材料與社會(huì)發(fā)展復(fù)習(xí)題

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。答：材料的定義及其分類（1）定義）定義：材料是指能為人類經(jīng)濟(jì)性地，用于制造有用器件的物質(zhì)。(2)材料的分類：材料的分類：①按組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分類：分為金屬材料，無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料和復(fù)合材料。②從其發(fā)展過(guò)程上，可分為傳統(tǒng)材料和新型材料，它們是互相依存，互相促進(jìn)，互相轉(zhuǎn)化，互相替代的關(guān)系。傳統(tǒng)材料的特征為：需求量大，生產(chǎn)規(guī)模大，但環(huán)境污染嚴(yán)重；而新

2、型材料是建立在新思路、新概念、新工藝、新檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，以材料的優(yōu)異性能、高品質(zhì)、高穩(wěn)定性參與競(jìng)爭(zhēng)，屬高薪技術(shù)的一部分；投資強(qiáng)度較高，更新?lián)Q代快，風(fēng)險(xiǎn)性大，知識(shí)和技術(shù)密集程度高，一旦成功，回報(bào)率也較高，且不以規(guī)模取勝。③從其使用性能分類：分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料則主要利用材料力學(xué)性能；而功能材料主要利用材料物理和化學(xué)性能。④按用途進(jìn)行分類：分為航空航天材料、信息材料、電子材料、能源材料、生物材料、建筑材料、包裝材料、電工電器材

3、料、機(jī)械材料、農(nóng)用材料、日用品及辦公用品材料。(3)各自特點(diǎn)自特點(diǎn)：①高分子材料：是通過(guò)若干高分子鏈聚集以及高分子鏈與其他添加組分的相互作用而構(gòu)成。分子量大，質(zhì)輕；優(yōu)良的加工性能，導(dǎo)熱系數(shù)小，化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣性好；功能的可塑性好，出色的裝飾性，但易老化；可以延壓成膜、紡制成絲，可制成各種形狀的構(gòu)件，可產(chǎn)生巨大的粘接力及巨大彈性等。②金屬材料：有金屬元素或以金屬元素為主形成的，并具有一般金屬特性的材料稱為金屬材料。一般具有金屬光澤，具

4、有良好的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，延展性及塑性；具有良好的強(qiáng)度和韌性，熔點(diǎn)較高。③無(wú)機(jī)非金屬材料：傳統(tǒng)上主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等四大類，其主要化學(xué)組成均為硅酸鹽類物質(zhì)。具有高熔點(diǎn)，高強(qiáng)度，高硬度；耐腐蝕，耐磨損，抗氧化等，以及寬廣的導(dǎo)電性，隔熱性，透光性；良好的鐵電性，鐵磁性，壓電性。④復(fù)合材料：是由有機(jī)高分子、無(wú)機(jī)非金屬或金屬與幾類不同材料通過(guò)復(fù)合工藝組合而成的新型多相固體材料，它既能保留原組分材料的主要特色，又通過(guò)復(fù)合效應(yīng)獲得原組分

5、所不具有大量使用，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)，又將人類引入了可以毀滅自己的核軍備競(jìng)賽，同時(shí)核材料的和平利用，又給人類帶來(lái)了光明。二十世紀(jì)中后期以來(lái)，高分子、陶瓷材料崛起以及復(fù)合材料的發(fā)展，又給人類帶來(lái)了新的材料和技術(shù)革命，樓房可以越蓋越高、飛機(jī)越飛越快，同時(shí)人類進(jìn)入太空的夢(mèng)想成為了現(xiàn)實(shí)。3..比如電子組件的演進(jìn)，從體積非常大的真空管、晶體管進(jìn)步到集成電路（IC化），不僅為現(xiàn)代的科技另造高峰，同時(shí)

6、也使得電器用品趨于小型化、輕巧化、功能強(qiáng)、易于攜帶等種種好處。所以說(shuō)人類的生活確實(shí)是與材料科學(xué)有關(guān)。4.1982年日本首次研制出了陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)小汽車，引起了世界性轟。因?yàn)樗某霈F(xiàn)將使發(fā)動(dòng)機(jī)重量減輕，提高燃燒度和節(jié)約燃料的愿望成為現(xiàn)實(shí)。1988年前蘇聯(lián)一架以液氫為燃料的中型運(yùn)輸機(jī)首次試飛成功，象征人類在航空領(lǐng)域中啟用了無(wú)污染的新能源液氫。液氫的沸點(diǎn)為－253℃，攜儲(chǔ)液氫需要高效率的絕熱材料。液氫發(fā)動(dòng)機(jī)的使用，則意味著低溫極限技術(shù)已達(dá)到實(shí)用化

7、程度。1989年3月，日本的一艘6500號(hào)潛水調(diào)查船下潛到6500米的深海區(qū)，打破了美國(guó)、前蘇聯(lián)和德國(guó)的下潛紀(jì)錄。這艘潛水艇耐水艙用的正是一種高強(qiáng)度鈦合金，觀察窗使用的是一種新型的有機(jī)玻璃。有了深海探測(cè)技術(shù)，人們才可實(shí)現(xiàn)對(duì)人類資源開(kāi)發(fā)有不可估量的意義深海資源的開(kāi)發(fā)。美國(guó)在1989年12月入侵巴拿馬，1991年1月人侵海灣以及此刻正在空襲南聯(lián)盟的戰(zhàn)爭(zhēng)中，使用的Fll7隱身戰(zhàn)斗機(jī)世人皆知。這種武器之所以能隱身，就是使用了一種吸波材料和吸波

8、涂層。4.簡(jiǎn)述鑄造模擬所涉及的主要內(nèi)容。試舉一例計(jì)算機(jī)模擬在材料科學(xué)研究或生簡(jiǎn)述鑄造模擬所涉及的主要內(nèi)容。試舉一例計(jì)算機(jī)模擬在材料科學(xué)研究或生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用情況產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用情況。答：A.材料科學(xué)中的計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)模擬按其模擬尺度可分為三類模擬方法:1.原子尺度的模擬計(jì)算包括分子動(dòng)力學(xué)和蒙特卡洛法等[1]。分子動(dòng)力學(xué)和蒙特卡洛法可根據(jù)粒子間的作用勢(shì)計(jì)算多粒子系結(jié)構(gòu)、多種物系結(jié)構(gòu)和多種性質(zhì)。2.顯微尺度模擬計(jì)算:這類計(jì)算以連續(xù)介質(zhì)概念為