材料导论2
试题二
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。（本题每小题2分，共20分，）
1、新石器时代的标志是。
a打制的石器更加精美b陶和玉器工艺品的出现
c用石头和砖瓦作建筑材料 d 以上所有
5、铜是人类获得的。
a 第一种金属材料b第二种人造材料
c 最先发现的化学元素
d 最经济的工程材料
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。
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
4、尽管构成有机化合物的种类为数不多，但由它们组合起来可以形成、不同的数量庞大的各种化合物，其数量与日俱增。
a 有机物
b 成分元素
c 结构
d 以上皆不正确
5、相同的原材料通过不同的制备工艺过程和方法，可以制得具有。
a 不同性能的材料
b 相同性能的材料
c 不同化学组成的材料。
d 以上所有
6、均匀沉淀法是在溶液中预先加入某种物质，然后通过控制体系中的易控制条件间接控制化学反应，使之缓慢地生成。这样可以避免在一般沉淀法的操作过程中所造成沉淀剂的局部浓度过高，使沉淀物中极易夹带杂质和产生粒度不均匀等问题。。
a水合物b沉淀剂
c 碳酸盐
d 硫酸盐
71、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，材料只有经过各种成型加工手段，形成最终产品(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
8、玻璃的制造已有年以上的历史，一般认为最早的制造者是古埃及人，他们用泥罐熔融，以捏塑或压制方法制造饰物和简单器皿。
a 8000
b 5000
c 3000
d 以上皆不对
9、为了满足对超过目前高熔点金属和高温合金等使用温度限度的超高温材料的要求，必须研制出耐高温性能优于金属的陶瓷材料，其中非氧化物陶瓷材料的使用温度可达，并且具有比以往氧化物陶瓷低得多的热膨胀系数、较高的导热系数和较好的冲击韧性，成为超高温技术领域中的重要材料。
a 800~1000℃
b 1000~1200℃
c 1200～1400℃
d 1400~1600℃
10、电化学腐蚀必须要有一个阴极与一个阳极。在纯金属中或可以构成阴极。
a 晶界
b 晶粒
c 环境的介质
d 更小的不均匀物种
二、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20分）
1、从树上下到地面、开始直立行走的人类祖先；为了生存、抵御猛兽袭击和猎取食物，逐渐学会使用
和合成制造材料，如：木棒、石块等。（）
2、考古表明，青铜文明的源头在古代中国、希腊和埃及等。（）
3、材料科学的主要目的就是从原子、分子的层次上阐明各种材料的组成、制备工艺、分子或原子结构与性能间的相互关系。（）
4、电导率和高热导率都是金属中自由电子运动的结果。（）
5、随着现代科学技术的发展，原料趋于高纯化，可以用无机盐的水溶液或金属醇盐等溶液作为初始原料，某些有机化合物已成为新型陶瓷原料的前驱体或辅助原料。（）
5、造成型生产的铸件的机械性能较低，容易出现缺陷；且工序繁多，质量难以控制；铸造条件恶劣，劳动强度大。（）
6、液聚合，在反应中聚合热容易导出，故反应易于控制，而且以有机溶剂为介质，价廉而又安全。（）
7、程塑料存在着分子链结构的排列不完全规整，分子链受力不均匀；内部杂质、空穴、裂缝、气孔等缺陷，降低了工程塑料的材料强度。（）
8、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。（）
9、可靠性是与性能紧密联系在一起的，高性能的材料如果可靠性不高就等于低性能。缺少可靠性自然也就谈不上其他因素。（）
10、为了获得较高的抗热冲击性能，热导率越大越好，热胀系数越小越好。同时，材料的弹性模量应是越大越好。
三、填空题，在给定题目的空格出添上合适的词语或句子，使句子所表达的意思完整。（本题每小题2分，共20分，）
1、材料的性质是是材料功能特性和效用。
2、10、每个特定的材料都含有一个以原子和电子尺度到宏观尺度的结构体系，对于大多数材料，所有这些结构尺度上化学成分和分布是，这是制造该种特定材料所采用的合成和加工的结果。
3、由两种元素构成的叫做合金，由三种元素构成的叫做合金。
4、材料的制备方法主要涉及到与合成和制备工艺过程与方法两方面的内容，而两者是密切相关的。
5、无机非金属材料应用与制备最早，其成型方法也最早发明，已形成成型三大体系。
6、20世纪以来，玻璃的生产技术获得了极其迅速的发展，玻璃工艺学逐渐成为。
7、非金属材料由于资源丰富、能耗低、具有优良的电气、化学、力学等综合性能，在近几十年来得到迅速发展，其中尤为突出，已在机械工程材料中占据重要地位。
8、在合金中，腐蚀的影响因素不胜枚举，但影响的原理是一样的；凡是物理上或化学上的不均匀因素都会构成。
9、用玻璃纤维增强的热固性塑料一般称为，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，服务年限的长短对材料选择有很大影响。
四、简答及名词解释（本题每小题4分，共20分）
1、简要说明材料的分类方法。
2、解释材料固溶体的概念。
3、简述矿物的概念。
4、简单描述水泥的特征。
5、简述氧化铝陶瓷的特性与用途。
五、计算及论述题（本题每小题10分，共20分）。
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。
2、阐述材料科学与工程的四大要素的基本概念和相互关系。
材料导论 (26)
