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1、“材料與社會(huì)發(fā)展”課程復(fù)習(xí)題1.什么是材料?簡(jiǎn)述材料分類以及各類材料的基本特性。材料是具有一定性能,可以用來(lái)制作器件、構(gòu)件、工具、裝置等物品的物質(zhì)。簡(jiǎn)單地說(shuō),材料是人類可用來(lái)材料是具有一定性能,可以用來(lái)制作器件、構(gòu)件、工具、裝置等物品的物質(zhì)。簡(jiǎn)單地說(shuō),材料是人類可用來(lái)制作有用器件的物質(zhì)。制作有用器件的物質(zhì)。分類:可按材料的使用性能、化學(xué)組成(屬性)、用途(功能特性)、結(jié)晶狀態(tài)、尺寸分類分類:可按材料的使用性能、化學(xué)組成(屬性)、用途(功
2、能特性)、結(jié)晶狀態(tài)、尺寸分類金屬材料:金屬材料:結(jié)合鍵為金屬鍵,常規(guī)方法生產(chǎn)的金屬為晶體結(jié)構(gòu);金屬在常溫下一般為固體,熔點(diǎn)較高;具有結(jié)合鍵為金屬鍵,常規(guī)方法生產(chǎn)的金屬為晶體結(jié)構(gòu);金屬在常溫下一般為固體,熔點(diǎn)較高;具有金屬光澤;純金屬范性大,展性、延性也大;金屬光澤;純金屬范性大,展性、延性也大;強(qiáng)度較高強(qiáng)度較高;自由電子的存在,金屬的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性好;多數(shù)金;自由電子的存在,金屬的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性好;多數(shù)金屬空氣中易被氧化。屬空氣中易被氧化。
3、無(wú)機(jī)非金屬材料:無(wú)機(jī)非金屬材料:硬而脆、韌性低、抗壓不抗拉、對(duì)缺陷敏感;熔點(diǎn)較高,具有優(yōu)良的耐高溫、抗氧化性硬而脆、韌性低、抗壓不抗拉、對(duì)缺陷敏感;熔點(diǎn)較高,具有優(yōu)良的耐高溫、抗氧化性能;導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性較?。ㄗ杂呻娮訑?shù)目少);耐化學(xué)腐蝕性好;耐磨損;成型方式為粉末制坯、燒結(jié)成能;導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性較?。ㄗ杂呻娮訑?shù)目少);耐化學(xué)腐蝕性好;耐磨損;成型方式為粉末制坯、燒結(jié)成型;化學(xué)鍵主要是離子鍵、共價(jià)鍵以及它們的混合鍵。型;化學(xué)鍵主要是離子鍵、
4、共價(jià)鍵以及它們的混合鍵。高分子材料:高分子材料:質(zhì)量輕;良好的絕緣性;優(yōu)越的化學(xué)穩(wěn)定性;成型方法較多;結(jié)合鍵主要為共價(jià)鍵,有部分范質(zhì)量輕;良好的絕緣性;優(yōu)越的化學(xué)穩(wěn)定性;成型方法較多;結(jié)合鍵主要為共價(jià)鍵,有部分范德華鍵;分子量大,無(wú)明顯的熔點(diǎn),有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、粘流溫度。并有熱塑性和熱固性兩類;力學(xué)狀態(tài)有德華鍵;分子量大,無(wú)明顯的熔點(diǎn),有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、粘流溫度。并有熱塑性和熱固性兩類;力學(xué)狀態(tài)有玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài),強(qiáng)度較高。玻璃態(tài)
5、、高彈態(tài)和粘流態(tài),強(qiáng)度較高。復(fù)合材料:復(fù)合材料:良好的抗疲勞性能;耐燒蝕性和耐高溫性好;結(jié)構(gòu)件減震性能好;具有良好的減磨、耐磨和自潤(rùn)良好的抗疲勞性能;耐燒蝕性和耐高溫性好;結(jié)構(gòu)件減震性能好;具有良好的減磨、耐磨和自潤(rùn)滑性能;比強(qiáng)度和比模量高?;阅?;比強(qiáng)度和比模量高。2.請(qǐng)舉例說(shuō)明材料工程與材料科學(xué)之間的差別和聯(lián)系?請(qǐng)給出材料科學(xué)研究的五要素圖。材料科學(xué)是研究材料的組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、生產(chǎn)流程和使用效能以及它們之間的相互關(guān)系,集物理學(xué)、化學(xué)
