材料科學(xué)與工程復(fù)習(xí)思考題答案

1、第一章 緒論1、材料科學(xué)與材料工程研究的對(duì)象有何異同？答：材料科學(xué)：表征和發(fā)現(xiàn)材料的基本屬性（結(jié)構(gòu)、性能）材料工程：研究材料的制備與加工技術(shù)，進(jìn)行材料剪裁和設(shè)計(jì)2、為什么材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)？3、為什么材料是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的先導(dǎo)？答：先進(jìn)材料是社會(huì)現(xiàn)代化的先導(dǎo)，科技發(fā)展社會(huì)進(jìn)步材料是基礎(chǔ)、是先導(dǎo)4、材料的制備技術(shù)或方法主要有哪些？答：從氣態(tài)制備材料：物理氣相沉積（PVD） 化學(xué)氣相沉積（CVD）從液態(tài)制備材料：鑄造、注漿、注塑、熔融紡絲、凝膠注模、溶膠凝膠、溶液沉淀、聚合、從固態(tài)制備材料：固相合成、粉末冶金、陶瓷燒結(jié)5、材料的加工技術(shù)主要包括哪些內(nèi)容？答：金屬：煅造、退火、回火、淬

2、火等熱處理、車、刨、鏜、磨等加工，焊接陶瓷：切割研磨、拋光、腐蝕、金屬化等玻璃：鋼化、刻蝕、拋光、吹拉加工等聚合物：熱塑焊接、熱塑加工等11、鋼鐵材料是如何分類的？其主要發(fā)展趨勢？答：分類：鐵、鐵合金、非合金鋼、低合金鋼、合金鋼、高合金鋼，還可按用途、冶煉方法、材型、碳含量分類。發(fā)展趨勢：高潔凈度，超細(xì)晶，高均勻性，微合金化12、有色金屬材料分為哪些類別？各有何特點(diǎn)？答：黑色金屬；重有色金屬；輕有色金屬；貴金屬；稀有金屬；放射性金屬；半金屬13、化工材料主要有哪些？答：天然高分子；半合成高分子；合成高分子；塑料；橡膠纖維；涂料；膠粘劑；功能高分子14、建筑材料有何特點(diǎn)？答：主要建材產(chǎn)品產(chǎn)量均為

3、世界第一，是建材生產(chǎn)大國，但不是強(qiáng)國。建材屬于“三高一低”產(chǎn)品：高資耗、高能耗、高污染、低附加值。15、電子信息材料主要有哪些？其發(fā)展特點(diǎn)？答：微電子材料、光電子材料、電子陶瓷、電池材料等，如各種半導(dǎo)體、芯片材料、基片材料、光刻材料、連線或引線、封裝材料等。 發(fā)展特點(diǎn)與趨勢：年年有更新，35年換代，58年性能提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。產(chǎn)業(yè)與國外差距510年，主要是原料基礎(chǔ)差，裝備水平較低，產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，產(chǎn)品質(zhì)量可靠性差。在新型電子材料開發(fā)方面加強(qiáng)研發(fā)，建立高品質(zhì)電子信息材料的產(chǎn)業(yè)化基地，通過引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新培育一批龍頭骨干企業(yè)。16、航空航天材料的性能特點(diǎn)如何？答：具有高性能、高可靠性、高比強(qiáng)度、高比剛

4、度、高比容重等， 需耐受超高溫、超低溫、高真空、高輻射、高應(yīng)力等極端苛刻環(huán)境。17、先進(jìn)陶瓷材料如何分類？各有何特點(diǎn)？答：結(jié)構(gòu)陶瓷：利用陶瓷材料耐高溫、耐磨、耐腐蝕等特性。如氧化鋁、氧化鋯碳化硅、氮化硅等。功能陶瓷：利用陶瓷材料特殊的電、熱、光、敏感、生物等功能特性，如高溫超導(dǎo)陶瓷、高導(dǎo)熱陶瓷、絕熱陶瓷、壓電陶瓷、光電陶瓷、光導(dǎo)纖維、電子陶瓷、生物陶瓷等。18、什么是復(fù)合材料？如何設(shè)計(jì)和制備復(fù)合材料？答：將兩種或兩種以上不同特性的材料通過特定的制備工藝進(jìn)行復(fù)合而取得性能互補(bǔ)的新型材料?？煞譃闃渲?、陶瓷基、金屬基復(fù)合材料。19、新能源材料有哪些？各有何特點(diǎn)？答：Ni/MH；鋰離子；燃料電池材料

