固体材料思考题

材料的含义，及其与应用的关系？

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，是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。材料是人类赖以生存和发展的物质基础。材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料。

材料性能关系到材料的应用，性能决定着本质，也决定着设计概念，综合的性能决定最终产品的形态和应用。

材料研究的核心问题是什么？

材料的结构和性能的关系

材料的结构包括哪些层次和内容？

宏观结构，复合材料相关；微观（显微）结构，结构材料密切相关；晶体（原子，电子）结构，功能材料密切相关。

量子力学发展过程中有哪些重要的现象的发现促进其成熟？

1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常数，从而得出黑体辐射能量分布公式，成功地解释了黑体辐射现象。

1905年，爱因斯坦引进光量子(光子)的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系，成功地解释了光电效应。其后，他又提出固体的振动能量也是量子化的，从而解释了低温下固体比热问题。

1913年，玻尔在卢瑟福a散射实验提出的有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论，原子中的电子只能在分立的轨道上运动，原子具有确定的能量，它所处的这种状态叫“定态”，而且原子只有从一个定态到另一个定态，才能吸收或辐射能量。

1925年，海森堡和玻恩、约尔丹一起建立起矩阵力学；1926年，薛定谔基于量子性是微观体系波动性的反映这一认识，找到了微观体系的运动方程；狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变换理论，给出量子力学简洁、完善的数学表达形式，海森堡还提出了测不准原理。

1926年，薛定谔发展了另一种形式的量子力学—波动力学。1925年10月，薛定谔得到了一份德布罗意的关于物质波的博士论文，从中受到启发。将电子的运动看作是波动的结果，其运动的方程应该是波动方程，方程决定着电子的波动属性。1926年薛定谔连续发表了4片关于量子力学的论文，标志着波动力学的建立。

1926年，玻恩把薛定谔的波动方程用于量子力学的散射过程，从而提出了波函数的统计解释，量子力学才真正从一大堆的假设中找到了科学道理。量子力学到此基本的框架已经建立。

量子力学与普通力学的相似和差异在哪里？

经典力学是在宏观和低速领域物理经验的基础上建立起来的物理概念和理论体系，其基础是牛顿力学（宏观物体运动规律）,麦克斯韦电磁学（场的运动规律）以及热力学与统计物理学（物质的热运动规律）。

量子力学是关于微观粒子运动的一门科学，其核心内容是描述微观粒子的波粒二象性——微观粒子的运动规律类似于波的运动；而微观粒子在被一些实验手段测量时又体现经典粒子的性质，如，具有动量、质量、电荷——这看似矛盾的性质被统一于物质波的概念中。

区别：经典物理是几乎独立地处理粒子的运动以及粒子群或场的波动，但量子力学却必须统一处理粒子和波动。经典物理认为粒子与波动是两个层次的东西，根本不是一回事儿；而量子力学却认为两者是密不可分的一个整体，此即著名的“波粒二象性”。典力学里物体的能量是连续的，量子力学中物体的能量是不连续的。

联系：两者互为极限情况。

普朗克、爱因斯坦、康普顿的三种量子说的区别和关系是什么？

普朗克量子概念实际上是一种假说，自己并不确切，而且认为只是在发射时候；爱因斯坦光与电子的量子假说相对比较量化，而且强调在运动过程中的状态是量子化的；康普顿的量子概念是动量守恒图像的量子说，更加接近最终的量子概念。

普朗克常数是怎么得到的？

普朗克得出他的黑体辐射公式，并根据黑体辐射的数据计算出常数h 值：h =6.65×10-34焦耳·秒

3、晶体结构按照晶系分为哪些结构？

答：按原胞分：七大晶系：立方晶系、六方晶系、四方晶系、三方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系。

按晶体空间格子分：14中布拉维格子：简立方，面心立方，体心立方；六角；简单四角，体心四角；三角；简单正交，面心正交，体心正交，底心正交；简单单斜，底心单斜；简单三斜。

4、晶体的宏观对称元素只有8种，为什么？

答：首先，因为不可能使五边形相互连接的阵列不留空隙地充满整个空间，所以也就不存在5重轴和5对称元素；其次，1=i ，2=m ，3=3+i ，6=3+m ，因此只有8种对称元素：1，2，3，4，6，i ，m ，4

晶体中原子具有三维的周期性，但晶体也具有宏观对称性，它们之间相互关系如何处理？

答：晶体的宏观对称性是在晶体原子的周期性排列基础上产生的，同时晶体原子的周期性排列又使晶体的宏观对称性受到严格的限制，使宏观的晶体对称群只有32 种，称为32种点群，决定晶体的32 种宏观对称类型。

7大晶系、14布拉维格子以及230空间群之间是什么关系？

7大晶系对应7种简单点阵，在此基础上又给出7种新的点阵，构成14个布拉维格子，既能反映平移对称性又能反映所属晶系对称性特征，而230个空间群是基于32个基本的点群，再加上3类可能的于平移有关的对称操作得出的晶体结构类型，它包括所有的晶体结构。 晶体晶面指数的含义是什么？

在晶格中，通过任意三个不在同一直线上的格点作一平面，称为晶面，描写晶面方位的一组数称为晶面指数。

5、晶面指数能反映什么信息？

能反映出晶格方位，包括晶面的法线方向(法线方向与三个坐标轴夹角)，晶面在三个坐标轴上的截距。

晶格结构确定后能进行哪些晶体信息分析？

配位数，密堆积，致密度，键长、键角和晶胞体积分析。

具体地，用晶体结构研究材料性质，包括：分析结构特征；理论密度计算；几何构型分析；扩散离子迁移通道分析研究；X 射线衍射分析；能带结构。

如何求一个晶体结构的理论密度？

由晶胞结构，算出晶胞的体积以及一个晶胞内的原子个数，由一个晶胞内的原子个数以及种类可以算出质量，再除以晶胞的体积。 118),(/33-?=KT h e C h T ννπνρ

6、为什么要研究倒空间？

倒空间与正空间是对晶体周期性结构的不同表示方法，实际上是完全等同的，具有跟正空间（晶体结构）完全相同的对称性；倒空间反映的不是是晶体点阵上的原子图形，而是特殊方向或晶面的位置的信息，为我们分析晶体特殊方向或者特殊晶面提供一种对应的分析方法；倒空间最强调的概念的方向性特征。

倒格子与晶格点阵是什么关系？

数学上定义为相互倒易基矢的关系；物理上具有Fourier 变换的形式关系；倒格子矢量的方向和大小对应晶面法线方向和晶面间距的倒数。

数学关系：

倒空间的阵点（坐标）=晶面（指数），与原点连接的方向（基矢量）=晶面法线，与原点距离=2π/晶面间距，倒格子描述了很多与晶体方向性相关的东西，保留了空间的对称性。 物理关系：同一物理量在正点阵中的表述和在倒易点阵中的表述中服从傅立叶变换关系。

7、如何从布里渊区边界定义出发，并且还按照布拉格衍射公式来分析，得出入射波矢量和反射波矢量满足晶体衍射的条件？

第一布里渊区的取法和W-S 原胞的取法相同，他是倒易点阵的原胞。

从布拉格公式出发，倒空间是如何被Ewald 引入的?