6、、材料科學(xué)是研究材料的組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、生產(chǎn)流程和使用效能以及它們之間的相互關(guān)系,集物理學(xué)、化學(xué)、冶金學(xué)等于一體的科學(xué)。材料科學(xué)是一門(mén)與工程技術(shù)密不可分的應(yīng)用科學(xué),研究材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能以冶金學(xué)等于一體的科學(xué)。材料科學(xué)是一門(mén)與工程技術(shù)密不可分的應(yīng)用科學(xué),研究材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能以及它們之間的相互關(guān)系。中國(guó)的材料科學(xué)研究水平位居世界前列,有些領(lǐng)域甚至居于世界領(lǐng)先水平。材料工及它們之間的相互關(guān)系。中國(guó)的材料科學(xué)研究水平位居世界前列,有些
7、領(lǐng)域甚至居于世界領(lǐng)先水平。材料工程是研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料的工程領(lǐng)域。其工程碩士程是研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料的工程領(lǐng)域。其工程碩士學(xué)位授權(quán)單位培養(yǎng)從事新型材料的研究和開(kāi)發(fā)、材料的制備、材料特性分析和改性、材料的有效利用等方面學(xué)位授權(quán)單位培養(yǎng)從事新型材料的研究和開(kāi)發(fā)、材料的制備、材料特性分析和改性、材料的有效利用等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才。要素:性質(zhì)、
8、合成制備、組成與結(jié)構(gòu)和使用性能。其中,組成與結(jié)構(gòu)是核心要素。同的高級(jí)工程技術(shù)人才。要素:性質(zhì)、合成制備、組成與結(jié)構(gòu)和使用性能。其中,組成與結(jié)構(gòu)是核心要素。同時(shí),前面三者共同支撐“使用性能”。這四者的關(guān)系組成一個(gè)正四面體。時(shí),前面三者共同支撐“使用性能”。這四者的關(guān)系組成一個(gè)正四面體。五要素:成分、合成五要素:成分、合成制備、組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和效能。制備、組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和效能。3.材料在歷史中發(fā)揮重要作用對(duì)你印象深刻之處,請(qǐng)舉例說(shuō)明!材料的
9、發(fā)展與人類進(jìn)步和發(fā)展息息相關(guān)。一萬(wàn)年前,人類使用石頭作為日常生活工具,人類進(jìn)入舊時(shí)器材料的發(fā)展與人類進(jìn)步和發(fā)展息息相關(guān)。一萬(wàn)年前,人類使用石頭作為日常生活工具,人類進(jìn)入舊時(shí)器時(shí)代,人類戰(zhàn)爭(zhēng)也進(jìn)入了冷兵器時(shí)代。時(shí)代,人類戰(zhàn)爭(zhēng)也進(jìn)入了冷兵器時(shí)代。70007000年前人類在燒制陶器的同時(shí)創(chuàng)造了煉銅技術(shù),青銅制品泛地得到年前人類在燒制陶器的同時(shí)創(chuàng)造了煉銅技術(shù),青銅制品泛地得到應(yīng)用,同時(shí)又促進(jìn)了人類社會(huì)發(fā)展,人類進(jìn)入了青銅器時(shí)代。同時(shí)火藥的發(fā)明又