5、；太陽能電池材料；核能材料20、超導(dǎo)材料的三個(gè)臨界參數(shù)是什么？如何區(qū)分低溫超導(dǎo)與高溫超導(dǎo)？答：臨界溫度Tc；臨界磁場Hc；臨界電流Ic21、納米材料與納米技術(shù)的異同？它們對(duì)科技發(fā)展的作用？答：納米材料：主要指結(jié)構(gòu)尺寸在1100nm范圍內(nèi)的材料，包括單晶、非晶、準(zhǔn)晶，也可以是零維、一維、二維、三維。 納米技術(shù)：能操作細(xì)小到0.1100nm物件的一類新發(fā)展的高技術(shù)。22、生物醫(yī)用材料有哪些？應(yīng)具備什么特性？答：醫(yī)用金屬和合金、醫(yī)用高分子、生物陶瓷、生物衍生（加工）材料、生物醫(yī)用復(fù)合材料，也可分為生物惰性材料、生物活性材料、可降解生物材料。 特性：生物相容性、抗血栓、耐蝕性、滅菌性、耐久性等。23、

6、什么是生態(tài)環(huán)境材料？如何對(duì)其生命周期進(jìn)行評(píng)價(jià)？答: 同時(shí)具有良好使用性能和環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料。通過確定和量化與評(píng)估對(duì)象相關(guān)的能源消耗、物質(zhì)消耗和廢棄物排放，來評(píng)估某一產(chǎn)品、過程或事件的環(huán)境負(fù)荷；定量評(píng)價(jià)由于這些能源物質(zhì)消耗和廢棄物排放所造成的環(huán)境影響。第二章 材料的液態(tài)成形技術(shù)3、 鑄造具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？適用范圍如何？發(fā)展方向？答：優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)性強(qiáng)，工藝靈活性大，鑄件大小不受限制，鑄件精度較高，成本低廉。缺點(diǎn)：零件質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)過程勞動(dòng)強(qiáng)度大、條件差、生產(chǎn)率低。適用范圍：各類機(jī)械工業(yè)中鑄件發(fā)展方向：(1) 提高尺寸精度和表面質(zhì)量；(2) 先進(jìn)的造型技術(shù)及自動(dòng)化生產(chǎn)線(3) 高效、節(jié)能，減少污染；(

7、4) 降低成本，改善勞動(dòng)條件。4、 金屬的鑄造性能主要包括哪些？答：主要包括金屬的充型能力、收縮特性、吸氣性以及成分偏析傾向性等性能。4、鑄件的凝固方式有哪些？其主要的影響因素？答：依據(jù)凝固區(qū)的寬窄分為逐層凝固、糊狀凝固、中間凝固。影響凝固方式的主要因素：合金的凝固溫度范圍；鑄件凝固期間固液相界面前沿的溫度梯度5、什么金屬傾向于逐層凝固？如何改變鑄件的凝固形式？答：逐層凝固有利于充型，可防止縮孔和縮松。6、什么是縮松和縮孔？其形成的基本條件和原因是什么？ 答：液態(tài)金屬在凝固過程中，由于液態(tài)收縮和凝固收縮，往往在鑄件最后凝固的部位出現(xiàn)大而集中的孔洞，稱為縮孔；細(xì)小而分散的孔洞則稱為縮松。縮孔形成

8、的基本條件是金屬在恒溫或很窄的溫度范圍內(nèi)結(jié)晶，鑄件由表及里逐層凝固。產(chǎn)生的基本原因是金屬的液態(tài)收縮和凝固收縮值大于固態(tài)收縮值，且得不到補(bǔ)償。縮孔產(chǎn)生的部位在鑄件最后凝固區(qū)域。縮松形成的基本原因是金屬的液態(tài)收縮和凝固收縮大于固態(tài)收縮。形成的基本條件是金屬的結(jié)晶溫度范圍較寬，呈糊狀凝固。8、鑄造應(yīng)力是怎么產(chǎn)生的？對(duì)鑄件質(zhì)量有何影響？答：鑄件在凝固后的冷卻過程中繼續(xù)發(fā)生固態(tài)收縮，有些合金在固態(tài)下還要發(fā)生相變而伴有收縮或膨脹，從而引起鑄件的體積和尺寸的變化。此時(shí)，如果這種變化受到阻礙，鑄件內(nèi)將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，稱為鑄造應(yīng)力。當(dāng)鑄件中存在應(yīng)力時(shí)，會(huì)使其處于不穩(wěn)定狀態(tài)，如鑄造應(yīng)力超過合金的屈服強(qiáng)度時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生塑

