【精品】工程材料基础

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1、《工程材料基础》课程习题答案09级机械一班制造谨以此书感谢所有为本书编写答案的同学，你们辛苦了!第一章材料的基本结构与性能1•工程材料按照性质不同或用途不同，如何进行分类？（page绪论）答：按性质分类：1•金属（黑色/有色）材料。2.无机非金属材料。3•高分子（高聚物）材料。4.复合材料。按用途分类：1.结构材料。2•功能材料。2.各种结合键有何特点，其所构成的物质有何性能特点？材料的性能主要取决于哪些因素?（page5,6）答：离子键：结合力较强。较高的熔点、硕度、弹性模量、以及较低的热膨胀系数

2、和较低的导热系数。不导电性（熔融态导电性）。较低的密度。共价键：结合力很强，屯子不能自由运动，饱和性，方向性。较高的熔点、硬度、弹性模量和低的热膨胀系数以及不导电性。较低的密度。金属键：无饱和性、无方向性。较好的导电和导热性。较高的密度。范德华健：静电力，诱导力，色散力。没有方向性和饱和性。结合力小。氢键：具有方向性和饱和性。结合力比范德华健要强。性能取决于：1•组成材料的原子、离子、或分子之间的结合键类型。2.纽成材料的原子、离子或分子在三维空间的堆积排列状态，即材料的微观结构。3.材料的微观组织

3、，即材料中同种或界种原子、离子或分子所形成的各种聚集体的形貌、人小及其分布等。3•金属材料、陶瓷材料、高分了材料在结构和性质上的主要差别是什么？（page?）答：结合键熔卢弹性模强度和硬度性韧塑和性电导性导和热耐热性耐蚀性其他金属材料以金属键为主较高较高较高好较良或差良好较高一般密度人热膨胀系数较大陶瓷材料离了键或共价键高高强较抗度度拉，强硬抗度低压和高差绝缘导热性差高高密度小热膨胀系数小分材、•同了料内价分为键子共•间了分为键钟分较低较低较低化变人绝缘1热性差较低高密度小热膨胀系数大，易老化答：晶

4、体：指其构成原子或离子、分子在三维空间呈现出周期性规则堆积排列的固体。晶体结构：不同晶体屮的原子或离子、分子排列的规则往往不同，将晶体屮原子或离子、分子具有的口有特征的规则排列称为该晶体的晶体结构。晶格：对于由原子或离子构成的金属和无机非金属而言，可将其构成原子或离子视为质点，将这些分布于三维空间的质点按一定的规则以直线相连便构成由质点和直线形成的三维空间格子，称其为晶格。晶胞：将按照一定的规则从晶体屮取出的能够完全反应晶体原子或离子排列规则的最小晶体单元称为晶胞。非晶体：指其构成原子或离子、分子在

5、三维空间呈现无规则堆积排列的固体。5.布拉菲点阵有多少种？描述其几何特征的参数是什么？（page9）答：14种。abe（表示xyz轴的晶胞棱长），apy（表示各坐标轴之间的夹角）。立方晶系（简单立方，体心立方，面心立方），四方品系（简单四方，体心四方），菱方品系（简单菱方），六方品系（简单六方），正交晶系（简单正交，低心正交，体心正交，面心正交，），单斜晶系（简单单斜，底心单斜），三斜晶系（简单三斜）。5.何谓晶面、晶面族、晶向、晶向族，如何确定晶面和晶向指数？（pagelO,ll）答：晶面：在晶格

6、中，任意取至少三个原子便可构成一个平面，这种由原子构成的T•面称为晶面。晶面族：将这些原子排列完全相同，仅仅是空间位向不同的晶面称为一个晶面族。晶向：在品格中，任意取至少两个原子便可构成一个晶体中的方向，将这种由一列原子构成的方向称为晶向。晶向族：将这些原子排列完全相同，仅是空间位向不同的晶向称为一个晶向族。确定晶面指数：•在晶格中，选取晶胞的一个顶点为原点、以晶胞的三条棱为坐标轴建立坐标系。•在品胞中找出所要标识品面与各坐标轴的相交点，确眾需标识晶面在齐坐标轴上的截距。•取各截距的倒数。•将各截距

7、倒数按对应的xyz轴的顺序排列，并以公约数化为最小整数后，置于圆括号内。确定晶向指数：•在晶格屮，以晶胞的一个顶点为原点、以晶胞的三条棱为为坐标轴建立坐标系。•找出需标识晶向在各坐标轴上的投影。•将各投影按xyz轴的顺序排列，并以公约数化为最小整数后，置于方括号内。&体心、面心、密排六方晶体结构有何特点？（pagel8,19）答：体心立方晶体结构：晶胞常数a=b=Co晶胞内原子个数二2。致密度二0.68。面心立方晶体结构：a=b=Co晶胞内原子个数二4。致密度=0.74o密排六方晶体结构：晶胞内原子

8、个数=6。c/a=1.633吋，致密度=0.74。7.何谓单晶体和多晶体，为什么单晶体具有各向界性，而多晶体往往没有各向异性？(pagell)答：单晶体：晶体中的原子完全按照一种规则排列，且原子规则排列的空间取向完全一致，则该晶体称为单晶休。多晶体：晶体屮虽然原子排列的规则完全相同，但晶体屮不同部分之间的原子规则排列的空间取向存在明显不同，则称其为多晶体。对于单晶体，由于沿着其不同晶向上的原子排列密度往往不同，导致沿不同晶向上晶体的物理、力学等性质出现差界，将这种沿晶