一、 填空題（共10 小題，每題2分，共計20分）
1、 材料按化學組成與結構一般可分為金屬材料 、 無機非金屬材料 、 聚合物材料
和複合材料四大類。
2、 cvd、xrd、sem、tg和nmr分別是化學氣相沉積法 、 x射線衍射分析方法 、 掃瞄電子顯微鏡 、 熱重法和核磁共振波譜的英文縮寫。
3、 現在研究表明，2023年鐵達尼號豪華輪船船體鋼材因 s、p 含量過高不耐低溫，故在北海與冰山相撞發生脆性斷裂以致迅速沉沒。如果鋼材中新增 13％的ni ，或者直接採用麵心立方結構的鋁合金或奧氏體不鏽鋼 ，該慘劇可能不會發生。
4、 范德華力有三種**分別是取向力 、 誘導力和色散力。
5、 形狀記憶效應實質上是在溫度和應力作用下合金內部熱彈性馬氏體形成、變化、消失的相變過程的巨集觀表現。
6、 各向異性材料的硬度取決於物質中存在的化學鍵中最弱的鍵 ，而熔點和化學反應性則取決於化學鍵中最強的鍵 。
7、 晶體的缺陷按幾何維度可劃分為點缺陷、 線缺陷 、 面缺陷和體缺陷 。其中點缺陷又可分為熱缺陷和雜質缺陷。
8、 複合材料中，通常有一相為連續相，稱為基體 ；另一相為分散相相，稱為增強材料（或增強體） ；兩相之間存在著相介面 。
9、 材料的電效能是材料被施加電場時所產生的響應行為 。主要包括導電性 、介電性、鐵電性和壓電性等。
10、 非晶態金屬材料同時具有高強度、高韌性的力學效能。
二、 名詞解釋（共 5小題，每題4分，共計20分）
1、 合金：由兩種或以上的金屬非金屬經過熔煉、燒結或其他方法組合而成並具有金屬特性的物質。
2、 奧氏體：碳溶解在-fe中的間隙固溶體。
3、 固溶體：乙個（或幾個） 組元的原子（化合物）溶入另乙個組元的晶格中，而仍保持另一組元的晶格型別的固態晶體。
4、 超塑性現象：金屬在某一小的應力狀態下，可以延伸十倍甚至是上百倍，既不出現縮頸，也不發生斷裂，呈現一種異常的延伸現象。
5、 表面效應：表面效應是指奈米粒子的表面原子數與總原子數之比隨著奈米粒子尺寸的減小而大幅度地變化，粒子的表面能及表面張力也隨著增加，從而引起奈米粒子性質的變化。
三、 判斷題（共10 小題，每題1 分，共計10分）
1、 超導材料的邁斯納效應就是指超導體的零電阻現象。（×）
2、 飽和性和無定向性是離子鍵的特點。（√）
3、 要制得非晶態材料，最根本的條件是使熔體快速冷卻，並冷卻到材料的再結晶溫度以下。（√）
4、 組元是材料效能的決定性因素。（√）
5、 如果只形成空位而不形成等量的間隙原子，這樣形成的缺陷稱為弗侖克爾缺陷。（×）
6、 在晶態聚合物中，通常可能同時存在晶態和非晶態兩種結構。（√）
7、 非晶態金屬材料不存在長程有序性，但能觀察到晶粒的存在，存在近程有序性。（×）
8、 空位缺陷的存在會增高離子晶體的電阻率和金屬晶體的電導率。（×）
9、 奈米微粒的熔點和燒結溫度比常規粉體要高。（×）
10、 定向凝固和粉末冶金技術可以提高合金的高溫強度。（√）
四、 簡答題（共5小題，每題 6 分，共計 30分）
1、 簡述光纖的光導原理。光纖的作用是什麼？如何使石英光纖內外層具有不同的折射率？
答：光導原理：利用折射率較大的纖芯和折射率較小的包層之間折射率的差別，依靠全反射原理實現光資訊傳輸。
光纖的作用是將始端的入射光線傳輸到終端，利用光來傳輸資訊和影象。在內纖芯石英中摻入geo2、p2o5以提高其折射率，在外包層材料中摻入b2o3或f來降低其折射率。