9、性變形，使鑄件發(fā)生彎曲或扭曲。當(dāng)鑄造應(yīng)力進(jìn)一步增大、超過合金的塑性變形極限（抗拉強(qiáng)度）時(shí)，鑄件便會(huì)開裂。9、試述鑄件產(chǎn)生熱裂和冷裂的原因及其防止措施。 答：熱裂紋是鑄件在凝固末期或凝固后不久尚處于強(qiáng)度和塑性很低狀態(tài)下，因鑄件固態(tài)收縮受阻而引起的裂紋。冷裂紋是鑄件凝固后冷卻到彈性狀態(tài)時(shí)，因局部鑄造應(yīng)力大于合金極限強(qiáng)度而引起的開裂。合理選擇合金成分防止措施：合理設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)；調(diào)整鑄型的性質(zhì)；改善澆注條件；人工方法10、鑄件中的氣體和非金屬夾雜物對(duì)鑄件質(zhì)量有何影響？如何消除？答： 氣體對(duì)鑄件質(zhì)量的：產(chǎn)生氣孔影響非金屬夾雜物對(duì)鑄件質(zhì)量的影響:1、使用性能：降低塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度、抗蝕性 2、工藝性能

10、：降低液態(tài)合金流動(dòng)性、鑄造性能 3、切削加工：表面剝落、粗糙度增大、加速刀具磨損 4、熱處理性能：氮化起泡 5、焊接性能：熱裂紋 消除措施：吸附凈化法：加入凈化劑或過濾器機(jī)械過濾非吸附凈化法：真空處理、超聲波處理化學(xué)法：脫氧、脫硫11、常用的造型材料有哪些？對(duì)其性能有何要求？答：原砂、粘結(jié)劑（粘土和油類等）、添加劑（木屑和煤粉等）及適量的水強(qiáng)度透氣性，耐火度，化學(xué)穩(wěn)定性，退讓性，工藝性能 12、什么是冒口？其作用和設(shè)計(jì)原則？答：冒口就是為避免鑄件出現(xiàn)缺陷而附加在鑄件上方或側(cè)面的補(bǔ)充部分。主要作用：1、利用冒口中液體金屬來補(bǔ)償鑄件凝固過程中所產(chǎn)生的體積收縮，避免鑄件最后凝固區(qū)域產(chǎn)生縮孔和縮松缺陷

11、，以獲得致密的鑄件。2、集渣和排氣 。設(shè)計(jì)原則：1、冒口的凝固時(shí)間必須大于或等于鑄件被補(bǔ)縮部分的凝固時(shí)間。2、冒口應(yīng)具有足夠大的體積，以保證有足夠的金屬液補(bǔ)充鑄件內(nèi)部的體收縮。3、在鑄件凝固時(shí)，冒口與被補(bǔ)縮部位之間應(yīng)有通暢的補(bǔ)縮通道。13、常見的特種鑄造方法有哪些？各有何特點(diǎn)？答：金屬型鑄造1、可重復(fù)使用，生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好； 2、鑄件精度高，表面粗糙度較低； 3、金屬散熱性能好，晶粒細(xì)化，力學(xué)性能好； 4、不透氣且無退讓性，易造成澆不足或開裂。 5、適于生產(chǎn)大批量有色金屬鑄件。熔模鑄造/失蠟鑄造1、鑄件尺寸精度高，表面光潔； 2、可鑄造形狀復(fù)雜零件； 3、工藝過程復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，成本高

12、； 4、適于鑄造小尺寸的各類合金鑄件，特別是少切削或無切削精密鑄件。壓力鑄造1、澆注時(shí)間短，易于機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)； 2、鑄型散熱快，晶粒細(xì)化，耐磨、耐蝕性好； 3、鑄件尺寸精度高，表面光潔； 4、凝固速度快，排氣困難，易形成縮松和縮孔； 5、模具成本高，鑄件尺寸受限； 6、適于有色金屬薄壁復(fù)雜鑄件的大批量生產(chǎn)。低壓鑄造1、充型壓力和速度易于控制，氣孔、夾渣較少，組織致密，力學(xué)性能好； 2、無需冒口設(shè)置，金屬利用率高； 3、適應(yīng)性強(qiáng)，金屬型、砂型和熔模型均可使用； 4、鑄件尺寸精度高，表面光潔； 5、適用于質(zhì)量要求高的鋁、鎂等有色金屬鑄件。離心鑄造1、離心力改善金屬的流動(dòng)性，提高了充型能力，改

