程名称: 材料科学导论 2 / 244、如果使用温度是室温，就可以优先考虑高分子材料，因为在相同密度的材料中它们是b 、 d 的。a 最容易得到 b 最便宜c 最常见 d 加工最方便5、根据其性能及用途的不同，可将陶瓷材料分为（ a、c ）和两大类。a 结构材料用陶瓷 b 特种陶瓷c 功能陶瓷 d 传统陶瓷6、金属材料与无机非金属材料成型加工时由于工艺条件的不同也会造成制品性能的差异。因此，材料的（ a、d ）的总和决定了制品性能。a 内在性能 b 成型加工c 附加性能 d 成型加工所赋予的附加性能7、材料的化学性能是指材料抵抗各种介质作用的能力。它包括溶蚀性、耐腐蚀性、抗渗入性、抗氧化性等，可归结为材料的（ c ）。a 有效性 b 实用性c 稳定性 d 可用性8、切削物体或对物体进行塑性变形加工的工具材料可分为高碳钢、高速钢、超硬质合金、金刚石等材料,其中可列入超硬质材料范畴的是（ c、d ）。课程名称: 材料科学导论 20 / 24答案：（1）一个原子最邻近的、等距离的原子数称为配位数。金属结构的配位数高，结构紧密。（2）金属的晶体结构大部分是属于体心立方结构、面心立方结构和紧密堆积六方结构。（3）原子堆积因是指单位晶胞内原子所占的体积分数。（4）面心立方（face-centered cubic, fcc）晶体体积V = a3(a)2 + (a)2 = (4R)2a2 = 8 R2V = (8R2)3/2 = 16 (2)1/2 R3 （5）通过计算得出面心立方晶体原子堆积因子，Vc = a3= 16 (2)1/2 R3Vs = 4 x 4/3 (pi) R3Vs/Vc = (2)1/2 3 / (pi)= 0.742、已知金属铱是面心立方结构，原子量是 192.2g/mol，晶体密度是 22.4g/cm3，请计课程名称: 材料科学导论 21 / 24算铱的原子半径。解题说明：（1）由计算公式：晶体密度 = n AIr(VcNA)首先求出金属铱的体积因子 Vc，（2）由 Vc 按照图中给出的密排六方结构中的原子排布规律计算，用公式 Vc = a3= 16(2)1/2 R3Vs 求得金属铱的原子半径 R= 0.1357nm3 、已知两种聚乙烯树脂的相对分子质量分别为 15×104和 2×106，试计算两种聚乙烯树脂的聚合度。（要求给出计算步骤并说明生产原料，写出化学合成反应方程式）（论述题本题共 15 分）。答案：合成高分子化合物是由一种或几种简单的低分子化合物聚合而成，其化学反应式可写成： nCH2=CH2 [CH2-CH2-]n（2）从中可以看出，聚乙烯是由许多氯乙烯小分子打开双键连接而成的由相同结构单元多次重复组成的大分子链。这种可以聚合成高分子化合物的低分子化合物称为单体。组成高分子化合物的相同结构单元称为重复单元，每个重复单元又称作大分子链的一个链节，一个高分子化合物中重复单元的数目 n 叫做链节数，在大多数场合下链节数可称为聚合度，记为DP。（3）聚氯乙烯的单体是氯乙烯，链节是-CH2-CHCl-，聚合度为 300～2500，相对分子质课程名称: 材料科学导论 22 / 24量为 2 万～16 万。 相对分子量 15X104/28 =5357； 同理计算求得 71429（4）生产原料为乙烯单体。六、论述题1、试述陶瓷的概念与分类。试述陶瓷的概念与分类（得分点参考答案 6 个得分点每个得分点 2.5 分；其余部分可以酌情考虑）（1）陶瓷则是陶器,炻器和瓷器的总称凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料,经过配料，经过成型，干燥，焙烧等工艺流程制成的器物都可以叫陶瓷。