无机材料性能学基础考题本科期末考试-试卷-AB卷带答案-期末考试题-模拟卷--综合试卷自测试卷2套.doc

《无机材料性能学基础》考试题1
一、 填空题——每空1.5分，共15分
1. 金属晶体结构有____ __晶格、__ __晶格和___ __晶格，其中，由___ _组成的晶体塑性最好。
2. Sterm扩散双电层分为两部分：___ ___和_____ ____。
3. 当物质的温度升高时，表面张力将___ ____，弹性模量将___ _______，实际抗拉强度将____ _______（填写增高还是降低）
4. 硅酸盐晶体结构中的最基本结构单元是___ 或_ [SiO4]_。
三、判断题（只需判断对错，不需改错或说明理由）——每题2分，共10分
1. 高聚物交联频率越高，其刚性越强，变形性越小；（ ）
2. 因为缺陷的存在，金属材料的实际抗拉强度远小于其理论抗拉强度，因此，缺陷越多，材料实际强度越小。（ ）
3. 在金属材料的固溶强化机理中，间隙型固溶强化效果比置换型强化效果好。（ ）
4. 化学吸附比物理吸附更稳定。（ ）
5. 温度越高，材料的蠕变越大；（ ）
二、 对以下概念作出说明或解释（每个4分，共计16分）
1. 断裂韧性
2. 负离子屏蔽
3. 合金
4. 疲劳极限
三、 简答及计算题——共59分
1.已知某材料中存在一个250mm的裂缝，现在裂缝扩展到500mm，请计算其实际抗拉强度下降了多少？——6分
2.将材料直接磨细的过程中，发现很难达到要求的细度，并且磨细后的材料团聚在一起，不能分散，严重影响了它的使用，如何解决这一问题？——6分

3.为什么晶须的实际强度接近于理论强度？——5分
4.溶胶是热力学不稳定体系，但在一定条件下，为何并不发生聚沉而稳定存在？——6分
5.影响烧结的因素有哪些？——6分
6.什么是临界胶束浓度，与表面活性剂的作用发挥有何关系？——6分
7.已知某稀溶液的表面张力随浓度的变化公式符合公式γ=72-500C，计算溶质表面超量的变化系数K。（已知Γ=K×C，温度为T）——8分
8.某土石方工程中要开挖湿土，但湿土中的水分给工程带来了不便，但利用某一电动现象原理很容易将水收集到一起并抽走，请问用到了什么电动现象，其基本概念是什么？——8分
9.请说明可以用哪些方法来判定某种材料是否是脆性材料？如何判定？——8分

《无机材料性能学基础》考试题2

四、 名词解释——每题5分，共20分
1. 晶体
2. 粘弹性
3. 滑移
4. 表面活性

五、 填空题——每空1分，共10分
1. 金属晶体结构有_ _晶格、__ __晶格和_ _晶格。
2. 当物质的温度升高时，表面张力将____ （升高还是降低）。
3. 一般来说，当温度高于_____蠕变是非常重要的。

六、 判断题（只需判断对错，不需改错或说明理由）——每题1分，共5分
1. 外加应力越大，材料的蠕变越大；（ ）
2. 表面活性剂浓度越大，表面张力降低的越多；（ ）
3. 晶须是一种几乎无位错和裂纹的材料，其实际强度接近于理论强度；（ ）
4. 研究材料的塑性用的是牛顿模型；（ ）
5. 金属晶体中，面心立方晶格比体心立方晶格的致密度大。（ ）

七、 简答及计算题（1~6题是必做题，7、8、9、10任选做2道）——共55分
1. 请写出下列晶格的滑移向、滑移面和滑移系的数目，并指出由它们组成的材料哪种塑性最好，为什么？——10分
（1） 体心立方晶格；（2）面心立方晶格；（3）密排六方晶格
体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格

2. 已知某材料原子中心间距等于0.25nm，材料中存在一个250mm的裂缝，请计算其实际抗拉强度与理论抗拉强度的比值是多少？——5分
3. 当温度升高时，物质的表面张力如何变化，为什么？——5分
h
r
4.当图中毛细管半径r减小50%时，计算液面高度h将如何变化？——5分
5.材料缺陷的概念是什么？缺陷分为哪几种？——5分
6.溶胶是热力学不稳定体系，但在一定条件下，为何并不发生聚沉而稳定存在？——5分
7.现有化学反应：AgNO3+KIÞAgI+KNO3（稀溶液），其中AgNO3过量，请写出生成的溶胶的完整胶团结构——10分
8.某土石方工程中要开挖湿土，但湿土中的水分给工程带来了不便，但利用电动现象原理很容易将水收集到一起并抽走，请问用到了什么电动现象，其基本概念是什么？——10分
9.请画出开尔文模型的示意图，并说明该模型是用来研究材料的什么力学行为？——10分
10.什么是烧结，烧结的动力有哪些？——10分
八、 分析题——10分
请利用本学期所学相关知识，分析当温度上升时，材料的理论抗拉强度和实际抗拉强度如何变化？说明理由。
《无机材料性能学基础》试题1参考答案
九、 填空题——每空1.5分，共15分
1. 体心立方 面心立方 密排六方 体心立方
2. 紧密层 扩散层
3. 降低 降低 降低
4. 硅氧四面体
三、判断题（只需判断对错，不需改错或说明理由）——每题2分，共10分
1. （√ ）
2. （ × ）
3. （ √ ）
4. （ √ ）
5. （ √ ）
十、 对以下概念作出说明或解释（每个4分，共计16分）
1. 临界状态下所对应的应力强度因子K1C称为临界应力强度因子。它实际上是材料抵抗裂缝扩展的阻力因素，又叫断裂韧性。
2. 由于固体表面力的作用，晶体表面负离子被推向外侧，正离子被拉向内侧形成表面双电层结构，固体表面好象被一层负离子所覆盖，称之为负离子屏蔽。
3. 一种金属元素与另一种或另几种元素通过熔化或其他方法结合而成的具有金属特性的物质，叫做合金。
4. 材料在受到循环应力时，当应力振幅低于某一应力振幅，即使循环次数很大(107次以上)，也不会发生疲劳破坏。这个应力振幅称为疲劳极限。
5.
十一、 简答及计算题——共59分
1.
答案要点：因为：
2. 答案要点：加入表面活性剂作为助磨剂，可以使物料更易被磨细，同时可以使磨细的物料更容易分散，
3. 答案要点：晶须是用特殊方法制得的直径很小（10-6m）的针状晶体，晶须中几乎无位错和裂纹，其抗拉强度接近于理论强度。
4. 答案要点：溶胶是热力学不稳定体系，但一定条件下，溶胶一般比较稳定，主要是因为溶胶具有下列稳定性：溶胶的动力稳定性；胶粒带电的稳定作用；溶剂化的稳定作用
5. 答案要点：烧结时的温度；烧结时间（持温时间）；物料的细度；添加物；气氛（还原、中性、氧化）；成型压力等
6. 答案要点：形成一定胶束所需要的表面活性物质的最低浓度，称为临界胶束浓度（CMC）。
当大于临界胶束浓度时，再增加浓度，表面张力无明显降低趋势。要充分发挥表面活性物质的作用，使表面活性物质的浓度稍大于CMC即可。
7. 答案要点：因为，

