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1、武汉理工大学材料学院考研复试答案总结1、材料科学与工程的定义及特点。材料科学与工程就是研究有关材料组成,结构,制备工艺流程与材料性能与用途之间关系的产生和应用的学科。材料科学与工程的特点:(1)多学科交叉。材料科学与工程具有与物理学,化学,冶金学,金属学,陶瓷学,计算数学等互相融合和交叉的结果.(2)具有鲜明的工程性。材料科学是面向实际,为经济建设服务的,是一门应用科学.实验室里的研究成果必须通过工程研究开发以确定合理的工艺流程,经过中间实验,最后批量生产出符合要求的工程材料.(3)处于发展中的学科。
2、材料科学没有象力学,电学那样完整的学科体系,是一门处于不断发展之中的学科。(4)材料科学同工程技术有不可分割的关系,二者相辅相成。(5)有很强应用目的和明确的应用背景。(6)被看作室知识的开发和知识的传输所形成的体系。2、什么是材料科学与工程的四要素?材料科学有哪三个重要属性?答:其四要素为:组成与结构,合成与生产过程,性能,使用效能。三属性为:(1)多学科交叉材料科学与工程与物理学,化学,冶金学,金属学,陶瓷学,计算数学等多学科交叉和结合的特点.(6K7X72@)U;Q4_2)具有鲜明的工程性材料
3、科学是面向实际,为经济建设服务的,是一门应用科学.实验室里的研究成果必须通过工程研究开发以确定合理的工艺流程,最后批量生产出符合要求的工程材料.(42m)R"i,z3)处于发展中的学科材料科学没有象力学,电学那样完整的学科体系,是一门处于不断发展之中的学科.3、何谓材料科学的六面观?并叙述一下现代的材料观?答:材料科学与工程有四个要素组成,他们形成于一个四面体,但应该认识到结构与成分不是一回事,同样成分的材料因处理方法不同,可得出不同结构的材料,从而导致性能和使用效能不一样,因此将成分,结构,合成与
4、加工,性能以及使用效能成为MSE的五要素,把它们连在一起,组成一个六面体。材料的使用效能就是材料性能在工作状态下的表现,材料性能可使用可视为材料的固有性能,而使用则能随着工作环境不同而异。理论与材料工艺设计位于六面体的中心,它直接和其他几个要素相连,表明他的中心位置。6、材料在国民经济建设中的地位和作用。答:根据材料及其在各领域的作用可划分为:信息功能材料、先进的陶瓷材料、能源结构材料、功能材料与全能材料、低维材料、生物材料、智能化材料、环境材料(绿色材料)。材料是国民经济的基础,工农业技术的发展,科
5、技的进步,人类生活水平的提高都离不开性能各异的金属材料,陶瓷材料,高分子材料,复合材料,以满足不同的需要。材料是人类进步的里程碑。时代的发展需要材料,材料推动时代的发展,所以人们把材料视为现代文明的支柱之一。尤其是新材料的研究、开发和应用,反映着一个国家的科学技术与工业水平。从某种意义上说,材料是一切文明和科学的基础,材料无处不在,无处不有,它与人类及其赖以生存的社会环境存在着紧密而有机的联系,纵观人类利用材料的历史,可以清楚的看到,每一种重要材料发现与利用,都会把人类改造和支配自然的能力提到一个新的
6、水平,给社会生产和人类生活带来巨大的进步。综上所述,材料是人类赖以生存的基础,材料的发展与进步伴随着人类文明发展和进步的全过程,材料是国民经济建设,国防建设和人民生活不可或缺的重要组成部分。7、结合自己所学专业,叙述二个本专业的研究热点问题。答:比如隐身材料的吸收一定范围电磁波的研究(1)高性能纳米结构材料的合成对纳米结构的金属和合金重点放在大幅度提高材料的强度和硬度,利用纳米颗粒小尺寸效应所造成的无位错密度区域使其达到高硬度,高强度.纳米结构铜或银的块体材料的硬度比常规材料高50倍,屈服强度高12倍
7、;对纳米陶瓷材料,着重提高断裂韧性,降低脆性,纳米结构碳化硅的断裂韧性比常规材料提高100倍,n-ZrO2+Al2O3,n-SiO2+Al2O3的复合材料,断裂韧性比常规材料提高4-5倍,原因是这类纳米陶瓷庞大体积百分数的界面提供了高扩散的通道,扩散蠕变大大改善了界面的脆性.(2)纳米添加使传统材料改性高居里点,低电阻的PTC陶瓷材料,添加少量纳米二氧化铣可以降低烧结温度,致密速度快,减少Pb的挥发量,大大改善了PTC陶瓷的性能;纳米材料添加到塑料中使其抗老化能力增强,寿命提高.添加到橡胶可以提高介电
8、和耐磨特性;纳米材料添加到其它材料中都可以根据需要,选择适当的材料和添加量达到材料改性的目的,应用前景广阔.(3)燃料电池近二,三十年来,由于一次能源的匮乏和环境保护的突出,要求开发利用新的清洁再生能源.(燃料电池由于具有能量转化率高,对环境污染小等优点受到世界各国的普遍重视)5`%t4T%~4z 燃料电池是一种将所提供燃料的化学能直接变换为电能的高效能量转换装置;是既水力,火力,核力后的第四类发电技术.0T2p0[,F T 其特点有:1.由于化学能直