Module 4 (Metallic Materials金属材料) Video 4 Powder Metallurgy粉末冶金 Hello every one. Today, let us talk about Powder Metallurgy. 今天我们来谈谈粉末冶金. 译文： 大家好！今天我们来谈谈粉末冶金。 What is Powder Metallurgy? 译文： 什么是粉末冶金? Powder metallurgy (PM), frequently designated as P/M, is a technology, which involves converting the starting material to the required powder form, and then “sticking”the material back together again to produce a more or less solid object. Powdered metals can be ferrous, nonferrous, or a combination of ferrous and nonferrous elements with nonmetallic elements. 译文： 粉末冶金通常也用P/M代表，该技术首先采用的材料为粉末状态，再将粉体材料通过“粘接”形成固体状。粉体金属可以是黑色金属、有色金属，或者黑色或有色金属元素与非金属元素的结合。 Then,how about powder metallurgy process? 译文： 那么，粉末冶金工艺包括哪些呢？有缘学习更多驾卫星ｙｇｄ３０７６ The PM production technologies generally involve all or most of the following process steps:powder production,mixing of powders,forming of the mixed powder into a compact,sintering of the compact to enhance integrity and strength,and secondary operations. 译文： PM制备技术通常涉及以下步骤：粉体制备，粉体混合，将混合的粉体压制，将压缩件烧结以提高其整体性和强度，以及其它附加工艺。 Among of them, the three basic steps are: powder mixing (or powder blending)
同济大学复试材料科学导论总结2
第二篇 材料的物性 8.理解物性的基本概念 1.波粒二象性：波粒二象性（wave-particle duality ）指的是所有的基本粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述，也可以部分地用波的术语来描述。 2.常规情况下，有两类决定材料物性的主导因素： 一类是原子系统，通常作为经典粒子处理，反映了位置序或粒子序(性)的效应；另一类是电子系统，通常表现出明显的量子力学特征，反映了动量序或德布罗意波序(性)的效应。 3.经典电导理论和量子力学理论的区别 1. 经典电导理论认为在外电场的作用下所有的自由电子都对电流有贡献；而量子力学理论认为只有费米能级附近的电子才对电流有贡献。 2. 根据量子力学理论，在理想周期性排列的晶格对能带中，电子的能量状态形成能带，能带之间是禁带，能带中的电子可以在晶格中自由运动，因此理想周期性排列的晶格对能带中电子没有散射作用，这是与经典电导理论不相同的。 4.金属自由电子理论： 金属的高导电性是由于那些处于紧靠费米能的半占有状态上的电子漂移形成(外加电压对大多数电子不产生净效应，因为它们可能跃迁到的较高能态均已被填满)。金属的功函数是从高的占有能级上取出一个电子所需的能量，在绝对零度时，即为费米能。在室温，只有很少的一些电子被激发到高于费米能，因此功函数在一个宽的温度范围内几乎是恒定的。 自由电子理论能满意地解释绝大多数金属的导电性，但不能正确解释绝缘体。 5.能带的概念： 能带理论就是认为晶体中的电子是在整个晶体内运动的共有化电子，并且共有化电子是在晶体周期性的势场中运动；结果得到：共有化电子的本征态波函数是Bloch 函数形式，能量是由准连续能级构成的许多能带。 固体的导电性能由其能带结构决定。对一价金属，价带是未满带，故能导电。对二价金属，价带是满带，但禁带宽度为零，价带与较高的空带相交叠，满带中的电子能占据空带，因而也能导电，绝缘体和半导体的能带结构相似，价带为满带，价带与空带间存在禁带。半导体的禁带宽度从0.1～4电子伏，绝缘体的禁带宽度从4～7电子伏。在任何温度下，由于热运动，满带中的电子总会有一些具有足够的能量激发到空带中，使之成为导带。由于绝缘体的禁带宽度较大，常温下从满带激发到空带的电子数微不足道，宏观上表现为导电性能差。半导体的禁带宽度较小，满带中的电子只需较小能量就能激发到空带中，宏观上表现为有较大的电导率。 根据电子能带结构，说明导体、半导体和绝缘体之间电导率差异的原因。 85u 1.导体中含有未满带，在外场作用下，未满带上的电子分布发生偏移，从而改变了原来的中心堆成的形态，占据不同状态的电子所形成的运动电流不能完全抵消，未抵消的部分就形成了电流。 2.从能带结构模型来看，在绝缘体和半导体中，能量较低的、被价电子所充满的价带与能量较高的未填充电子的导带之间，在原子平衡间距处没有交叠，即价带与导带之间被能量为Eg 的禁带所隔开。绝缘体的禁带宽度较宽而半导体的比较窄。由于绝缘体的电子能带结构特征在常温下几乎很少有电子可能被激发越过禁带，因此电导率很低。 3.半导体的能带结构与绝缘体相同，所不同的是它的禁带比较窄，电子跳过禁带不像绝缘体那样困难。如果存在外界作用（比如热、光辐射等），介带中的电子就有可能跃迁到导带中去。纯半导体的导电过程是依靠电子从充满价带激发到空的导带中实现的，价带失去电子同时形成电子空穴，因此导带中的电子浓度与价带中的空穴浓度相等，在室温下，半导体材料的导电性是由于晶体点阵中原子的振动使电子受到了激发进入导带中而引起的，这种空带中的电子导电和价带的空穴导电同时存在而引起的。 