材料化學(xué)復(fù)習(xí)材料

1、 材料化學(xué) 一 名詞解釋1 材料：材料是人類(lèi)用于制造物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的那些物質(zhì) 。2 智能材料：性能隨著時(shí)間和空間條件的變化而變化得智能材料的適應(yīng)環(huán)境，接受外界環(huán)境的調(diào)節(jié)，且不需要靠計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)，僅靠材料本身的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)，自我診斷，自我復(fù)原。3 設(shè)計(jì)型材料 : 就是化學(xué)家和材料科學(xué)家采用新的物理，化學(xué)方法，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)出具有特殊性能的材料。4 材料化學(xué)：是研究材料的制備，組成，結(jié)構(gòu)，性質(zhì)及其應(yīng)用的一門(mén)科學(xué)。5 結(jié)構(gòu)材料: 是指具有抵抗外場(chǎng)作用而保持自己的形狀，結(jié)構(gòu)不變的優(yōu)良力學(xué)性能（強(qiáng) 度和韌性等），用于結(jié)構(gòu)目的的材料。6 功能材料：是具有優(yōu)良的電學(xué)，磁學(xué)，光學(xué)

2、，力學(xué)，熱學(xué)，聲學(xué)，化學(xué)和生物學(xué)功能及其相互轉(zhuǎn)化的功能，被用于非結(jié)構(gòu)目的的高技術(shù)材料。 7 復(fù)合材料： 是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過(guò)物理或化學(xué)的方法，在宏觀(guān)上 組成具有新性能的材料。 8 晶體：是原子（離子)在三維空間中有規(guī)律的周期性排列而成的，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是長(zhǎng)程有序。 9 點(diǎn)缺陷：發(fā)生在晶格中一個(gè)原子尺寸范圍內(nèi)的一類(lèi)缺陷。 10 線(xiàn)缺陷：缺陷只在一個(gè)方向上延伸，或稱(chēng)一維缺陷，主要是各種形成的位錯(cuò)，是晶格中缺少一列粒子而形成線(xiàn)缺陷。 11 面缺陷：晶體內(nèi)部偏離周期性點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的二維缺陷。 12 本征缺陷：是由于滲入雜質(zhì)，擾亂了晶體結(jié)構(gòu)嚴(yán)格的周期性而產(chǎn)生的。13 位錯(cuò)：晶體中某處有一列或若

3、干原子發(fā)生有規(guī)律的錯(cuò)排現(xiàn)象。14 合金; 是由兩種或兩種以上的金屬元素或由金屬元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)15 固溶體：是合金由液態(tài)結(jié)晶成固態(tài)時(shí)，其組元之間仍能相互溶解而形成的均勻相16 化學(xué)氣相沉積法：利用氣態(tài)物質(zhì)在一固體表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成的固體產(chǎn)物沉積于襯底上的制備方法。17水解反應(yīng)法：指鹽的組分離子跟水解離的H或OH-結(jié)合弱電解質(zhì)的反應(yīng)。 18 超耐熱合金：指在7001200高溫下能滿(mǎn)足工作的金屬材料。19 貯氫合金：在一定溫度和氫氣壓力下，能多次吸收，貯存和釋放氫氣的材料。20 特種陶瓷：具有高強(qiáng)，耐溫，耐腐蝕性或具有各種敏感性的陶瓷材料。21 結(jié)構(gòu)陶瓷：由單一或復(fù)合的氧化物或非氧

4、化物組成，如單由Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4，或相互復(fù)合，或與碳纖維結(jié)合而成。 22 氧化鋁陶瓷：是一種以a-AL2O3為主晶相的陶瓷材料，其AL2O3含量一般在75%99%。23 非氧化物陶瓷：由碳化物，硅化物和硼化物等制造的陶瓷的總稱(chēng)。24 功能陶瓷：具有電，光，磁，化學(xué)和生物特性，且具有相互轉(zhuǎn)換功能的陶瓷。 25 超導(dǎo)材料：具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻等于零以及排斥磁力線(xiàn)的性質(zhì)的材料。 26 腐蝕：材料(通常指金屬)與環(huán)境間的物理化學(xué)相互作用，其結(jié)果是使材料的性能發(fā)生變化，并?？蓪?dǎo)致材料、環(huán)境或由它們作為組成部分的技術(shù)體系的功能受損傷。 27 化學(xué)腐蝕：材料與周?chē)橘|(zhì)直接

