材料科学与工程基础(复习大纲).ppt

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1、材料科学与工程基础总复习第1章导言1．列出材料应用所涉及到的6种不同性质。2．描述材料在设计、生产和应用中涉及的四要素，叙述它们之间的关系。第3章金属和陶瓷的结构1.描述晶体和非晶态材料的原子/分子结构差异。2.导出面心立方、体心立方晶体结构中单位晶胞边长和原子半径的关系。3.已知单位晶胞边长长度，计算具有面心立方、体心立方晶体结构的金属密度。4.画出/描述氯化钠、氯化铯、硫化锌、氟化钙、立方金刚石和钙钛矿的晶体结构。5.陶瓷化合物密度的计算，已知陶瓷化合物分子式、及化合物中离子的半径，确定它的晶体结构。6.已知某晶向指数，在单

2、位晶胞中画出该晶向。已知描述某晶面的米勒指数，在单位晶胞中画出该晶面。7.线密度、面密度、致密度的计算。8.单晶和多晶材料的区别是什么？9.定义与材料性质有关的同素异形和各向异性。10.面心立方和体心立方晶体四面体和八面体间隙的形状、大小、位置和数量。第4章聚合物的结构1.计算数均分子量和质均分子量，已知某聚合物的数均和质均聚合度。2.说明热塑性和热固性聚合物的分子结构和性能上的差异。第5章固体中的缺陷1.描述空位和自间隙晶体缺陷。2.陶瓷化合物中几种不同的点缺陷。3.画出和描述两种不同类型的固溶体。4.对于刃型、螺型和混合型位

3、错中的每一种：描述和画出位错；注意位错线的位置；指出位错线延伸的方向。第6章扩散1.命名和描述固体材料中扩散的两种原子机制。2.稳态扩散和非稳态扩散的的区别。（a）写出菲克第一和第二定律的数学表达式和式中各参数的定义。（b）注意每个方程适用于那种扩散类型。3.已知一些扩散常数，计算某些材料在特定温度下的扩散系数，4.金属和离子型固体材料扩散机理的差异。5.影响固体材料扩散的因素（温度、固溶体类型、晶体结构、原子键力的影响）。第7章力学性质1.定义工程应力和工程应变。2.描述虎克定律，注意它适用的条件。3.定义泊松比。4.已知一个

4、工程应力和应变图，确定（a）弹性模量，（b）屈服强度，（c）拉伸强度，（d）估计伸长率。5.材料在经受拉伸直到断裂时，根据它的百分伸长率和截面百分缩小率计算延展性。6.根据三点负载试验公式，计算陶瓷材料的抗弯强度。第8章、变形和强化机理1.从原子大小来描述刃型和螺型位错的运动，并描述塑性变形怎样发生，根据施加相应的剪切应力刃型和螺型位错的运动来说明；2.定义滑移系并举一个例（画出某晶体的滑移面和滑移方向）；3.说明晶粒界如何影响位错的运动，为什么具有小晶粒的金属材料比具有大晶粒的金属力学性质强。4.描述固溶强化机理，按照杂质原子

5、取代本体原子产生的晶格应变与位错相互作用解释；5.描述和解释应变硬化（冷加工）现象，根据位错与应变场相互作用解释；6.考虑滑移的情况说明为什么晶体陶瓷材料通常比较脆。第10章相图1.（a）画出简单的匀晶和共晶相图，（b）在相图上标出各相区，（c）标出液相线、固-液相线和固-固相线。2.给出一个二元相图，合金的组成，它的温度，假设合金处于平衡态，请确定：(a)存在的相态；(b)相的成分；(c)相的质量分数。3.对于某个二元相图，请确定：相图中所有共晶、包晶、析晶相变的温度和组成在加热或冷却时，写出所有这些相变的反应式。4.给出含碳

6、0.～6.7wt%铁－碳相图,能够确定：存在的相态；相图中所有共晶、包晶、析晶相变的温度和组成第12章材料的电性质1.描述固态材料四种可能的电子能带结构。2.简要描述在（a）金属，（b）半导体（本征和非本征），和（c）绝缘体中电子激发产生自由电子/空穴的情况。3.已知电荷载流子密度和迁移率计算金属、半导体（本征和非本征），和绝缘体的电导率。4.区别本征和非本征半导体,n型和p型半导体。5.描述温度变化时（a）金属，（b）半导体（本征和非本征），和（c）绝缘体的电导率是如何变化的。