10、使人類戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)入了殺傷力更應(yīng)用,同時(shí)又促進(jìn)了人類社會(huì)發(fā)展,人類進(jìn)入了青銅器時(shí)代。同時(shí)火藥的發(fā)明又使人類戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)入了殺傷力更強(qiáng)的熱兵器時(shí)代。強(qiáng)的熱兵器時(shí)代。50005000年前人類開(kāi)始使用鐵,隨著煉鐵技術(shù)的發(fā)展,人類又發(fā)明了煉鋼技術(shù)。十九世紀(jì)中期年前人類開(kāi)始使用鐵,隨著煉鐵技術(shù)的發(fā)展,人類又發(fā)明了煉鋼技術(shù)。十九世紀(jì)中期轉(zhuǎn)爐、平爐煉鋼的發(fā)展使得世界鋼產(chǎn)量迅猛增加,大大促進(jìn)了機(jī)械、鐵路交通的發(fā)展。隨著二十世紀(jì)中期合轉(zhuǎn)爐、平爐煉鋼的發(fā)展使得世界鋼產(chǎn)
11、量迅猛增加,大大促進(jìn)了機(jī)械、鐵路交通的發(fā)展。隨著二十世紀(jì)中期合金鋼的大量使用,人類又進(jìn)入鋼鐵時(shí)代,鋼鐵在人類活動(dòng)中起著舉足輕重的作用。核材料的發(fā)現(xiàn),又將人類金鋼的大量使用,人類又進(jìn)入鋼鐵時(shí)代,鋼鐵在人類活動(dòng)中起著舉足輕重的作用。核材料的發(fā)現(xiàn),又將人類鐵分為生鐵和熟鐵。熟鐵、鋼和生鐵都是鐵碳合金,以碳的含量多少來(lái)區(qū)別。一般含碳量小于鐵分為生鐵和熟鐵。熟鐵、鋼和生鐵都是鐵碳合金,以碳的含量多少來(lái)區(qū)別。一般含碳量小于0.2%0.2%的叫熟鐵的
12、叫熟鐵或純鐵,含量在或純鐵,含量在0.21.7%0.21.7%的叫鋼,含量在的叫鋼,含量在1.7%1.7%以上的叫生鐵。熟鐵軟,塑性好,容易變形,強(qiáng)度和硬度均較以上的叫生鐵。熟鐵軟,塑性好,容易變形,強(qiáng)度和硬度均較低,用途不廣;生鐵含碳很多,硬而脆,幾乎沒(méi)有塑性;鋼具有生鐵和熟鐵兩種優(yōu)點(diǎn),為人類廣泛利用。低,用途不廣;生鐵含碳很多,硬而脆,幾乎沒(méi)有塑性;鋼具有生鐵和熟鐵兩種優(yōu)點(diǎn),為人類廣泛利用。通過(guò)在高溫條件下,讓生鐵里面的過(guò)量的碳元素
13、與氧氣反應(yīng)消耗掉。通過(guò)在高溫條件下,讓生鐵里面的過(guò)量的碳元素與氧氣反應(yīng)消耗掉。7.古代鑄造青銅器的主要步驟有哪幾步?何為青銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代,是如何定義的?制模制?!品吨品丁獫沧沧ⅰ拚?。(塊范法,失蠟法)修整。(塊范法,失蠟法)青銅時(shí)代:青銅時(shí)代(或稱青銅器時(shí)代或青銅文明)在考古學(xué)上是以使用青銅器為標(biāo)志的人類文化發(fā)展的一青銅時(shí)代:青銅時(shí)代(或稱青銅器時(shí)代或青銅文明)在考古學(xué)上是以使用青銅器為標(biāo)志的人類文化發(fā)展的一個(gè)階段。鐵器時(shí)代:
14、是繼青銅時(shí)代之后的又一個(gè)時(shí)代,它以能夠冶鐵和制造鐵器為標(biāo)志。個(gè)階段。鐵器時(shí)代:是繼青銅時(shí)代之后的又一個(gè)時(shí)代,它以能夠冶鐵和制造鐵器為標(biāo)志。在歷史上,人們將石器、青銅器、鐵器等當(dāng)時(shí)的主導(dǎo)材料作為時(shí)代的標(biāo)志,稱其為石器時(shí)代、青銅器時(shí)代和在歷史上,人們將石器、青銅器、鐵器等當(dāng)時(shí)的主導(dǎo)材料作為時(shí)代的標(biāo)志,稱其為石器時(shí)代、青銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代。鐵器時(shí)代。8.鋁合金可以分為哪兩大類?什么樣的熱處理工藝可以提高鋁合金的強(qiáng)度?變形鋁合金和鑄造鋁合金;固
15、溶處理、時(shí)效處理、淬火變形鋁合金和鑄造鋁合金;固溶處理、時(shí)效處理、淬火(詳見(jiàn)打印資料詳見(jiàn)打印資料)9.目前大多數(shù)汽車輪轂采用的材料是什么?現(xiàn)在大部分車都采用鋁合金輪轂現(xiàn)在大部分車都采用鋁合金輪轂10.什么叫粉末冶金?粉末冶金有什么特點(diǎn)?粉末燒結(jié)鋼有什么特點(diǎn)?粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié),粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過(guò)成形和
