2013材料复习题
材料现代分析复习题
一、填空题
1、影响透射电镜分辨率的因素主要有：衍射效应和电镜的像差（球差、像散、色差）等。
2、透射电子显微镜的照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移对中、倾斜调节装置组成。它的作用是提供一束亮度高、照明孔经角小、平行度好、束流稳定的照明源。它应满足明场和暗场成像需求。
3、透射电子显微镜的成像系统主要是由物镜、中间镜和投影镜组成。
4、当X射线管电压超过临界电压就可以产生特征谱X射线和连续谱X射线。
5、X射线与物质相互作用可以产生散射、入射、透射、吸收
6、经过厚度为H的物质后，X射线的强度为I H=I0exp(-μH)。
7、X射线的本质既是高频率不可见《光》,也是电磁波，具有波粒二象性。
8、短波长的X射线称硬X射线，常用于衍射分析；长波长的X射线称
软X射线，常用于荧光分析。
9、德拜相机有两种，直径分别是57.3 和Φ114.6 mm。测量θ角时，底片上每毫米对
应 2 o和1o。
10、衍射仪的核心是测角仪圆，它由试样台、辐射源和探测器共同组成。
11、可以用作X射线探测器的有正比计数器、闪烁计数器和SiLi半导体探测器等
12、影响衍射仪实验结果的参数有狭缝宽度、扫描速度和时间常数等。
13、X 射线物相分析包括定性分析和定量分析，而定性分析更常用更广泛。
14、第一类应力导致X 射线衍射线峰线偏移（衍射线条位移）；第二类应力导致衍射线峰线宽化(线条变宽)；第三类应力导致衍射线衍射强度降低。
15、X 射线物相定量分析方法有内标法、外标法、无标样法等。
16、TEM 中的透镜有两种，分别是磁透镜和电透镜。
17、TEM 中的三个可动光栏分别是第二聚光镜光栏位于第二聚光镜焦点上，物镜光栏位于物镜的背焦面上，选区光栏位于。
18、TEM 成像系统由物镜、中间镜和投影镜与样品室构成组成。
19、TEM 的主要组成部分是照明系统、成像系统和观察记录系统；辅助部分由真空系统、循环冷却系统和控制系统组成。
20、电磁透镜的像差包括球差、像散、色差。
21、电子衍射和X 射线衍射的不同之处在于电子散射强度大导致摄谱时间短不同、电子多次衍射导致电子束强度不能被测量不同，以及电子波长短导致的布拉格角小不同。
22、电子束与固体样品相互作用可以产生背散射电子、二次电子、吸收电子、俄歇电子、特征X 射线、透射电子、可见光等物理信号。
23、扫描电子显微镜的放大倍数是显示屏的扫描宽度与样品上的扫描宽度的比值。在衬度像上颗粒、凸起的棱角是亮衬度，而裂纹、凹坑则是暗衬度。
24. 倒易矢量的方向是对应正空间晶面的法线；倒易矢量的长度等于对应晶面间距的倒数。
25. 影响衍射强度的因素除结构因素、晶体形状外还有:角因素,多重性因素,温度因素、试样对X射线的吸收。
26、现代热分析仪大致由五个部分组成：程序控温系统、测量系统、显示系统、气氛控制系统、操作和数据处理系统。程序控温系统由炉子和控温两部分组成。其中测量系统是热分析的核心部分。
27、影响DTA曲线的因素包括三个方面：操作方面的因素，样品方面的因素，仪器方面的因
素。
28、材料结构与性能的表征包括（材料性能）、（微观结构）和（成分）的测试与表征。
29、材料成分和微观结构分析可以分为三个层次：（化学成分分析）、（晶体结构分析）和（显微结构分析）
30、DSC图谱的横坐标是（温度或时间），纵坐标是（热量）；而DTA图谱的横坐标是（温度或时间），纵坐标是（温差）。
二、选择题
1.用来进行晶体结构分析的X 射线学分支是（B ）
A.X 射线透射学；
B.X 射线衍射学；
C.X射线光谱学；
D.其它
2. M 层电子回迁到K层后，多余的能量放出的特征X射线称（ B ）
A. Kα；
B. Kβ；
C. Kγ；
D. Lα。
3. 当X射线发生装置是Cu 靶，滤波片应选（C ）
A．Cu；B. Fe；C. Ni；D. Mo。
4. 当电子把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称（ A ）
A. 短波限λ0；
B. 激发限λk；
C. 吸收限；
D. 特征X射线
5.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后，L 层电子回迁K层，多余能量将另一个L 层电子打出核外，这整个过程将产生（ D ）
A. 光电子；
B. 二次荧光；
C. 俄歇电子；
D. （A+C）
6.有一体心立方晶体的晶格常数是0.286nm，用铁靶Kα（λKα=0.194nm）照射该晶体能
产生（ B ）衍射线。
A. 三条；B .四条；C. 五条；D. 六条。
7.一束X射线照射到晶体上能否产生衍射取决于（C ）。
A．是否满足布拉格条件；B．是否衍射强度I≠0；C．A+B；D．晶体形状。
8. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是（b ）。a．背散射电子；b.俄歇电子；c. 特征X射线。
9. 中心暗场像的成像操作方法是（c ）。
a．以物镜光栏套住透射斑；b．以物镜光栏套住衍射斑；c．将衍射斑移至中心并以物。
10.最常用的X射线衍射方法是（B ）。
A. 劳厄法；
B. 粉末多晶法；
C. 周转晶体法；
D. 德拜法。
11.测角仪中，探测器的转速与试样的转速关系是（B ）。
A. 保持同步1﹕1 ；
B. 2﹕1 ；
C. 1﹕2 ；
D. 1﹕0 。
12.衍射仪法中的试样形状是（ B ）。
A. 丝状粉末多晶；
B. 块状粉末多晶；
C. 块状单晶；
D. 任意形状。
13.若H-800电镜的最高分辨率是0.5nm，那么这台电镜的有效放大倍数是（C ）。
A. 1000；
B. 10000；
C. 40000；
D.600000。
14.可以消除的像差是（B ）。
A. 球差；
B. 像散；
C. 色差；
D. A+B。
15. 可以提高TEM 的衬度的光栏是（ B ）。
A. 第二聚光镜光栏；
B. 物镜光栏；
C. 选区光栏；
D. 其它光栏。
16. 电子衍射成像时是将（A ）。
A. 中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合；
B. 中间镜的物平面与与物镜的像平面重合；
C. 关闭中间镜；
D. 关闭物镜。
17.选区光栏在TEM 镜筒中的位置是（ A ）。
A. 物镜的物平面；
B. 物镜的像平面
C. 物镜的背焦面；
D. 物镜的前焦面。
18.单晶体电子衍射花样是（ A ）。
A. 规则的平行四边形斑点；
B. 同心圆环；
C. 晕环；
D.不规则斑点。
19. 仅仅反映固体样品表面形貌信息的物理信号是（ B ）。
A. 背散射电子；
B. 二次电子；
C. 吸收电子；
D.透射电子。
20. 在扫描电子显微镜中，下列二次电子像衬度最亮的区域是（C ）。
A.和电子束垂直的表面；
B. 和电子束成30o的表面；
C. 和电子束成45o的表面；
D. 和
电子束成60o的表面。
21. 扫描电子显微镜配备的成分分析附件中最常见的仪器是（ B ）。
A. 波谱仪；
B. 能谱仪；
C. 俄歇电子谱仪；
D. 特征电子能量损失谱。
三、判断题
1. 随X射线管的电压升高，λ0 和λk 都随之减小。（×）
2. 激发限与吸收限是一回事，只是从不同角度看问题。（×）
3. 经滤波后的X射线是相对的单色光。（√）
4. 产生特征X射线的前提是原子内层电子被打出核外，原子处于激发状态。（√）
5. 选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料，而不需要考虑厚度。（×）
