材料结构与性能(珍藏版)
一、何为金属键?金属的性能与金属键有何关系?
二、试说明金属结晶时,为什么会产生过冷?
三、结合相关工艺或技术说明快速凝固的组织结构特点。
四、画出铁碳合金相图,并指出有几个基本的相和组织?说明它们的结构和
性能特点。
五、说明珠光体和马氏体的形成条件、组织形态特征和性能特点。
六、试分析材料导热机理。
金属、陶瓷和玻璃导热机制有何区别?将铬、
银、Ni-Cr合金、石英、铁等物质按热导率大小排序,并说明理由。
七、从结构上解释,为什么含碱土金属的玻璃适用于介电绝缘?
八、列举一些典型的非线性光学材料,并说明其优缺点。
九、什么是超疏水、超亲水?超疏水薄膜对结构与表面能有什么要求?
十、导致铁磁性和亚铁磁性物质的离子结构有什么特征?
答案自测
特别重要的名词解释
原子半径:按照量子力学的观点,电子在核外运动没有固定的轨道,只是概率分布不同,因此对原子来说不存在固定的半径。
根据原子间作用力的不同,原子半径一般可分为三种:共价半径、金属半径和范德瓦尔斯半径。
通常把统和双原子分子中相邻两原子的核间距的一半,即共价键键长的一半,称作该原子的共价半径(r c);金属单质晶体中相邻原子核间距的一半称为金属半径
(r M);范德瓦尔斯半径(r V)是晶体中靠范德瓦尔斯力吸引的两相邻原子核间距的一半,如稀有气体。
电负性:Parr等人精确理论定义电负性为化学势的负值,是体系外势场不变的条件下电子的总能量对总电子数的变化率。
相变增韧:相变增韧是由含ZrO2的陶瓷通过应力诱发四方相(t相)向单斜相(m相)转变而引起的韧性增加。
当裂纹受到外力作用而扩展时,裂纹尖端形成的较大应力场将会诱发其周围亚稳t-ZrO2向稳定m-ZrO2转变,这种转变为马氏体转变,将产生近4%的体积膨胀和1%-7%的剪切应变,对裂纹周围的基体产生压应力,阻碍裂纹扩展。
而且相变过程中也消耗能量,抑制裂纹扩展,提高材料断裂韧性。
Suzuki气团:晶体中的扩展位错为保持热平衡,其层错区与溶质原子间将产生相互作用,该作用被成为化学交互作用,作用的结果使溶质原子富集于层错区内,造成层错区内的溶质原子浓度与在基体中的浓度存在差别。
这种不均匀分布的溶质原子具有阻碍位错运动的作用,也成为Suzuki气团。