2023年材料化学试题库

一填空题材料是具有使其可以用于机械、结构、设备和产品性质的物质。这种物质具有一定的性能或功能。材料按照化学组成、结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料和复合材料。材料按照使用性能可分为结构材料和功能材料。结构材料更关注于材料的力学性能；而另一种则考虑其光、电、磁等性能。材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。一般材料的结构可分为三个层次，分别是微观结构、介观结构和宏观结构。对于离子来说，通常正离子半径小于相应的中性原子，负离子的半径则变大。晶体可以当作有无数个晶胞有规则的堆砌而成。其大小和形状由晶轴（a，b，c）三条边和轴间夹角（α，β，γ）来拟定，这6个量合称晶格参数。硅酸盐基本结构单元为硅氧四周体，四周体连接方式为共顶连接。晶体的缺陷按照维度划分可以分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷，其延伸范围为零维、一维、二维和三维。位错分为韧型位错、螺型位错以及由前两者组成的混合位错三种类型。固溶体分为置换型固溶体和填隙型固溶体，前者溶质质点替代溶剂质点进入晶体结点位置；后者溶质质点进入晶体间隙位置。材料热性能重要涉及热容、热膨胀和热传导。材料的电性能是指材料被施加电场时的响应行为，涉及有导电性、介电性、铁电性和压电性等。衡量材料介电性能的指标为介电常数、介电强度和介电损耗。磁性的种类涉及：反磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和铁氧体磁性等。铁磁材料可分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。材料的制备一般涉及两个方面即合成与控制材料的物理形态。晶体生长技术重要有熔体生长法和溶液生长法，前者重要涉及有提拉法、坩埚下降法、区融法和焰融法等。溶液达成过饱和途径为：一，运用晶体的溶解度随改变温度的特性，升高或减少温度而达成过饱和；二，采用蒸发等办法移去溶剂，使溶液浓度增高。气相沉积法涉及物理气相沉积法PVD和化学气相沉积法CVD。液相沉淀法涉及直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法和水解法。固态反映一般涉及相界面上的反映和物质迁移两个过程，反映物浓度对反映的影响很小，均相反映动力学不合用。自蔓延高温合成按照原料组成可分为元素粉末型、铝热剂型和混合型。金属通常可分为黑色金属和有色金属；黑色金属是指铁、铬、锰金属与它们的合金。合金基本结构为混合物合金、固溶体合金和金属间化合物合金。铁碳合金的形态涉及有奥氏体、马氏体、铁素体、渗碳体与珠光体等。金属材料热解决涉及整体热解决、表面热解决和化学热解决。超耐热合金涉及铁基超耐热合金、镍基超耐热合金和钴基超耐热合金。提高超耐热合金性能的途径有改变合金的组织结构和采用特种工艺技术，后者重要有定向凝固和粉末冶金。产生合金超塑性的条件为产生超细化晶粒与适宜的温度和应变速率。无机非金属材料重要有以氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物（涉及硫化物、硒化物及碲化物）和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为重要组成的无机材料。硅酸盐水泥的使用过程大体分为三个阶段：准备期即水化期、凝结期和硬化期。玻璃通常按照重要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。前者涉及石英玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟化物玻璃等；后者重要有硫系玻璃和卤化物玻璃。陶瓷微结构特性为多相结构，由晶相、玻璃相和气孔组成。结构陶瓷的工艺技术涉及致密化技术、细晶化技术、复合技术。元素半导体可分为本征半导体和掺杂半导体，后者又分为n-型半导体和p-型半导体。聚合物通常是由许多简朴的结构单元通过共价键反复连接而成。