3

4a V 3

将布拉格公式变形，得到，由于入射光线的λ已知，反射球半径（1/λ）也能求出。反射球（EWALD球）：圆心O在入射方向上，以1/λ为半径，过倒易原点O’的球。根据衍射矢量方程，衍射方向就是由干涉球圆心指向落在干涉球上的倒易点。

8、晶体结构与射线衍射谱的峰之间有什么对应规律？

晶体结构的对称性与衍射谱的数量相关,对称性越高，谱线越少；

晶体结构常数与衍射峰的衍射角度相关，晶格常数变大，衍射角度变小；

峰强弱甚至数量与原子类型相关，这是原子相互之间相干作用引起的。

X射线衍射线的位置决定于晶胞的形状和大小，也即决定于各晶面的面间距；

X射线衍射线的相对强度则决定于晶胞内原子的种类、数目及排列方式；

X射线衍射谱能做哪些材料结构分析？

合成材料后的成份确定，定性分析材料结构；

结构的组织结构情况（宏观尺寸和织构）；

结构中缺陷的情况；

定量了解物相的比例（定量分析）；

新的未知材料的结构确定（较困难，必须先猜好结构）；

9、化学键是用来描述什么的，化学键的差别能够体现出晶体哪方面的主要特征？

化学键是指分子内或晶体内相邻两个或多个原子（或离子）间强烈的相互作用力的统称。主要特征：晶体结构特征，包括方向性、饱和性、电子结构以及在力学，热学，电学，光学，电化学等方面具有的独特特征。

惰性原子之间的范德华键、离子键、共价键、金属键、氢键之间差别在哪里？

范德华键：相互作用势可以用标准的（L-J）原子对势描述；结合能非常小，决定了晶体的低熔点。

离子键：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。晶格能与阴阳离子的半径成反比，与离子电荷的乘积成正比，离子所带电荷越高，离子半径约小，则离子键越强，熔沸点越高。

共价键：作用力很强，有饱和性与方向性的特点；存在杂化轨道，且不同的杂化轨道，其空间取向不同。

金属键：主要在金属中存在。是自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成；金属键没有固定的方向，因而是非极性键；金属键的强弱与金属离子半径成逆相关，与金属内部自由电子密度成正相关。

氢键：比范德华力稍强，比共价键和离子键稍弱的相互作用。稳定性弱于共价键和离子键。

10、常见的晶体结构研究方法有哪些，它们各种的特点（优势）是什么？

古老的估算方法定性分析：

键价理论（半径和价态）；

传统的定量计算方法：

离子晶体，可以用库仑相互作用直接计算出来；

近代的原子对势（L-J势）：分子动力学方法，利用计算机模拟研究固溶、晶界和缺陷等结构；

现代的电子结构计算：第一性原理方法可以精确地计算的到电子结构分布状态，晶体的内聚能（结合能），进而讨论相关结构的稳定性和各种性质

电子结构的研究方法最大的特点和优势在哪里？

能够得到电子分布的细节，便于了解复杂情况——量子力学求解得到；

不需要人为经验参数（原子或者离子半径以及结合能等热力学阐述）——第一性原理方法；可以准确了解原子结构的稳定性，而且还能够推测很多性质。

11、晶体的弹性常数与晶体的对称性有什么关系？

在胡克定律成立的条件下，弹性能密度是应变的二次函数，36个弹性常数将减少为21个。如果考虑到晶体的对称性，还可以进一步减少。例如立方晶系只需要3个独立变量即可，对称性最低的三斜晶系则需要21个常数才可描述。

对称性越高，则描述的弹性常数越少。当任意方向都是弹性主方向，则独立的弹性常数仅剩下2个。

晶体的弹性常数与晶体结合的化学键有什么联系？

弹性常量的参数的大小由键合的强度相关。共价键较强的方向性引起了一个较深的势阱，且在最小势能位置处有更尖锐的曲率，因而具有较离子键固体更高的弹性模量。

12、为什么要研究晶格振动？

实际晶体中的原子并不处于静止状态，它们在平衡位置附近作微振动，而且由于晶体内原子间存在着相互作用力，因此各个原子的振动并不是孤立的，而是联系在一起的，整个晶格可看作是一个互相耦合的振动系统，这个系统的运动称为晶格振动。

晶格振动不仅对晶体的比热、热膨胀和热传导等热学性质有重要影响，而且和晶体的电学性质、光学性质和介电性质等也有密切关系。

晶格中的原子振动有什么因素限制？

波长不能太小，否则“工作”不了没有实际意义，频率不能太高——波矢限制在第一布里渊区以内；

波长与频率必须满足一定条件，必须有一定数量和模式的限制，而且频率和波长相互制约——色散关系；

满足周期性得共振条件——波矢必须量子化；

具有一定数量的，所有原子可以协调运动——振动模式；

振动要有量子化——声子，满足统计分布规律，可以继续讨论晶体性质，或者与外界作用；

13、三维声子色散谱如何用一维的曲线描述？

研究倒空间的第一布里渊区，找到高对称点和线段，将此区域的三维能带一维展开。

声子色散谱与材料有什么关系？

声子色散谱能反映晶体中的声子频谱的分布情况；

这个分布与晶体的化学键密切相关，原子重量，键强弱；

异类原子数量影响色散谱中数量。

如何能证实声子存在？

了解色散关系可以分析声子按照频率的分布密度特征。中子（或光子）与晶格的相互作用即中子（或光子）与晶体中声子的相互作用。中子（或光子）受声子的非弹性散射表现为中子吸收或发射声子的过程。

14、声子为什么要用k空间来描述？描述它需要用哪些倒空间参数？

声子可以在k空间进行准确地描述。第一布里渊区的高对称点和线段，k值。

晶体的热容与什么因素有关？

与温度有关。高温热容随温度不变化，低温热容随温度变化，温度越低，热容越低。

15、三维金属晶体中，完全自由的电子在k空间如何来描述？与声子的描述有什么差别？

在k空间中，电子态的分布是均匀的，分布密度只与金属的体积有关（或者说晶胞的总数目）；但其能态密度（随能量变化的密度）并不是均匀分布的，电子能量越高，能态密度就越大。差别：电子是实际粒子（费米子），热力学分布的规律与声子（和光子）不同。电子的轨道能量概念对应声子的频率概念。

金属的自由电子费米气体理论可以解释金属的哪些性质？

电子热容量：常温下可以不必考虑电子热容量的贡献。

Pauli顺磁：对于一般金属，电子的顺磁磁化率近似于温度无关。

接触电势：

导电率、Hall效应、电导和热导。

16、能带禁带产生的原因是什么，大小是由晶体的什么因素决定？

由于周期场的微扰，E(k)函数在布里渊区边界处出现不连续，能量的突变为：

，称为能隙，即禁带宽度，这是周期场作用的结果。

由晶体点阵上的原子实作用势决定。

Bloch波函数的主要含义是什么？

Bloch函数：，一个在周期场中运动的电子波函数为：一个自由电子波函数

与一个具有晶体结构周期性的函数uk(r)的乘积。

行进波因子表明电子可以在整个晶体中运动的，称为共有化电子，它的运动具有类似行

进平面波的形式。

周期函数uk(r)的作用则是对这个波的振幅进行调制，使它从一个原胞到下一个原胞作周期性振荡，但这并不影响态函数具有行进波的特性。

如果电子只有原子内运动（孤立原子情况），电子的能量取分立的能级；若电子只有共有化运动（自由电子情况），电子的能量连续取值（严格讲电子能量应是准连续的）；晶体中的电子既有共有化运动也有原子内运动，因此，电子的能量取值就表现为由能量的允带和禁带相间组成的能带结构。

