武漢大學(xué)《880材料科學(xué)基礎(chǔ)》考研真題詳解

武漢大學(xué)《880材料科學(xué)基礎(chǔ)》考研真題詳解１．試舉例分析材料加工過(guò)程對(duì)材料使用性能的影響。[中南大學(xué)2007研]答：材料加工過(guò)程對(duì)材料使用性能有重要而復(fù)雜的影響，材料也必須通過(guò)合理的工藝流程才能制備出具有實(shí)用價(jià)值的材料來(lái)。通過(guò)合理和經(jīng)濟(jì)的合成和加工方法，可以不斷創(chuàng)制出許多新材料或改變和精確控制許多傳統(tǒng)材料的成分和結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步發(fā)掘和提高材料的性能。材料的制備/合成和加工不僅賦予材料一定的尺寸和形狀，而且是控制材料成分和結(jié)構(gòu)的必要手段。如鋼材可以通過(guò)退火、淬火、回火等熱處理來(lái)改變它們內(nèi)部的結(jié)構(gòu)而達(dá)到預(yù)期的性能，冷軋硅鋼片經(jīng)過(guò)復(fù)雜的加工工序能使晶粒按一定取向排列而大大減少鐵損。2．任意選擇一種材料，說(shuō)明其可能的用途和加工過(guò)程。[中南大學(xué)2007研]答：如Al-Mg合金。作為一種可加工、不可熱處理強(qiáng)化的結(jié)構(gòu)材料，由于具有良好的焊接性能、優(yōu)良的耐蝕性能和塑性，在飛機(jī)、輕質(zhì)船用結(jié)構(gòu)材料、運(yùn)輸工業(yè)的承力零件和化工用焊接容器等方面得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)材料使用目的，設(shè)計(jì)合金成分，考慮燒損等情況進(jìn)行配料，如A15Mg合金板材，實(shí)驗(yàn)室條件下可在電阻煅U爐中750℃左右進(jìn)行合金熔煉，精煉除氣、除渣后720℃金屬型鑄造，430～470℃均勻化退火10～20h后，在380～450℃熱軋，再冷軋至要求厚度，在電阻爐中進(jìn)行穩(wěn)定化處理，剪切成需要的尺寸或機(jī)加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣，進(jìn)行各種組織、性能測(cè)試。3．說(shuō)說(shuō)你對(duì)材料的成分、組織、工藝與性能之間關(guān)系的理解。[中南大學(xué)2007研]答：材料的成分、組織、工藝與性能之間的關(guān)系非常緊密，互相影響。材料的性能與它們的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，材料的力學(xué)性能往往對(duì)結(jié)構(gòu)十分敏感，結(jié)構(gòu)的任何微小變化，都會(huì)使性能發(fā)生明顯變化。如鋼中存在的碳原子對(duì)鋼的性能起著關(guān)鍵作用，許多金屬材料中一些極微量的合金元素也足以嚴(yán)重影響其性能。然而由同一元素碳構(gòu)成的不同材料如石墨和金剛石，也有著不同的性能，有些高分子的化學(xué)成分完全相同而性能卻大不一樣，其原因是它們有著不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為不同層次，包括原子結(jié)構(gòu)、原子的排列方式，以及顯微組織和結(jié)構(gòu)缺陷。如果同樣的晶體材料，它的晶?；蚴恰跋唷钡男螒B(tài)和分布改變，就可以大大地改善它的性能。無(wú)論是金屬、陶瓷、半導(dǎo)體、高分子還是復(fù)合材料，它們的發(fā)展都與成分和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。只有理解和控制材料的結(jié)構(gòu)，才能得到人們所要求的材料性能。而材料的制備/合成和加工不僅賦予材料一定的尺寸和形狀，而且是控制材料成分和結(jié)構(gòu)的必要手段。如鋼材可以通過(guò)退火、淬火、回火等熱處理來(lái)改變它們內(nèi)部的結(jié)構(gòu)而達(dá)到預(yù)期的性能，冷軋硅鋼片經(jīng)過(guò)復(fù)雜的加工工序能使晶粒按一定取向排列而大大減少鐵損。