合成聚合物的化合物称为单体，一种这样化合物聚合形成的成为均聚物，两种以上称共聚物。聚合的实行方法可分为本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。具有导电性的聚合物重要有：共轭体系的聚合物、电荷转移络合物、金属有机螯合物和高分子电解质。高分子材料按照用途重要可分为塑料、橡胶和纤维等。纳米效应涉及有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。二判断题材料与化学研究的均为物质，材料注重宏观方面，而化学更偏重于原子-分子水平的互相作用。材料化学的特点是跨学科性与实践性。材料的很多物理性质都与材料中原子排列和键合类型直接相关。材料中原子的排列方式重要受原子间键合的性质和方向的影响。较深的势能阱表达原子间结合较紧密，其相应的材料就较难熔融，并具有较高的弹性模量和较低的热膨胀系数。布拉维点阵将所有晶体分为7个晶系14种空间点阵。假如晶体存在缺陷，缺陷只是存在于晶体的局部，晶体的正常结构任然保存。材料设计中为使某些性能加强，需要人为的引入某些缺陷；相反某些缺陷会使材料下降，必须要尽也许的避免。位错重要是由晶体生长的不稳定性或者机械应力的因素而产生的。金属基体中一般会存在较多的面缺陷，从而形成很多的小晶体，因而具有多晶结构。填隙固溶体是有限固溶体，而置换固溶体是无限固溶体。由于产生晶格畸变，填隙固溶体产生的固溶体强化效果要比置换固溶体的效果要好。力学性能的表征涉及强度、硬度、韧性以及强度等。屈服强度表达材料发生明显塑性变形的抵抗力，而塑性变形标志材料尺寸发生不可恢复的改变，屈服强度往往是材料选择的重要依据。金属材料具有高的强度和延展性，而无机非金属材料由于共价键的方向性，位错很难运动所以延展性很差，但是屈服强度很高原子的键合力越强，热膨胀系数越小；材料结构越紧密，热膨胀系数越大。由于半导体中的能隙较窄，随着温度的升高，电子被激发进入导带，所以导电性和导热性均增长。介电损耗愈小，绝缘材料的质量愈好，绝缘性能也越好。材料达成其居里温度，铁磁性消失变成顺磁性。硬磁材料剩余的磁化强度和矫顽力均很大，磁化后不容易退磁而能长期保存磁性，所以也称为永磁材料。金属材料在电子吸取光能后激发到较高能态，随即又以光波的形式释放出能量回到低能态，所以表现为强反射产生金属光泽。单位体积中原子的数目越多，或结构越紧密，原子半径越大，则光波传播受影响越大，从而折射率越大。埃灵罕姆图中，DG0-T曲线越在下方，金属氧化物的DG0负值越大，其稳定性也就越高。埃灵罕姆图中，在给定温度下，位于下方的DG0-T曲线所相应的元素能使上方DG0-T线的金属氧化物还原。埃灵罕姆图中，位于H2O生成线上方的金属氧化物都可被氢还原。润湿时，粗糙度越大，表观接触角越小，更易润湿。不润湿时，粗糙度越大，越不利于润湿。熔体生长法是将欲生长晶体的原料熔化，然后让熔体达成一定的过冷而形成单晶。溶液生长法使溶液达成过饱和的状态而结晶。固相反映物料颗粒尺寸愈小，颗粒尺寸分布越是均一对反映速率越是有利。液相骤冷法是制备各种非晶态金属和合金的重要方法非均匀混合物合金经常具有较低的共熔点。制备固溶体合金会使金属的强度、硬度升高，它是金属强化的重要途径。金属化合物合金一般具有复杂的晶体结构，熔点、硬度提高，但是会减少材料的塑性和韧性。合金的性质重要取决于其化学组成，更重要是取决于晶态与金相组织结构。最早发现的形状记忆合金为50%Ti+50%Ni。储氢合金的单位体积储氢密度，是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍。提高硅酸三钙的含量,可得到高强硅酸盐水泥；提高硅酸三钙和铝酸三钙的含量,即可制得快硬硅酸盐水泥。钢化玻璃与玻璃钢是不同的两种物质。纯碱重要应用在制造玻璃工业中是由于，Na2O加入SiO2中，因形成低共熔混合物而使玻璃的熔融温度显著减少。二次功能陶瓷是指发生能量形式转换的陶瓷。正温度系数热敏电阻电阻随温度升高而增大；负温度系数热敏电阻电阻随温度的升高而减小。在功能高分子材料中官能团的性质对材料的功能起重要作用，而高分子骨架仅仅起支撑、分隔、固定和减少溶解度等辅助作用。正性光刻胶－光致可溶（易溶）；负性光刻胶－光致不溶（难溶）