17、为什么会有不同的能带计算方法？

不同的计算方法有适用的范围，实现分析晶体在金属和绝缘体之间的性质特点。

家具表面装饰思考题33

1、家具表面装饰根据装饰的特点分为哪几种三方法？ 涂饰装饰，贴面装饰和特种装饰 2、家具表面装饰的目的是什么？ 保护作用，形成漆膜，隔绝制品与外界环境的空气，阳光，水分等直接接触，也缓解了外界机械冲击对木材的直接作用，使木制品不致很快损坏，延长了产品的使用寿命。 装饰作用，美化木制品的外观 功能作用，色漆涂层的标志作用，色彩的调节作用以及示温，报警，杀菌等作用 3、固体漆膜的部分一般包括哪三个成分？液体涂料由两部分组成？成膜物质指什么？ 成膜物质，着色材料与辅助材料。固体部分与挥发部分组成。成膜物质是一些涂于物体表面能干结成膜的材料，由油脂，高分子材料（合成树脂），不挥发的活性稀释剂组成 4、按基材填孔程度分类可把涂饰分为哪三类？按基材纹理显现程度分，可把涂饰分为哪三类？ 填孔涂饰（全封闭），显孔涂饰（全开放）和半显孔涂饰（半开放） 透明涂饰，半透明涂饰和不透明涂饰 5、在涂饰工艺中，着色材料指什么？着色材料主要包括哪两大类？根据漆膜透明度和颜色，将涂料（油漆）分为哪三大类？ 着色材料是指能赋予涂料，涂层以及木质基材某种色彩的材料。颜料和涂料。 透明清漆，有色透明清漆和不透明色漆 6、薄木贴面是家具装饰的一种常用方法，薄木按制造方法分哪三类？按厚度分哪三类？ 旋切薄木，偏心旋切薄木，刨切薄木。厚薄木（大于等于0.8mm)，薄木(0.8mm，0.2mm），微薄木（小于0.2） 7、涂饰装饰由哪些工艺过程构成？ 基材处理，基材砂光，填孔，着色，涂饰涂料和漆膜修整。 8、按照不同的雕刻技法，雕刻分为哪几种？压花的方法哪二种？ 线雕，浮雕，透雕和圆雕。平压法和辊压法 9、催干剂是什么、流平剂是什么？ 催干剂也称干料，燥液，燥油等，是一些能使油类以及油性漆涂层干燥速度加快的材料。流平剂是一些能改善湿涂层流平性从而能防止产生缩孔，涂痕，橘皮等流平性不良现象的一些材料。 11、透明清漆是指与不透明涂料的区别？ 透明清漆也称清漆，涂料组成中不含颜料与染料等着色材料，涂于木材表面可形成透明涂膜，显现和保留木材原有花纹与颜色的漆类。 有色透明清漆，清漆中含有染料能形成带有颜色额透明漆膜，可用于涂层着色和面着色涂饰。不透明清漆也称实色漆，指涂料组成中含有颜料，涂于木材表面可形成不透明涂膜，掩盖了基材的花纹与颜色，表明可呈现出白色，黑色以及各种色彩与闪光幻彩等各种效果，用于不透明色彩家具的涂饰。 12、漆膜附着性指什么、漆膜耐磨性指什么？ 附着性也称附着力，是指漆膜与被涂基材表面之间（也包括涂层与涂层之间）通过物理与化学作用相互牢固黏结在一起的能力。 耐磨性漆膜在一定的摩擦力作用下，呈颗粒状脱落的难易程度即为漆膜的耐磨性。 13、常用涂料的代码有哪些？ 硝基漆NC，聚氨酯漆PU，不饱和聚酯漆PE，酸固化氨基漆AC，光敏漆UV， 14、静电喷涂、高压喷涂、空气喷涂的方法？ 空气喷涂利用压缩空气和喷枪将涂料雾化均匀地喷涂到制品表面上，形成连续完整涂膜的涂

固体物理学概念和习题答案

《固体物理学》概念和习题 固体物理基本概念和思考题： 1.给出原胞的定义。 答：最小平行单元。 2.给出维格纳-赛茨原胞的定义。 答：以一个格点为原点，作原点与其它格点连接的中垂面(或中垂线)，由这些中垂面(或中垂线)所围成的最小体积(或面积)即是维格纳-赛茨原胞。 3.二维布喇菲点阵类型和三维布喇菲点阵类型。 4. 请描述七大晶系的基本对称性。 5. 请给出密勒指数的定义。 6. 典型的晶体结构（简单或复式格子，原胞，基矢，基元坐标）。 7. 给出三维、二维晶格倒易点阵的定义。 8. 请给出晶体衍射的布喇格定律。 9. 给出布里渊区的定义。 10. 晶体的解理面是面指数低的晶面还是指数高的晶面？为什么？ 11. 写出晶体衍射的结构因子。 12. 请描述离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体的结合力形式。 13. 写出分子晶体的雷纳德-琼斯势表达式，并简述各项的来源。 14. 请写出晶格振动的波恩-卡曼边界条件。 15. 请给出晶体弹性波中光学支、声学支的数目与晶体原胞中基元原子数目之间的关系以及光学支、声学支各自的振动特点。（晶体含N个原胞，每个原胞含p个原子，问该晶体晶格振动谱中有多少个光学支、多少个声学支振动模式？）

16. 给出声子的定义。 17. 请描述金属、绝缘体热容随温度的变化特点。 18. 在晶体热容的计算中，爱因斯坦和德拜分别做了哪些基本假设。 19. 简述晶体热膨胀的原因。 20. 请描述晶体中声子碰撞的正规过程和倒逆过程。 21. 分别写出晶体中声子和电子分别服从哪种统计分布（给出具体表达式）？ 22. 请给出费米面、费米能量、费米波矢、费米温度、费米速度的定义。 23. 写出金属的电导率公式。 24. 给出魏德曼-夫兰兹定律。 25. 简述能隙的起因。 26. 请简述晶体周期势场中描述电子运动的布洛赫定律。 27. 请给出在一级近似下，布里渊区边界能隙的大小与相应周期势场的傅立叶分量之间的关系。 28. 给出空穴概念。 29. 请写出描述晶体中电子和空穴运动的朗之万（Langevin）方程。 30. 描述金属、半导体、绝缘体电阻随温度的变化趋势。 31. 解释直接能隙和间接能隙晶体。 32. 请说明本征半导体与掺杂半导体的区别。 33. 请解释晶体中电子的有效质量的物理意义。 34. 给出半导体的电导率。 35. 说明半导体的霍尔效应与那些量有关。 36. 请解释德哈斯-范阿尔芬效应。

金属材料与热处理教案

绪论 引入: 材料金属材料 机械行业本课程得重要性 主要内容：金属材料得基本知识(晶格结构及变性） 金属得性能(力学及工艺性能） 金属学基础知识（铁碳相图、组织） 热处理(退火、正火、淬火、回火) 学习方法：三个主线 重要概念 ①掌握 基本理论 ②成分 组织性能用途热处理 ③理论联系实际 引入：内部结构决定金属性能 内部结构？ 第一章:金属得结构与结晶 §1-１金属得晶体结构 ★学习目得:了解金属得晶体结构 ★重点：有关金属结构得基本概念:晶面、晶向、晶体、晶格、单晶

体、晶体,金属晶格得三种常见类型. ★难点：金属得晶体缺陷及其对金属性能得影响. 一、晶体与非晶体 1、晶体:原子在空间呈规则排列得固体物质称为“晶体"。（晶体内得原子之所以在空间就是规则排列，主要就是由于各原子之间得相互吸引力与排斥力相平衡得结晶。） 规则几何形状 性能特点: 熔点一定 各向异性 2、非晶体：非晶体得原子则就是无规则、无次序得堆积在一起得(如普通玻璃、松香、树脂等）。 二、金属晶格得类型 1、晶格与晶胞 晶格：把点阵中得结点假象用一序列平行直线连接起来构成空间格子称为晶格. 晶胞:构成晶格得最基本单元 2、晶面与晶向 晶面：点阵中得结点所构成得平面。 晶向：点阵中得结点所组成得直线 由于晶体中原子排列得规律性，可以用晶胞来描述其排列特征。(阵点(结点）:把原子（离子或分子）抽象为规则排列于空间得几何点,称为阵点或结点。点阵：阵点(或结点）在空间得排列方式称