2、 舉例說明金屬材料與高分子改性的基本原理？
答： 1.混合法則：在複合材料中，已知各組分材料的力學效能，物理效能的情況下，複合材料的力學效能和物理效能主要取決於組成複合材料的材料組分的體積的百分比（%）。
2.介面作用：複合材料的介面實質上是具有奈米級以上厚度的介面層，有的還會形成與增強材料和基體有明顯差別的新相，稱之為介面相。
3、 簡述高吸水性樹脂的結構特徵、吸水原理。
答：高吸水性樹脂的結構特徵：
1. 分子中具有強親水性基團，如羥基、羧基，能夠與水分子形成氫鍵；
2. 樹脂具有交聯結構；
3. 聚合物內部具有較高的離子濃度；
4. 聚合物具有較高的分子量
吸水原理：
階段1：通過毛細管吸附和分散作用吸水，較慢。
階段2：水分子通過氫鍵與樹脂的親水基團作用,親水基團離解, 離子之間的靜電排斥力使樹脂的網路擴張。網路內外產生滲透壓,水份進一步滲入。
階段3：隨著吸水量的增大,網路內外的滲透壓差趨向於零;而網路擴張的同時,其彈性收縮力也在增加,逐漸抵消陰離子的靜電排斥,最終達到吸水平衡。
4、 從結構、處理技術、效能以及應用四方面說明特種纖維kevlar－49被譽為「人造鋼絲」的原因。
答：結構上，kevlar－49的大分子鏈由苯基和醯胺基構成，這種分子是比較僵直的，是剛性鏈，分子之間還存在氫鍵，這是kevlar－49具有高強度和高模量的內在原因；技術上，採用了液晶紡絲技術和高溫拉伸處理，使分子鏈排列彼此平行取向；效能上，kevlar－49是一種相對密度小，高強度、高模量的理想的增強纖維；應用上，kevlar－49可用來製作防彈背心、航天加壓服及火箭殼體等。
5、 聚合物分子量有何特點，其四種平均分子量有何關係？
答：聚合物的分子量有兩個特點，一是分子量大；二是分子量的多分散性；數均分子量小於重均分子量小於粘均分子量小於z均分子量。
五、 論述題。（共2小題，共計 20分）
1、 某產品的開發團隊想要解決一組能夠在溼表面的粘合劑，該種粘合劑在汽車行業有應用前景。根據上述問題提出粘合劑的解決方案。
答：要找到能夠在溼表面起到黏結作用的粘合劑必須滿足以下條件：（1）、具有一定的表面活性作用，能夠被粘物表面的水分子置換或反應、吸收或混溶而被排除；（2）、能在水下對被粘表面良好潤濕；（3）、膠黏劑遇水後保持穩定，不被水破壞，粘結固化後強度基本不隨時間變化；（4）、可在水下條件完成固化，且能耐水浸泡
具體實施方案如下：設計一種水下環氧膠黏劑
水下固化劑（α-氰基丙烯酸類、環氧類、聚氨酯類、多肽類等）+吸水性填料（氧化鈣、膨潤土、石膏粉、滑石粉、水泥等）
方法：810水下環氧固化劑+環氧樹脂+奈米蒙脫土+滑石粉
其中加入奈米蒙脫土和滑石粉兩種填料，利用兩種填料的協同作用，由於滑石粉吸水作用和奈米粒子的強化作用，使其在水中的剪下強度隨時間變化不大，呈現很好的穩定性，一般兩種填料的比例為滑石粉：mmt=10:1（質量比）效果最佳。
2、 有一則化妝品電視廣告宣稱其每半滴乳液包含100億個水分子，請從材料化學的角度評價之？
答：要點：1mol水含6.
023×10^23個水分子，半滴乳液約0.5-1ml，其密度約為1g/ml，重約0.5-1g，含100億個水分子，水含量約為1.
6×10-14mol, 這樣微量的水含量很容易達到，因此此廣告純屬噱頭。
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