三选择题（1）地球上相对丰度最高的元素为（A）宇宙中相对丰度最高的元素为（C）A氧元素；B硅元素；C氢元素；D氮元素；（2）下列物理量在元素周期表中表述对的的为（ABCD）电离能电离能电子亲和势原子及离子半径电负性（3）不属于化学键的键合方式为（D）A共价键；B离子键；C金属键；D氢键；（4）硅酸盐结构类型中不涉及（C）A岛装；B层状；C球状；D架状；（5）不属于共价晶体的物质为（A）A食盐晶体（蔗糖晶体）；B金刚石；C单晶硅；D碳化硅；（6）属于零维缺陷的结构是（A）；位错属于（B）A点缺陷；B线缺陷；C面缺陷；D体缺陷；（7）耐有机溶剂能力较差的材料为（A）A高分子材料；B金属材料；C无机非金属材料；D晶体材料；（8）下列不属于聚合物光稳定剂的试剂为（B）A光屏蔽剂；B光引发剂；C猝灭剂；D紫外线吸取剂；（9）下列硬度最低的材料为（A）A高分子材料；B金属材料；C无机非金属材料；D晶体材料；（10）下列材料的导热率最低的为（A）A高分子材料；B金属材料；C无机非金属材料；D半导体材料；（11）导致许多纯净无机非金属材料不透明的因素是（C）A晶格热振动；B晶粒对光的散射；C产生的空洞；D光子吸取；（12）单晶硅晶体通常采用（A）进行生产A提拉法；B焰融法；C坩埚下降法；D区融法；（13）化学气相沉积法CVD的化学反映类型中不涉及（D）A热分解；B氧化；C卤化物的金属还原；D置换反映；（14）下图为线型非晶态高聚物的形变-温度曲线，其中属于高弹态的区域为（C）AABCDETbTgTfT/℃形变%（15）不属于自蔓延高温合成技术类型为（B）A制粉技术；B切割技术；C熔铸技术；D焊接技术；（16）不属于非晶材料的制备技术为（C）A液相骤冷法；B气相沉积法；C自蔓延高温合成；D溶胶－凝胶法；（17）不属于金属材料整体热解决的有（D）A退火；B淬火；C调质；D渗碳；（18）金属的熔点为Tm，而金属理论上可以使用的上限温度Tc等于（C）ATc=0.4Tm；BTc=0.5Tm；CTc=0.6Tm；DTc=0.8Tm；（19）高熔点金属一般原子中未成对的价电子数很多，且原子半径较小。不属于高熔点金属有（A）A第Ⅷ族；B第Ⅴ副族；C第Ⅵ副族；D第Ⅶ副族；（20）形状记忆合金中属于全方位工作模式的为（C）（21）普通陶瓷以天然矿物为原料重要有三种，其中不是的一种为（A）A硅灰石；B粘土；C长石；D石英；（22）不属于复合材料的为（A）A钢化玻璃；B竹子；C轮胎；D钢筋混凝土；(23).决定晶体结构和性能最本质的因素是：A原子间的结合能B原子间的距离C原子的大小。(24).材料的刚度和（）有关：A.弹性模量B屈服强度C抗拉强度(25).设计纤维复合材料时，对于韧性较低的基体，纤维的膨胀系数可（）；对于塑性较好的基体，纤维的膨胀系数可（）A略低B相差很大C略高D相同(26)拉伸实验时．试样拉断前能承受的最大标拉应力称为材料的（）。A屈服点B抗拉强度C弹性极限D刚度(27)金属的（）越好，其锻造性能就越好。A硬度B塑性C弹性D强度(28)根据金属铝的密度，它属于（）。A贵金属B重金属C轻金属D稀有金属(29)位错是一种（）。A线缺陷B点缺陷C面缺陷D不拟定(30)晶体中原子一定规则排列的空间几何图形称（）。A晶粒B晶格C晶界D晶相（31）零件渗碳后，一般需通过（）才干达成表面硬度高并且耐磨的目的。A淬火+低温回火B正火C调质D淬火+高温回火（32）黄铜、青铜和白铜的分类是根据：（）A合金元素B密度C颜色D主加元素（33）铁素体是碳溶解在（）中所形成的间隙固溶体。A．α-FeB．γ-FeC．δ-FeD．β-Fe（34）奥氏体是碳溶解在（b）中所形成的间隙固溶体。A．α-FeB．γ-FeC．δ-FeD．β-Fe（35）渗碳体是一种（）。A．稳定化合物B．不稳定化合物C．介稳定化合物D．易转变化合物（36）下列对金属键描述对的的是：A无方向性和饱和性B有方向性和饱和性C有方向性无饱和性D无方向性有饱和性（37）下列对晶体与非晶体描述对的的是：A晶体有熔点和性能的各向异性；非晶体有熔点和性能的各向同性B晶体有熔点和性能的各向异性；非晶体没有熔点，性能为各向同性C晶体没有熔点和性能的各向异性;非晶体有熔点，性能为各向同性D晶体有熔点和性能的各向异性;非晶体也有熔点和性能的各向异性（38）能得到非晶态合金的技术是：A定向凝固技术B尖端形核技术C急冷凝固技术D垂直提拉技术（39）随含碳量的提高，热轧钢力学性能的变化规律是：A强度、硬度升高，塑性、韧性减少B强度、硬度升高，塑性、韧性升高C强度先升后降D强度先降后升（40）晶粒大小对金属的性能有重要影响。