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材料概論的課后練習(xí)題及答案
篇一：材料概論習(xí)題及答案
1.人類使用材料的歷史經(jīng)歷了哪些時代？
答：人類使用材料的歷史經(jīng)歷了石器時代、青銅器時代、鐵器時代、水泥時代、鋼時代、硅時代、新材料時代。
2.材料的化學(xué)(鍵)分類和使用性能分類？
答：材料的化學(xué)(鍵)分類：金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料。
材料的使用性能分類：結(jié)構(gòu)材料、功能材料。
3.什么是材料科學(xué)、材料工程、材料科學(xué)與工程？
答：材料科學(xué)：一門以固體材料為研究對象，以固體物理、固體化學(xué)、熱力學(xué)、動力學(xué)、量子力學(xué)、冶金、化工為理論基礎(chǔ)的邊緣交叉基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)科，是運用電子顯微鏡、X射線衍射、熱譜、電子離子探針等各種精密儀器和技術(shù)，探討材料的組成、結(jié)構(gòu)、制備工藝和加工使用過程與其機械、物理、化學(xué)性能之間的規(guī)律的一門基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)科。
材料工程：運用材料科學(xué)的理論知識和經(jīng)驗知識，為滿足各種特定需要而發(fā)展、制備和改進各種材料的工藝技術(shù)。
材料科學(xué)與工程：研究材料的組成與結(jié)構(gòu)、合成與制備(工藝)、性能、使用效能(用途)四者之間相互關(guān)系和規(guī)律的一門科學(xué)。
4.簡述無機非金屬材料及其特點？
答：無機非金屬材料是一種或多種非金屬元素(如O、C、N等，通常為O)的化合物，主要為金屬氧化物和金屬非氧化物，不含C-H-O鏈。
無機非金屬材料的.特點：
①組成：一種或多種非金屬元素(如O、C、N等，通常為O)的化合物。
�、诮Y(jié)構(gòu)：結(jié)合鍵主要為離子鍵、共價鍵或離子－共價混合鍵。
�、坌阅埽焊呷埸c、高強度、耐磨損、高硬度、耐腐蝕和抗氧化的基本屬性，寬廣的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和透光性以及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性，很差的延展性及耐沖擊性。
④合成與制備(藝)：(暫忽略)。
�、菔褂眯�(應(yīng)用)：(暫忽略)。
作業(yè)2
1.從CaO-SiO2二元相圖分析礦物組成與化學(xué)組成、工藝條件的關(guān)系？
答：①CaO-SiO2二元相圖。
②礦物組成與化學(xué)組成的關(guān)系：在870-1125℃之間，隨著SiO2質(zhì)量分數(shù)的降低，CaO質(zhì)量分數(shù)的提高，所形成的礦物組成依次為α磷石英，α磷石英+β-CS，β-CS，β-CS+ C2S，C2S，C2S+C3S，C3S，C3S+CaO，CaO。
�、鄣V物組成與工藝條件的關(guān)系：在SiO2-CS區(qū)間，隨著溫度的升高，依次生成α石英+β-CS，α磷石英+β-CS，α磷石英+α-CS，α方石英+L，L。
2.為什么島狀、鏈狀、架狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的橋氧數(shù)、硅氧比不同？ 答：由于[SiO4]四面體聚合形狀不同，所以島狀、鏈狀、架狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的橋氧數(shù)、硅氧比不同。
�、賺u狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)：橋氧數(shù)：0，硅氧比1:4。
②鏈狀硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)：單鏈：橋氧數(shù)：1，硅氧比1:3；雙鏈：橋氧數(shù)：2.5，硅氧比4:11。
�、奂軤罟杷猁}晶體結(jié)構(gòu)：橋氧數(shù)：4，硅氧比1:2。
3.什么叫晶體缺陷？有哪些類型？
答：①晶體缺陷：實際晶體中原子規(guī)則排列遭到破壞而偏離理想結(jié)構(gòu)的區(qū)域。
�、诰w缺陷類型：點缺陷、線缺陷和面缺陷。
�、埸c缺陷：晶格位臵缺陷(弗蘭克爾缺陷、肖特基缺陷)、組成缺陷（子、臵換型雜雜質(zhì)原子)和電荷缺陷。
�、芫�缺陷：刃型位錯、螺型位錯。
⑤面缺陷：與晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)的面缺陷：晶晶界和相界，與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)的面缺陷：共軛相界、孿晶界、堆垛層錯。
4.試說明圖像分析法與非圖像分析法的異同。
答：①相同點：圖像分析法與非圖像分析法均基于物理方法，其工作原理是以電磁波轟擊樣品激發(fā)產(chǎn)生透射、反射和吸收等特征物理信息，將這些信息加以分析從而確定物相組成和結(jié)構(gòu)特征。
�、诓煌c：圖像分析法是以顯微術(shù)為主，既可根據(jù)圖像的特點及有關(guān)的性質(zhì)來分析和研究固體材料的相組成，也可形象地研究其結(jié)構(gòu)特征和形貌特征，測定其各項結(jié)構(gòu)參數(shù)，是材料的主要研究手段，其中最有代表性的是光學(xué)顯微鏡分析和電子顯微鏡分析。
非圖像分析法分為衍射法和成分譜分析。衍射法包括X射線衍射、電子衍射和中子衍射等三種分析方法，主要用來研究材料的結(jié)晶相及其晶格常數(shù)，其中最有代表性的是粉末X射線衍射分析和單晶X射線衍射分析。
成分譜分析的信息來源于整個樣品，是統(tǒng)計性信息，主要測定材料的化學(xué)成分。成分譜種類很多，有光譜，色譜，熱譜，質(zhì)譜，能譜，波譜，核磁共振譜、穆斯堡爾譜等等，其中最有代表性的是差熱分析，紅外光譜分析，能譜分析，核磁共振分析。
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