5、發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)過(guò)程中不產(chǎn)生電流的腐蝕過(guò)程28 電化學(xué)腐蝕：金屬與離子導(dǎo)電性介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中伴隨有電流的產(chǎn)生的腐蝕過(guò)程。29 腐蝕電池：只能導(dǎo)致金屬材料破壞而不能對(duì)外作有用功的短路原電池。 30 極化：電極上有電流通過(guò)時(shí)，電極電勢(shì)偏離其平衡值的現(xiàn)象。 31 陽(yáng)極極化：當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，陽(yáng)極的電極電勢(shì)向正的方向偏移的現(xiàn)象。 32 陰極極化：當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，陰極的電極電勢(shì)向負(fù)的方向偏移的現(xiàn)象。 33 活化極化：由于電極反應(yīng)緩慢而引起的極化。34 濃差極化：濃液中的離子離開(kāi)或達(dá)到電極表面的擴(kuò)散過(guò)程落后而引起的極化現(xiàn)象。 35 鈍化：有些本來(lái)和容易腐蝕的金屬和合金在某些特征條件下會(huì)失去

6、它們的反應(yīng)活性而變得穩(wěn)定耐腐蝕，這種現(xiàn)象叫做鈍化。36 應(yīng)力腐蝕破裂：金屬材料在一定的拉伸應(yīng)力和特定的腐蝕介質(zhì)共同作用下引起的破裂。 37 點(diǎn)腐蝕：腐蝕集中在金屬表面某些活性點(diǎn)上并向金屬內(nèi)擴(kuò)散的腐蝕形式。 38 均勻腐蝕：腐蝕反應(yīng)隨機(jī)地發(fā)生在整個(gè)金屬表面上，隨腐蝕過(guò)程的進(jìn)行，金屬材料或制品會(huì)變質(zhì)。 39 單體：能形成聚大分子主鏈完全由碳原子組成合體的單一分子。 40 碳鏈高聚物：聚合物主鏈完全由碳原子組成41 接枝：指大分子鏈上通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合適當(dāng)?shù)闹ф溁蚬δ苄詡?cè)基的反應(yīng)。 42 交聯(lián)：線(xiàn)型或支鏈型高分子鏈間以共價(jià)鍵連接成網(wǎng)狀或體形高分子的過(guò)程。 43 老化：指高分子材料在加工、貯存和使用過(guò)程中

7、，由于受內(nèi)外因素的綜合作用，其性能逐漸變壞，以致最后喪失使用價(jià)值的現(xiàn)象。44 功能高分子材料：指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復(fù)合材料，或具體地指在原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料.二 簡(jiǎn)答題1 材料的發(fā)展可分為哪幾代？ 答：1天然材料2燒煉材料3合成材料4設(shè)計(jì)型材料5智能材料。2 按化學(xué)分類(lèi)，材料可分為哪幾類(lèi)？ 答：金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料、及由此三類(lèi)材料相互組合而成的復(fù)合材料。3 材料化學(xué)學(xué)科的內(nèi)容包括？ 答：1采用新技術(shù)和工藝方法制備新材料 2材料

8、組成和微觀(guān)結(jié)構(gòu)的表征 3材料性能測(cè)試。4 按固體材料質(zhì)點(diǎn)的聚體狀態(tài)，即原子在空間排列是否長(zhǎng)程有序，可分為哪幾類(lèi)？ 晶體和非晶體5 晶體具有哪些共同的基本性質(zhì)？自限性 均勻性 各向異性 對(duì)稱(chēng)性 穩(wěn)定性6 晶體結(jié)構(gòu)，基元和空間點(diǎn)陣的關(guān)系可以表示為？ 點(diǎn)陣+基元=晶體結(jié)構(gòu)7 布拉菲空間點(diǎn)陣有多少種？晶系有幾大類(lèi)？ 答：布拉菲點(diǎn)陣共有14種 ，有立方、六方、三方、四方、正交、單斜、三斜等7類(lèi)晶系 。8 晶體的宏觀(guān)對(duì)稱(chēng)性操作包括哪些？ 旋轉(zhuǎn)，反映，倒反，旋轉(zhuǎn)倒反。9 晶體缺陷可以分為哪幾類(lèi)？ 點(diǎn)缺陷，線(xiàn)缺陷，面缺陷，體缺陷。10 非晶材料的幾何特征是？ 答：非晶態(tài)材料是一種無(wú)序的結(jié)構(gòu)，其原子排列不再具有