（陶瓷定义）（2）目前，将所有陶瓷制品通称为"无机非金属固体材料。（广义陶瓷概念）（3）按照类别分陶瓷可分为普通陶瓷和特种陶瓷。（陶瓷分类）（4）普通陶瓷（普通陶瓷解释）采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成，是典型的硅酸盐材料，主要组成元素是硅、铝、氧，这三种元素占地壳元素总量的 90%，普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟。这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等。特种陶瓷（5）特种陶瓷（特种陶瓷解释）采用高纯度人工合成的原料，利用精密控制工艺成形烧结制成，一般具有某些特殊性能，以适应各种需要。根据其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等；特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能。课程名称: 材料科学导论 23 / 24（6）根据用途不同，特种陶瓷材料又可分为结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷。结构陶瓷（附加分）氧化铝陶瓷主要组成物为 Al2O3，一般含量大于 45%。氧化铝陶瓷具有各种优良的性能。耐高温，一般可要 1600℃长期使用，耐腐蚀，高强度，其强度为普通陶瓷的 2~3 倍，高者可达 5~6 倍。其缺点是脆性大，不能接受突然的环境温度变化。用途极为广泛，可用作坩埚、发动机火花塞、高温耐火材料、热电偶套管、密封环等，也可作刀具和模具。工具陶瓷硬质合金主要成分为碳化物和粘结剂，碳化物主要有 WC、TiC、TaC、NbC、VC 等，粘结剂主要为钴（Co）。硬质合金与工具钢相比，硬度高（高达 87~91HRA），热硬性好（1000℃左右耐磨性优良），用作刀具时，切削速度比高速钢提高 4~7 倍，寿命提高5~8 倍，其缺点是硬度太高、性脆，很难被机械加工，因此常制成刀片并镶焊在刀杆上使用。功能陶瓷功能陶瓷通常具的特殊的物理性能，涉及的领域比较多，常用功能陶瓷种类主要有：介电陶瓷，光学陶瓷，半导体陶瓷，精细陶瓷，电子陶瓷，生物陶瓷。2、阐述材料加工成型工艺的作用及重要性（论述题本题共 15 分）（1） 材料加工所包含的范围很广，主要涉及三个方面，即材料、成型加工与制品。（2） 材料对成型加工工艺条件具有一定的依赖性，同样品种的材料，同样的成型加工设备与方法，由于成型加工工艺条件的不同，生产出的制品性能不完全相同，有时甚至差别很大。造成这种差异的主要原因，是由于成型加工过程中，发生物理、课程名称: 材料科学导论 24 / 24化学变化，使材料的物理结构与化学结构发生改变，因而，材料的内在性能与成型加工的工艺过程紧密联系在一起。（3） 制品的性能取决于材料的内在性能和成型加工过程中所赋予的附加性能。这里所说的附加性能，是由于成型过程中材料所引起的物理、化学变化造成。（4） 成型加工是材料走向具有使用价值产品的桥梁，材料若无法加工就不能成为真正意义上材料。（5） 材料的制备技术和成型加工技术是一个国家经济发达程度的标志之一。体现材料作用的是其制品的品种、数量和质量，材料只有经过各种成型加工手段，形成量终产品(制品)，才能体现其功能和价值。（6） 材料加工在机械制造业中占有重要地位，是制造业中各行业的基础，在今天计算机、信息技术产业飞速发展的时代，它仍然在国民经济中起主导作用。