6.宏观和介观不均匀 宏观不均匀性：这类材料如不同相的混合物，也包括一部分人工复合材料。 介观不均匀性：在大于晶格常数的尺度内，晶粒生长、失衡分解和共析现象常造成这类静态的不均匀性，多晶陶瓷、玻璃陶瓷等复合材料常具有结构不均匀性，这类不均匀性也常被称为微结构、超微结构和纳米结构。 7.复相不均匀研究结构包括哪几方面？ 确定材料中所有存在的相，以及每相的含量和性质特征 。 确定各相的结构形貌特征，如尺寸、形状、晶粒取向和分布。 确定材料中晶界和其他结构缺陷如位错、微裂纹和包裹物的特征。 8.费米子和玻色子 费米子：粒子遵从泡利不相容原理，因而不能有2个粒子处于同一量子态Ei ，系统的波函数必然是反对称的，满足这些要求的粒 子称为费米子。（电子、质子、中子等）费米狄拉克分布： 玻色子：粒子不受泡利不相容原理的约束，因此系统对于能够处于相同量子态Ei 的粒子数目没有限制，描写粒子系统的波函数必然是对称的，满足这些要求的粒子称为玻色子。（光子）波色－爱因斯坦分布： 10.声子：能量为h ω/π的晶格震动的简正模能量量子，称为声子。
材料导论 (35)
Video 5: Amorphous or Crystalline State of Polymers Now, let’s talk about the solid state of polymers. Structurally, materials in solid state may be amorphous or crystalline. We all know that substances having small molecules (such as water, CO2 and methane) are normally totally crystalline as solids, or totally amorphous as liquids. In contrast, polymers are macro-molecules with high-molecular weight, and may have a wide molecular weight distribution. Therefore, the concept of crystallinity in polymers must be different from that in low-molecular-weight substances. 今天讲固态聚合物形态。 从结构上讲，固态材料可呈无定形和结晶两种形态。 固态小分子物质如水、二氧化碳和甲烷通常可呈完全结晶形态，而液相则是完全无定形的。 相比而言，聚合物分子量很高，且具有一定分子量分布。因此，聚合物的结晶与小分子物质的结晶不同。 When polymers are cooled from the molten state or concentrated from a dilute solution, their chains could be randomly twisted, coiled and entangled. This twisting, coiling prevents the strict ordering of polymer chains, resulting in a disorder arrangement of polymer chains, only a short-range order of repeating units. Consequently, we can only get an amorphous solid. This is a common situation for polymers in solid state. Possibly, individual polymer chains are folded (back and forth) on themselves and packed in a regular manner or in an orderly fashion. This will form a three-dimensional long-range ordered arrangement, that is, a crystalline structure of polymer. 熔融态聚合物冷却时，或聚合物稀溶液浓缩时，分子链会随机蜷缩、缠绕。这种卷曲、缠结会阻止分子链有序排列，使分子链呈无序排布，只有重复单元结构可做短程有序排布。因此，通常固态聚合物呈无定形状态。 当然，单根分子量也有可能自己来回折叠，以有序方式规整堆积，形成三维、长程有序排布，即形成聚合物结晶结构。 But, in fact, since polymer chains are very long, they have high molecular weights,
材料概论论文
材料概论论文碳纤维复合材料 班级：2011级材料化学 姓名：邓开菊 学号：20110513454