晶体。) 晶胞晶面晶向 3、金属晶格得类型就是指金属中原子排列得规律。 7个晶系 1４种类型 最常见:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格 (1)、体心立方晶格:(体心立方晶格得晶胞就是由八个原子构成得立方体,并且在立方体得体中心还有一个原子）。 属于这种晶格得金属有：铬Cr、钒Ｖ、钨Ｗ、钼Ｍｏ、及α—铁α-Fe 所含原子数 1/8×8+1=2（个) (2）、面心立方晶格：面心立方晶格得晶胞也就是由八个原子构成得立方体,但在立方体得每个面上还各有一个原子。 属于这种晶格得金属有：Al、Cu、Ｎi、Pb(γ-Fｅ）等 所含原子数1／８×8+6×1/２=4（个） （3）、密排六方晶格：由1２个原子构成得简单六方晶体，且在上下两个六方面心还各有一个原子，而且简单六方体中心还有3个原子。 属于这种晶格得金属有铍（Be）、Ｍg、Zｎ、镉(Ｃd)等。 所含原子数 1/6×6×2+1／2×2+3=6(个） 三、单晶体与多晶体 金属就是由很多大小、外形与晶格排列方向均不相同得小晶体组成得,

材料工程基础学习思考题

材料工程基础学习思考题（第二部分固态相变基础） 1、铸造的分类及特点？ 2、焊接的分类及特点？ 3、锻造的分类及特点？ 4、粉末冶金的分类及特点？ 5、材料表明工程领域常见的表面处理方法及特点？ 6、复合材料的分类及特点？ 7、材料热加工过程中可能发生的相变问题及相变与热加工方法之间的关系及控制问题？ 基本概念： 奥氏体；马氏体；铁素体；珠光体；组织遗传；相遗传；起始晶粒度；本质晶粒度；实际晶粒度；珠光体团；相间析出；正方度；异常正方度；Ms,As,Md,Ad的含义；机械诱发马氏体相变；奥氏体稳定化；反稳定化；奥氏体热稳定化；奥氏体机械稳定化；热弹性马氏体；形状记忆效应；相变冷作硬化；淬透性；淬硬性；基元；魏氏组织；孕育期；淬火临界冷却速度；临界冷却速度；二次淬火；二次硬化；抗回火稳定性；红硬性；回火脆性；碳化物的原位形核；碳化物的独立形核；奥氏体的等温冷却转变；奥氏体的连续冷却转变；材料的冷脆转变温度；第一类回火脆性；第二类回火脆性。 二、论述说明题 1、以珠光体为原始组织的共析钢为例，说明奥氏体等温转变的过程如何？画图说明（图1-12） 2、画图说明加热速度对珠光体为原始组织的共析钢的奥氏体等温的影响如何？（图1-16）要求说明加热速度对转变机理的影响。 3、连续加热时，奥氏体形成有何特点？ 4、为什么非平衡组织不宜直接加热淬火？ 5、如何描述奥氏体晶粒度？各种晶粒度有何含义？ 6、定性说明为什么第二相颗粒能阻碍奥氏体晶粒长大？ 7、画图说明片状珠光体的长大过程？画图说明粒状珠光体的产生过程？ 8、何为相间析出？相间析出产生的条件是什么？画图说明相间析出的基本过程？ 9、比较珠光体转变和马氏体转变的特点有哪些不同？ 10、马氏体转变有哪些特点？ 11、画图说明T0,As,Ms，Md，Ad之间的关系并说明其含义是什么？（图3-19） 12、影响Ms点的主要因素有哪些？ 13、何为爆发式马氏体转变？其转变特点有哪些？ 14、影响马氏体形态及亚结构的主要因素有哪些？（要求说明是如何影响的） 15、何为奥氏体的稳定化？画图说明奥氏体热稳定化现象如何？（图3-92） 16、贝氏体转变的基本过程是什么？这种转变有何特点？ 17、比较贝氏体、马氏体的亚结构有何差别？ 18、大森等人将贝氏体分为哪几类？其主要依据是什么？（或者说其区分条件是什么）要求画图说明。 19、贝氏体的铁素体是如何长大的？有何特点？ 20、关于贝氏体转变在理论上有何争论？ 21、说明奥氏体的等温转变图是如何建立起来的？（或者说是如何实验绘制出来的）

课后思考题答案1

第一章 1、试解释用1kg干空气作为湿空气参数度量单位基础的原因？ 答：因为大气（湿空气）是由干空气和一定量的水蒸气混合而成的。干空气的成分是氮、氧、氩、及其他微量气体，多数成分比较稳定，少数随季节变化有所波动，但从总体上可将干空气作为一个稳定的混合物来看待。为了便于热工计算，选一个稳定的参数作为基础，方便计算。（湿空气=干空气+水蒸气，干空气不发生变化，水蒸气是会发生变化的。因此，干空气作为基准是不能发生变化的） 2、如何用含湿量和相对湿度来表征湿空气的干、湿程度？ 答：含湿量表示空气的干湿方法：取空气中的水蒸气密度与干空气密度之比作为湿空气含有水蒸气的指标，换言之，取对应于1Kg干空气所含有水蒸汽量。（表示空气中水蒸气的含量） 相对湿度表示空气干湿的方法：湿空气的水蒸汽压力与同温度下饱和湿空气的水蒸汽压力之比。（表示空气接近饱和的程度）

3、某管道表面温度等于周围空气的露点温度，试问该表面是否结露？ 答：该表面不会结霜。因为判定是否结霜取决于是否在露点温度以下，当空气温度大于或等于露点温度时是不会结霜的。 4、有人认为：“空气中水的温度就是空气湿球温度”，对否？ 答：错，空气湿球温度是空气与水接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，而空气中水的温度就是水蒸气温度（空气的干球温度），所以是错的。 8、写出水温为t w时水的汽化潜热计算式。 解：汽化潜热的计算式为：r t=r0+1.84t w-4.19t w=2500-2.35t w 10、为什么喷入100摄氏度的热蒸汽，如果不产生凝结水，则空气温度不会明显升高？ 答：这种情况叫等温增焓加湿，当蒸汽温度为100摄氏度时，热湿比等于一个常数ε=2684，该过程近似于等温线变化，所以空气温度不会明显升高。

固体物理习题解答

《固体物理学》习题解答 ( 仅供参考) 参加编辑学生 柯宏伟（第一章），李琴（第二章），王雯（第三章），陈志心（第四章），朱燕（第五章），肖骁（第六章），秦丽丽（第七章） 指导教师 黄新堂 华中师范大学物理科学与技术学院2003级

2006年6月 第一章 晶体结构 1. 氯化钠与金刚石型结构是复式格子还是布拉维格子，各自的基元为何？写出 这两种结构的原胞与晶胞基矢，设晶格常数为a 。 解： 氯化钠与金刚石型结构都是复式格子。氯化钠的基元为一个Na +和一个Cl － 组成的正负离子对。金刚石的基元是一个面心立方上的Ｃ原子和一个体对角线上的Ｃ原子组成的Ｃ原子对。 由于NaCl 和金刚石都由面心立方结构套构而成，所以，其元胞基矢都为： 12 3()2()2()2a a a ? =+?? ?=+?? ?=+?? a j k a k i a i j 相应的晶胞基矢都为： ,,.a a a =?? =??=? a i b j c k 2. 六角密集结构可取四个原胞基矢 123,,a a a 与4a ,如图所示。试写出13O A A '、1331A A B B 、2255A B B A 、123456A A A A A A 这四个晶面所属晶面族的 晶面指数()h k l m 。 解： (1)．对于13O A A '面，其在四个原胞基矢 上的截矩分别为：１，１，1 2 -，１。所以， 其晶面指数为()1121。

(2)．对于1331A A B B 面，其在四个原胞基矢上的截矩分别为：１，１，1 2-，∞。 所以，其晶面指数为()1120。 (3)．对于2255A B B A 面，其在四个原胞基矢上的截矩分别为：１，1-，∞，∞。所以，其晶面指数为()1100。 (4)．对于123456A A A A A A 面，其在四个原胞基矢上的截矩分别为：∞，∞，∞，１。所以，其晶面指数为()0001。 3. 如将等体积的硬球堆成下列结构，求证球体可能占据的最大体积与总体积的 比为： 简立方： 6 π ；六角密集：6；金刚石： 。 证明： 由于晶格常数为a ，所以： (1)．构成简立方时，最大球半径为2 m a R = ，每个原胞中占有一个原子， 3 34326m a V a π π??∴== ??? 36 m V a π∴ = (2)．构成体心立方时，体对角线等于４倍的最大球半径，即：4m R ，每个晶胞中占有两个原子， 3 3 422348m V a π??∴=?= ? ??? 32m V a ∴ = (3)．构成面心立方时，面对角线等于４倍的最大球半径，即：4m R ，每个晶胞占有４个原子， 3 3 444346 m V a a π??∴=?= ? ???