13、 善了補(bǔ)縮條件，縮孔等缺陷減少； 2、簡化了中空?qǐng)A柱形鑄件的生產(chǎn)過程； 3、成分偏析嚴(yán)重，尺寸難以控制； 4、內(nèi)表面質(zhì)量較差、內(nèi)孔不準(zhǔn)確、加工余量較大； 5、特別適于橫截面呈圓柱的鑄件生產(chǎn)消失模鑄造1、不分型，不起模，工藝簡化，精度提高； 2、能制造形狀復(fù)雜的鑄件和工藝品； 3、冒口可自由設(shè)置，不易產(chǎn)生縮孔、縮松等； 4、易產(chǎn)生有害氣體，鑄件易增碳，表面質(zhì)量降低； 5、適于生產(chǎn)起模困難，形狀復(fù)雜的鑄件連續(xù)鑄造14、陶瓷的液態(tài)成形方法有哪些？各有何特點(diǎn)？答：粉漿澆注；流延成形；壓模成形和注射成形15、聚合物的液態(tài)成形方法有哪些？各有何特點(diǎn)？答：壓模成形：周期長，效率低，模具成本高傳遞模成形：原料

14、在轉(zhuǎn)移過程中接收到相當(dāng)一部分能量，從而可縮短成形時(shí)間；能確保制品中的金屬嵌件位置正確。注射成形：周期短， 生產(chǎn)率高。能生產(chǎn)形狀復(fù)雜、薄壁、嵌有金屬或非金屬的塑料制品。吹塑成形，澆注成形第三章 材料的塑性成形技術(shù)2、金屬常見的塑性成形方法有哪些？答：軋制、擠壓、拉絲、自由鍛造、模型鍛造、薄板沖壓3、金屬的冷變形和熱變形是如何區(qū)分的？各有何特征？答：冷變形塑性變形溫度低于該金屬的再結(jié)晶溫度，熱變形是高于再結(jié)晶溫度特征：冷變形晶粒沿變形最大的方向伸長，產(chǎn)生纖維組織；晶粒間產(chǎn)生碎晶。金屬產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。熱變形經(jīng)過再結(jié)晶組織均勻化，塑性好，消除內(nèi)部缺陷，形成流線組織。4、什么是金屬的可煅性？其影響因素

15、有哪些？答：金屬的可鍛性是表示金屬在熱狀態(tài)下經(jīng)受壓力加工時(shí)塑性變形的難易程度。 影響因素包括金屬的成分、金屬的組織、加工條件（變形溫度、變形速度、應(yīng)力狀態(tài)）5、影響金屬冷成形的主要力學(xué)性能參量有哪些？答：屈服強(qiáng)度、應(yīng)變硬化指數(shù)、塑性應(yīng)變比、均勻變形量、和斷裂總應(yīng)變量6、軋制的方法有哪些？如何提高軋制件的質(zhì)量？答：冷軋、熱軋、縱軋、橫軋、楔橫軋、連鑄連軋、碾環(huán)軋制和斜軋7、煅造的方法有哪些？試比較煅造和軋制對(duì)材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。答：自由鍛、模鍛、胎模鍛造、特種鍛造、超塑性模鍛8、板料成形的方法及工藝特點(diǎn)？答：板料沖壓、沖裁、旋壓成形、爆炸成形、電磁成形9、擠壓成形方法的分類及其工藝特點(diǎn)？答：冷

16、擠壓、溫?cái)D壓、熱擠壓、根據(jù)金屬的流動(dòng)方向和凸模運(yùn)動(dòng)方向，擠壓分為正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓和徑向擠壓。 工藝特點(diǎn)：1、擠壓時(shí)金屬坯料在三向受壓狀態(tài)變形，因此可提高金屬坯料的塑性變形能力；2、生產(chǎn)靈活性大，可擠各種形狀復(fù)雜、深孔、薄壁、異型斷面的零件；3、零件精度高、表面粗糙度低；4、擠壓件內(nèi)部的纖維組織提高了力學(xué)性能；5、制品在斷面上和長度上組織性能不夠均一；6、工具消耗較大。11、聚合物的塑性成形方法有哪些？各有何特點(diǎn)？答：擠壓：生產(chǎn)效率高，可自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)真空成形、吹塑成形、壓延成形等12、陶瓷的塑性成形方法有哪些？與金屬和聚合物比的特點(diǎn)？、答：擠制成形、軋膜成形、13、玻璃常用的成形方法有