摘要:主要介绍了碳纤维复合材料的基本概述，并对它的一些结构性能、应用（主要在航空领域的应用）、发展，并分析了目前我国碳纤维复合材料的研究进展和应用前景。 关键字：碳纤维复合材料、碳纤维树脂基复合材料、碳／碳复合材料、结构性能、发展、航空领域。 1、引言 碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90％以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的“比强度”。碳纤维属于聚合物碳，是有机纤维经固相反应转变为纤维状的无机碳化合物。碳纤维是一种新型非金属材料，它和它的复合材料具有高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热、比重小和热胀胀系数小等优异性能，碳纤维单独使用时主要是利用其耐热性、耐蚀性、导电性和其它性质。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP（即碳纤维复合材料）的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。目前，碳纤维不仅广泛应用军事工业，而且在汽车构件、风力发电叶片、核电、油田钻探、体育用品、碳纤维复合芯电缆以及建筑补强材料领域也存在巨大应用空间，而其在航空领域的光辉业绩尤为引人注目。 2、碳纤维的发展 碳纤维的出现是材料史上的一次革命。碳纤维是目前世界首选的高性能材料，具有高强度、高模量、耐高温、抗疲劳、导电、质轻、易加工等多种优异性能，正逐步征服和取代传统材料。现已广泛应用于航天、航空和军事领域。世界各国均把发展高性能碳纤维产业放在极其重要的位置。碳纤维除了在军事领域上的重要应用外，在民品的发展上有着更加广阔的空间，并已经开始深入到国计民生的
材料导论 (56)
In the previous lectures, we have already know that degradation is a vital properites of biomaterials. Biodegradable polymers normally possess labile functional groups accessible to biological or non-biological mechanisms of degradation. Biodegradable polymeric biomaterials will gradually degrade into water soluble oligomers and monomers that eliminate from a human body after fulfilling their intended use. The use of biodegradable synthetic polymers as biomaterials is also due to that their mechanical and physical properties can readily be adjusted by varying preparation techniques and molecular structure. Therefore, biodegradable polymeric biomaterials are intensively studied and used in biomedical and tissue engineering applications. 在之前的课程中，我们已经知道降解是生物材料的一个重要特性。生物可降解聚合物通常具有生物可降解或非生物可降解机制的不稳定官能团。生物降解聚合物生物材料将逐渐降解为水溶性低聚物和单体，在完成预期的用途后可以从人体中去除。生物可降解合成聚合物作为生物材料的使用，还因为它们的机械和物理性能可以通过不同的制备技术和分子结构很容易地进行调整。因此，生物降解聚合物生物材料在生物医学和组织工程应用中得到了广泛的研究和应用。 合成可降解材料在人体中完成使命以后呢，可以被降解成为水溶性的低聚物或者单体然后被人体排出，而且我们可以通过分子设计，可以实现合成可降解材料的不同力学和物理性质，以满足应用需要，因此此类生物材料非常的重要。 According to the mechanisms of erosion, degradable polymers can
材料概论知识点总结
材料概论知识点总结 1.材料学纲要 结合键 离子键、共价键、金属键（化学键）、分子键和氢键 1）几种结合键的区别？ 离子键 是以正负离子间的相互作用力形成的结合。 离子键材料由两种以上的电负性相差很大的原子构成。 离子晶体的特性：（1）离子晶体是最密堆积的面心立方或六方密填结构，离子晶体的这种结构特征体现了离子键的各向同性。 （2）对可见光透明，吸收红外波长。离子震动能级吸收。 共价键 不易失去价电子的原子倾向于与邻近原子共有价电子、成为8电子稳定结构。共价键以拉手结合。金属键具有方向性，价电子位于共价键附近的几率高于其他处。共价键形成的条件：原子具有相似的电负性、价电子之和为8。 共价键材料的特性：（1）高硬度、高熔点、导电性差、低膨胀系数，这体现了共价键是强化和键。 （2）性脆，延展性很差，这体现了共价键的方向性。 陶瓷和聚合物；或完全、或部分是共价键。 金属键 金属原子失去价电子成为正离子、价电子成为自由电子，离子骨架浸泡在电子的海洋。 本质：是离子、电子间的库仑相互作用。 特性：无方向性，不易被破坏。 使金属具有良好的延展性和导电性，是良好的导体。 分子键 由分子之间的作用力（范德华力）而形成的，由于分子键很弱，故结合成的晶体具有低熔点、低沸点、低硬度、易压缩等特性。 氢键 氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O F N等）接近，在X与Y之间以氢去为媒介，生成X-H...Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，成为氢键。 1）结合键对材料性能的影响。 金属材料 金属材料的结合键主要是金属键。金属特性：导电性、导热性好；正电阻温度系数；好的延展性；金属光泽等。 陶瓷材料 陶瓷材料是包含金属和非金属元素的化合物，其结合键主要是离子键和共价键，大多数是离子键。离子键赋予陶瓷相当高的稳定性，所以陶瓷材料通常具有极高的熔点和硬度，但同时陶瓷材料的脆性也很大。 高分子材料 高分子材料的结合键是共价键、氢键和分子键。其中，组成分子的结合键
材料科学概论考点总结
材料科学概论考点总结