16、燒結(jié),制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。特點(diǎn):粉末冶金具有獨(dú)特的化學(xué)組成和機(jī)械、物理性能,而這些性能是用傳統(tǒng)的熔鑄方法無(wú)法獲得的。運(yùn)用特點(diǎn):粉末冶金具有獨(dú)特的化學(xué)組成和機(jī)械、物理性能,而這些性能是用傳統(tǒng)的熔鑄方法無(wú)法獲得的。運(yùn)用粉末冶金技術(shù)可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油軸承、齒輪、凸輪、導(dǎo)桿、刀具等,粉末冶金技術(shù)可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制
17、品,如含油軸承、齒輪、凸輪、導(dǎo)桿、刀具等,是一種少無(wú)切削工藝。是一種少無(wú)切削工藝。(1)粉末冶金技術(shù)可以最大限度地減少合金成分偏聚,消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備高性能稀土永)粉末冶金技術(shù)可以最大限度地減少合金成分偏聚,消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲(chǔ)氫材料、稀土發(fā)光材料、稀土催化劑、高溫超導(dǎo)材料、新型金屬材料(如磁材料、稀土儲(chǔ)氫材料、稀土發(fā)光材料、稀土催化劑、高溫超導(dǎo)材料、新型金屬材料(如AlLiAlL
18、i合金、耐熱合金、耐熱AlAl合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料等)具有重要的作用。合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料等)具有重要的作用。(2)可以制備非晶、微晶、準(zhǔn)晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料,這些材料具有優(yōu)異的)可以制備非晶、微晶、準(zhǔn)晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料,這些材料具有優(yōu)異的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)和力學(xué)性能。電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)和力學(xué)
19、性能。(3)可以容易地實(shí)現(xiàn)多種類型的復(fù)合,充分發(fā)揮各組元材料各自的特性,是一種低成本生產(chǎn)高性能金屬基和)可以容易地實(shí)現(xiàn)多種類型的復(fù)合,充分發(fā)揮各組元材料各自的特性,是一種低成本生產(chǎn)高性能金屬基和陶瓷復(fù)合材料的工藝技術(shù)。陶瓷復(fù)合材料的工藝技術(shù)。(4)可以生產(chǎn)普通熔煉法無(wú)法生產(chǎn)的具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分離膜)可以生產(chǎn)普通熔煉法無(wú)法生產(chǎn)的具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分離膜材料、高性
20、能結(jié)構(gòu)陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。材料、高性能結(jié)構(gòu)陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。(5)可以實(shí)現(xiàn)近凈形成形和自動(dòng)化批量生產(chǎn),從而,可以有效地降低生產(chǎn)的資源和能源消耗。)可以實(shí)現(xiàn)近凈形成形和自動(dòng)化批量生產(chǎn),從而,可以有效地降低生產(chǎn)的資源和能源消耗。(6)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料,是一種可有效進(jìn)行材料再生和)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料,是一種可有效進(jìn)行材料再生和綜合利用的新技
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