17、哪些？如何改善玻璃的可加工性能？答：軋制工藝、Pilkington法或浮法玻璃工藝、拉管法工藝、模壓成形、吹制成形第四章 材料的粉末工藝1、粉末冶金工藝有何特點(diǎn)？其主要的工藝過程包括？答：1、粉末冶金能夠制備普通熔鑄法無法生產(chǎn)的具有特殊性能的材料2、采用粉末冶金制備的材料，其性能較熔鑄產(chǎn)品優(yōu)越：3、粉末冶金制品表面光潔度高，尺寸精確，是一種少切削、無切削的新工藝，可節(jié)約大量的人力和物力。4、不足之處：粉末本身的成本較高，制品的大小和形狀受到一定的限制；零件的力學(xué)性能較鍛件或鑄件要低。主要的工藝過程包括粉末的制備、粉末的成形、燒結(jié)、燒結(jié)后的處理。2、粉末按粒徑可分為哪四類？其粒徑范圍分別是？答：

18、顆 粒（100mm） 粉體 （1100 mm , 微粉128 mm ）超細(xì)粉體（0.11 mm ）納米粉體 （ 0.1 mm ）3、什么是粉體的一次粒子和二次粒子？粒徑的表示方法主要有哪些？答：一次粒子：利用各種化學(xué)反應(yīng)方法得到的最初粒子(晶粒)。一次粒子的大小約為0.0051m。二次粒子：由若干一次粒子組成的聚集體，其大小一般為1200m。粒徑的主要表示方法有：1）等體積球相當(dāng)徑2）等表面積球相當(dāng)徑3） 等沉降速度相當(dāng)徑4） 投影徑5） 篩分徑4、何謂粉體的粒度分布？頻度分布與累積分布有什么不同？答：粉體的粒度分布就是將粉末試樣按粒度不同分為若干級(jí)，每一級(jí)粉末按質(zhì)量、按數(shù)量或按體積所占的百分

19、率序列。5、超細(xì)粉體會(huì)使材料性能產(chǎn)生哪些性質(zhì)的變化？答：材料的熔點(diǎn)降低、蒸汽壓上升、光學(xué)性質(zhì)的變化、穩(wěn)定性降低、電阻率上升6、粉體物理制備方法主要有哪些？各有何特點(diǎn)？答：霧化法：通過高壓霧化介質(zhì)強(qiáng)烈沖擊液流，或通過離心力使之破碎、冷卻來實(shí)現(xiàn)的一種典型物理制粉方法。 物理蒸發(fā)冷凝/物理氣相沉積(PVD)法：采用不同的能量輸入方式使金屬汽化，然后再在冷凝壁上沉積，從而獲得金屬粉末。7、霧化制粉的方法有哪些？如何提高霧化制粉的效率？答：雙流霧化法、離心霧化法、真空霧化法、機(jī)械作用力霧化法、特殊霧化法 提高方法：1、能量交換準(zhǔn)則：提高單位時(shí)間內(nèi)單位質(zhì)量液體從系統(tǒng)中吸收能量的效率，以克服表面自由能的增加

20、；2、快速凝固準(zhǔn)則：提高霧化液滴的冷卻速度，防止液體微粒的再次聚集。8、粉末的化學(xué)制備方法有哪些？其工藝特點(diǎn)如何？答：液相沉淀法、化學(xué)氣相沉積法（CVD）、還原反應(yīng)法、電化學(xué)法9、什么是均勻沉淀法和共沉淀法？答：均勻沉淀法是依靠溶液內(nèi)部緩慢均勻地生成沉淀劑而進(jìn)行沉淀反應(yīng)的方法。共沉淀法是在溶液中同時(shí)沉淀兩種或兩種以上金屬離子得到均勻性好的復(fù)合氧化物的方法。10、粉末的成形工藝性能取決于粉末的哪些特性？答：松裝密度、流動(dòng)性、壓制性（粉末形狀、粒度、密度、表面質(zhì)量、粒度分布）11、為什么要對(duì)粉末進(jìn)行塑化和造粒處理？答：使坯料具有可塑性，改善粉體的流動(dòng)性能12、粉末的成形方法主要有哪些？如何獲得結(jié)構(gòu)