金属材料与热处理课后习题答案

第1章金属的结构与结晶 一、填空： 1、原子呈无序堆积状态的物体叫，原子呈有序、有规则排列的物体称为。一般固态金属都属于。 2、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为。通过两个或两个以上原子中心的直线，可代表晶格空间排列的的直线，称为。 3、常见的金属晶格类型有、和三种。铬属于晶格，铜属于晶格，锌属于晶格。 4、金属晶体结构的缺陷主要有、、、、、和 等。晶体缺陷的存在都会造成，使增大，从而使金属的提高。 5、金属的结晶是指由原子排列的转变为原子排列的过程。 6、纯金属的冷却曲线是用法测定的。冷却曲线的纵坐标表示，横坐标表示。 7、与之差称为过冷度。过冷度的大小与有关， 越快，金属的实际结晶温度越，过冷度也就越大。 8、金属的结晶过程是由和两个基本过程组成的。 9、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的及。 10、金属在下，随温度的改变，由转变为的现象称为

同素异构转变。 二、判断： 1、金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。（） 2、非晶体具有各向同性的特点。（） 3、体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平面的中心。（） 4、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。（） 5、金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。（） 6、一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。（） 7、多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。（） 8、单晶体具有各向异性的特点。（） 9、在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。（） 10、同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。（） 11、金属发生同素异构转变时要放出热量，转变是在恒温下进行的。（） 三、选择 1、α—Fe是具有（）晶格的铁。 A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 2、纯铁在1450℃时为（）晶格，在1000℃时为（）晶格，在600℃时为 （）晶格。A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 3、纯铁在700℃时称为（），在1000℃时称为（），在1500℃时称为（）。

材料工程基础思考题

主要的高分子材料的合成类型和方法；高分子单体、单元结构的概念以及与高分子组成和结构性质的关系；聚合物的反应掌握高分子链结构的长、柔和复杂的特点；掌握高分子分子量与分子量分布的表征，理解高分子聚集态结构的多样性、复杂性与多缺陷特点，掌握相变与转变温度的物理意义以及对加工性质和力学性质的影响；理解高聚物高弹性的特点 1.为什么说柔顺性是高分子独有的性质？ 答：因为柔顺性是高分子链通过内旋转作用改变其构象的性能，分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因，因此只有在高分子内部，具有一定的内旋转自由度，出现分子链的内部旋转，才会表现出柔顺性。 2.高分子的分子量相对于小分子和无机物有何特点，主要的表示和描述方法有 哪些？ 高聚物分子量有两个特点：一是分子量大，二是分子量的多散性。 首先，从相对分子质量来看——小分子和无机化合物的相对分子质量只有几十到几百； 高聚物的相对分子质量相对高得多 其次，高聚物的晶态结构比小分子物质的晶态有序程度差得多，高聚物的非晶态结构比小分子物质液态的有序程度高。 综上，高分子的分子量可以用聚合物的多分散性、平均分子量、多分散系数来表示。 3.高分子的聚集体包括哪些内容，为什么聚合物不易形成100%的结晶以及宏观 单晶？另外试述高分子的聚集体有哪些特点，以及成型加工条件、性能的关系？ 4.如何理解高分子材料拉伸的应力-应变的时温等效性和蠕变特性？ 时温等效原理;时间温度等效原理;时间温度对应原理;time temperature correspondence 分子式：CAS号：性质：又称时间温度对应原理。观察高分子材料的某种力学响应（如力学松弛），既可在较低温度下通过足够长的观察时间来实现，也可在较高温度下短时间内观察来实现，简单地说，升高温度与延长观察时间具有相同的效果。 高分子材料蠕变指的是高分子材料在外界恒定应力作用下，由于材料内部分子的位移产生的应变（即外观形变）随着时间而变大。当应力去掉后，由于高分子材料有弹性记忆回复能力，形变可以部分回复。 5.高分子材料组成和结构的基本特征、高分子链的组成和结构、高分子链的聚 集态结构。 ①高分子材料组成和结构的基本特征是： 1、平均分子量大和存在分子量分布 2、具有多种形态 3、组成与结构的多层次性 ②高分子链的组成和结构主要指组成高分子链的结构单元的化学组成、键接方式、空间构 型和高分子链的形态等。 A、高分子链中的原子类型 根据主链上原子类型，高分子链可分为：碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子、梯形和螺旋形高分子。 B、结构单元的键接方式 共有三种可能的键接方式：头头接、尾尾接、头尾接。其造成的原子排列方式为：无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共聚。

高分子材料第二版黄丽思考题答案

1、LDPE、LLDPE、HDPE的分子结构和物理机械性能有何不同？P24表2-1 高密度聚乙烯（HDPE），又称低压聚乙烯，因为在低压下生产，含有较多长键，因此密度高。低密度聚乙烯（LDPE)，用高压法（147.17—196.2MPa）生产，支链较多，强度低。线性低密度聚乙烯（LLDPE）是通过在聚乙烯的主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的。 热导率，HDPE(高)>LLDPE （线）>LDPE（低）； 线膨胀系数，LDPE>LLDPE >HDPE 2、聚丙烯有三种不同的立构体。试分析一下哪种结构能结晶，为什么？ 聚丙烯存在等规、间规、无规三种立体结构。P40 聚合物结晶的必要条件是分子结构的对称性和规整性，这也是影响其结晶能力、结晶速度的主要结构因素。分子链的对称性越高，规整性越好，越容易规则排列形成高度有序的晶格。等规聚丙烯的结构规整性好，具有高度的结晶性；无规聚丙烯为无定形材料，结构的对称性和规整性差，因此不结晶；间规聚丙烯的结构对称性和规整性介于两者之间，结晶能力较差。 3、热固性酚醛树脂与热塑性酚醛树脂的合成条件及分子结构有何不同，热固性酚醛树脂的固化历程如何？ （1）热塑性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比<1

（0.8~0.86），酸催化（pH<7）；分子结构：线型结构； 热固性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比>1（1.1~1.5），碱催化（pH=8~11）；分子结构：体型结构。 （2）热固性酚醛树脂是体型缩聚控制在一定反应程度的产物。因此，在合适的条件下可使体型缩聚继续进行，固化成体型缩聚物。 固化机理P67-68 热固性酚醛树脂是多元酚醇的缩聚物。 (因为加成反应结果：单元酚醇与多元酚醇的混合物) 酚醇之间的反应与温度有关，以170℃为分界线。 低于170℃主要是分子链的增长，主要发生两类反应。 a ．酚核上的羟甲基与其他酚核上的邻、对位的—H 发生反应，生成亚甲基键： b ．两个酚核上的羟甲基相互反应，生成二苄基醚 苄基醚不稳定，能否形成与体系的酸碱性有很大关系 OH CH 2 OH OH CH 2OH CH 2OH HO HOH 2C CH 2 CH 2OH OH H 2 O OH CH 2 OH OH CH 2OH CH 2OH OH CH 2OCH 2 OH CH 2OH H 2O