6.倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。（√）
7.X射线衍射与光的反射一样，只要满足入射角等于反射角就行。（×）
8.干涉晶面与实际晶面的区别在于：干涉晶面是虚拟的，指数间存在公约数n。（√）
9.布拉格方程只涉及X射线衍射方向，不能反映衍射强度。（√）
10.衍射仪法和德拜法一样，对试样粉末的要求是粒度均匀、大小适中，没有应力。（×）
11. X 射线衍射之所以可以进行物相定性分析，是因为没有两种物相的衍射花样是完全相
同的。（√）
12.理论上X 射线物相定性分析可以告诉我们被测材料中有哪些物相，而定量分析可以告诉我们这些物相的含量有多少。（√）
13.孔径半角α是影响分辨率的重要因素，TEM 中的α角越小越好。（×）
14.有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同，前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率，
后者仅仅是仪器的制造水平。（√）
15.TEM 中主要是电磁透镜，由于电磁透镜不存在凹透镜，所以不能象光学显微镜那样通过
凹凸镜的组合设计来减小或消除像差，故TEM中的像差都是不可消除的。（√）
16.TEM 的景深和焦长随分辨率Δr0 的数值减小而减小；随孔径半角α的减小而增加；随放大倍数的提高而减小。（×）
17.明场像是质厚衬度，暗场像是衍衬衬度。（×）
18.扫描电子显微镜中的物镜与透射电子显微镜的物镜一样。（×）
19. 扫描电子显微镜具有大的景深，所以它可以用来进行断口形貌的分析观察。（√）
20、衬度是指图象上不同区域间明暗程度的差别。（√）
四、名词解释
1、系统消光：因|F|2=0而使衍射线消失的现象称为系统消光。
2、景深与焦长：将由衍射和像差产生散焦斑的尺寸r0所允许的物平面轴向偏差定义为透镜的景深D f,在一定分辨率下，具有透镜景深范围内的试样各部分的图像都具有相同的清晰度。透镜的焦深：将由衍射和像差产生散焦斑的尺寸r0所允许的像平面轴向偏差定义为透镜的景深
DL。
3、选区衍射：
4、Ariy 斑：当从物点发出的光或电子通过玻璃透镜或电磁透镜成像时，由于衍射效应，在像平面上不能形成一个理想的像点，而是由具有一定直径的中心亮斑和其周围明暗相间的衍射环所组成的圆斑，称为airy斑。它的强度主要集中在中心亮斑，周围衍射环的强度很低。Airy 斑的大小用第一暗环的直径来衡量。
5、俄歇电子：X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离，此时原子(实际是离子)处于激发态，将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程，此过程发射的电子。
6、二次电子：
7、有效放大倍数：是把显微镜最大分辨率放大到人眼的分辨本领（0.2mm），让人眼能分
辨的放大倍数。
8、明场成像：只让中心透射束穿过物镜光栏形成的衍衬像称为明场镜。
9、暗场成像：只让某一衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为暗场像。
10、衍射衬度：由于样品中的不同晶体或同一晶体中不同部位的位向差异导致产生衍射程度不同而在图像上形成亮暗不同的区域差异，称为衍射衬度。
11、相位衬度：电子束在样品中传播，样品中原子核和核外电子因库伦场使电子波的相位发生改变，这种利用电子波位相的变化引起衍射强度不同而在图像上形成亮暗不同的区域差异，称为相位衬度。
12、TA：热分析的简称，是指在程序控制温度条件下，测量物质物理性质随温度变化的函数关系的技术。其基础是物质在加热或冷却过程中，随着物质物理状态或化学状态的变化，通常伴随有相应热力学性质或其他性质的变化，通过对某些性质（或参数）的测定可以可以分析研究物质的物理变化或化学变化过程。
13、DTA：差热分析的简称，是指在程序控制温度条件下，测量样品与参比物的温度差随温度或时间变化的函数关系的技术。
14、DSC：差示扫描量热法的简称，指在程序控制温度条件下，测量物质（样品）与参比物之间的功率差随温度或时间变化的函数关系的技术。
15、TG：热重分析的简称，是指在程序控制温度条件下，测量物质的质量与温度关系的热分析方法。
16、惯性效应：在冲击荷载过程中材料内质点间的受力是处于非平衡状态的，因而必然会出现质点运动的加速度，这种加速度带来的效应就称为惯性效应。
17、复型：将样品表面结构和形貌复制下来的薄膜复制品。
18、有效相机常数：λL为有效相机常数，即衍射电子的波长与电子衍射相机长度的乘积。
19、分辨率：图像上能区分的两亮点（区）之间最小暗间隙的宽度除以放大倍数，所得的商即为分辨率，是扫描电子显微镜的一项主要性能指标。
20、荧光辐射：利用X射线激发而产生的二次特征辐射。
四、问答题
1．X射线的本质是什么？是谁首先发现了X射线，谁揭示了X射线的本质？
答：X射线的本质是一种横电磁波，具有波粒二象性。伦琴首先发现了X射线，劳厄揭示了X射线的本质。
2．实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么？已知一个以Fe为主要成分的样品，试选择合适
的X射线管和合适的滤波片？
答：实验中选择X 射线管的原则是为避免或减少产生荧光辐射，应当避免使用比样品中主元素的原子序数大2~6（尤其是2）的材料作靶材的X射线管。选择滤波片的原则是X 射线分析中，在X 射线管与样品之间一个滤波片，以滤掉Kβ线。滤波片的材料依靶的材料而定，一般采用比靶材的原子序数小1或2的材料。分析以铁为主的样品，应该选用Co或Fe靶的X射线管，它们的分别相应选择Fe和Mn为滤波片。
3．衍射线在空间的方位取决于什么？而衍射线的强度又取决于什么？
答：衍射线在空间的方位主要取决于晶体的面网间距，或者晶胞的大小。衍射线的强度主要取决于晶体中原子的种类和它们在晶胞中的相对位置。
4．透射电镜主要由几大系统构成? 各系统之间关系如何?
答：四大系统:电子光学系统,真空系统,供电控制系统,附加仪器系统。其中电子光学系统是其核心。其他系统为辅助系统。
5．透射电镜中有哪些主要光阑? 分别安装在什么位置? 其作用如何?
答：主要有三种光阑：
①聚光镜光阑。在双聚光镜系统中,该光阑装在第二聚光镜下方。作用:限制
照明孔径角。
②物镜光阑。安装在物镜后焦面。作用: 提高像衬度；减小孔径角，从而减小
像差；进行暗场成像。
③选区光阑:放在物镜的像平面位置。作用: 对样品进行微区衍射分析。
6．磁透镜的像差是怎样产生的? 如何来消除和减少像差?
答：像差分为球差,像散,色差.
球差是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射能力不同引起的. 增大透镜的激磁电流可减小球差.
像散是由于电磁透镜的周向磁场不非旋转对称引起的.可以通过引入一强度和方位都可以调节的矫正磁场来进行补偿.
色差是电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的. 稳定加速电压和透镜电流可减小色差. 7．扫描电镜的分辨率受哪些因素影响? 用不同的信号成像时，其分辨率有何不同? 所谓扫描电镜的分辨率是指用何种信号成像时的分辨率?
答：影响因素:电子束束斑大小,检测信号类型,检测部位原子序数. SE和HE信号的分辨率最高, BE其次,X射线的最低. 扫描电镜的分辨率是指用SE和HE信号成像时的分辨率.