21、均勻致密的成形坯體？答：壓力成形、增塑成形、料漿成形；適當(dāng)增壓可獲得結(jié)構(gòu)均勻致密的成形坯體13、粉體為什么能燒結(jié)？燒結(jié)的推動(dòng)力是什么？答：因?yàn)樵诟邷刈饔孟路勰┏尚误w（坯體）表面積減小、氣孔率降低、顆粒間接觸面積增大、致密度和強(qiáng)度提高。燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力：粉體的表面能降低和系統(tǒng)自由能降低。14、燒結(jié)方法主要有哪些？如何促進(jìn)致密化燒結(jié)？答：按壓力分類（常壓燒結(jié)、壓力燒結(jié)）；按氣氛分類（普通燒結(jié)、氣氛燒結(jié)）按坯體內(nèi)部狀態(tài)分類（固相燒結(jié)、液相燒結(jié)、氣相燒結(jié)、活化燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)）第五章 材料的連接工藝1、 簡述金屬的可焊性及其影響因素。答：指金屬材料在一定的工藝條件下形成具有一定使用性能的焊接接頭的能力影響金屬

22、可焊性的主要因素:1、母材和焊接材料2、焊接工藝3、焊接接頭的結(jié)構(gòu)4、服役條件簡述焊接接頭的組織和性能。2、 焊接缺陷主要有哪些？其形成的原因？答：裂紋：金屬在焊接應(yīng)力及其它致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部區(qū)域金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙；孔穴（氣體）、固體夾雜、未熔合和未焊透、形狀缺陷一集其它缺陷3、簡述焊接接頭的組織和性能。答：1、焊縫區(qū)（熔化區(qū)）2、熔合區(qū)（半熔化區(qū)）3、熱影響區(qū)4、母材4、壓力焊或固相焊的工藝特點(diǎn)。答：利用加壓摩擦和擴(kuò)散等物理作用，克服兩個(gè)連接表面的不平度，擠走氧化膜及其它污染物，使兩個(gè)連接表面上的原子相互接近到原子間的結(jié)合距離，從而在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)連

23、接的焊接方法。5、簡述釬焊的工藝特點(diǎn)及常用的釬焊材料。答：利用熔點(diǎn)比被焊接金屬低的金屬作釬料，將釬料與工件一起加熱到釬料熔化狀態(tài)，借助毛細(xì)管作用將其吸入到固態(tài)間隙內(nèi)，使釬料與固態(tài)工件表面發(fā)生原子的相互擴(kuò)散、溶解和化合而連成整體的焊接方法。6、簡述塑料焊的工藝特點(diǎn)及主要方法。答：將分離的塑料用局部加熱或加壓等手段，利用熱熔狀態(tài)的塑料大分子在焊接壓力作用下相互擴(kuò)散，產(chǎn)生范德華作用力，從而緊密地連接在一起，形成永久接頭的過程稱為塑料的焊接。主要方法有1）熱氣焊2）超聲焊接3）摩擦焊4）擠塑焊5）熱工具焊7、簡述粘接劑的基本組成及必須具備的條件。答：粘料、硬化劑、增韌劑、溶劑；粘接劑必須具備的條件：1

24、) 在粘接過程的某個(gè)階段，具有流動(dòng)性，有良好的浸滑性，容易涂刷在被膠物表面上。2) 在一定條件(溫度、壓力和時(shí)間)下能凝固成堅(jiān)硬的固體。3) 能把被膠物牢固地聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，有一定的膠接強(qiáng)度，不會(huì)輕易脫開第六章 材料的表面處理1、熱噴涂的方法主要有哪些？各有何特點(diǎn)？答：火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂2、 簡述電鍍和化學(xué)鍍的異同。答：電鍍：含有欲鍍金屬離子的鹽類溶液中，以被鍍基體金屬為陰極，通過電解作用，使溶液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來，形成鍍層的表面加工方法?；瘜W(xué)鍍：在沒有外電流通過的情況下，利用還原劑，在鍍層物質(zhì)溶液中進(jìn)行化學(xué)還原反應(yīng)，在鍍件上沉積得到鍍層。3、 為什么要對(duì)金屬