有時(shí)候可以說(shuō)沒(méi)有一種合成加工上的新的突破，就沒(méi)有某一種新材料。如有了快速冷卻的加工方法，才有了非晶態(tài)的金屬合金。4．談?wù)勀闼私獾男虏牧?、新工藝。[中南大學(xué)2007研]答：材料的種類繁多，把那些已經(jīng)成熟且在工業(yè)中已批量生產(chǎn)并大量應(yīng)用的材料稱之為傳統(tǒng)材料或基礎(chǔ)材料。而把那些正在發(fā)展，且具有優(yōu)異性能和應(yīng)用前景的一類材料稱之為先進(jìn)材料或新材料。傳統(tǒng)材料通過(guò)采用新技術(shù)、提高性能可以成為新材料，新材料經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期生產(chǎn)和應(yīng)用之后也就成為傳統(tǒng)材料。目前新材料往往與新的加工技術(shù)聯(lián)系在一起，如通過(guò)一種快速冷卻或機(jī)械合金化等加工方法，可以制備非晶態(tài)的金屬合金，而在這之前人們不知道金屬還可以做成非晶態(tài)；其他如噴射沉積技術(shù)、半固態(tài)加工技術(shù)、凈形薄帶連續(xù)鑄造技術(shù)等都是新的加工技術(shù)。其中鋁合金制備新技術(shù)有：熱頂鑄造、氣隙鑄造及電磁鑄造技術(shù)，鋁合金電磁鑄軋技術(shù)，大型鋁合金型材擠壓技術(shù)，特寬鋁合金中厚板軋制技術(shù)，半固態(tài)金屬成形技術(shù)，鋁合金顯微組織結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)及性能控制技術(shù)。5．歐盟于2006年7月1日開始正式執(zhí)行的RoHS指令（現(xiàn)已成為法令）要求禁止哪些有害物質(zhì)?其最高允許含量分別是多少?替代有鉛釬料的主要釬料系統(tǒng)有哪些?[清華大學(xué)2008研]答：禁用鉛（Pb，0.1％）、汞（Hg，0.1％）、鎘（Cd，0.01％）、六價(jià)鉻多溴聯(lián)苯（PPB，Polybrominated，0.1％）、多溴二苯醚（PBDE，PolybrominatedDiphenylEther，0.1％）。替代有鉛釬料的主要有：Sn-Ag-Cu、Sn-Zn、Sn-Bi、Sn-In系統(tǒng)。第1章?材料結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)一、選擇題1．化學(xué)鍵中既無(wú)方向性又無(wú)飽和性的為（??）。[上海交通大學(xué)2005研]A．共價(jià)鍵?B．金屬鍵?C．離子鍵【答案】B查看答案2．大多數(shù)實(shí)際材料鍵合的特點(diǎn)是（??）。[浙江大學(xué)2006研]A．幾種鍵合形式同時(shí)存在B．以離子鍵的形式存在C．以金屬鍵的形式存在【答案】A查看答案3．原子間的吸引與排斥作用隨原子間的間距不同而不同，原子間距不同時(shí)，起主要作用的作用力是不一樣的，有（??）。[浙江大學(xué)2006研]A．吸引力在原子十分接近時(shí)起主要作用B．吸引力在遠(yuǎn)距離時(shí)起主要作用C．排斥力在遠(yuǎn)距離時(shí)起主要作用【答案】B查看答案【解析】吸引力是遠(yuǎn)程力，在遠(yuǎn)距離是起主要作用；排斥力是近程力，在近距離是起主要作用。4．極性共價(jià)鍵的形成條件若以成鍵兩原子間電負(fù)性差來(lái)表示時(shí)，其電負(fù)性差值為（??）。[浙江大學(xué)2006研]A．?B．?C．【答案】A查看答案【解析】金屬鍵形成的條件是，離子鍵形成的條件是，共價(jià)鍵形成的條件是5．容易形成玻璃的物質(zhì)往往具有（??）之類的鍵型。[南京工業(yè)大學(xué)2009研]A．離子鍵B．金屬鍵C．極性共價(jià)鍵D．共價(jià)鍵【答案】C查看答案二、名詞解釋1．離子鍵

[吉林大學(xué)2009研]答：離子鍵是通過(guò)兩個(gè)或多個(gè)原子或化學(xué)基團(tuán)失去或獲得電子而成為離子后形成的。帶相反電荷的離子之間存在靜電作用，當(dāng)兩個(gè)帶相反電荷的離子靠近時(shí)，表現(xiàn)為相互吸引，而電子和電子、原子核與原子核之間又存在著靜電排斥