上海大学材料与社会发展复习题

1、“材料与社会发展”课程复习题（修改版） 1. 1. 什么是材料？简述材料分类以及各类材料的基本特性。什么是材料？简述材料分类以及各类材料的基本特性。 答：材料的定义及其分类 (1)(1)定义定义：材料是指能为人类经济性地， 用于制造有用器件的 物质。 (2)(2)材料的分类：材料的分类： 按组成、结构特点进行分类：分为金属材料，无机非金属 材料、有机高分子材料和复合材料。 各自特征：高分子材料：是通过若干高分子链聚集以及高 分子链与其他添加组分的相互作用而构成。 分子量大， 质轻； 优良的加工性能， 导热系数小， 化学稳定性好， 电绝缘性好； 功能的可塑性好， 出色的装饰性， 但易老化； 可以

2、延压成膜、 纺制成丝，可制成各种形状的构件，可产生巨大的粘接力及 巨大弹性等。金属材料：有金属元素或以金属元素为主形 成的，并具有一般金属特性的材料称为金属材料。一般具有 金属光泽，具有良好的导电性，导热性，延展性及塑性；具 有良好的强度和韧性，熔点较高。无机非金属材料：传统 上主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等四大类，其主要化 学组成均为硅酸盐类物质。具有高熔点，高强度，高硬度； 耐腐蚀，耐磨损，抗氧化等，以及宽广的导电性，隔热性， 透光性；良好的铁电性，铁磁性，压电性。复合材料：是 由有机高分子、无机非金属或金属与几类不同材料通过复合 / 工艺组合而成的新型多相固体材料，它既能保留原组分材

3、料 的主要特色，又通过复合效应获得原组分所不具有的性能。 比重小，比模量和比强度大；具有优良的化学稳定性，自润 滑；耐热，耐疲劳，耐蠕变，电绝缘性好等特点。 从其发展过程上，可分为传统材料和新型材料，它们是互 相依存，互相促进，互相转化，互相替代的关系。 传统材料的特征为：需求量大，生产规模大，但环境污染严 重； 新型材料特征：建立在新思路、新概念、新工艺、新检测技 术的基础上，以材料的优异性能、高品质、高稳定性参与竞 争，属高薪技术的一部分；投资强度较高，更新换代快，风 险性大， 知识和技术密集程度高， 一旦成功， 回报率也较高， 且不以规模取胜。 从其使用性能分类：分为结构材料和功能材料。

4、结构材料 则主要利用材料力学性能；而功能材料主要利用材料物理和 化学性能。 按用途进行分类：分为航空航天材料、信息材料、电子材 料、能源材料、生物材料、建筑材料、包装材料、电工电器 材料、机械材料、农用材料、日用品及办公用品材料。 2. 2. 请举例说明材料工程与材料科学之间的差别和联系？请给出请举例说明材料工程与材料科学之间的差别和联系？请给出 材料科学研究的五要素图。材料科学研究的五要素图。 答： / （1 1）材料科学）材料科学是研究材料的组织结构、性质、生产流程和使用 效能以及它们之间的相互关系，集物理学、等于一体的科学。 材料科学是一门与工程技术密不可分的。 （2 2）材料工程）材料

5、工程是研究、开发、生产和应用金属材料、和复合 材料的工程领域。 其工程硕士学位授权单位培养从事新型材料的 研究和开发、材料的制备、材料特性分析和改性、材料的有效利 用等方面的高级。 要素：要素：化学成分、制备加工、组织结构和性质性能。(成分、合 成/制备、 组织结构、 性质和效能。 )其中， 组织结构是核心要素。 同时，前面三者共同支撑“性质性能”。这四者的关系组成一个 正四面体。 3.3.材料在历史中发挥重要作用对你印象深刻之处，材料在历史中发挥重要作用对你印象深刻之处， 请举例说请举例说 明！明！ / 答：材料的发展与人类进步和发展息息相关。一万年前， 人类使用石头作为日常生活工具，人类进

6、入旧时器时代， 人类战争也进入了冷兵器时代。7000 年前人类在烧制陶 器的同时创造了炼铜技术，青铜制品泛地得到应用，同时 又促进了人类社会发展，人类进入了青铜器时代。同时火 药的发明又使人类战争进入了杀伤力更强的热兵器时代。 5000 年前人类开始使用铁，随着炼铁技术的发展，人类 又发明了炼钢技术。十九世纪中期转炉、平炉炼钢的发展 使得世界钢产量迅猛增加，大大促进了机械、铁路交通的 发展。随着二十世纪中期合金钢的大量使用，人类又进入 钢铁时代，钢铁在人类活动中起着举足轻重的作用。核材 料的发现，又将人类引入了可以毁灭自己的核军备竞赛， 同时核材料的和平利用，又给人类带来了光明。二十世纪 中后

