材料化學(xué)簡答題(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上材料化學(xué)簡答題1. 高分子材料含有哪些結(jié)構(gòu)會降低其耐老化性能?答：羰基容易吸收紫外光，因此含羰基的聚合物在太陽光照射下容易被氧化降解。分子鏈中含有不飽和雙鍵、聚酰氨的酰氨鍵、聚碳酸酯的酯鍵、聚砜的碳硫鍵、聚苯醚的苯環(huán)上的甲基等等，都會降低高分子材料的耐老化性。 2. 原子間的化學(xué)鍵形成傾向，可以由哪幾種物理量衡量？它們在元素周期表里的變化規(guī)律如何？答：第一電離能，電子親和勢，原子和離子半徑，電負性。3. 原子間的結(jié)合鍵共有幾種？各自特點如何？對材料性質(zhì)有何影響？答：金屬鍵：金屬中自由電子與金屬離子結(jié)合形成，電子離域性，鍵的球?qū)ΨQ，配位數(shù)高，有光澤，不透明性，良好的塑性

2、。離子鍵：正負離子由于靜電吸力形成的鍵。強鍵合力，鍵既無方向性又無飽和性，配位數(shù)高。高強度，高硬度，高熔點，膨脹系數(shù)低，塑性較差。共價鍵：原子之間通過共用電子對形成，強鍵合力，有方向性和飽和性，配位數(shù)低。高熔點，高硬度，高強度，膨脹系數(shù)低，塑性較差，良好的光學(xué)性能。氫鍵：與電負性大的原子X共價結(jié)合的H如與電負性大的原子Y接近，在X和Y之間以H為媒介，生成氫鍵。溶解度，黏度，沸點，熔點，密度，弱鍵合力，有方向性和飽和性。范德華鍵：弱鍵合力，既無方向性又無飽和性。熔點，沸點，溶解度，表面張力，黏度，汽化熱，溶解熱。3. 固溶體與溶液有何異同？固溶體有幾種類型？答：置換型，填隙型。4. 試述影響置換

3、型固溶體固溶度的因素。答：原子或離子的尺寸，電價因素，鍵性影響，晶體結(jié)構(gòu)影響 5. 按幾何維度劃分，晶體缺陷分為哪幾類？答：點缺陷，（自間隙原子，空位，間隙式雜原子，置換式雜原子）福倫科爾缺陷（間隙粒子和空位成對出現(xiàn)，數(shù)量相等，晶體體積不發(fā)生變化）肖特基缺陷（離子或原子移動到晶體表面或晶界的格點上，在晶體內(nèi)部留下相應(yīng)的空位，晶體體積膨脹密度下降。）線缺陷（位錯：刃型位錯（滑移和攀移）螺型位錯（滑移），混合位錯（滑移和攀移），面缺陷（晶體的晶界和表面是最顯而易見的面缺陷，晶界包括傾斜晶界和扭曲晶界），體缺陷）晶體中出現(xiàn)空洞和夾雜在晶體中的較大尺寸的雜質(zhì)包裹都屬于體缺陷）。7. 范德華力有3種來源

4、，即？、？、？。答：取向力：極性分子相互接近，它們的固有偶極相互吸引產(chǎn)生分子之間的作用力。誘導(dǎo)力：非極性分子和極性分子想接近時，非極性分子在極性分子的固有偶極的作用下發(fā)生極化，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，誘導(dǎo)偶極與固有偶極之間的相互作用力。色散力：非極性分子之間出現(xiàn)的瞬時偶極之間的作用力。8. 不同材料有不同的強度和延展性答：很多金屬材料既有高的強度，又有良好的延展性；多晶材料的強度高于單晶材料：因為多晶材料中的晶界可中斷位錯的滑移，改變滑移的方向。通過控制晶粒的生長，可以達到強化材料的目的。固溶體或合金的強度高于純金屬；雜質(zhì)原子的存在對位錯運動具有牽制作用。多數(shù)無機非金屬材料延展性很差，屈服強度高。由于共

5、價鍵的方向性，無機非金屬晶體中的位錯很難運動，所以大多數(shù)無機非金屬材料延展性較差，屈服強度高。 9.各種材料的硬度由共價鍵結(jié)合的材料如金剛石具有很高的硬度，這是因為共價鍵的強度較高；無機非金屬材料有較高硬度離子鍵和共價鍵的強度均較高；當(dāng)含有價態(tài)較高而半徑較小的離子時，所形成的離子鍵強度較高（因靜電引力較大），故材料的硬度更高。金屬材料形成固溶體或合金時可顯著提高材料的硬度。高分子材料硬度通常較低分子鏈之間主要以范德華力或氫鍵結(jié)合，鍵力較弱。10.各種材料的熱膨脹系數(shù)答：金屬和非金屬的膨脹系數(shù)較小，聚合物的膨脹系數(shù)較大。因為原子之間的鍵合力越強，其勢能阱越深，膨脹系數(shù)越小。金屬和非金屬原子之間的