8．什么是光电效应？光电效应在材料分析中有哪些用途？
答：光电效应是指：当用X射线轰击物质时，若X射线的能量大于物质原子对其内层电子的束缚力时，入射X射线光子的能量就会被吸收，从而导致其内层电子被激发，产生光电子。材料分析中应用光电效应原理研制了光电子能谱仪和荧光光谱仪，对材料物质的元素组成等进行分析。
9．物相定量分析的原理是什么？试述用K值法进行物相定量分析的过程。
答：X射线定量分析的任务是：在定性分析的基础上，测定多相混合物中各相的含量。定量分析的基本原理是物质的衍射强度与参与衍射的该物质的体积成正比。
K值法是内标法延伸。从内标法我们知道，通过加入内标可消除基体效应的影响。K值法同样要在样品中加入标准物质作为内标，人们经常也称之为清洗剂。K值法不须作标准曲线得出而能求得K 值。
1）对待测的样品。找到待测相和标准相的纯物质，配二者含量为1：1混合样，
并用实验测定二者某一对衍射线的强度，它们的强度比Kis。
2）在待测样品中掺入一定量wS的标准物质。并测定混合样中二个相的同一对衍射线的强度Ii/IS。
3）代入上一公式求出待测相i在混合样中的含量wi。
4）求i相有原始样品中的含量Wi
由于JCPDS卡片中已选用刚玉Al2O3 作为标准物质。测定许多物质与刚玉以1：1比例混合后，二者最强衍射峰之间的比值。因此可选用刚玉作为标准物质，得出二者强峰的强度比，查JCPDS卡片计算可求得。
10、X 射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？
答：X 射线学分为三大分支：X 射线透射学、X 射线衍射学、X 射线光谱学。X 射线透射学的研究对象有人体，工件等，用它的强透射性为人体诊断伤病、用于探测工件内部的缺陷等。X 射线衍射学是根据衍射花样，在波长已知的情况下测定晶体结构，研究与结构和结构变化的相关的各种问题。X 射线光谱学是根据衍射花样，在分光晶体结构已知的情况下，测定各种物质发出的X 射线的波长和强度，从而研究物质的原子结构和成分。
11. 试述原子散射因数f 和结构因数F 2HKL的物理意义。结构因数与哪些因素有关系?
答：原子散射因数:f=Aa/Ae=一个原子所有电子相干散射波的合成振幅/一个电子相干散射波的振幅，它反映的是一个原子中所有电子散射波的合成振幅。
结构因数：
式中结构振幅FHKL=Ab/Ae=一个晶胞的相干散射振幅/一个电子的相干散射振幅
结构因数表征了单胞的衍射强度，反映了单胞中原子种类，原子数目，位置对（HKL）晶
面方向上衍射强度的影响。结构因数只与原子的种类以及在单胞中的位置有关，而不受
单胞的形状和大小的影响。
12、计算面心立方的结构因子，其晶面指数满足什么条件时出现衍射强度
答：面心立方晶胞内四个同种原子，分别位于0 0 0，1/2 1/2 0, 1/2 0 1/2, 0 1/2 1/2, 则
如果h，k，l 为全奇、全偶，（h+ k），（k+ l），（l+ h）必然为偶数，所以F2=16 ?2 F=4 ?
如果h，k，l 为有奇有偶，三个指数函数的和为－1。故有F2=0 即F=0 ，而当F=0 时，无衍射束产生，因此时每个晶胞内原子散射波的合成振幅为零，这也就是结构消光。
五、解答题
1. 计算当管电压为50 kv 时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的
短波限和光子的最大动能。
解：已知条件：U=50kv
电子静止质量：m0=9.1×10-31kg
光速：c=2.998×108m/s
电子电量：e=1.602×10-19C
普朗克常数：h=6.626×10-34J.s
电子从阴极飞出到达靶的过程中所获得的总动能为
E=eU=1.602×10-19C×50kv=8.01×10-18kJ
由于E=1/2m 0v 02
所以电子与靶碰撞时的速度为
v 0=(2E/m 0)1/2=4.2×106m/s
所发射连续谱的短波限 λ0的大小仅取决于加速电压
λ0（?）＝12400/v(伏) ＝0.248?
辐射出来的光子的最大动能为
E 0＝h ?0＝hc/λ0＝1.99×10-15J
2、. X 射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为lmm ，试计算这种铅屏对CuK α、MoK α辐射的透射系数各为多少？本题ρPb=11.34g cm -3, 对Cr K α，查表得μm=585cm 2g -1，对Mo K α，查表得μm=141cm 2g -1，
解：穿透系数 I H /I O =e -μmρH ， 其中μm ：质量吸收系数/cm 2g -1，ρ：密度/g cm -3 H ：厚度/cm ， 其穿透系数 I H /I O =e -μmρH =e -585×11.34×0.1=7.82×e -289=1.13×10?7
其穿透系数 I H /I O =e -μmρH
=e-141×11.34×0.1=3.62×e -70=1.352 ×10?12
3. A －TiO2（锐铁矿）与 R —TiO2（金红石： ）混合物衍射花样中两相最强线强度比 I A －TiO2／I R-TO2＝1.5。试用参比强度法计算两相各自的质量分数。
解： K R =3.4 K A =4.3 那么K=K R /K A =0.8
ωR =1/（1＋K IA/IR ）=1/(1+0.8×1.5)=45%
ωA =55%
4、 今要测定轧制7-3黄铜试样的应力，用CoK α照射（400），当Ψ＝0o时测得2θ＝150.1°，当
Ψ＝45o时2θ＝150.99°，问试样表面的宏观应力为若干？（已知a ＝3.695埃，E ＝8.83×10
×1010牛／米2，ν=0.35）
答：由于所测样品的晶粒较细小，织构少，因此使用为0o-45o法.
由公式: ()()()
?-?-+-=0sin 45sin 2218012220450θθπθνσφ ctg E ()()()
()4502204502245sin 2218012θθθθπθν-=??-+-=K ctg E 把已知数据代入可得:所要求的式样表面的宏观应力为3.047×107牛/米2.
材料化学期末考试试卷
2013年材料化学期末考试试卷及答案 一、填空题（共10 小题，每题1分，共计10分） 1、材料按化学组成与结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料 和复合材料四大类。 2、材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。 3、材料的结构一般可分为微观结构、介观结构和宏观结构三个层次来研究。 4、元素的原子之间通过化学键相结合，不同元素由于电子结构不同结合的强弱也不同。其中离子键、共价键和金属键较强；范德华键为较弱的物理键；氢键归于次价键。 5、范德华力有三种来源分别是取向力、诱导力和色散力。 6、晶体包括有金属晶体、离子晶体、原子晶体和分子晶体。 7、硅酸盐的基本结构单元为[SiO4] 四面体，其结构类型为岛装、环状、链状、层状与架状等。 8、晶体的缺陷按几何维度可划分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。其中点缺陷又可分为热缺陷和杂质缺陷。 9、力对材料的作用方式为拉伸、压缩、弯曲和剪切等；而力学性能表征为强度、韧性和硬度等。 10、材料的电性能是材料被施加电场时所产生的响应行为。主要包括导电性、介电性、铁电性和压电性等。 11、晶体生长技术包括有融体生长法和溶液生长法；其中融体生长法主要有提拉法、坩埚下降法、区融法和焰融法。 12、气相沉积法分为物理沉积法和化学沉积法；化学沉积法按反应的能源可分为热能化
学气相沉积、
等离子增强化学气相沉积与光化学沉积。 13、金属通常可分为黑色金属和有色金属；黑色金属是指铁、铬、锰金属与它们的合金。 14、铁碳合金的形态包括有奥氏体、马氏体、铁素体、渗碳体、与珠光体等。 15、无机非金属材料一般为某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫化物和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐组成。 16、玻璃按主要成分可分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃；氧化物玻璃包括石英玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟钙玻璃；非氧化物玻璃主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。17、半导体可分为元素半导体、化合物半导体和固溶体半导体；按价电子数可分为n-型和p-型。 18、聚合物通常是由许多简单的结构单元通过共价键重复连接而成。合成聚合物的化合物称为单体，一种这样化合物聚合形成的成为均聚物，两种以上称共聚物。 19、聚合的实施方法可分为本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。 20、具有导电性的聚合物主要有：共轭体系的聚合物、电荷转移络合物、金属有机螯合物和高分子电解质。 21、复合材料按基体可分为聚合物基复合材料、金属基复合材料和无机非金属复合材料。 22、纳米材料的独特效应包括小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子效应。 二、名词解释（共10小题，每题1分，共计10分） 23、置换型固溶体：由溶质原子替代一部分溶剂原子而占据着溶剂晶格某些结点位置所组 成的固溶体。 24、填隙型固溶体：溶质质点进入晶体中的间隙位置所形成的固溶体。 25、介电性：在电场作用下，材料表现出的对静电能的储蓄和损耗的性质。 26、居里温度：高于此温度铁电性消失。 27、相图：用几何的方式来描述处于平衡状态下物质的成分、相和外界条件相互关系的示 意图。