新材料、新产品、新技术的产生在某种意义上取决于成型加工工艺技术和成型加工机械的突破。课程名称: 材料科学导论 3 / 24a 高碳钢 b 高速钢c 超硬质合金 d 金刚石9、纳米材料通常定义为材料的显微结构中，包括（ a、b、c、d ）等特征尺度都处于纳米尺寸水平的材料，通常由直径为纳米数量级的粒子压缩而成。a 颗粒直径 b 晶粒大小c 晶界 d 厚度10、天然矿物原料一般杂质较多，价格较低；而人工合成原料（ a、b ）。此外，对环境的影响也是选用原材料时必须考虑的因素之一。a 纯度较高 b 价格也较高c 难以得到 d 以上所有11、电化学腐蚀必须要有一个阴极与一个阳极。在纯金属中（ a ）或（ b ）可以构成阴极。a 晶界 b 晶粒c 环境的介质 d 更小的不均匀物种12、腐蚀一旦发生，材料或制品就会（ d ）；所以腐蚀是材料设计和选择时不得不考虑的重要因素。课程名称: 材料科学导论 4 / 24a 大受影响 b 性能显著下降c 服务寿命缩短 d 以上所有13、晶体的宏观形貌可以是（ d ）。a 一维的 b 二维的c 三维的 d 上述所有14、范德华键是永远存在于分子间或分子内非键结合的力，是一种（ a ）。a 相互吸引的力 b 相互排斥的力c 具有决定性的力 d 非常强烈的键合方式15、空间技术的发展对材料提出了愈来愈高的要求，石油化工、能源开发等方面的反应装置、热交换器、核燃料，要求材料的（ d ）也日益严格。a 耐高温性 b 耐腐蚀性c 耐磨性 d 以上所有16、高性能的材料如果（ c ）不高就等于低性能。a 材料耐磨性 b 有用性c 可靠性 d 安全性17、材料的制备技术和成型加工技术是一个国家经济发达程度的标志之一。这是因为最终体现材料作用的是其制品的（ d ），材料只有经过各种成型加工手段，形成最终产课程名称: 材料科学导论 5 / 24品(制品)，才能体现其功能和价值。a 品种 b 数量c 质量 d 以上所有18、社会因素主要是（ d ）。这些问题与材料有关，有时往往会否决对材料的选择。这是材料选择的最后阶段应考虑的。a 环境问题 b 地理条件问题c 气候条件 d 环境问题和政策问题19、从材料 4 个要素出发，深入到（ a、b ），研究材料结构和性质的关系，实现定量化；按使用性能逐个原子对材料进行组装和裁剪，得到一系列具有理想性质的或新的、甚至出乎预料现象的新颖材料或功能材料。a 电子尺度 b 原子尺度c 分子尺度 d 以上所有20、在重视环境因素的潮流中，人们提出了的（ b ）理念。这一新理念的提出是对以前“为装配而设计”的一个革命。a 为生产而设计 b 为拆卸而设计 c 为快捷而设计 d 为方便而设计21、从（ d ）出发，开发材料的先进制造技术，实现材料的高性能化和复合化，达到课程名称: 材料科学导论 6 / 24材料生产的低成本、高质量、高效率。a 材料的结构 b 原子、电子尺度c 材料的加工工艺 d 设计、材料和工艺一体化22、高分子化合物的另一个特点是其主链中不含（ b、c ）。a 共价键 b 金属键c 离子键 d 上述所有23、离子键是化学键中最简单的类型，离子键常发生在（ d ）之间。a 非金属元素 b 正电性元素c 负电性元素 d 正电性元素之间和负电性元素24、为了处理成分复杂的难选矿石，还有可以与机械选矿法联合使用的化学选矿方法，即采用（ d ）处理。a 草酸 b 盐酸c 硫酸 d 以上所有25、界面法是指在各种界面条件下发生反应来制备材料的方法，主要有高分子材料的（ d）。a 悬浮聚合 b 界面缩聚课程名称: 材料科学导论 7 / 24C 乳液聚合 d 以上所有26、金属材料的主要成型方法有：（ a、b ）等。