9、長(zhǎng)程有序性。對(duì)非晶態(tài)半導(dǎo)體而言，除了在結(jié)構(gòu)上無(wú)序外，還在組分上的無(wú)序性。11 固溶體分為哪幾類(lèi)？ 答：按溶質(zhì)原子在晶格中的位置不同可分為置換型和間隙型固溶體；按固溶度來(lái)分類(lèi)：可分為有限固溶體和無(wú)限固溶體。 12 最常見(jiàn)的多相合金結(jié)構(gòu)是？以一種固溶體為基體，并在其上分布著第二相。13 合金的相結(jié)構(gòu)有哪些類(lèi)別？ 固溶體和金屬化合物14 化學(xué)法制備晶體材料有哪幾種具有方法？ 前身物法，局部氧化還原法，局部離子交換法。15 非晶態(tài)材料的制備中，最根本的條件就是？ 答：要有足夠的冷卻速率，并冷卻到材料再結(jié)晶溫度以下。16 自蔓燃合成法是利用什么來(lái)引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的傳播并進(jìn)而合成化合物的？ 答：利用兩種以上物

10、質(zhì)的生成熱，通過(guò)連續(xù)燃燒來(lái)合成化合物。17 超耐熱合金的主要類(lèi)別有？1鐵基超耐熱合金 2鎳基超耐熱合金 3鈷基超耐熱合金18 什么叫形狀記憶合金和形狀記憶效應(yīng)？ 答：材料再某一溫度下受外力變形，當(dāng)外力去除后，仍然保持其變形后的形狀，但當(dāng)溫度升高到某數(shù)值，材料會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到變形前得原有形狀，似乎對(duì)以前的形狀保持記憶，這種材料稱(chēng)為形狀記憶合金。一種由晶體相變所產(chǎn)生的馬氏體相固加熱而逆轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓉?lái)的奧氏體相變時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象。19 簡(jiǎn)述形狀記憶合金有哪些方面的應(yīng)用？答：航天和軍事工業(yè)方面的應(yīng)用，工程方面的應(yīng)用，醫(yī)療方面的應(yīng)用，形狀記憶式熱發(fā)動(dòng)機(jī)20 貯氫合金的貯氫原理是？ 答:材料中一個(gè)金屬原子能與兩個(gè)，三

11、個(gè)甚至更多的氫原子結(jié)合，生成穩(wěn)定的金屬氫化物，同時(shí)釋放出熱量。當(dāng)將其稍稍加熱，氫化物又會(huì)發(fā)生分解，將吸收的氫釋放出來(lái)，同時(shí)吸收熱量。21 電子導(dǎo)電的半導(dǎo)體稱(chēng)為？ n型（電子型）半導(dǎo)體22 空穴導(dǎo)電的半導(dǎo)體稱(chēng)為？ P型（空穴型）半導(dǎo)體23 何為III-V族化合物半導(dǎo)體？ 答：利用不同的第III族元素，如Ga,Al,In,與不同的第V族元素，如P,As,Sb,可以組合成不同的半導(dǎo)體材料。24 特種陶瓷特在哪里？ 答:1原來(lái)全部是在原子，分子水平上分離，精制的高純度，超微細(xì)粉體。2產(chǎn)品通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，精確的化學(xué)計(jì)量，合適的成型工藝與先進(jìn)的燒結(jié)技術(shù)加工制得。3產(chǎn)品具有完全可控制的顯微結(jié)構(gòu)，以達(dá)到特定的性