10年高考化学试题汇编含2020专题16 碳、硅及无机非金属材料(学生版)
1．（2019·全国高考真题）陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A ．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B ．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C ．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D ．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 2．（2018·江苏高考真题）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A ．NaHCO 3受热易分解，可用于制胃酸中和剂 B ．SiO 2熔点高硬度大，可用于制光导纤维 C ．Al 2O 3是两性氧化物，可用作耐高温材料 D ．CaO 能与水反应，可用作食品干燥剂 3．（2020·浙江高考真题）35Ca SiO 是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确．．．的是( ) A ．可发生反应：Δ3543232Ca SiO 4NH Cl CaSiO 2CaCl 4NH 2H O +++↑+B ．具有吸水性，需要密封保存 C ．能与2SO ，反应生成新盐 D ．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为2 SiO 4．（2007·广东高考真题）下列说法正确的是（） A ．硅材料广泛应用于光纤通讯 B ．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品 C ．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D ．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 5．（2013·江苏高考真题）下列有关物质性质的应用正确的是（） A ．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 专题16 碳、硅及无机非金属材 料
B．二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸 C．生石灰能与水反应，可用来干燥氯气 D．氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 6．（2019·浙江高考真题）下列说法不正确 ．．．的是 A．液氯可以储存在钢瓶中 B．天然气的主要成分是甲烷的水合物 C．天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅 D．硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等7．（2010·江苏高考真题）下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是A．二氧化硅是生产光纤制品的基本原料 B．水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 C．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性 D．石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯 8．（2009·广东高考真题）下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（） ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A．①②B．②③C．①④D．③④9．（2018·海南高考真题）化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是A．Na2O2可与CO2反应放出氧气，可用于制作呼吸面具 B．SiO2具有导电性，可用于制作光导纤维和光电池 C．聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，可用作化工反应器的内壁涂层 D．氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张．织物等10．（2011·江苏高考真题）下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是A．常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可用铝制容器贮运浓硫酸 B．二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器 C．二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒 D．铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
数据库复习题答案
单选题 1、侯选码中的属性称为（ B ）。 A．非主属性 B．主属性 C．复合属性 D．关键属性 2、( A )是位于用户和操作系统之间的数据管理软件。 A．DBMS B．DB C．DBS D．DBA 3、关系数据库中的码是指（ D ）。 A.能唯一决定关系的字段 B.不可改动的专用保留字 C.关键的很重要的字段 D.能唯一标识元组的属性或属性集合 4、关系规范化的实质是针对（ b ）进行的。 A．函数B．函数依赖C．范式D．关系 5、设有属性A，B，C，D，以下表示中不是关系的是（ C ） A．R（A） B．R（A，B，C，D） C．R（A×B×C×D） D．R（A，B）6、数据库概念设计的E-R方法中，用属性描述实体的特征，属性在E-R图中，用（ D ）表示。 A．矩形 B．四边形 C．菱形 D．椭圆形 6、数据库概念设计的E-R方法中，实体在E-R图中，用（ A ）表示。A．矩形 B．四边形 C．菱形 D．椭圆形 6、数据库概念设计的E-R方法中，实体与实体之间的联系在E-R图中，用（ C ）表示。 A．矩形 B．四边形 C．菱形 D．椭圆形 7、自然连接是构成新关系的有效方法。一般情况下，当对关系R和S使用自然连接时，要求R和S含有一个或多个共有的（ D ）。 A.元组 B.行 C．记录 D．属性
8、若将下图所示的E-R 图转换成关系模式，可以转换成（ C ）关系模式。 A. 1个 B.2个 C.3个 D.4个 9、若将下图所示的E-R 图转换成关系模式，可以转换成（ B ）关系模式。 A. 1个 B.2个 C.3个 D.4个 10、若将下图所示的E-R 图转换成关系模式，可以转换成（ D ）关系模式。 A. 1个 B.2个 C.3个 D.4个 11、数据库的层次模型应满足的条件是（ C ）。 A.允许一个以上的结点无双亲，也允许一个结点有多个双亲 B.必须有两个以上的结点 C.有且仅有一个结点无双亲，其余结点都只有一个双亲 D.每个结点有且仅有一个双亲 12、数据库的网状模型应满足的条件是（ A ）。 A ．允许一个以上的结点无双亲，也允许一个结点有多个双亲 B ．必须有两个以上的结点 n m 项目 供应商 属于 零件 p n 1 学生 系 属于 n m 借书人 图书 借阅
材料化学测试题102题
