材料科学与工程基础习题和思考题及答案

3-22.CaTiO3为标准钙钛矿型结构,简述其结构特征,分析其中钙离子、钛离子和氧离子的配位数。

3-23黏土、滑石和云母同为层状结构硅酸盐,为什么它们却表现出非常大的机械性能差异? 3-24.简要说明硅酸盐的几种结构单元的主要特点。

3-25(a)99.8Fe和0.2C钢在800℃是什么相?(b)写出这些相的成分,(c)这些相各是多少百分比? 3-26解释以下名词

金属键、晶格、晶胞、合金、组元、相、机械混合物、铁素体、奥氏体、渗碳体、马氏体、黄铜、青铜、形变铝合金、非晶态 3-27.最常见的金属晶体结构有哪几种?

3-28默画出Fe-Fe3C相图,说明相图中的主要点、线的意义,填出各相区的主要组织组成物。

3-29总结铁碳合金中渗碳体的形态对合金性能影响的特点? 3-30钢和铸铁在成分、组织和性能上的主要区别是什么?

3-31什么是再结晶?如何选定再结晶退火温度?钢的再结晶退火温度是多少? 3-32试比较各类铸铁之间的性能差别?

第四章

4-1.铝的弹性模量为70GPa,泊松比为0.34,在83MPa的静水压时,此单位晶胞体积是多少?

4-2.下列何者的压缩性比较大?泊松比为0.29的β铁或泊松比为0.37的黄铜?

4-3.直径为12.83mm的试棒,标距长度为50mm,轴向受200KN的作用力后拉长0.456mm,且直径变成12.79mm,(a)此试棒的体积模量是多少?(b)剪切模量是多少? 4-4.一硫化的橡胶球受到1000psi的静水压力,直径减少了1.2%,而相同材质的试棒在受到75psi的拉应力时伸长2.1%,则此橡胶棒的泊松比为多少?

4-5.在聚苯乙烯中加入15-20%的丁苯橡胶后抗冲击强度大大提高,请解释原因,并绘出共混前后PS的σ-ε曲线示意图。

4-6.已知温度为25℃时五种高聚物的性能,用下面列的名称来识别是哪种高聚物,并说明原因。

a.

拉伸强度 伸长率 冲击强度(悬臂梁) 弹性模量 3MPa % N·m MPa×10 (1) 62.1 110 19.04 2.415 (2) 51.8 0 0.41 6.90 (3) 27.6 72 4.08 0.828 (4) 69.0 0 1.09 6.90 (5) 17.3 200 5.44 0.414 名称:环氧树脂、聚四氟乙烯、聚乙烯、酚醛树脂、聚碳酸酯

b.指出上述树脂哪些是不透明的。

4-7.一条212cm长的铜线,直径是0.76mm。当外加载荷8.7Kg时开始产生塑性变形(a)此作用力是多少牛顿?(b)外加载荷15.2kg时,此线的应变是0.011,则除去载荷后,铜线的长度是多少?(c)此铜线的屈服强度是多少?

4-8冲击试验机的摆锤重10kg,自质量中心到摆动支点的距离是75cm,摆锤举高到120

后释放。打断试片后,摆锤升高到90,此试片吸收了多少能量? 4-9从拉伸试验如何获得常用的力学性能数据? 4-10请分别说明三种弹性模量。

4-11陶瓷材料的力学性能有何特点并做出简要的解释。

4-12热处理(退火)的实质是什么?它对材料的拉伸强度、硬度、尺寸稳定性、冲击强度和断裂伸长率有什么影响?

4-13有哪些方法可以改善材料的韧性,试举例说明。 4-14.有哪些途径可以提高材料的刚性?

4-15高

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