12、能及符合要求的尺度精度。25 特種陶瓷的制造工藝大致是？ 原料粉體的制備成型燒結(jié)加工成品26 氧化物陶瓷主要有？ 1 氧化鋁陶瓷 2 氧化鋯陶瓷27 非氧化物陶瓷主要有？ 1 氮化物陶瓷 2 碳化物陶瓷28 功能陶瓷的品種有？1電子陶瓷 2光學(xué)陶瓷 3磁性陶瓷 4生物陶瓷29 超導(dǎo)材料預(yù)計(jì)將在哪些方面得到重要應(yīng)用？ 答：1超導(dǎo)電機(jī) 2超導(dǎo)輸電 3磁力懸浮列車(chē) 4軍事方面 5現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷方面30 我們可以把腐蝕看成是什么逆過(guò)程？ 冶煉31 腐蝕速度有哪幾種表示方法？ 1均勻腐蝕速率 2腐蝕深度 3電化學(xué)腐蝕速率32 根據(jù)構(gòu)成電池的電極大小，腐蝕電池可分為哪兩類(lèi)？ 宏觀(guān)腐蝕電池和微觀(guān)腐蝕電池33

13、電化學(xué)腐蝕有哪些特點(diǎn)？ 答 ：1被腐蝕的金屬與周?chē)鷮?dǎo)電介質(zhì)接觸，且其界面被充電 2在介質(zhì)的作用下金屬成為陽(yáng)極，被氧化為較高價(jià)態(tài)，并以離子形式轉(zhuǎn)入介質(zhì)中 3介質(zhì)中的某種成分作為去極化劑，在陰極上還原為較低價(jià)態(tài)，并吸收金屬中多余的電子 4在陰極和陽(yáng)極之間形成回路，使電荷能通過(guò)介質(zhì)和受侵蝕的金屬面遷移。34 極化現(xiàn)象的本質(zhì)是什么？ 由于電極過(guò)程受到阻滯而使物質(zhì)的遷移落后于電荷的遷移35 極化有哪幾種類(lèi)型？ 活化極化，濃差極化，電阻極化36 金屬的腐蝕形態(tài)有哪些？ 均勻腐蝕，電偶腐蝕，孔蝕，縫隙腐蝕，晶間腐蝕，選擇性腐蝕，應(yīng)力腐蝕破裂，氫損傷37 試寫(xiě)出低碳鋼在高溫高壓下的氫氣氛圍中的脫碳反應(yīng)。 2F

14、e3C+O2=6Fe+2CO Fe3C+2H2=3Fe+CH4 Fe3C+H2O=3Fe+CO+H2 Fe3C+CO2=3Fe+2CO38 縫隙腐蝕的定義是？ 答：當(dāng)金屬表面存在異物或因結(jié)構(gòu)的原因形成縫隙時(shí)，在介質(zhì)中會(huì)因縫隙內(nèi)的介質(zhì)處于滯留狀態(tài)而引起金屬的腐蝕。39 高分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是？ 呈鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，具有柔性，多分散性40 按分子結(jié)構(gòu)，高聚物可分為？ 碳鏈、雜鏈和元素有機(jī)三類(lèi)41 舉例說(shuō)明什么是單體、齊聚物、共聚物？ 單體：能形成聚大分子主鏈完全由碳原子組成合體的單一分子 如 乙烯 齊聚物：分子量在1500以下和分子長(zhǎng)度不超過(guò)5納米的聚合物 如環(huán)氧樹(shù)脂 共聚物：由兩種或兩種以上不同單體經(jīng)聚合反

15、應(yīng)而得的聚合物 如丁苯橡膠 三 論述題1 試論述材料化學(xué)的定義和內(nèi)涵。 答：材料化學(xué)是研究材料的制備，組成，結(jié)構(gòu)，性質(zhì)及其應(yīng)用的一門(mén)科學(xué)。材料科學(xué)的深入發(fā)展，為科學(xué)研究開(kāi)辟了一個(gè)新的研究領(lǐng)域，促進(jìn)了作為應(yīng)用化學(xué)前沿領(lǐng)域的材料化學(xué)的形成；而高技術(shù)產(chǎn)業(yè)及國(guó)防建設(shè)對(duì)新材料的要求，為材料化學(xué)的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。2 晶體的對(duì)稱(chēng)性有哪些內(nèi)容？ 答：晶體的理想外形和晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及晶體的物理化學(xué)性質(zhì)都有特有的對(duì)稱(chēng)性。晶體的對(duì)稱(chēng)性是由于晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)作有規(guī)則排列造成的。根據(jù)空間點(diǎn)陣規(guī)律，在任一晶體結(jié)構(gòu)的任一行列方向上，總是存在著一系列為數(shù)無(wú)限的做周期性重復(fù)排列的等同點(diǎn)，這部分就表現(xiàn)出一種對(duì)稱(chēng)性。晶體外部形