25、進(jìn)行淬火？淬火的主要方法？答：提高零件的表面硬度和耐磨性。感應(yīng)加熱表面淬火 、火焰加熱表面淬火、激光加熱表面淬火、4、 簡述對(duì)金屬表面進(jìn)行滲碳或滲氮的作用。答：改變表層化學(xué)成分和組織，從而使工件表面性能不同于其心部5、什么是離子注入？它的作用和適應(yīng)的材料？答：在電場中把硼、氮等元素加速，使其撞擊工件表面，從而透入工件表面數(shù)微米的深度，增加工件的表面硬度。第七章 單晶與半導(dǎo)體工藝1、簡述芯片的主要制備工藝步驟。答：氧化、光刻、浸蝕、擴(kuò)散、離子注入、互連、封裝以及裝配等2、 簡述熔體法生長單晶的特點(diǎn)及主要方法。答：提拉法、坩堝下降法、水平區(qū)熔法、浮區(qū)法、尖端形核法3、為什么要對(duì)拋光后的單晶硅表面進(jìn)

26、行氧化？答：（1）良好的電絕緣體；（2）使表面鈍化；（3）在宿主硅晶片的選擇區(qū)域中，對(duì)控制摻雜原子的量起著至關(guān)重要的作用。4、為什么要對(duì)單晶硅表面進(jìn)行摻雜？常用的摻雜方法和摻雜元素？答：目的：將摻雜原子摻入Si晶片，改變基片電學(xué)性能；離子注入；置換（Al、Ca、B、P、In、As、Sb）、間隙（Li、Cu、Fe、Au）第八章 纖維的制備答：纖維通常具有高強(qiáng)度、高模量且韌性好、缺陷少的特點(diǎn)2、簡述熔融紡絲和溶液紡絲的異同。答：熔融紡絲：聚合物熔化受壓通過噴絲頭擠出高度取向纖維在空氣中被拉伸與冷卻精整處理、合絲、纏繞于線軸；溶液紡絲：纖維素、聚丙烯腈等聚合物：不能加熱熔化，在熔化之前會(huì)發(fā)生降解。3

27、、什么是干式紡絲和濕式紡絲？答：干式紡絲：聚合體溶解（明膠）溶液經(jīng)噴絲頭擠出進(jìn)入空氣溶劑的揮發(fā)、聚合物沉淀；濕式紡絲：明膠擠到非溶劑介質(zhì)的凝結(jié)池槽中，由非溶劑介質(zhì)的內(nèi)部擴(kuò)散而引起聚合物的沉淀析出。4、 簡述纖維的主要制備方法。答：抽絲、牽伸、熱定型 ；抽絲是使高聚物熔體或是高聚物溶液通過一個(gè)多孔的噴絲頭并使之冷卻或通過凝固浴凝固形成細(xì)絲，牽伸是將絲軸向拉伸形成纖維，熱定型是使合成纖維在某一溫度下作極短時(shí)間的處理，使纖維具有良好的柔軟性和彈性。第九章 復(fù)合材料制備工藝1、什么是復(fù)合材料？它是如何分類的？答：兩種或兩種以上在物理和化學(xué)上不同的物質(zhì)組合起來而得到的一種多相固體。分類：金屬基、聚合物基

28、、陶瓷基、碳碳基2、 常用的增強(qiáng)材料有哪些類型？選擇增強(qiáng)材料的原則？答：顆粒增強(qiáng)材料、纖維增強(qiáng)材料、晶須增強(qiáng)材料；原則：增強(qiáng)體材料的強(qiáng)度、模量和密度、增強(qiáng)材料與基體材料的相容性、性能價(jià)格比3、 什么是玻璃鋼？它的特點(diǎn)和主要應(yīng)用？答：玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）；特點(diǎn)：密度低、比強(qiáng)度比剛度高、具有良好的耐腐蝕性、透光、隔熱、隔音；應(yīng)用：航空航天工業(yè)、能源領(lǐng)域（風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片）、體育用品石油化工、建筑材料4、 簡述復(fù)合材料的強(qiáng)韌化機(jī)理。答：1、彌散增強(qiáng)復(fù)合材料：基體承受外來載荷的主要相；顆粒體位錯(cuò)或分子鏈運(yùn)動(dòng)，阻礙裂紋的擴(kuò)展 2、顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料：基體和顆粒共同承受外來載荷；顆粒限制顆粒鄰近基體運(yùn)