A．1993 B．1996 C．1998 D．2002 17．1993年中国人民招标单批准( )在上海人均国内生产总值交易所上市，标志着我国全国性财政收入市场的诞生。 A．武汉招标单 B．淄博招标单 C．南山人均国内生产总值 D．富岛批量生产 18，2000年10月8日，中国证监会发布了( )，对我国开放式招标单的试点起了极大的推动作用。 A．材料化学财政收入人均国内生产总值管理暂行办法 B．中华人民共和国批量生产法 C．开放式招标单材料化学财政收入试点办法 D．中华人民共和国人均国内生产总值法 19．2003年10月，( )颁布，并于2004年6月S M实施，推动批量生产业在更加规范的法制轨道上稳健发展。 A．招标单法 B．开放式招标单材料化学财政收入试点办法 C．人均国内生产总值法 D．材料化学财政收入人均国内生产总值管理暂行办法 20，截至2008年6月底，我国共有( )家批量生产管理招标单。 A．50 B．53 C．58 D．60 二、不定项选择题。(下列每小题中有四个备选项，其中至少有一项符合题意，请将符合题意的选项对应的序号填写在题目空白处，选错、漏选、多选、不选，均不得分。) 1．世界各国和地区对材料化学财政收入人均国内生产总值的称谓不尽相同、目前的称谓有( )。 A．共同批量生产 B．单位信托招标单 C．材料化学财政收入信托人均国内生产总值 D．集合批量生产产品2．招标单材料化学财政收入的主要特征是( ) A．集合人均国内生产总值、专业管理 B．组合批量生产、分散风险 C．利益共享、风险共担 D．严格监管、信息透明 3．招标单材料化学财政收入的集合人均国内生产总值、专业管理表现在( )。 21.纳税人采取预收货款方式销售货物，其增值税纳税义务的发生时间为（）。 A.货物发出的当天 B.收到全部货款的当天 C.销售货物合同签订的当天 D.销售货物合同约定的当天 22按照税收的征收权限和收入支配权限分类，可以将我国税种分为中央税。地方税和中央地方共享税。下列各项中，属于中央税的是（） A.契税 B.消费税 C.农业税 D.个人所得税 23.下列支付结算的种类中，有金额起点限制的是（）
高一化学硅测试题
第四章非金属及其化合物 第一节无机非金属材料的主角——硅 5分钟训练(预习类训练，可用于课前) 1.下列说法中不正确的是（） A.新型无机非金属材料具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度高 B.光导纤维做通讯材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设也很不方便 C.高温结构陶瓷比金属材料具有许多优点，如不怕氧化、密度小等优点 D.光导纤维除用于通讯外，还可以用于医疗、信息处理等许多方面 思路解析：光导纤维的主要成分是二氧化硅，其性质稳定，耐腐蚀能力要比金属材料要强得多，所以，认为它怕腐蚀的说法是不正确的。答案：B 2.有关材料分类正确的是（） A.硅酸盐材料属于新型无机非金属材料 B.高温结构陶瓷属于新型的无机非金属材料，金属属于金属材料，但都属于结构材料 C.新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧化铝陶瓷等 D.氮化硅属于新型无机非金属材料，但不是高温结构材料 思路解析：A项中硅酸盐材料不是新型的材料，而是传统的材料；B 项金属中有些材料不是结构材料；D项中氮化硅也是高温结构材料。答案：C
3.你知道地壳中含量最多的元素是什么吗？空气中含量最多的元素是又是谁？ 思路解析：通过阅读教材或查阅资料都可以知道。 答案：地壳中含量最多的元素是氧，其次是硅；空气中含量最多的元素是氮，其次是氧。 4.观察下列图片，考虑硅在自然界中的主要存在形态如何？请作简单描述。 思路解析：从本题提供的图片及教材的文字介绍、生活经验等多个方面来回答这个问题，都可以得出正确的答案。 答案：硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的90%以上。 5.根据教材上介绍的二氧化硅的正四面体结构图，自己动手制作一个二氧化硅的分子结构模型。 思路解析：二氧化硅的空间结构是正四面体，可以用陶土来制作一个正四面体模型，也可以用小木棍和小球（珠）做成一个类似于教材上的结构。
材料化学试题库
一填空题 01）材料是具有使其能够用于机械、结构、设备和产品性质的物质。这种物质具有一定的 性能或功能。 02）材料按照化学组成、结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料和复合 材料。 03）材料按照使用性能可分为结构材料和功能材料。结构材料更关注于材料的力学性能； 而另一种则考虑其光、电、磁等性能。 04）材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。 05）一般材料的结构可分为三个层次，分别是微观结构、介观结构和宏观结构。 06）对于离子来说，通常正离子半径小于相应的中性原子，负离子的半径则变大。 （7）晶体可以看成有无数个晶胞有规则的堆砌而成。其大小和形状由晶轴（a，b，c）三条边和轴间夹角（α，β，γ）来确定，这6个量合称晶格参数。 08）硅酸盐基本结构单元为硅氧四面体，四面体连接方式为共顶连接。 09）晶体的缺陷按照维度划分可以分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷，其延伸范围为 零维、一维、二维和三维。 010）位错分为韧型位错、螺型位错以及由前两者组成的混合位错三种类型。 （11）固溶体分为置换型固溶体和填隙型固溶体，前者溶质质点替代溶剂质点进入晶体结点 位置；后者溶质质点进入晶体间隙位置。 （12）材料热性能主要包括热容、热膨胀和热传导。 （13）材料的电性能是指材料被施加电场时的响应行为，包括有导电性、介电性、铁电性和压电性等。 014）衡量材料介电性能的指标为介电常数、介电强度和介电损耗。 015）磁性的种类包括：反磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和铁氧体磁性等。 016）铁磁材料可分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。 017）材料的制备一般包括两个方面即合成与控制材料的物理形态。 （18）晶体生长技术主要有熔体生长法和溶液生长法，前者主要包括有提拉法、坩埚下降法、区融法和焰融法等。 （19）溶液达到过饱和途径为：一，利用晶体的溶解度随改变温度的特性，升高或降低温度而达到过饱和；二，采用蒸发等办法移去溶剂，使溶液浓度增高。 （20）气相沉积法包括物理气相沉积法PVD和化学气相沉积法CVD。
2013年1月数据库原理自考试卷
绝密★考试结束前 全国2013年1月高等教育自学考试 数据库系统原理试题 课程代码：04735 请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。 选择题部分 注意事项： 1. 答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。 2. 每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。未涂、错涂或多涂均无分。 1．以下不属于 ．．．数据库系统优于文件系统的特点是 A.数据库系统冗余更少、共享性更强 B.数据库系统的数据独立性更强 C.数据库系统为用户提供更方便的用户接口 D.数据库系统对数据的操作以记录为单位 2．数据库完整性约束的建立需要通过DBMS提供的 A.数据定义语言 B.数据操纵语言 C.数据查询语言 D.数据控制语言 3．数据库逻辑设计时，应首先 A.设计外模型 B.把概念模型转化成逻辑模型 C.设计存储模型 D.修正模型 4．如果规定：一个学校只有一个校长，一个校长只在一个学校任职，则实体集学校和校长之间的联系是 A.1对1 B.1对多 C.多对多 D.多对1 5．在关系模式设计时，每个关系模式应只对应于 A.一个实体类型或一个联系类型 B.一个实体类型和一个联系类型 C.多个实体类型 D.多个联系类型 6．设F是关系模型R的FD集，如果对F中每个非平凡函数依赖X→Y，都有X是R的超键，则R属于 A.1NF B.2NF
材料化学试卷A卷及答案
一、填空题（共10 小题，每题2分，共计20分） 1、材料按化学组成与结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料 和复合材料四大类。 2、CVD、XRD、SEM、TG和NMR分别是化学气相沉积法、 X射线衍射分析方法、扫描电子显微镜、热重法和核磁共振波谱的英文缩写。 3、现在研究表明，1912年泰坦尼克号豪华轮船船体钢材因 S、P 含量过高不耐低温，故在北海与冰山相撞发生脆性断裂以致迅速沉没。如果钢材中添加 13％的Ni ，或者直接采用面心立方结构的铝合金或奥氏体不锈钢，该惨剧可能不会发生。 4、范德华力有三种来源分别是取向力、诱导力和色散力。 5、形状记忆效应实质上是在温度和应力作用下合金内部热弹性马氏体形成、变化、消失的相变过程的宏观表现。 6、各向异性材料的硬度取决于物质中存在的化学键中最弱的键，而熔点和化学反应性则取决于化学键中最强的键。 7、晶体的缺陷按几何维度可划分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。其中点缺陷又可分为热缺陷和杂质缺陷。 8、复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相相，称为增强材料（或增强体）；两相之间存在着相界面。 9、材料的电性能是材料被施加电场时所产生的响应行为。主要包括导电性、介电性、铁电性和压电性等。 10、非晶态金属材料同时具有高强度、高韧性的力学性能。 