16、態(tài)的對(duì)稱(chēng)性是宏觀(guān)對(duì)稱(chēng)；晶體內(nèi)部也具有對(duì)稱(chēng)性，是微觀(guān)對(duì)稱(chēng)。3 試論述制備無(wú)機(jī)非金屬材料的化學(xué)氣相沉積法（CVD法）的定義和優(yōu)點(diǎn)。 答：定義：利用氣態(tài)物質(zhì)在一固體表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成的固體產(chǎn)物沉積于襯底上的制備方法。 優(yōu)點(diǎn):1它能制備幾乎任何幾何形態(tài)的固體材料 2產(chǎn)物的形成不受動(dòng)力學(xué)因素和擴(kuò)散的制約，可以在相對(duì)低的溫度下進(jìn)行固體合成 3產(chǎn)物的均勻程度和化學(xué)計(jì)量容易控制 4能實(shí)現(xiàn)摻雜濃度的控制4 超微粒子的濕法化學(xué)合成主要有哪些具體方法？ 答：1化學(xué)沉淀法 2水解反應(yīng)法 3溶膠-凝膠法5 對(duì)貯氫金屬的貯氫能力，供實(shí)用的金屬材料必須具備什么性能？ 答：1單位質(zhì)量和單位體積的貯氫能盡可能地多，吸氫操作

17、溫度，壓力要求不高，易于實(shí)施，設(shè)備簡(jiǎn)單 2氫化物生成熱少，具有適于常溫使用的氫的平衡分解壓力，而且可根據(jù)需要能容易得釋放出氫 3可供反復(fù)使用，歷經(jīng)吸氫釋氫的往復(fù)循環(huán)，其性能維持不變，也不致因受工業(yè)氫氣燃料中所含雜質(zhì)的污染而使吸氫釋氫性能下降 4合金造價(jià)低廉，穩(wěn)定，輕質(zhì)，便于貯運(yùn)6 作圖簡(jiǎn)要說(shuō)明提拉法生長(zhǎng)成單晶硅的過(guò)程。 答： 首先將待生長(zhǎng)的晶體的原料放在耐高溫的坩堝中加熱熔化，調(diào)整爐內(nèi)溫度場(chǎng)，使熔體上部處于過(guò)冷狀態(tài)；然后在籽晶桿上安放一粒籽晶，讓籽晶接觸熔體表面，待籽晶表面稍熔后，提拉并轉(zhuǎn)動(dòng)籽晶桿，使熔體處于過(guò)冷狀態(tài)而結(jié)晶于籽晶上，在不斷提拉和旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，生長(zhǎng)出圓柱狀晶體。 7 較全面描述特種

18、陶瓷的制造工藝。 答：1粉體制備 制造的方法分兩大類(lèi)：一是機(jī)械粉碎法；二是物理化學(xué)法 特種陶瓷粉體的合成方法有固相合成法，液相合成法和氣相合成法 2成型制備技術(shù) 主要采取下面五種粉體成型工藝 （1）模壓成型 （2）等靜壓成型 （3）擠壓成型 （4)注漿成型 （5）熱壓鑄成型 3燒結(jié) 常見(jiàn)方法有：（1）熱壓燒結(jié)（2）反應(yīng)熱壓燒結(jié)（3）熱等靜壓燒結(jié)（4）反應(yīng)燒結(jié)法（5）化學(xué)氣相沉積法 4成品8 功能陶瓷有哪些功能？ 答：電絕緣性，半導(dǎo)體性，導(dǎo)電性，壓電性，鐵電性，磁性，生物適應(yīng)性，化學(xué)吸附性等9 描述YBCO高Tc氧化物的制備。 答：取Y：B：Cu=1：2：3（原子比）的高純氧化釔，碳酸鋇和氧化亞銅，在瑪瑙研缽中