晶粒越小，A金属的强度越高，塑性越好B金属的强度越高，塑性越差C金属的强度越低，塑性越好D金属的强度越低，塑性越差（41）下列原子键具有方向性的为（）A金属键B离子键C氢键D范德华键（42）下列原子键具有饱和性的为（）A金属键B离子键C氢键D共价键（43）高分子材料是由于（）的作用才体现出其力学性能A离子键B氢键C共价键D范德华键（44）晶体与非晶体的区别表述错误的为（）A有规则几何外形B各向异性C透光性D固定熔点（45）填隙型固溶体和置换型固溶体从本质上说均属于（）A点缺陷B线缺陷C面缺陷D体缺陷（46）下列金属单质不能生成致密的氧化物薄膜的为A铝B铬C铁D硅（47）下列固体物质的价带为未满带的为A金属钠B金属镁C单晶硅D金刚石（48）下列方法不能制备薄层材料的为：A液相外延法B气相沉积法C溶胶凝胶法D液相沉淀法（49）一般的金属材料属于（）结构A单晶B多晶C准晶D非晶（50）合金材料下列表述不对的的为A熔点低于其中任一组分B硬度高于其中任一组分C导热性能低于其中任一组分D抗腐蚀能力高于其中任一组分（51）下列物质严格意义上不属于合金的为A非均匀混合物合金B固溶体合金C金属件化合物D聚合物合金（52）储氢合金属于下列哪一类合金？A非均匀混合物合金B固溶体合金C金属件化合物D聚合物合金（53）高熔点的金属元素一般不存在于？A=4\*ROMANIV副族B=5\*ROMANV副族C=6\*ROMANVI副族D=7\*ROMANVII副族（54）常见的耐高温合金涉及有：A铝基合金B铁基合金C镍基合金D钴基合金（55）不属于超塑合金的应用范畴的为A高变形能力B固相粘结能力C焊接紧固能力D减震能力（56）形状记忆合金紧固件优势不对的的是A可连接各种材料B各连接各种形状的结构C一般需要螺纹紧固D连接紧密可靠（57）储氢合金应用时存在的问题不对的的是A储氢能力低B吸放氢气的能力慢C生成的含氢化合物容易自燃D初始活化困难（58）下列关于非晶态金属材料的性能表述不对的的为A高的硬度B高的导磁性C耐酸碱性D高点阻性（59）下列水泥为膨胀型水泥的为A硅酸盐水泥B硫铝酸盐水泥C氟铝酸盐水泥D铁铝酸盐水泥（60）不属于氧化物的玻璃为A石英玻璃B铅玻璃C硼玻璃D萤石玻璃（61）不具有硅元素的玻璃制品为A玻璃钢B钢化玻璃C金属玻璃D水玻璃（62）不属于自由基聚合的实行方法为___D___A熔融缩聚；B溶液缩聚C乳液缩聚；D固相缩聚（63）为了改善聚乙烯（PE）的粘接性能，需加入第二单体____D___ACH2=CH-COOHBCH2=CH-COOCH3CCH2=CH-CNDCH2=CH-OCOCH3（64）聚合物聚合度不变的化学反映是____A___A聚醋酸乙烯醇解B聚氨基甲酸酯预聚体扩链C环氧树脂固化D聚甲基丙烯酸甲酯解聚（65）聚合物聚合度变小的化学反映是____D___A聚醋酸乙烯醇解B纤维素硝化C环氧树脂固化D聚甲基丙烯酸甲酯解散聚（66）聚氨酯通常是由两种单体反映获得，它们是____C___。A己二胺－己二酸二甲酯B三聚氰胺－甲醛C己二醇－二异氰酸酯D己二胺－二异氰酸酯（67）为了提高棉织物的防蛀和防腐能力，可以采用烯类单体与棉纤维辐射技术或化学引发接枝的方法，最有效的单体是____C___ACH2=CH-COOHBCH2=CH-COOCH3CCH2=CH-CNDCH2=CH-OCOCH3（68）官能度体系的不同，可以得到缩合反映、线型缩聚反映和体型缩聚反映。