材料化学第二版(曾兆华版)课后答案

千里之行，始于足下让知识带有温度。第第2页/共2页精品文档推荐材料化学第二版(曾兆华版)课后答案第一章

1.什么是材料化学其主要特点是什么

答：材料化学是有关于材料的结构、性质、制备及应用的化学。

主要特点：跨学科性，实践性。

2.材料与试剂的主要区分是什么

答：试剂在使用过程中通常被消耗并转化为其他物质，而材料通常是可重复的、延续的，除了正常的消耗外，它不会不行逆地转化为其他物质。

3.观看一只灯泡，列举创造灯泡所需的材料。

4.材料按其组成和结构可以分为哪几类假如按功能和用途对材料分

类，列举十种不同功能或用途的材料。

答：（1）金属材料，无机非金属材料，高分子材料，复合材料（2）导电材料、绝缘材料、生物医用材料、航天航空材料、能源材料、电子信息材料、感光材料

5.简述材料化学的主要内容。

答：结构：原子和分子在不同层次彼此结合的形式、状态和空间分布。

特性：材料固有的化学、物理和力学特性。

制备：将原子和分子结合在一起，并终于将其转化为实用的产品应用。

其次章

1.原子间的结合键共有几种各自特点如何

3.计算体心立方及六方密堆的的积累系数。（1）体心立方

单位晶胞原子数n=2

74

.0)

2/4()3/4(4)

3/4(4＝

3

33

3fcc==

RRa

Rππξ

10.单质Mn有一种同素异构体为立方结构，其晶胞参数为，密度

=gcm-3，原子半径r=，计算Mn晶胞中有几个原子，其积累系数为多少

11.固溶体与溶液有何异同固溶体有几种类型

固体溶液与液体溶液的共同点：均具有均一性、稳定性，均为混合物，均存在溶解性问题（对固态溶液称为固溶度，对液体溶液称为溶解度）；

(1)均一性：溶液各处的密度、组成和性质彻低一样；

(2)稳定性：温度不变，溶剂量不变时，溶质和溶剂长久不会分别；

(3)混合物：溶液一定是混合物。

固体溶液与液体溶液的不同点：固溶体的溶质和溶剂均以固体形式浮现，而液体溶体的溶质和溶剂均以液体形式浮现；

固溶体：又称固体溶液，指由一种或多种溶质组元溶入晶态溶剂，并保持溶剂晶格类型所形成的单相晶态固体。

固溶体按固溶度分可两种类型：有限固溶体与无限固溶体；按溶质原子在晶格中的位置可分为置换固溶体与填隙固溶体。12.试述影响置换固溶体的固溶度的因素

答：有原子或离子半径大小，电价，化学键性质，晶体结构等因素。（1）原子或离子半径大小：

%1001

2

1?-=

?rrrr，ΔrPEIR>PPPVC>CR

ｂ主链含有苯环的高分子和有共轭双键的高分子柔顺性差。

聚苯醚（PPO）

聚苯

聚乙炔

（2）杂链高分子和元素高分子：

Si-O>C-N>C-O>C-C

硅橡胶尼龙类酯类烯类

侧基－侧基的极性、体积和对称性

（1）极性侧基

极性的大小：极性越大，链的柔顺性越小。

PAN>PVC>PP

极性多少：极性基增多，则柔顺性减小。

氯化聚乙烯当含氯量小时是一种弹性好的橡胶，随着含氯量的增强，链的柔顺性下降，弹性下降最后变形一种硬质材料。

聚乙烯>聚氯乙烯>1,2聚二氯乙烯

对称性：取代基对称分布时,柔顺性好

聚偏二氯乙烯>聚氯乙烯

（2）非极性侧基

当侧基是柔性时，侧基越长，链的柔性越好。

聚甲基丙烯甲酯PP>PS>聚乙烯基咔唑

当侧基对称时,柔顺性增强.

PP聚甲醛

23.什么是液晶聚合物高分子液晶有哪几种结构类型

兼具晶体的光学性质和液体流淌性质，是某些物质在熔融态或在溶液状态下所形成的有序流体的总称

液晶是介于彻低有序晶体与各向同性液体之间的一种中间状态，确切地说，它是一种取向有序的流体，它既有液体的易流淌性，又有晶体双折射各向异性的特性。

按液晶形成的方式和性能分类

a、溶致性液晶：在溶液中当达到某一临界浓度以上时展现液晶性能聚对苯二甲酰对苯二胺(Kevlar)聚对苯酰胺聚对苯撑苯并噻唑b.热致性液晶：聚合物加热至熔点以上某一个温度范围展现液晶性能。

液晶的物理结构主要是指分子在空间的罗列状态。高分子液晶与小分子液晶一样，也可以展现三种不同的聚拢状态，即向列型、近晶型和胆甾型液晶态。

第四章

4.埃灵罕姆图上大多数斜线的斜率为正，但是反应C+O2→CO2的斜率为0，反应2C+O2=2CO的斜率为负，请解释缘由。

△G0=△H0-T△S0△G0与温度T关系式的斜率为-△S0

C（s）+O2（g）→CO2（g）

氧化过程气体数目不变，则△S0=0,（-△S0）=0，斜率为零。

2C（s）+O2（g）=2CO（g）

氧化过程气体数目增强，则△S0>0,（-△S0）0,（-△S0）<0，斜率为负。

4.解释铝材为何不易生锈，铁简单生锈，谈谈化学腐蚀和电化学腐蚀各自的特点及机理。

5.简述鲍林规章(5条)

（1）.配位多面体规章，其内容是：“在离子晶体中，在正离子周围形成一个负离子多面体，正负离子之间的距离取决于离子半径之和，正离子的配位数取决于离子半径比。”

（2）电价规章指出：“在一个稳定的离子晶体结构中，每一个负离子电荷数等于或近似等于相邻正离子分配给这个负离子的静电键强度的总和，其偏差≤1/4价”。静电键强度S=正离子数Z+/正离子配位数n，则负离子电荷数Z=∑Si=∑(Zi+/ni)。

（3）多面体共顶、共棱、共面规章，其内容是：“在一个配位结构中，共用棱，特殊是共用面的存在会降低这个结构的稳定性。其中高电价，低配位的正离子的这种效应更为显然”。

（4）不同配位多面体衔接规章，其内容是：“若晶体结构中含有一种以上的正离子，则高电价、低配位的多面体之间有尽可能彼此互不衔接的趋势”。

（5）节省规章，其内容是：“在同一晶体中，组成不同的结构基元的数目趋向于最少”。

6.简述高岭石和滑石结构的异同点。

7.什么是正火什么是退火两者特点和用途有何不同

退火是将钢件加热到Ac1或Ac3以上（30~50℃），保温一段时光，然后再缓慢的冷却（普通用炉冷）。

正火是将钢件加热到Ac3或Acm以上（30~50℃），保温一段时光，然后在空气中冷却，冷却速度比退火稍快。

退火与正火的主要区分是：

正火是彻低退火的一种变态或特例，二者仅是冷却速度不同，通常退火是随炉冷而正火是在空气中冷却，正火既适用于亚共析钢也适用于过共板钢，对于共析钢，正火普通用于消退网状碳化物；对于亚共析钢，正火的目的与退火基本相同，主要是细化晶粒，消退组织中的缺陷，但正火组织中珠光体片较退火者细，且亚共析钢中珠光数量多铁素体数量少，因此，经正火后钢的硬度、强度均较退火的高，由此可知，在生产实践中，钢中有网状渗碳体的材料需先经正火消退后方可使用其他工艺，而对热处理后有性能要求的材料，则据要求的不同及钢种不同挑选退火工艺，如