固体物理重要思考题

《固体物理》习题 1、体心立方点阵与面心立方点阵互为正点阵与倒易点阵，试证明之。 2、在立方晶胞中，画出（122）、（112）晶面及[122]、[122]晶向。 3、正四面体的对称性比立方体低，试从立方体中找出正四面体的对称操作。 4、如将等体积的硬球堆成下列结构，求证球可能占据的最大体积与总体积之比为 简立方：体心立方： 面心立方：六角密积： 金刚石： 5、在六角晶系中，点阵平面常用四个指数（hkil）来表示，它们代表一个点阵平面在晶轴a1、a2、a3和c上的截距分别为a1/h，a2/k，a3/I和c/l，试证明 h+k+I=0 6、对于简单立方晶格，证明密勒指数为（h, k, l）的晶面系，面间距d满足： d2=a2/(h2+k2+l2) 其中a为立方边长 7、证明：倒格子原胞的体积为（2π）3/v c，其中v c为正格子原胞的体积。 8、写出体心立方和面心立方晶格结构的金属中，最近邻和次近邻的原子数。若立方边长为a，写出最近邻和次近邻的原子间距。 9、试证六方密排密堆积结构中 10、晶体的主要结合类型有哪些？它们的基本特征如何？ 11、晶体的互作用势能U（r）和互作用力f（r）各具有哪些特点？由U（r）我们可以了解晶体的哪些物理性能？ 12、为什么晶体的稳定结合除需要吸引力外还需要排斥力？排斥力的来源是什么？ 13、在离子晶体中，一对异号离子除对库仑能有贡献外，对排斥能有无贡献？为什么？

14、简单说明共价健的饱和性、方向性及sp3轨道杂化概念。 15、什么是范德瓦尔斯力？它有哪些特点？ 16、讨论使离子电荷加倍所引起的对NaCl晶格常数及结合能的影响。（排斥势看作不变） 17、经过sp3杂化后形成的共价键，其方向沿立方体的四条对角线，求共价键之间的夹角。 18、试将格波的性质与连续介质中的弹性波作一比较。 19、玻恩-卡门条件的物理图象是什么？由此对晶体振动可以得出哪些结论？ 20、试以双原子链的色散关系比较声学波和光学波的异同。 21、何谓声子？声子与格波有什么关系？试将声子的性质与光子作一比较。 22、为什么爱因斯坦和德拜比势理论在高温下都能给出与经典理论相同的结果，而在低温下则与经典结果不同？ 23、德拜比热理论对爱因斯坦理论有何重要发展？为什么能改善爱因斯坦理论的不足？ 24、当晶体发生热膨胀时，格波频率是否发生变化？若变化是增大还是减小？ 25、考虑一个全同原子组成的平面方格子，用u1, m记第l行，第m列的原子垂直于格平面的位移，每个原子质量为m，最近邻原子的力常数为c。 （a）证明运动方程为： （b）设解的形式为 这里a是最近邻原子的间距，证明运动方程是可以满足的，如果 这就是问题的色散关系。 （c）证明独立解存在的k空间区域是一个边长为的正方形，这就是平方格子的第1布里渊区。构出k=k x，而k y=0时，和k x=k y时的ω-k图。

材料工程基础及参考答案

材料工程基础及参考答案 材料工程基础习题 1、从粉碎过程来看，制粉方法可归纳为三大类：机械制粉、（物理制粉）和（化学制粉） 2衡量合金铸造性能的主要指标有流动性和。 3．高炉原料主要有（） A铁矿石、脉石、焦碳;B铁矿石、熔剂、燃料;C碳质还原剂、燃料、脉石;D铁矿石、还原剂、熔剂 4．炼钢的基本任务（） A脱碳、脱氧、脱硫，氧化生铁;B使生铁中C、Si、Mn、P、S 等元素合乎标准要求；C氧化生铁中C、Si、Mn等元素；D去除生铁中的杂质元素 5．铝土矿的浸出是拜耳法生产氧化铝的关键工序之一，浸出所用的循环母液中的主要成分为NaOH、NaAlO2、Na2CO3等，其中起主要作用的是（） ANaOH；BNaAlO2；CNa2CO3；DNaAlO2和NaOH 7．下列哪种材料不适合挤压加工（） A铝及铝合金；B铜及铜合金；C中碳钢；D高合金纲 8．保证冲压件质量的最重要因素是（A） A模具质量；B成形工序；C分离工序；D成形设备 9．下列热处理工艺中，哪种处理工艺常用来改善金属材料的切削加工性（）A退火处理；B正火处理；C淬火处理；D时效处理

10．要使某种金属材料获得高弹性、高屈服强度的力学性能，可以采用的热处理工艺为（） A退火处理;B淬火+中温回火；C淬火+低温回火；D淬火+高温回火 11．表面淬火用钢的含碳量范围一般为（） A0.1—0.2%;B0.2—0.3%;C0.3—0.4%;D0.4—0.5% 12．汽车齿轮表面受严重磨损并受较大的交变冲击载荷而破坏，为了提高其使用寿命，必须提高其表面硬度、耐磨性及疲劳强度，同时齿轮心部要保持良好的韧性及塑性，可以采用的技术方案为（） A低碳钢表面渗碳+淬火+高温回火；B低碳钢表面渗碳+淬火+ 低温回火C低碳钢表面渗氮+淬火+高温回火；D低碳钢表面渗氮+淬火+低温回火 13．为了防止飞机、车辆、冷冻设施等的观察窗在寒冷气候条件下表面不结冰，可以对玻璃表面进行（）处理 A化学抛光；B涂层导电薄膜；C涂层憎水涂层；D涂层光学薄膜 14．（）两种元素具有较强的脱氧能力，一般认为在钢中是有益的元素。 A、ＭｎP; B、SｉS; C、ＭｎSｉ; D、PS 15．低温回火的温度范围是（） A．350℃~500℃B．150℃~250℃C．500℃~650℃

室内装饰材料考试复习题及答案

室内装饰材料（—）复习题及答案 第一章 一、填空： 1、材料的物理性能包括（密度）、（热学）、（声学）、（光学）等方面。 2、室内装饰材料选用应从(环保性)、（适用性）、（施工性）、（经济性）四个方面加以考虑。 3、材料的抗耐性能主要有：(耐水性)、(耐高温性)及(耐久性)。 二、名词解释： 密度：是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 强度：材料抵抗外力的能力。 吸水性：是指材料直接与水相接触而吸收液态水的能力。 弹性：材料在外力作用下产生变形，去掉外力它可以恢复原来的形状。材料的这种性质称作弹性。 硬度：材料的硬度是指它抵抗较硬物质压入程度的能力。通过硬度可以在一定程度上表明材料耐磨性和加工难易程度。 吸湿性：指材料从空气中吸收水蒸气的能力。 三、简答： 1、家具及室内装饰材料选用原则有那些？ 材料应符合环保要求； 材料性能应满足使用要求（实用性）； 材料应便于施工和加工（加工及施工性）； 材料应物美价廉（经济性）。 2、什么是家具及室内装饰材料？ 是指家具制造及建筑物的室内空间装饰装修中所使用各种材料的总称。3、家居材料在室内装饰中的作用和地位主要有那些？ 材料是满足性能要求的主要保障； 材料是实现设计意图的主要手段； 材料是决定施工（加工）方法的基础； 材料是满足性能、控制成本的决定因素。