8. 答案要点：利用了电渗现象。电渗指的是，外加电场作用下，分散介质会通过多孔膜或毛细管而移动，即固体不动而液相移动的现象。
9. 答案要点：（1）断裂应力与屈服应力的比值；（2）理论抗拉强度与理论剪切强度的比值；（3）弹性应变和极限应变的比值；（4）抗压强度与抗拉强凌的比值；（5）断裂能大小

《无机材料性能学基础》试题2参考答案

十二、 名词解释——每题5分，共20分
1.结构为质点（离子、原子或分子）在空间上按特定的规则呈周期性排列所形成的材料。
2.在外力作用下，材料同时表现出弹性和粘性特征，这种力学性质称为粘弹性。
3.材料塑性机理的一种。滑移是晶体的一部分沿着晶面（滑移面）的一定方向（滑移方向）相对于晶体的另一部分发生滑动。
4.表面活性剂：能显著降低溶剂的表面张力和二相间界面张力以及具有一定性质、结构和吸附性能的物质。

十三、 填空题——每空2分，共10分
1. 面心立方 体心立方 密排六方
2. 降低
3. 0.4熔点温度（0.4Tm）

十四、 判断题（只需判断对错，不需改错或说明理由）——每题1分，共5分
1. （ √ ）
2. （ × ）
3. （ √ ）
4. （ × ）
5. （ √ ）

十五、 简答及计算题（1~6题是必做题，7、8、9、10任选做2道）——共55分
1. 答案要点：
体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格

滑移系越多，晶体发生滑移的可能性越大，塑性越好。滑移方向对滑移的影响比滑移面更大。体心立方与面心立方的滑移系都是12个，而密排六方只有3个，但是面心立方有3个滑移向，因此其塑性也最好。

2. 答案要点：因为：

3. 答案要点：h
r
表面张力降低。因为温度升高时，引起物质的膨胀，增大了分子间的距离，使分子间的引力减弱，所以表面张力降低。
4. 答案要点：
由于液面高度可以由公式计算。当其它参数不变，时，半径r减小50%，意味着高度h将增大至原来的2倍。
5. 答案要点：
理想晶体虽然在自然界和通过人工制造获得，但毕竟数量与种类有限，更多的晶体存在着缺陷，导致结构的不完整性。
缺陷类型：杂质缺陷、点缺陷、线缺陷（位错）、面曲线（包括晶界、亚晶界、层错）

6. 答案要点：
溶胶是热力学不稳定体系，但一定条件下，溶胶一般比较稳定，主要是因为溶胶具有下列稳定性：溶胶的动力稳定性；胶粒带电的稳定作用；溶剂化的稳定作用
7.

8. 答案要点：
{[AgI]m.nAg+，(n-x)NO3-}x+ xNO3-
胶团
胶体粒子
胶核
利用了电渗现象。电渗指的是，外加电场作用下，分散介质会通过多孔膜或毛细管而移动，即固体不动而液相移动的现象。

9.
s
E
h

主要研究材料的蠕变。

10. 答案要点：
烧结：将固体粉末状材料在低于其熔点的温度下加热，使物质自发的填充在间隙而致密化的过程。
烧结的动力是①任何系统都有向最低能量状态转变的趋势，也就是表面能的降低趋势。②此外，由于粉末、材料表面能高，而内部结构存在严重缺陷，晶格活化度高，因此物质也容易迁移。由于粉末状颗粒材料的表面凹凸不平，因此，凹处的附加压力为负，而凸处的附加压力为正，物质自凸处向凹处迁移，或者是晶格内的空位反向迁移，推动烧结的发生。

五. （10分）答案要点：
理论抗拉强度：，实际抗拉强度
对于公式中各个参量，温度上升时，弹性模量降低，表面能降低，原子平衡间距增加，所以，理论抗拉强度和实际抗拉强度都下降