6、鍵具有強鍵合力，所以膨脹系數(shù)小，聚合物分子鏈之間以范德華力結(jié)合，鍵合力較弱，所以膨脹系數(shù)大。結(jié)構(gòu)致密的固體，膨脹系數(shù)大，固體結(jié)構(gòu)疏松，內(nèi)部空隙較多，膨脹系數(shù)小。11. 列舉三種形狀記憶合金，簡述形狀記憶合金的應(yīng)用。答： Ti-Ni合金，Cu-Zn合金，Ti-Ni-Cu合金在軍事和航天工業(yè)方面的應(yīng)用：美國航天局用形狀記憶合金做成天線，有效解決了體態(tài)龐大的天線的運輸問題。在醫(yī)療方面的應(yīng)用：將細的Ti-Ni合金絲插入血管，由于體溫使其恢復(fù)到母相的網(wǎng)狀，可阻止95%的凝血塊不流向心臟。在工程方面：制作管接頭。把形狀記憶合金加工成內(nèi)徑稍小待接管外徑的管套，在使用前將此管套在低溫下進行擴管，使其內(nèi)徑稍大于

7、待接管的外徑，將此管套套在兩根待接管的接頭上，然后在常溫下自然升溫或加熱，由于形狀記憶效應(yīng)而恢復(fù)至擴管前的內(nèi)徑，從而將兩根管子緊緊的連接在一起。12. 介紹儲氫合金類別，并說明其貯氫、釋氫化學(xué)過程。答：一個金屬原子能與兩個、三個甚至更多的氫原子結(jié)合，生成穩(wěn)定的金屬氫化物，同時放出熱量。氫化物加熱又會發(fā)生分解，將吸收的氫釋放出來，同時吸收熱量。13. 超塑性合金一般具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點？答：產(chǎn)生超細化晶粒,適宜的溫度和應(yīng)變速率14. 非晶態(tài)金屬材料具有什么突出性能特點？答：（1）高強度高韌性的力學(xué)性能(2)高導(dǎo)磁、低鐵損的軟磁性能（3）耐強酸、強堿腐蝕的化學(xué)特性15. 納米材料的獨特效應(yīng)有小尺寸效

8、應(yīng)，表面與界面效應(yīng)，量子尺寸效應(yīng)，宏觀量子隧道效應(yīng)16. 復(fù)合材料常用增強材料包括三類：纖維，晶須，顆粒。17. 復(fù)合材料按基體材料可分幾類？按增強纖維種類又可分為幾類？答:復(fù)合材料按基體材料分可分為：金屬基復(fù)合材料，陶瓷基復(fù)合材料，水泥基復(fù)合材料，聚合物基復(fù)合材料；按增強體材料種類分可分為纖維增強，晶須增強，顆粒增強。18.制備納米粒子的整體思路有哪兩種？答：納米粒子的制備方法多種多樣，一般可歸結(jié)為兩大類，即“以下至上”法，或稱構(gòu)筑法；“以上至下”法，或稱粉碎法。19.解釋金屬納米顆粒幾乎都是深色的原因？答：金屬的納米微粒光反射能力顯著下降，通?？傻陀趌，由于小尺寸和表面效應(yīng)使納米微粒對光吸

9、收表現(xiàn)極強能力20.超耐熱合金有哪幾類，其特點是什么？答：鐵基超耐熱合金基于奧氏體不銹鋼中溫（600800）條件下使用鎳基超耐熱合金鎳含量一般>50%在6501000范圍內(nèi)具有較高的強度和良好的抗氧化、抗燃氣腐蝕能力鈷基超耐熱合金含鈷量4065的奧氏體高溫合金在7301100下 ，具有一定的高溫 強度、良好的抗熱腐蝕和抗氧化能力。21. 鐵碳合金的形態(tài)包括有奧氏體、馬氏體、鐵素體、滲碳體?、與珠光體等22. 無機非金屬材料一般為某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫化物和硅酸鹽、鈦酸鹽、鋁酸鹽?、磷酸鹽等含氧酸鹽組成。23.納米材料：微觀結(jié)構(gòu)至少在一維方向上受納米尺度調(diào)制的各種固體超細材料，或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。 24. 為什么要對納米顆粒材料表面進行改性？有哪些改性方法？?答：納米體易于團聚的原因：表面效應(yīng)、布朗運動、范德華力和氫鍵；因此克服團聚的途徑：對納米粒子進行表面改性。改性方法有：物理改性；化學(xué)改性25.非晶態(tài)金屬材料?同時具有高強度、高韌性的力學(xué)性能26.固溶體：指一種或多種溶質(zhì)組元溶入晶態(tài)溶劑并保持溶劑的晶格類型所形成的單