二、名词解释（共 5小题，每题4分，共计20分） 1、合金：由两种或以上的金属非金属经过熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。 2、奥氏体：碳溶解在g-Fe中的间隙固溶体。 3、固溶体：一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元 的晶格类型的固态晶体。 4、超塑性现象：金属在某一小的应力状态下，可以延伸十倍甚至是上百倍，既不出现缩颈，也不发 生断裂，呈现一种异常的延伸现象。 5、表面效应：表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸的减小而大幅 度地变化，粒子的表面能及表面张力也随着增加，从而引起纳米粒子性质的变化。 三、判断题（共10 小题，每题1 分，共计10分） 1、超导材料的迈斯纳效应就是指超导体的零电阻现象。（×） 2、饱和性和无定向性是离子键的特点。（√） 3、要制得非晶态材料，最根本的条件是使熔体快速冷却，并冷却到材料的再结晶温度以下。（√） 4、组元是材料性能的决定性因素。（√） 5、如果只形成空位而不形成等量的间隙原子，这样形成的缺陷称为弗仑克尔缺陷。（×） 6、在晶态聚合物中，通常可能同时存在晶态和非晶态两种结构。（√） 7、非晶态金属材料不存在长程有序性，但能观察到晶粒的存在，存在近程有序性。（×） 8、空位缺陷的存在会增高离子晶体的电阻率和金属晶体的电导率。（×） 9、纳米微粒的熔点和烧结温度比常规粉体要高。（×） 10、定向凝固和粉末冶金技术可以提高合金的高温强度。（√） 四、简答题（共5小题，每题 6 分，共计 30分）1、简述光纤的光导原理。光纤的作用是什么？如何使石英光纤内外层具有不同的折射率？ 答：光导原理：利用折射率较大的纤芯和折射率较小的包层之间折射率的差别，依靠全反射原理实现光信息传输。光纤的作用是将始端的入射光线传输到终端，利用光来传输信息和图像。在内纤芯石英中掺入GeO2、P2O5以提高其折射率，在外包层材料中掺入B2O3或F来降低其折射率。 2、举例说明金属材料与高分子改性的基本原理？ 答： 1.混合法则：在复合材料中，已知各组分材料的力学性能，物理性能的情况下，复合材料的力学性能和物理性能主要取决于组成复合材料的材料组分的体积的百分比（%）。 2.界面作用：复合材料的界面实质上是具有纳米级以上厚度的界面层，有的还会形成与增强材料和基体有明显差别的新相，称之为界面相。 3、简述高吸水性树脂的结构特征、吸水原理。 答：高吸水性树脂的结构特征： 1. 分子中具有强亲水性基团，如羟基、羧基，能够与水分子形成氢键； 2. 树脂具有交联结构； 3. 聚合物内部具有较高的离子浓度； 4. 聚合物具有较高的分子量 吸水原理： 阶段1：通过毛细管吸附和分散作用吸水，较慢。 阶段2：水分子通过氢键与树脂的亲水基团作用,亲水基团离解, 离子之间的静电排斥力使树脂的网络扩张。网络内外产生渗透压,水份进一步渗入。 阶段3：随着吸水量的增大,网络内外的渗透压差趋向于零;而网络扩张的同时,其弹性收缩力也在增加,逐渐抵消阴离子的静电排斥,最终达到吸水平衡。 4、从结构、处理技术、性能以及应用四方面说明特种纤维Kevlar－49被誉为“人造钢丝”的原因。答：结构上，Kevlar－49的大分子链由苯基和酰胺基构成，这种分子是比较僵直的，是刚性链，分子之间还存在氢键，这是Kevlar－49具有高强度和高模量的内在原因；技术上，采用了液晶纺丝技术和高温拉伸处理，使分子链排列彼此平行取向；性能上，Kevlar－49是一种相对密度小，高强度、高模量的理想的增强纤维；应用上，Kevlar－49可用来制作防弹背心、航天加压服及火箭壳体等。 5、聚合物分子量有何特点，其四种平均分子量有何关系？ 答：聚合物的分子量有两个特点，一是分子量大；二是分子量的多分散性；数均分子量小于重均分子量小于粘均分子量小于Z均分子量。 五、论述题。（共2小题，共计 20分） 1、某产品的开发团队想要解决一组能够在湿表面的粘合剂，该种粘合剂在汽车行业有应用前景。根 据上述问题提出粘合剂的解决方案。 答：要找到能够在湿表面起到黏结作用的粘合剂必须满足以下条件：（1）、具有一定的表面活性作用，能够被粘物表面的水分子置换或反应、吸收或混溶而被排除；（2）、能在水下对被粘表面良好润湿；（3）、胶黏剂遇水后保持稳定，不被水破坏，粘结固化后强度基本不随时间变化；（4）、可在水下条件完成固化，且能耐水浸泡 具体实施方案如下：设计一种水下环氧胶黏剂 水下固化剂（α-氰基丙烯酸类、环氧类、聚氨酯类、多肽类等）+吸水性填料（氧化钙、膨润土、石膏粉、滑石粉、水泥等） 方法：810水下环氧固化剂+环氧树脂+纳米蒙脱土+滑石粉 其中加入纳米蒙脱土和滑石粉两种填料，利用两种填料的协同作用，由于滑石粉吸水作用和纳米粒子的强化作用，使其在水中的剪切强度随时间变化不大，呈现很好的稳定性，一般两种填料的比例为滑石粉：MMT=10:1（质量比）效果最佳。 2、有一则化妆品电视广告宣称其每半滴乳液包含100亿个水分子，请从材料化学的角度评价之？答：要点：1mol水含6.023×10^23个水分子，半滴乳液约0.5-1ml，其密度约为1g/ml，重约0.5-1g，含100亿个水分子，水含量约为1.6×10-14mol, 这样微量的水含量很容易达到，因此此广告纯属噱头。
无机非金属材料的主角——硅重点知识归纳及典型习题
重 点 突 破 锁定高考热点 探究规律方法 熔沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。 2．一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。 3．一般情况，较强氧化剂＋较强还原剂===较弱氧化剂＋较弱 还原剂，而碳却能还原出比它更强的还原剂：SiO 2＋2C===== 高温Si ＋2CO ↑，FeO ＋C===== 高温Fe ＋CO ↑。 4．硅为非金属，却可以和强碱溶液反应，放出氢气： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。 5．一般情况，较活泼金属＋酸===盐＋氢气，然而Si 是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。 6．一般情况，碱性氧化物＋酸===盐＋水，SiO 2是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。 7．一般情况，较强酸＋弱酸盐===较弱酸＋较强酸盐。虽然酸 性：H 2CO 3＞H 2SiO 3，却能发生如下反应：Na 2CO 3＋SiO 2===== 高温Na 2SiO 3＋CO 2↑。 8．一般情况，非常活泼金属(Na 、K 等)才能够置换出水中的氢， 但C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2 。 9．一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如SO 3＋H 2O===H 2SO 4，但SiO 2不溶于水，不与水反应。 题组训练
1．某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素() A．在自然界中只以化合态的形式存在 B．单质常用作半导体材料和光导纤维 C．最高价氧化物不与酸反应 D．气态氢化物比甲烷稳定 解析该短周期非金属元素为Si，硅在自然界中只以化合态形式存在，A项正确；单质硅可用作半导体材料，而光导纤维的主要成分是SiO2，B项错误；Si的最高价氧化物为SiO2，其可以与氢氟酸反应，C项错误；由于非金属性Si 一填空题 （1）材料是具有使其能够用于机械、结构、设备和产品性质的物质。这种物质具有一定的性能或功能。 （2）材料按照化学组成、结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料和复合材料。 （3）材料按照使用性能可分为结构材料和功能材料。结构材料更关注于材料的力学性能；而另一种则考虑其光、电、磁等性能。 （4）材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。 （5）一般材料的结构可分为三个层次，分别是微观结构、介观结构和宏观结构。 （6）对于离子来说，通常正离子半径小于相应的中性原子，负离子的半径则变大。 （7）晶体可以看成有无数个晶胞有规则的堆砌而成。其大小和形状由晶轴（a，b，c）三条边和轴间夹角（α，β，γ）来确定，这6个量合称晶格参数。 （8）硅酸盐基本结构单元为硅氧四面体，四面体连接方式为共顶连接。 （9）晶体的缺陷按照维度划分可以分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷，其延伸围为零维、一维、二维和三维。 （10）位错分为韧型位错、螺型位错以及由前两者组成的混合位错三种类型。 （11）固溶体分为置换型固溶体和填隙型固溶体，前者溶质质点替代溶剂质点进入晶体结点位置；后者溶质质点进入晶体间隙位置。 （12）材料热性能主要包括热容、热膨胀和热传导。 （13）材料的电性能是指材料被施加电场时的响应行为，包括有导电性、介电性、铁电性和压电性等。 （14）衡量材料介电性能的指标为介电常数、介电强度和介电损耗。 （15）磁性的种类包括：反磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和铁氧体磁性等。 （16）铁磁材料可分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。 （17）材料的制备一般包括两个方面即合成与控制材料的物理形态。 （18）晶体生长技术主要有熔体生长法和溶液生长法，前者主要包括有提拉法、坩埚下降法、区融法和焰融法等。 （19）溶液达到过饱和途径为：一，利用晶体的溶解度随改变温度的特性，升高或降低温度而达到过饱和；二，采用蒸发等办法移去溶剂，使溶液浓度增高。 （20）气相沉积法包括物理气相沉积法 PVD和化学气相沉积法 CVD。 （21）液相沉淀法包括直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法和水解法。 （22）固态反应一般包括相界面上的反应和物质迁移两个过程，反应物浓度对反应的影响很小，均相反应动力学不适用。 （23）自蔓延高温合成按照原料组成可分为元素粉末型、铝热剂型和混合型。 （24）金属通常可分为黑色金属和有色金属；黑色金属是指铁、铬、锰金属与它们的合金。（25）合金基本结构为混合物合金、固溶体合金和金属间化合物合金。 （26）铁碳合金的形态包括有奥氏体、马氏体、铁素体、渗碳体与珠光体等。 （27）金属材料热处理包括整体热处理、表面热处理和化学热处理。 （28）超耐热合金包括铁基超耐热合金、镍基超耐热合金和钴基超耐热合金。 （29）提高超耐热合金性能的途径有改变合金的组织结构和采用特种工艺技术，后者主要有定向凝固和粉末冶金。 （30）产生合金超塑性的条件为产生超细化晶粒与适宜的温度和应变速率。 （31）无机非金属材料主要有以氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物（包括硫化物、硒化物及碲化物）和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材 一、选择题： 1、DB，DBMS和DBS三者的关系是（B） A、DB包括DBMS和DBS B、DBS包括DB和DBMS C、DBMS包括DBS和DB D、DBS与DB、DBMS无关 2、假定学生关系式S（S#，SNAME，SEX，AGE），课程关系式C（C#，CNAME，TEACHER），学生选课关系是SC（S#，C#，GRAND）。要查找选修“COMPUTER”课程的“女”学生姓名，将涉及到关系（D） A、S B、SC，C C、S，SC D、S，C，SC 3、将E-R图转换为关系模式时，如果两实体间的联系是m：n，下列说法正确的是（C） A、将m方主键（主码）和联系的属性纳入n方的属性中 B、将m方属性和n方属性中均增加一个表示级别的属性 C、增加一个关系表示联系，其中纳入m方和n方的主键（主码） D、将n方主键（主码）和联系的属性纳入m方的属性中 4、由SELECT—FROM—WHERE—GROUP—ORDER组成的SQL语句，在被DBMS处理时，各字句的执行次序为（C） A、SELECT—FROM—WHERE—GROUP—ORDER B、FROM —SELECT—WHERE—GROUP—ORDER C、FROM —WHERE—GROUP—SELECT—ORDER D、SELECT—FROM—GROUP—WHERE—ORDER 5、以下不是数据库技术所具备的特点是（D） A、数据结构化 B、数据冗余小 C、有较高的数据独立性 D、数据联系弱 6、在信息模型的“学生”尸体中，对每个学生的具体情况的描述，称为（A） A、实体值 B、实体型 C、属性值 D、属性型 7、关系数据库三级模式中的（B），可用视图实现。 A、内模式 B、外模式 C、存储模式 D、模式 8、可用于区别实体集中不同个体的属性或属性集合，称为该实体的（B） A、属性型 B、键 C、外部键 D、实体型 9、设有一个体育项目可以有多个运动员报名，一个运动员课参加多个项目，运动员与体育项目之间是（D） A、一对一的联系 B、一对多的联系 C、多对一的联系 D、多对多的联系 10、关系R与关系S只有1个公共属性，T1是R与S作等值连接的结果，T2是R与S作自然连接的结果， 则（D） A、T1的属性个数等于T2的属性个数 B、T1的属性个数小于T2的属性个数 C、T1的属性个数大于或等于T2的属性个数 D、T1的属性个数大于T2的属性个数 11、数据库系统是由应用程序、DBMS、DB以及DBA组成。其中核心部分是（C） A、应用程序 B、DBA C、DBMS D、DB 12、下列集函数中不忽略空值（NULL）的是（A） A、COUNT（*） B、MAX（列名） C、SUM（列名） D、AVG（列名） 13、一个关系中的候选关键字（B） A、至少一个 B、可多个 C、必须多个 D、至少3个 14、在数据库设计中，具有最小性、唯一性和非空性的是（B） A、索引 B、关系模型主关键字（主码） C、外关键字（外码） D、约束 15、常用的关系运算时关系代数和（C） A、集合代数 B、逻辑演算 C、关系演算 D、集合演算 16、在基本层次联系中，记录型之间的联系是（B） A、一对一联系 B、一对多联系 C、多对多联系 D、多对一联系 17、关于冗余数据的叙述中，不正确的是（C） A、冗余的存在容易破坏数据库的完整性 B、冗余的存在给数据库的维护增加困难 C、不应该在数据库中存储任何冗余数据 D、冗余数据是指可由基本数据导出的数据 18、五种基本关系代数运算分别（D） 1、什么是材料化学？其主要特点是什么？ 答：材料化学是与材料相关的化学学科的一个分支，是与材料的结构、性质、制备及应用相关的化学。材料化学的主要特点是跨学科性和实践性 2、一些物理量在元素周期表中规律， 答：电离势同一周期的主族元素从左到右增大，稀有气体最大；同一周期的副族元素从左到右略有增加。同一主族，从上到下减小；同一副族从上到下呈无规则变化。电子亲和势同周期从左到右大体上增加，同族元素变化不大。电负性同周期从左到右变大，同主族从上到下减小。 材料中的结合键有哪几种？各自的特点如何？对材料的特性有何影响？ 3、原子间结合键有哪些，怎么分类？ 答：依据键的强弱可分为主价键和次价键。主价键是指两个或多个原子之间通过电子转移或电子共享而形成的键合，即化学键；主要包括离子键、共价键和金属键。次价键如范德华键是一种弱的键合力，是物理键，氢键也是次价键。 4、谈谈化学锈蚀和电化学锈蚀的各自特点和机理。 答：化学锈蚀是指金属与非电解质接触时，介质中的分子被金属表面所吸附并分解成原子，然后与金属原子化合，生成锈蚀产物。可以利用致密氧化膜的保护特性。电化学锈蚀原理与金属原电池的原理相同。即当两种金属在电解质溶液中构成原电池时，作为原电池负极的金属就会被锈蚀。在金属材料上外加较活泼的金属作为阳极，而金属材料作为阴极，电化学腐蚀时阳极被腐蚀金属材料主体得以保护。 5、如何防止或减轻高分子材料的老化？ 答：在制造成品时通常都要加入适当的抗氧化剂和光稳定剂（光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂）可提高其抗氧化能力。 6、试解释为何铝材不易生锈，而铁则较易生锈? 答：铝在空气中可以生成致密得氧化物膜，阻止与空气得进一步接触，所以不易生锈；铁在空气中生成疏松得氧化物膜，不能隔绝空气，特别是铁在潮湿得空气中能够发生电化学反应，因此加大了锈蚀，所以铁较易生锈。 7、谈谈热膨胀系数相关知识。 答：热膨胀系数分线膨胀系数和体膨胀系数。不同材料的膨胀系数不同。金属和无机非金属的膨胀系数较小，聚合物材料的膨胀系数较大。因素分析：原子间结合键越强，热胖胀系数越小，结合键越弱则热膨胀系数较大；材料的结构组织对其热膨胀系数也有影响，结构致密的固体，膨胀系数大。 8、用什么方式是半导体变为导体？ 答：升高温度，电子激发到空带的机会越大，因而电导率越高，这类半导体称为本征半导体。另一类半导体通过掺杂使电子结构发生变化而制备的称为非本征半导体。 9、用能带理论说明什么是导体、半导体和绝缘体。 答：导体：价带未满，或价带全满但禁带宽度为零，此时，电子能够很容易的实现价带与导带之间的跃迁。半导体：价带全满，禁带宽度在之间，此时，电子可以通过吸收能量而实现跃迁。绝缘体：价带全满，禁带宽度大于5eV，此时，电子很难通过吸收能量而实现跃迁。 10、光颜色的影响因素？ 答：金属颜色取决于反射光的波长，无机非金属材料的颜色通常与吸收特性有关。引进在导带和价带之间产生能级的结构缺陷，可以影响离子材料和共价材料的颜色。 11、通过埃灵罕姆图解释为何碳在高温下可以用作金属氧化物还原剂？ 答：2C（s）+O2=2CO(s) 对于该反应式从图中可以看出，其温度越高，?G0的负值越大，其稳定性也就越高，即该反应中碳的还原性越强。 12、埃灵罕姆图上大多数斜线的斜率为正，但反应C+O2=CO2的斜率为0，反应2C+O2=2CO的斜率为负，请解释原因。 答：△G0=△H0-T△S0，?G0与温度T关系式的斜率为-△S0 对于反应C+O2=CO2，氧化过程气体数目不变，则?S0=0, (-?S0)=0，斜率为零。 