1·材料: 材料是人类社会所能接受的、可经济地制造有用物品的物质(Materials is the stuff from which a thing is made for using.) 2·材料的分类及类型: 按服役领域分类：结构材料 (受力，承载)，功能材料 (半导体，超导体以及光、电、声、磁等) 按化学组成分：金属材料，无机非金属材料，高分子材料，复合材料 按材料尺寸分：零维材料，一维材料，二维材料，三维材料 按结晶状态分：晶态材料，非晶态材料，准晶态材料 3·材料科学：是一门以实体材料为研究对象，以固体物理，热力学，动力学，量子力学，冶金，化工为理论基础的交叉型应用基础学科。4·材料的发展要素：材料的成分、组织结构、合成加工、性质与使用性能5·材料的力学性能：弹性模量，强度，塑性，断裂韧性，硬度 6·塑性变形：材料在外力作用下产生去除外力后不能恢复原状的永久性变形称为塑性变形。塑性变形具有不可逆性 7·能带：满带，空带，价带，禁带 8·磁性的分类： 磁滞回线： H c ：矫顽力 H m ：饱和磁场强度 B r ：剩余磁感应强度 B s ：饱和磁感应强度 9·不同材料的热导率特性：金属材料有很高的热导率，无机陶瓷或其它绝缘材料热导率较低，半导体材料的热传导，高分子材料热导率很 低 10·固溶体：合金的组元以不同的比例相互混合混合后形成的固相的晶体结构与组成合金的某一组元的相同这种相就称为固溶体. 11·断裂韧度：是衡量材料在裂纹存在的情况下抵抗断裂的能力 12·影响断裂失效的因素： （1）材料机械性能的影响 （2）零件几何形状的影响 （3）零件应力状态的影响 （4）加工缺陷的影响 （5）装配、检验产生缺陷的影响 13·穿晶断裂：裂纹在晶粒内部扩展，并穿过晶界进入相邻晶粒继续扩展直至断裂
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关于材料导论的论文范文
篇一：关于材料导论的论文范文 虽然我已经进大材料专业两个多月，却由于种种原因，不能对材料这门基础学科有清楚的认识，甚至对于别人问我材料是干什么的，我也是尴尬地不能回答。在这10来次的课程中，我终于进一步认识到了材料学科的优势和发展前景，对于自己的未来也有了更多自信和期许。 材料共分为金属材料，无机非金属材料和高分子材料三大类。在这些课程中，教授们着重强调了无机非金属材料中的陶瓷材料。以前，我总认为陶瓷无非就是瓷碗，花瓶之类，却没想到它还会有那么多的化学特性和功能。实际上，陶瓷是瓷器和陶器的统称，它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。大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压的绝缘器件。陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。此外，它在防辐射方面也发挥着至关重要的作用在所有的材料中，最令我感兴趣的是功能材料。功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。 其中，太阳能电池材料是新能源材料研究开发的热点。随着能源日益紧缺和环保压力的不断增大，石油的枯竭几乎像一个咒语，给人类带来了不安。各国都开始力推可再生能源，其中开发和利用太阳能已成为可再生能源中最炙热的“新宠”，太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳能资源丰富，而且免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。正是因为这些优点，太阳能光伏产业才蓬勃发展起来。相信在未来，太阳能电池会发挥越来越重要的作用。 尽管我国非常重视功能材料的发展取得了一批接近或达到国际先进水平的研究成果，在国际上占有了一席之地，却依旧和发达国家存在着、较大的差距。因此发达国家企图通过功能材料领域形成技术垄断，并试图占领中国广阔的市场。例如，高铁的一些关键材料还需从国外进口，每年都得花高达千亿的资金去购买这些材料，还必须满足他们各种要求，这对拥有万千专家学者的中国来说，这不能不说是一种悲哀。特别是我国国防用关键特种功能材料是不可能依靠进口来解决的，必须要走独立自主、自力更生的道路。如军事通信、航空、航天、激光武器等，都离不开功能材料的支撑。 如何在毕业后成为一位优秀的材料人，这是我们每个人都需要思考的问题，未来充满着未知，这一切都有待于我们的努力。首先，我们要有勤勉、认真、踏实的学习作风，我们所学的基础课程都是很朴实无华的内容，这就要求我们能静下心来，从一砖一瓦打基础做起，不可心浮气躁。其次，我们需要动手实验的实 践能力，任何的成果都要依靠理论和实验，用实验来验证理论，这就要求我们要有一定的动手能力，对于实验的操作、各种仪器的使用要有相当的了解。而且我们一定要有举一反三的创新能力，我们的目标就是在于如何研发出不同于前人的材料，制作新工艺和新方法，这样人类才能更好地利用科学来造福众生，才能使我们的世界越来越丰富多彩。另外，我们还要学习一定的软件知识。课上，老师教我们如何用软件来模拟物质结构，引起了我们极大的兴趣，如果我们将想要在材料方面大展身手，软件将是我们研究学习不可或缺的帮手。
高分子科学导论学习总结