4、材料抗耐性能主要有那些？ 包括耐水性、耐高温性、耐久性等。 第二章 一、填空： 1、纤维板按密度不同分为：(硬质纤维板)、(中密度纤维板)及(软质（低密 度）纤维板)。 2、人造板板常见的幅面规格为(1220×2440)㎜。 3、木质地板的品种主要有(实木地板)、(实木复合地板)、(浸渍纸层压木质地 板（强化木地板）)及（软木地板）等。 4、胶合板在室内装饰中常用于( 隔墙罩面)、(顶棚及内墙装饰)、（门窗装修）等。 5、锯材按木材纹理方向可分为 (径切板)和(弦切板)。 6、国家标准规定各类实木地板块出厂交货时的含水率为(8%-13%)。 7、胶合板在家具制造中常用作（背板）、（底板）、（制造覆面板）等。 8、按覆面材料不同，装饰人造板品种有(装饰单板贴面人造板 )、(浸渍胶膜纸饰面人造板)、（宝丽板）等。 9、细木工板具有(表面平整)、(幅面尺寸大)、（尺寸稳定性好）等特点。 10、细木工板除主要用作板式家具零部件外，还可作(桌面)、(柜门)、（凳面）等。 11、薄木按厚度分为(单板)、(薄木)、（微薄木）三类。 12、用于家具及室内装饰的木质材料主要有：(锯材)、(薄木)、(集成材)、（人造板）、（其它木制品）等。 二、名词解释： 薄木：所谓薄木是指用刨切、旋切和锯切方法加工成的用于表面装饰的薄板。又称装饰单板，俗名“木皮”，在胶合板工业中称为单板。 硬质纤维板：密度大于0.8-1.0g/cm3的纤维板。又称高密度纤维板。 锯材：锯材是指原木经过制材加工得到的产品，即采用一定机械设备将原木加工成各种用途的板材或方材，也称成材。

《金属材料与热处理》课程教学大纲

《金属材料与热处理》课程教学大纲 一、课程性质、目的和任务 属材料与热处理是一门技术基础课。其要紧内容包括：金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理、常用金属材料及非金属材料的牌号等。 二、教学差不多要求 本课程的任务是使学生掌握金属材料与热处理的差不多知识，为学习专业理论，掌握专业技能打好基础。通过本课程的学习，学生应达到下列差不多要求： (1)了解金属学的差不多知识。 (2)掌握常用金属材料的牌号、性能及用途。 (3)了解金属材料的组织结构与性能之间的关系。 (4)了解热处理的一般原理及其工艺。 (5)了解热处理工艺在实际生产中的应用。 三、教学内容及要求 绪论 教学要求： 1、明确学习本课程的目的。 2、了解本课程的差不多内容。 教学内容： 1、学习金属材料与热处理的目的 2、金属材料与热处理的差不多内容 3、金属材料与热处理的进展史

4、金属材料在工农业生产中的应用 教学建议： 1、结合实际生产授课，以激发学生学习本课程的兴趣。 2、展望金属材料与热处理的进展前景。 第一章金属的性能 教学要求： 1、掌握金属的力学性能，包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳等概念及各力学性能的衡量指标。 2、了解金属的工艺性能。 教学内容： §1—1 金属的力学性能 一、强度 二、塑性 三、硬度 四、冲击韧性 五、疲劳强度 §1-2金属的工艺性能 一、铸造性能 二、锻造性能 三、焊接性能 四、切削加工性能

第二章金属的结构与结晶 教学要求： 1、了解金属的晶体结构。 2、掌握纯金属的结晶过程。 3、掌握纯铁的同素异构转变。 教学内容： §2-1 金属的晶体结构 一、晶体与非晶体 二、晶体结构的概念 三、金属晶格的类型 §2—2纯金属的结晶 一、纯金属的冷却曲线及过冷度 二、纯金属的结晶过程 三、晶粒大小对金属力学性能的阻碍 ＊四、金属晶体结构的缺陷 §2—3 金属的同素异构转变 教学建议： 1、晶体结构较抽象，可使用模型配合讲课。 2、讲透同素异构转变与结晶过程之间的异同点。 ＊第三章金属的塑性变形与再结晶 教学要求： 1、了解金属塑性变形的差不多原理。

土木工程材料思考题答案

《土木工程材料》思考题答案 绪论 1、土木工程材料的研究在现代建筑业中有何意义？ （1）建材在基建总费用中占很大比例（总投资的60%）（2）建筑形式、结构设计、施工方法等受建材品种、质量的制约（3）建材量大面广，涉及资源、能源、环境等各方面，具有综合的、巨大的社会经济效益。 2、土木工程材料可分为哪几类？ 按组成：金属材料、无机非金属材料、有机材料、复合材料；按作用：结构材料、功能材料；按使用部位：墙体材料、屋面材料、地面材料等。 3、选用土木工程材料的基本原则是什么？ （1）就地取材，选用技术成熟、经济实用的建材（2）遵照有关政策法规，合理使用利废、节能的新材料，淘汰粘土砖等落后传统建材（3）综合考虑材料性能、施工进度、热工及抗震等建筑性能要求、工程投资等因素。总之，要做到：价廉物美、满足使用要求、综合效益好。 4、对于传统土木工程材料与新品种材料的使用应抱什么态度？ 传统建材有长久的历史、广泛的应用，但面临社会的发展、技术进步更新，也暴露出不足和落后，应结合地区特点、工程性质、市场规律进行合理利用和改进。新型建材既存在技术成熟、经济可行方面的问题，也面临人们观念更新、设计与施工、销售配套等问题，因此，既不要盲目照搬，也不要消极保守，应积极而慎重地推广使用。 第一章土木工程材料的基本性质 1、材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度有何区别？材料含水后对它们有何影响？ （1）定义、测试方法；（2）大小：ρ> ρ’> ρ0 > ρ0’ （3）适用对象：块材，散粒状；（4）影响因素：孔隙率、含水率。 2、试分析材料的孔隙率和孔隙特征对材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸声性的影响？ 孔隙率越大，表观密度越小、强度越低。开孔能提高材料的吸水性、透水性、吸声性，降低抗冻性。细小的闭孔能提高材料的隔热保温性能和耐久性。细小的开孔能提高材料的吸声性。 3、一块砖，外形尺寸240*115*53mm，从室外取来时重量为2700g，浸水饱和后重量为2850g，绝干时重量为2600g，求此砖的含水率、吸水率、干表观密度。W含=（2700-2600）/2600*100% W吸=（2850-2600）/2600*100%