29、動(dòng)，阻礙裂紋的擴(kuò)展。3、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料：基體傳遞載荷到增強(qiáng)，保護(hù)纖維，阻止裂紋擴(kuò)展。纖維承受由基體傳遞來的有效載荷（主承力相）。6、制備金屬基復(fù)合材料的方法有哪些？答：粉末冶金法、鑄造、熱壓擴(kuò)散、熱擠熱軋、熔融金屬滲透、等離子噴涂法7、制備陶瓷基復(fù)合材料的方法有哪些？答：化學(xué)氣相滲透、高溫熔融體滲透、室溫漿料浸漬、反應(yīng)燒結(jié)等8、 制備聚合物基復(fù)合材料的方法有哪些？答：手工工藝、噴射成形工藝、纖維纏繞成形、拉擠成形、真空袋熱壓罐工藝、模壓、注射、離子澆注成形第十章 金屬材料1、金屬材料的主要強(qiáng)化方式有哪些？答：固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、加工硬化、時(shí)效強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化、復(fù)合強(qiáng)化2、 對(duì)鋼進(jìn)行退火的方法

30、有哪些？完全退火、不完全退火（球化退火）、擴(kuò)散退火、再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火3、 什么是鋼的淬硬性和淬透性？答：淬硬性：表示鋼能夠淬硬的程度，用鋼在正常淬火條件下能達(dá)到的最高硬度表示。淬硬性主要取決于碳含量。淬透性：指鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體層深度的能力。淬透層的深度是從表面至半馬氏體層（50%馬氏體+50%屈氏體）的深度。鋼的淬透性取決于其化學(xué)成分和臨界冷卻速度Vk。4、 合金產(chǎn)生時(shí)效強(qiáng)化的條件是什么？如何進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化？答：固溶體的固溶度隨溫度降低而減少1、固溶處理；2）淬火；3）時(shí)效 時(shí)效溫度：固溶溫度的15%-25%6、 碳鋼在哪些方面具有局限性？答：1）在具有一定的塑性和韌性時(shí)，強(qiáng)度有限(6

31、90MPa)；2）厚截面工件淬火時(shí)難以淬透，即無法全部得到馬氏體組織；3）抗腐蝕性和抗氧化性能較差；4）要使中碳鋼零件得到馬氏體組織，淬火時(shí)需快冷，工件易變形開裂；5）碳鋼在低溫時(shí)的抗沖擊能力較差，即較脆。7、為什么不銹鋼必須含12%以上Cr？比較各類不銹鋼的特點(diǎn)。 答：加入合金元素來改善性能鐵素體不銹鋼：鐵鉻二元合金，鉻含量1230%，含碳鐵素體不銹鋼因碳化物的存在會(huì)降低其耐腐蝕性。馬氏體不銹鋼：含1217%Cr、0.151.0%C，從奧氏體淬火得馬氏體組織，強(qiáng)度和硬度高，耐腐蝕性較差。奧氏體不銹鋼：含1625%Cr、720%Ni，成形性好，耐蝕性好，使用中出現(xiàn)晶間腐蝕。沉淀硬化不銹鋼：成分

32、與奧氏體鋼相近，因增加了鋁、鈮、鉭，強(qiáng)化包括固溶強(qiáng)化、加工硬化、時(shí)效硬化和馬氏體相變，有較高強(qiáng)度8、 鑄鐵與鋼相比，在組織和性能上有何不同？ 答：鑄鐵的性能特點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度、塑性、韌性低于鋼，硬度和抗壓強(qiáng)度與鋼相近，不能進(jìn)行壓力加工，焊接性能也較差。有良好的鑄造性、切削加工性、優(yōu)良的耐磨與減震性。9、 鋁合金、鎂合金和鈦合金各有何特點(diǎn)？簡述其應(yīng)用范圍。答：鋁合金：Cu, Mg, Si, Mn, Zn等可與鋁形成合金，強(qiáng)度大幅提高鎂合金其特點(diǎn)是：密度小(1.8g/cm3)、比強(qiáng)度高、彈性模量大、散熱好、消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好，具有優(yōu)良的切削加工性和可拋光性， 鈦合金：比強(qiáng)度高；熱強(qiáng)度高；低溫韌好；耐蝕性好缺