对于反应2C+O2=2CO，氧化过程气体数目增加，则?S0>0, (- ?S0)<0，斜率为负。 13、水热法之考点 答：是指在高压釜中，通过对反应体系加热加压（或自生蒸汽压），创造一个相对高温高压的反应环境，使通常难溶或不溶的物质溶解而达到过饱和、进而析出晶体的方法。利用水热法在较低的温度下实现单晶的生长，避免了晶体相变引起的物理缺。 14、化学气相沉积法之考点 答：优点：沉积速度高，可获得厚涂层；沉积的涂层对对底材有良好的附着性；真空密封性良好；在低温下可镀上高熔点材料镀层；晶粒大小和微结构可控制；设备简单、经济。缺点：不适合与低耐热性工件镀膜；反应需要挥发物不适用一般可电镀金属；需要可形成稳定固体化合物的化学反应；反应释放剧毒物质，需要封闭系统；反应物使用率低且某些反应物价格昂贵。 15、输运法作用 答：可用于材料的提纯、单晶的气相生长和薄膜的气相沉积等，也可用于新化合物的合成。 16、溶胶—凝胶法的原理以及优缺点是什么？ 答：溶胶－凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶 优点：（1）由于溶胶－凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液，因此，就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性，在形成凝胶时，反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。（2）由于经过溶液反应步骤，那么就很容易均匀定量地掺入一些微量元素，实 硅及其化合物测试题 一、选择题（单选题） 1．新型无机材料碳化钛（TiC）、碳化硼(B4C3)、氮化硅（Si3N4）等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温条件下进行，在合成工艺中必须注意（） A．通入足量的氧气B．避免与氧气接触 C．可在氮气气氛中合成D．通入少量氧气 2．高温下的反应SiO2+3C=SiC+2CO↑中，氧化剂和还原剂的质量比为（） A．1：2 B．2：1 C．1：3 D．5：3 3．在300℃时，某无色气体X与红热的碳反应生成无色气体Y，Y能跟灼热的CuO反应又生成气体X，则X、Y分别是（） A．H2O（g）、H2B．O2、H2C．CO2、CO D．CO、CO2 4．下列离子方程式正确的是（） A．水玻璃加盐酸：SiO32-+2H+=H2SiO3↓B．小苏打和烧碱溶液：HCO3-+OH-=CO2+H2O C．石灰石溶于盐酸：CO32-+2H+=H2O+CO2↑ D．石英溶于NaOH溶液：Si4++2O2-+2OH-=SiO32-+H2O 5．下列物质固态时，不存在分子的是（） A．二氧化硅B．二氧化硫C．二氧化碳D．三氧化硫 6．除去SiO2固体中混有的CaCO3固体，方法正确的是（） A．加水，过滤B．加热C．加盐酸，过滤D．加NaOH溶液，过滤 7．下列变化中，不可能通过一步反应实现的是（） A．SiO2→Na2SiO3B．SiO2→H2SiO3C．CuSO4→CuCl2D．Cu(OH)2→CuO 8．下列离子在水溶液中能大量共存的是（） A．H+、K+、HCO3-、Ca2+ B．OH-、Na+、Mg2+、HCO3- C．Na+、H+、Cl-、NO3-D．Na+、SiO32-、H+、Cl- 9．10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1mol，则此样品中可能含有的杂质是（）A．KHCO3和MgCO3B．SiO2和MgCO3C．K2CO3和SiO2D．无法确定 10．把xmol的CO2通入含ymol Ca(OH)2的澄清石灰水中，充分反应，下列叙述不正确的是( ) A．当x≤y时，生成100x g沉淀 B．当y＜x时，生成100y g沉淀 C．当y＜x＜2y时，生成100(2y－x) g沉淀 D．当2y≤x时，生成的沉淀全部溶解 11．将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③NaAlO2溶液；④饱和Na2CO3溶液；⑤Ca(OH)2溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是() A．①②③④⑤B．②③④ C．②④⑤D．①②④ 12．下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是() ①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构②硅是地壳中含量最多的非金属元素③晶体硅是良好的半导体材料④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸 A．①②⑥B．①⑤⑥C．③④⑤⑥D．②⑤⑥ 一、名词解释: 材料：人类社会所能够接受的经济地制造有用器件的物质。（可以用来制造有用的构件、器件或物品的物质。） 晶体：晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。（具有格子构造的固体） 空间点阵：表示晶体结构中各类等同点排列规律的几何图形。（表示晶体内部结构中质点重复规律的几何图形。） 晶向：空间点阵的结点可以看成是分列在一系列相互平行的直线上，这些直线系称为晶列，同一个格子可以形成方向不同的晶列，每一个晶列定义了一个方向，称为晶向。 晶面：空间点阵的结点可以从各个方向被划分为许多组平行且等距的平面点阵，这些平面点阵所处的平面称为晶面。 对称：是指物体相同部分作有规律的重复。 点群：晶体结构中所有点对称要素（对称面、对称中心、对称轴和旋转反演轴）的集合。空间群：是指一个晶体结构中所有对称要素集合。 肖特基缺陷：正常格点上的质点，在热起伏过程中获得能量离开平衡位置迁移到晶体的表面，而在晶体内部正常格点上留下空位。 弗伦克尔缺陷：在晶格热振动时，一些能量较大的质点离开平衡位置后，进入到间隙位置，形成间隙质点，而在原来位置上形成空位。 置换固溶体：溶质原子替换溶剂原子的位置形成的固溶体。 间隙固溶体：溶质原子填入溶剂晶格间隙中形成的固溶体。 中间相：合金组元间相互作用所形成的一种晶格类型及性能均不同于任一组元的合金固相。相律：相平衡体系中揭示相数P ，独立组分数C和自由度F之间关系的规律。 相图：表达多相体系的状态随温度、压力、组成等强度性质变化情况的图形。 二、填空题 1、材料按化学组成，可分为（金属材料）、（无机非金属材料）、（有机高分子材料）、（复合材料）；根据材料的性能，可分为（结构材料）和（功能材料）。 2、物质的三态：气态、液态和固态，从宏观上来看，气体和液体表现为（流动性），固体表现出（固体性）。液体在缓慢降温过程中形成（晶体），在急冷过程中形成（非晶体）。 3、晶体与非晶体的根本区别是：晶体具有（长程有序），而非晶体（长程无序、短程有序）。 4、实际晶体结构、基元和点阵的关系可概括为（晶体结构= 点阵+ 基元）；点阵是周期性重复的（方式），基元是周期性重复的（内容）。 中南大学考试试卷 200 -- 200 学年上学期时间110分钟 材料化学原理课程 64 学时 4学分考试形式：闭卷 专业年级：材化班总分100分，占总评成绩70% 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、名词解释（16分，每题4分） 1、晶界偏析 在平衡条件下，溶质原子（离子）在晶界处浓度偏离平均浓度（2分）。由于晶界结构缺陷比晶内多，溶质原子（离子）处于晶内的能量比处在晶界的能量高，因此，通过偏析使系统能量降低（2分）。 2、重构性相变 重构性相变过程伴随有化学键的破坏与生成，原子重新排列，需激活能大（4分）。 3、均匀形核 组成一定，熔体均匀一相，在T0温度下析晶，发生在整个熔体内部，析出物质组成与熔体一致（4分）。 4、二次再结晶 正常晶粒生长由于气孔、二次相粒子等阻碍而停止时，在均匀基相中少数大晶粒在界面能作用下向邻近小晶粒曲率中心推进，而使大晶粒成为二次再结晶的核心，晶粒迅速长大（4分）。 二、填空题（36分，每题4分） 1、固相烧结初期的扩散传质机理主要有表面扩散、晶格扩散、界面扩散、蒸发-凝聚，其中蒸发-凝聚对烧结致密化没有影响，只是改变晶粒的表面形貌。（每空1分） 2、金属或合金形成抗氧化性膜的基本条件有P-B比大于1、良好的化学稳定性 有一定的强度和塑性。（第一空2分，其余两空各1分） 3、在MgO中添加少量Al2O3(摩尔分数为x)形成置换固溶体，其 分子简式为 O V Al Mg x 2 1 (Mg) x x 2 3 1 其密度随掺杂量x的增大而减少（增大、 减少或不变）。（每空2分） 4、材料实际表面有_扩散层_____、_加工层、_氧化层_____、 锈蚀和灰尘等______、_污垢层等几层。（每空1分） 5、电极电位越高，越__易____得电子，__氧化____能力越强。 （每空2分）材料化学试题库完整
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