2019家具材料思考题答案

家具材料总复习 概论部分思考题： 1.家具材料的概念和主要作用。 概念：在家具设计和制造的范畴里，家具材料是指用于家具主体结构制作、家具表面覆面装饰、局部粘接和零部件紧固的与家具相关的各种材料总称。 主要作用：家具设计中，对材料性能的把握和对材料语言的理解和诠释，是家具设计风格产生和家具实体制作实现的必要基础和充分条件。 进行家具设计时，首先应该考虑的就是材料因素，要根据家具的功能选择适宜的材料，并利用不同材料的特性，将其有机地组合在一起，使其各自的性能和美感得以体现和深化。 2.家具材料的选择原则主要有哪些？ 功能协调性原则、装饰美学性原则（材料种类、颜色、透明性）、加工适应性原则、经济实用性原则、环境友好原则（安全、无毒、无污染） 3.家具材料的分类主要包括哪几种方法？ 答：按家具材料的化学性质分类、用途和主辅作用（结构材料，表面装饰材料和辅助材料）、软硬程度（软质材料，半硬质材料和硬质材料）、来源（天然--主要指木材、竹材、藤材、石材、及其他天然纤维装饰织物，这些材料在具有古典风格以及田园风格的家具制造中采用较多，也在不同风格的家具包覆材料中有广泛应用、人工--主要包括塑料、化学纤维、金属、玻璃、以及合成树脂胶粘剂等，该类材料在具有现代风格的塑料家具、金属家具、玻璃家具以及各种形式的软体家具制造中以及家具表面涂饰中被广泛采用） 4.家具材料的一般性质主要指哪几个方面？ 答：物理--密度（表示和评价家具材料的重要指标）、孔隙率、吸湿吸水性、导热性、耐热耐寒性 力学性质--强度（抗压、抗拉、抗弯曲、抗剪切、耐磨损、抗冲击）、弹性（决定缓冲性能）、塑性 装饰性--指由材料的质感、色彩纹理以及形状尺寸所表现出的综合视觉效果 化学稳定性--受外界环境条件作用时，不易发生化学变化（如腐朽、老化、锈蚀等）的性能 成型加工及表面加工性能 5.家具材料的吸湿吸水性对强度有何影响？ 根据干缩湿涨、纤维饱和点等方面进行回答 6.什么是绿色家具材料？从材料的使用功能、加工性能、表现力以及对环境的协调性等方面分析一下，在目 前常用的各种家具材料中，你认为哪一种最有发展前景。 答：在家具设计上，符合人体工程学原理，具有科学性，减少多余功能，在正常和非正常使用情况下，不会对人体产生不利影响和伤害；在家具材料选用上，符合有关环保标准要求，遵循材料利用绿色化的原则，实现家具用材的多样化、天然化、实木化、绿色化、环保化；在家具生产中，对生产环境不造成污染(清洁生产)、节能省料，并尽可能延长产品使用周期，让家具更耐用，从而减少再加工中的能源消耗；在家具包装上，其材料是洁净、安全、无毒、易分解、少公害、可回收；在家具使用中，没有危害人类健康的有害物质或气体出现，即使不再使用，易于回收和再利用 o.绿色设计是绿色家具的核心 o.绿色材料是绿色家具的基础 o.绿色生产是绿色家具的关键 人造板部分思考题： 1.人造板的主要性能特点？ 答：幅面尺寸和厚度范围大，尺寸稳定变形小，质地均匀、利用率高，表面平整光洁，易于进行各种形式的机械加工和表面装饰加工，物理力学性能良好； 采用人造板生产的板式家具结构简单大方、造型新颖时尚，可以满足当代人快节奏、多变化的生活方式对家具产品的时代潮流需求； 人造板在许多性能上优于天然木材，这种板材既保持了天然木材的一些基本特点，又克服了木材的一些固有的天然缺陷 2.常用的家具用人造板主要包括哪些品种？ 答：胶合板、刨花板、中密度纤维板、细木工板和各种类型的贴面装饰人造板 3.什么是胶合板的构成原则？简述单板层积材和集成材的主要结构特点以及用途。 答：对称原则：以胶合板的对称中心向两侧分布的对应层，其单板的树种、厚度、纤维方向、层数、制造方法和含水率等都必须相同，以避免产生应力和翘曲变形。 层间纹理排列原则：相邻层单板纤维纹理方向互相垂直。

固体物理课后习题与答案

第一章 金属自由电子气体模型习题及答案 1. 你是如何理解绝对零度时和常温下电子的平均动能十分相近这一点的？ [解答] 自由电子论只考虑电子的动能。在绝对零度时，金属中的自由（价）电子，分布在费米能级及其以下的能级上，即分布在一个费米球内。在常温下，费米球内部离费米面远的状态全被电子占据，这些电子从格波获取的能量不足以使其跃迁到费米面附近或以外的空状态上，能够发生能态跃迁的仅是费米面附近的少数电子,而绝大多数电子的能态不会改变。也就是说，常温下电子的平均动能与绝对零度时的平均动能十分相近。 2. 晶体膨胀时，费米能级如何变化？ [解答] 费米能级 3/222 )3(2πn m E o F = ， 其中n 单位体积内的价电子数目。晶体膨胀时，体积变大，电子数目不变，n 变小，费密能级降低。 3． 为什么温度升高，费米能反而降低？ [解答] 当K T 0≠时，有一半量子态被电子所占据的能级即是费米能级。除了晶体膨胀引起费米能级降低外，温度升高，费米面附近的电子从格波获取的能量就越大，跃迁到费米面以外的电子就越多，原来有一半量子态被电子所占据的能级上的电子就少于一半，有一半量子态被电子所占据的能级必定降低，也就是说，温度生高，费米能反而降低。 4． 为什么价电子的浓度越大，价电子的平均动能就越大？ [解答] 由于绝对零度时和常温下电子的平均动能十分相近，我们讨论绝对零度时电子的平均动能与电子的浓度的关系。 价电子的浓度越大，价电子的平均动能就越大，这是金属中的价电子遵从费米—狄拉克统计分布的必 然结果。在绝对零度时，电子不可能都处于最低能级上，而是在费米球中均匀分布。由式 3/120)3(πn k F =可知，价电子的浓度越大费米球的半径就越大，高能量的电子就越多，价电子的平均动能 就越大。这一点从3 /2220)3(2πn m E F =和3/222)3(10353πn m E E o F ==式看得更清楚。电子的平均动能E 正比于费米能o F E ，而费米能又正比于电子浓度3 2l n 。所以价电子的浓度越大，价电子的平均动能就越大。 5． 两块同种金属，温度不同，接触后，温度未达到相等前，是否存在电势差？为什么？ [解答] 两块同种金属，温度分别为1T 和2T ，且21T T >。在这种情况下，温度为1T 的金属高于费米能o F E 的电子数目，多于温度为2T 的金属高于费米能o F E 的电子数目。两块同种金属接触后，系统的能量要取最小值，温度为1T 的金属高于o F E 的部分电子将流向温度为2T 的金属。温度未达到相等前，这种流动一直持续，期间，温度为1T 的金属失去电子，带正电；温度为2T 的金属得到电子，带负电，两者出现电势差。

《金属材料与热处理》课程标准

《金属材料与热处理》课程标准 一、课程性质、定位与设计思路 （一）课程性质 本课程是机械制造及自动化专业高职学生的一门必修专业基础课，讲授金属材料与热处理相关理论知识的专业课。主要内容包括：金属材料的分类，金属材料的结构，金属材料的性能测试，铁碳合金组织，金属材料的常规热处理，金属材料的表面热处理，金属材料的工程选用等。使学生初步认识材料的性能、了解晶体结构、掌握铁碳合金相图、掌握常用材料的牌号及其用途，并能够合理选择热处理方法。 （二）课程定位 通过本课程的学习，学生具有处理简单的金属材料与热处理力学性能测试和硬度性能测试的能力，具有分析金属的晶体结构、二元合金相图和铁碳合金相图的基本能力，具有初步的钢热处理知识，并应用钢热处理知识完成钢的热处理能力，具有鉴别金属材料与的能力，具有选择热处理方式的能力，具有选择机械工程常用材料的能力。同时通过对典型机械材料的分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。 （三）课程设计思路

本课程是根据高职教育机械设计及制造专业人才培养目标，通过素质教育、金属材料与热处理知识提升、技能操作以及策略的制定与应用，充分体现素质、知识、能力“三位一体”的要求。本课程应用项目任务驱动和项目问题引入来激发学生的学习动机和兴趣，遵循以“校企合作，工学结合”的教学理念设计课程。 1.主要结构 课程教学内容根据高职学生对金属材料理论知识和应用能力的要求，精简学科理论知识，突出理论与实际的“前因后果”关系，按照“感性认识→理性认识→综合利用”对教学内容进行序化，使学生由浅入深，从具备金属材料的基本概念和初步鉴别能力，到掌握金属材料的本质和具备显微鉴别能力，再到具备金属材料及热处理的工程应用能力。 2.课程设计理念 （1）贴近生产岗位。本标准以企业需求为基本依据，加强实践性教学，以满足企业岗位对高技能人才的需求作为课程教学的出发点，使本书内容与相关岗位对从业人员的要求 相衔接。 （2）借鉴国内外先进职业教育教学模式，突出项目教学。 （3）工学结合。培养理论联系实际，学以致用，在“做中学”的优良学风。突出实践，立足于实际运用。 （4）充分应用多媒体教学的优势，很多的知识以图、表、视频、动画等方式进行展现。 （5）实施项目教学，项目制作课题的考评标准具体明确，直观实用，可操作性强。 （6）突出高职教育特点，重视实践教学环节，培养学生的创新能力和实践能力。 （四）本课程对应的职业岗位标准 本课程的学习内容，与机械加工类的职业岗位的要求是相符的，如：中高级