高分子科学导论学习总结 2011级高材一班赵真201114011010 《高分子科学导论》系统介绍高分子科学的基础知识，包括高分子的合成与化学反应、高分子结构与性能的关系、高分子的分析与表征、典型高分子材料的性质与应用，以及高分子科学的发展历程和研究前沿。针对非高分子专业本科学生的学习特点，从培养学生学习兴趣和提高学生综合素质入手，用较为浅显易懂的语言对高分子科学的重要知识加以介绍。 高分子科学导论包括高分子的合成与化学反应、高分子结构与性能的关系高分子的分析与表征、典型高分子材料的性质与应用，以及高分子科学的发展历程和研究前沿。了解高分子科学的研究特点及其在发展过程中与其他学科相互交叉渗透的特色，从而能够独立研究和解决本学科中涉及高分子的科学问题，为学生奠定进一步学习和研究高分子科学的基础。 第一章、绪论部分，我们就需要简单的了解下什么是《高分子科学导论》以及在各个方面的应用。 一.高分子科学的发展历史： 第一阶段：第一世界大战爆发前，人工合成聚合物的出现。例如：1830：第一种硫化橡胶-C. Goodyear；1846：第一种人造纤维-硝化纤维素-C. Sh?nbein；1868：第一种热塑性塑料-赛璐珞-J.W. Hyatt；1907：第一种热固性塑料-Bakelite 第二阶段：（1914-1942）高分子科学的经典阶段。产生了存在长链分子的概念；结晶学为某些大分子提供了详细的结构信息；聚合的机理和动力学被阐明；在试图分析长链分子结构的物理序列结果的同时，提出了柔性“分子线团”概念。主要代表人物：Staudinger, Mark, Meyer, Carothers, Schultz, Kuhn, Flory等。 第三阶段：1942-1960 经典高分子科学达到充分成熟的阶段Flory和Huggins似晶格模型导出高分子溶液热力学性质; Debeye和Zimm发展光散射法研究高分子溶液性质；Flory和Fox把热力学和流体力学联系起来，使高分子溶液的粘度、扩散、沉降等宏观性质与分子的微观结构有了联系；Williams, Landel, Ferry, Tobolsky, Rouse, Bueche, Zimm等在高分子聚
材料导论 (11)
Phase diagram 1. Hello everybody, Welcome to my class. Today, we will talk about phase diagram, Gibbs phase rule and learn how to calculate the relative amount of liquid phase and solid phase. 译文： 大家好，欢迎来到我的课程。今天，我们将讨论相图，吉布斯相律以及如何计算液相和固相的相对含量。 2. We first learn the definition of phase. Phase is defined as a homogeneous part or aggregation of material.This homogenous part differs from another part due to difference in structure, composition, or both. The difference structures forms an interface to difference in structure and composition.这里要注意相的概念，相是指在结构和组成方面与其它部分不同的均匀体。 译文： 我们首先学习相的定义，相是指在结构或组成，以及结构和组成与其它部分不同的均匀体，这些不同部分形成界面。也就是相与相之间的分界面。 3.Some solid material have the capability of changing their crystal structure with varying conditions of pressure and temperature, which cause these materials to change phase. 译文： 一些固体材料随着不同压力和温度条件的改变，具有改变相的能力。 4. Change phases are depending on the surrounding temperature. As the material absorbs heat: solid completely liquefied.If temperature drops, it cause liquid to solid. Now we should understand some important Conceptions 译文： 相的改变可基于环境温度，比如固体吸热变成液体，如果温度下降，则液体变成固体。有缘学习更多驾卫星ｙｇｄ３０７６ 5. First is Phase diagram. Phase diagram is the graphical representations of a material system under varying conditions of temperature and composition. 译文：
材料科学与工程导论样本
材料科学与工程导论 1 本课程的基本概念: 材料科学虽然是一门基础科学, 可是它涉及到诸如本课程的基本概念: 表面物理学、表面化学、金属学、陶瓷学、高分子学、传热学、传质学等多个学科的理论; 同时也与信息科学、生命科学、深海和深空科学等现代科学技术紧密相连。 1.1材料与人类文明一、材料与人类文明发展( 历史贡献) --石器时代、铜器时代、铁器时代、钢铁时代、合成材料时代、复合材料时代…… 陶器( china) 1.陶器出現是人类跨入新石器时代的重要标志之一, 2.据当前已知的考古资料, 中国的陶器制作至少已80 以上的历史。 青铜: 第一种合金 1.青铜, 古称金或吉金, 是红铜与其它化学元素( 锡、镍、铅、磷等) 的合金。 2.史学上所称的”青铜时代”是指大量使用青铜工具及青铜礼器的时期。 3.到春秋战国時期, 齐国工匠总结科技经验写成的《考工记》一书中, 提出了「金有六齐」, 这是世界科技史上最早的冶铜经验总结。 二、材料与人类现代文明 －－材料是发展高科技的先导和基石 ( 一) 支撑人类现代文明大厦的四大支柱技术 1.材料科学与技术 2.生物科学与技术 3.能源科学与技术 4.信息科学与技术 * 其中材料是基础! 材料的应用: 计算机与材料; 飞机和材料;复合科学材料能源。 ( 二) 新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。 1.主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料;