其中酚醛树脂的官能团队系为___C___A甲醛有2个官能团，苯酚有1个官能团；B甲醛有2个官能团，苯酚有2个官能团C甲醛有2个官能团，苯酚有3个官能团；D甲醛有3个官能团，苯酚有2个官能团；（69）人为控制而制成的在构件截面上的成份、组织呈连续变化的材料为______A、梯度功能材料B、智能材料C、非晶态材料（70）不易于回收运用的树脂为_______A、热固性树脂B、热塑性树脂（72）合成塑料的鼻祖指_______A、聚氯乙烯B、人造树脂C、酚醛树脂（73）第一次工业革命的突破特性是_______A、石油开发及新能源运用B、铁器的使用C、蒸汽机及纺织工业（74）钢中由奥氏体经淬火后得的碳在α-Fe中的“超过饱和”固溶体叫_______A、渗碳体B、铁素体C、马氏体（75）淬火后的工件须再经_________后才好用A、回火B、正火C、退火（76）、不用溶剂和分散介质，仅将单体和引发剂同置于模型中加热聚合的方法叫______A、本体聚合B、悬浮聚合C、溶液聚合（77）、工业材料的“脊梁.”一般指______A、塑料B、陶瓷C、钢铁（78）、“博采众长”的材料一般指______A、功能材料B、复合材料C、高分子材料（79）、人为控制而制成的在构件截面上的成份、组织呈连续变化的材料为______A、智能材料B、梯度功能材料C、非晶态材料（80）、不易于回收运用的树脂为_______A、热塑性树脂B、热固性树脂（81）、陶瓷的重要制备方式为________A、冶炼B、反映合成C、烧结（82）、既可强化又可韧化金属的方法为__________A、细化晶粒B、固溶强化C、形变强化（83）、晶界属_________A、面缺陷B、点缺陷C、线缺陷（84）、由显微镜观测到的材料晶粒或相的形态、大小、分布的现象称_________A、结构B、宏观组织C、显微组织（85）、材料的铸造性、可锻性、可焊性、切削性属于________A、工艺性B、使用性C、经济性（86）、研究材料的制备、解决加工过程中的工艺和各种工程问题的是_______A、材料科学B、材料工程（87）、最轻的金属是_______A、锂B、钛C、钨（88）、比强度最高及最抱负的超低温结构材料是________A、轻金属B、复合材料C、钛及钛合金（89）、人类最早应用的金属材料是_________A、钢铁B、青铜C、锡（90）、铜-锌合金为_________A、白铜B、青铜C、黄铜（91）、由生铁炼钢的基本过程重要是_________A、熔化金属B、还原出铁C、氧化掉碳（92）、强韧、乳白色、好加工的塑料为________A、PAB、ABSC、PS（93）、聚丙烯指________A、PPB、PVCC、PF（94）、纳米粉体的尺寸一般小于_________A、1000nmB、1nmC、100nm（95）、醋酸纤维、硝化纤维、粘胶纤维属________A、合成纤维B、人造纤维（96）、铜-镍合金为_________A、黄铜B、青铜C、白铜（97）、聚氯乙烯指________A、PPB、PVCC、F4或PTFE（98）、固溶体晶属_________A、面缺陷B、点缺陷C、线缺陷（99）碳纤维增强陶瓷材料中的作用为（）A增长强度B增长韧性C增长密度D增长界面结合能力（100）复合材料的残余应力重要由下列哪个方面产生（）A成型时冷却过快应力来不及释放B基体与增强相化学相容性不好C基体与增强相的热膨胀系数差异过大（101）下列哪项不是聚合物复合材料的特点A减震性能好B比强度大C过载时安全性好D耐老化性能好三、判断题（判断正误,简要说明因素。每题1分，共20分）（1）在钢中，随含碳量的增长，珠光体的相对量也不断增长。（）（2）钢中铁素体与奥氏体的本质区别在于含碳量不同。（）（3）平衡状态下,在碳钢中，随含碳量的增长，强度、硬度均随之增长。（）（4）珠光体是单相组织。（）（5）亚共析钢的基本相是铁素体和珠光体。（）（6）扩散是原子的定向移动。（）（7）金属铸件可通过再结晶退火细化晶粒。（）（8）再结晶虽包含形核和长大过程，但它不是一个相变过程。（）（9）点缺陷是热力学上平衡的缺陷（）。（10）一条弯曲位错线，其各部分的柏氏矢量都相同（）。（11）不平衡凝固时，固界面上固、液相的平衡不符合相图所表达的平衡关系。（）（12）只有在负温度梯度下，合金凝固才干形成树枝状晶。（）（13）在多晶体的塑性变形过程中，其各晶粒的变形是独立的。（）（14）热加工是指在高温状态下进行的加工过程。（）（15）材料中的晶粒越细，其强度越高，其塑性就越低。（）（16）原子的扩散只能由高浓度处向低浓度处进行。（）（17）固态相变时新相晶核往往优先在晶体缺陷处形成。（）（18）体心立方金属的滑移系总数比面心立方多，因而其塑性也比面心立方金属好。（）（19）一种材料中只能存在