a 液态成型 b 塑变成型c 锻压成型 d 机械加工27、采用精密锻造，可（ c ）。a 节约金属 b 改善内部组织c 提高力学性能 d 以上所有28、一般要求包装材料具有良好的化学稳定性，化学稳定性主要体现在材料的（ b）等性质上。a 耐热性 b 抗老化c 抗腐蚀 d 绝缘性29、高分子材料在电子电器与信息产业中，主要应用在：（ d ）等。a 电子电器绝缘件 b 电器设备结构件c 电子元件封装件 d 以上所有13、马口铁罐即（ a ），罐体多为焊接和卷封结构，也有冲压罐，罐身罐盖可完全密封，不透气、不透水、遮光、耐压，可长期保存罐头食品或其他商品。a 镀锡薄钢板罐 b 无锡薄钢板罐课程名称: 材料科学导论 8 / 24c 镀锌薄钢板罐 d 镀铬薄钢板罐30、舍弃（ c ），选用（ b ）是当前设计的倾向，例如我们经常听到的“以塑代木”, “以塑代钢”等。a 高档材料 b 新型材料c 传统材料 d 廉价材料二、填空题，在给定题目的空格处添上合适的词语或句子，使句子所表达的意思完整。1、任何状态（固态、液态）、任何尺度（宏观或微观尺度）的材料，其性能都是 经合成或加工后 材料结构和成分所产生的结果。2、仪器设备和分析与建模对于材料 4 个要素的研究起着 关键 的作用。3、实际上，有的材料并不是由单纯的一种键构成，可同时兼有几种键，如许多无机非金属材料的键性就是混杂型的，大多是离子键、共价键及金属键相互的杂交。为估算各种键占有的比率，可计算 电负性差值 。4、对称性是自然界许多事物的基本属性之一，晶体外形的宏观对称性是 其内部晶体结构微观 对称性的表现，它与晶体的性能有深刻的内在联系。5、挤压成型法是将可塑坯料团经过抽真空挤压成型机的螺旋或活塞挤压向前，再经过 机头模具 挤压出来达到要求的坯体形状。各种管状产品、柱形瓷棒或断面形状规则的产品，都可采用挤压法成型。6、在丁苯橡胶聚合生产方法上，现在普遍采用 溶液聚合和乳液聚合 。7、用玻璃纤维增强的热固性塑料一般称为 玻璃钢 ，具有质量轻、强度高、耐腐蚀、耐热、耐辐射和电性能优越等特点。课程名称: 材料科学导论 9 / 248、在受控条件下和特定装置中研究腐蚀过程时，往往要测量发生腐蚀的金属与参考电极之间的电压与电流。所测定的电压称为 无 ，电流称 无 。9、用玻璃纤维增强的热固性塑料一般称为腐蚀电位，腐蚀电流 ，具有质量轻、强度高、耐腐蚀、耐热、耐辐射和电性能优越等特点。10、材料选择时要考虑产品的设计 服务年限 ，服务年限的长短对材料选择有很大影响。三、判断题对错，分析判断以下的陈述哪一个是正确或是不正确的？在不正确的陈述后面的括号里写下 F，在正确的陈述后面的括号里写下 R。（本题每小题 2 分，共 30 分）1、 公元前 7000 多年古希腊遗址中出土的青色玻璃球，标志着人类已学会玻璃的制造。玻璃，迄今仍极大地丰富着人类的生活。（ F ）2、 以蒸汽机发明为起点，近 200 年来人类经历了 3 次技术革命。新的技术革命一次比一次迅猛、对人类的影响也一次比一次深远，进入 20 世纪，人类科学技术发明和创造之和超过了以往 2000 年的总和。（ F ）3、 材料的组成单元中，各个原子通过化学键结合在一起组成固体材料。各类材料当键合方式不同，如为离予键、共价键、金属键或氢键时，便具有不同的性能。（ F ）4、 认识矿物的产状有助于了解矿物的成因和富集过程，不但有利于地质找矿，而且对工程技术人员来说，冶炼一种金属后被废弃的炉渣，可能是另一种与之共生的金属或非金属的富集矿。（ R ）5、 黑色金属和大多数有色金属都具有—定的塑性，均可在热态下进行变形加工。（ F ）课程名称: 材料科学导论