2.嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料; 3.Si 半导体材料为代表的太阳能电池材料; 4.铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。 1.2 材料科学概论 化学成分不同的材料其性能也不相同。但对于同一成分的材料, 经过不同的加工工艺也能够使其性能发生极大的变化。*可见, 除化学成分外, 材料内部的结构和组织状态也是决定材料性能的重要因素。 *材料科学与工程( MSE ) 四要素:材料的合成与制备;成分与组织结构;材料特性;服役行为与使用寿命。 * 性能: 工程材料的性能主要是指材料的使用性能和工艺性能。 一使用性能: 材料的使用性能是指在服役条件下, 能保证安全可靠工作所必备的性能, 其中包括材料的力学性能、物理性能和化学性能。 ①力学性能:主要包括工程材料的强度、硬度、塑性、韧性、蠕变和疲劳性能。 ②物理性能:主要包括工程材料的熔点、密度以及电、磁、光和热性能。 ③化学性能:是指工程材料在环境作用下的耐腐蚀和抗老化性能。 ( 一) 、力学性能——材料在外加载荷( 外力或能量) 作用下或载荷环境因素( 温度、介质和加载速率) 联合作用下表现出来的行为。 －主要是指材料在力的作用下抵抗变形和开裂的性能。 机械设计中应首先考虑材料的力学性能。通俗地讲力学性能决定了在多大和怎样形式的载荷条件下而不致于改变零件几何形状和尺寸的能力。 指标:弹性、塑性、韧性、强度、硬度和疲劳强度等。1、材料的强度(strength)—材料所能承受的极限应力。 物理意义:材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。 抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度等。公式: σ=P/F o 单 位: 单位: MPa(MN/mm 2 ) ( 1) 屈服强度σs( yield strength) 和条件屈服强度σ0.02
华南理工大学材料导论复习资料
Define the following terms. 1.Condensation polymerization and Free radical polymerization reaction 2.Monomer, Oligomer, the repeating unit 3.Alternating copolymer, Block copolymer 4.Branched Polymer, syndiotactic polymer, atactic polymer 5.Crosslinking, vulcanization 6.Chain Transfer, Initiation, Propagation, and Termination 7.Thermoset and Thermoplastic 8.Glass Transition Temperature 9.Plasticizers, Ziegler-Natta catalysts https://www.360docs.net/doc/fa3869951.html,pression molding, Extrusion, Injection and Blow molding Multiple choices. 1.Tire cords, the film used as backing for magnetic recording tape in audio and video cassettes, and plastic soft-drink bottles are all composed of what polymers? a. poly(tetrafluoroethylene) b.high-density polyethylene c.nylon d.poly(ethylene terephthalate) 2.What term is used to indicate a polymerization that occurs without the growth of a chain monomer by monomer, but instead occurs as monomers form dimers, dimers form tetramers, etc.? a. Non-chain b. Discontinuous c. step-growth d. irregular-increment 3.Who developed catalysts that can produce, exclusively, either isotactic or syndiotactic polymers? a.Carothers b.Ziegler and Natta c.Staudinger d.Goodyear 4.Who gave the macromolecular hypothesis? a.Carothers b.Ziegler and Natta c.Staudinger d.Goodyear 5.Fabrics or films made of which of the following polymers are most sensitive to damage from solutions of strong bases? a. Nylon b. Polyethylene c. poly(vinyl chloride) d. polystyrene 6.Who produced billiard balls using collodian as a substitute for ivory?
同济大学复试材料科学导论总结4
同济复试材料导论资料 22.材料表征 1、分析方法综述 SEM的优点: (一)能够直接观察样品表面的结构，样品的尺寸可大至120mm ×80mm×50mm。 (二)样品制备过程简单，不用切成薄片。 (三)样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观察。 (四)景深大，图象富有立体感。扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几十倍。 (五)图象的放大范围广，分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间，可达3nm。 (六)电子束对样品的损伤与污染程度较小。 (七) 在观察形貌的同时，还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。 SEM的缺点： ①异常反差。由于荷电效应，二次电子发射受到不规则影响，造成图像一部分异常亮，另一部分变暗。 ②图像畸形。由于静电场作用使电子束被不规则地偏转，结果造成图像畸变或出现阶段差。 ③图像漂移。由于静电场作用使电子束不规则偏移引起图像的漂移。 ④亮点与亮线。带电样品常常发生不规则放电，结果图像中出现不规则的亮点和亮线。 TEM：由于电子的德布罗意波长非常短，透射电子显微镜的分辨率比光学显微镜高的很多，可以达到0.1～0.2nm，放大倍数为几万～百万倍。因此，使用透射电子显微镜可以用于观察样品的精细结构，甚至可以用于观察仅仅一列原子的结构。透射电子显微镜在材料科学、生物学上应用较多。由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量，必须制备更薄的超薄切片，通常为50～100nm。所以用透射电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。常用的方法有：超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。对于液体样品，通常是挂预处理过的铜网上进行观察。 原子力显微镜（Atomic Force Microscope ，AFM），一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。优点：AFM提供真正的三维表面图。同时，AFM不需要对样品的任何特殊处理，如镀铜或碳，这种处理对样品会造成不可逆转的伤害。第三，电子显微镜需要运行在高真空条件下，原子力显微镜在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作。这样可以用来研究生物宏观分子，甚至活的生物组织。缺点：成像范围太小，速度慢，受探头的影响太大。 XRD：可以做定性，定量分析。即可以分析合金里面的相成分和含量,可以测定晶格参数,可以测定结构方向、含量，可以测定材料的内应力，材料晶体的大小等等。 一般主要是用来分析合金里面的相成分和含量。 热重分析：在实际的材料分析中经常与其他分析方法连用，进行综合热分析，全面准确分析材料。影响热重法测定结果的因素，大致有下列几个方面：仪器因素，实验条件和参数的选择，试样的影响因素等等。热重分析法可以研究晶体性质的变化，如熔化、蒸发、升华和吸附等物质的物理现象；研究物质的热稳定性、分解过程、脱水、解离、氧化、还原、成份的定量分析、添加剂与填充剂影响、水份与挥发物、反应动力学等化学现象。 质谱（MS）是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息，将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。在众多的分析测试方法中，质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。 红外光谱对样品的适用性相当广泛，固态、液态或气态样品都能应用，无机、有机、高分子化合物都可检测。此外，红外光谱还具有测试迅速，操作方便，重复性好，灵敏度高，试样用量少，仪器结构简单等特点，因此，它已成为现代结构化学和分析化学最常用和不可缺少的工具。红外光谱在高聚物的构型、构象、力学性质的研究以及物理、天文、气象、遥感、生物、医学等领域也有广泛的应用。 2.X射线分析 ①X射线光电子能谱：由于它可以更准确地测量原子的内层电子束缚能及其化学位移，所以它不但为化学研究提供分子结构和原子价态方面的信息，还能为电子材料研究提供各种化合物的元素组成和含量、化学状态、分子结构、化学键方面的信息。它在分析电子材料时，不但可提供总体方面的化学信息，还能给出表面、微小区域和深度分布方面的信息。另外，因为入射到样品表面的X射线束是一种光子束，所以对样品的破坏性非常小。这一点对分析有机材料和高分子材料非常有利。 ②X射线荧光法：用放射性同位素作激发源，照射待测样品，使受激元素产生二次特征X射线（即荧光），使用X射线荧光仪测量并记录样品中待测元素的特征X射线照射量率，从而确定样品的成分和目标元素含量的方法。方法操作简单，速度快，可以原位测量。 ③X射线衍射分析：建立在X射线与晶体物质相遇时能发生衍射现象的基础上的一种分析方法。应用这种方法可进行物相定性分