7、期以来， 高分子、 陶瓷材料崛起以及复合材料的发展， 又给人类带来了新的材料和技术革命， 楼房可以越盖越高、 飞机越飞越快，同时人类进入太空的梦想成为了现实。 3.比如电子组件的演进，从体积非常大的真空管、晶体 管进步到集成电路（化），不仅为现代的科技另造高峰，同 时也使得电器用品趋于小型化、轻巧化、功能强、易于携带 等种种好处。所以说人类的生活确实是与材料科学有关。 1982年日本首次研制出了陶瓷发动机小汽车， 引起了世界性轰。 因为它的 出现将使发动机重量减轻，提高燃烧度和节约燃料的 / 愿望成为现实。1988 年前 苏联一架以液氢为燃料的中型运输机 首次试飞成功，象征人类在航空领域中启

8、用了无污染的新能源 液氢。 液氢的沸点为253， 携储液氢需要高效率的绝热材料。 液氢发动机的使用，则意味着低温极限技术已达到实用化程度。 1989 年 3 月，日本的一艘 6500 号潜水调查船下潜到 6500 米的 深海区，打破了美国、前苏联和德国的下潜纪录。这艘潜水艇耐 水舱用的正是一种高强度钛合金， 观察窗使用的是一种新型的有 机玻璃。有了深海探测技术，人们才可实现对人类资源开发有不 1989 年 12 月入侵巴拿 马，1991 年 1 月人侵海湾以及此刻正在空袭南联盟的战争中， 使用的 7 隐身战斗机世人皆知。这种武器之所以能隐身，就是 使用了一种吸波材料和吸波涂层。 4. 4. 与

9、我们生活密切相关的交通或日常用品中，哪些是以钢为主与我们生活密切相关的交通或日常用品中，哪些是以钢为主 要承力材料的？钢铁在历史中作用显著，如何在未来发挥重要承力材料的？钢铁在历史中作用显著，如何在未来发挥重 要作用？要作用？ 答：建造北京奥运会主体育场“鸟巢”，就是用了大量的钢 材。 建材：卷门、轻型钢、防火门，栏杆，淋浴喷头。 运输：汽车内、外车身板件、排气管，汽车保险杠，火车 铁轨。 家电：冰箱、洗衣机外壳、干衣机外壳。 / 一般：标识牌、展示柜，冷冻商品陈列橱。 用于桥梁建筑的钢材 未来发展趋势：为了满足不断增长的市场需求和相关产业的 发展需要，当前先进钢铁材料的发展特点和趋势是：环境

10、友 好、资源节约、性能优良、成本低廉、品种规格多样化、理 论和技术研究不断深入等。 (1)高性能钢铁材料研发投入持续增加 采用新工艺、新技术和新的检测技术，经济地生产以高洁净 度、 高均匀度、 超细组织及高精度为特点的高强度、 高韧性、 长寿命钢铁材料，是先进钢铁材料的主要的发展方向。世界 各钢铁发达国家在20世纪末均开展了超级钢（或称为新一代 铜铁材料）的研究工作，使得用量最大的钢铁材料的强度性 能大致提高一倍而韧塑性基本保持不变。而目前正进行的工 作则希望使其使用寿命大幅度提高。这方面目前正积极开发 的主要包括高洁净度冶炼技术、 精炼技术、 夹杂物控制技术、 等轴晶凝固技术、高均匀度凝固技

11、术、无缺陷连铸坯技术、 微合金化技术、高刚度轧机与高精度轧制技术、控轧控冷技 术、超细晶粒组织控制技术、可控气氛连续热处理技术、在 线组织性能预报及检测技术等先进钢铁材料生产技术。 (2)钢铁材料品种规格的多样化 为适用现代钢铁材料产品对材料性能、尺寸、形状不断 增长的要求，对钢铁材料的品种规格提出了相当高的要求。 / 除了通用的板、管、丝、带、棒、线、型、锻、铸材等，各 国均大力发展特殊异型材、预先热处理或表面处理钢材、接 近使用形状和使用状态的铸锻轧精密材、近终形金属制品材 （如轴承套圈、滚动体、标准模块等）。 (3)研制开发新型钢铁材料 研制开发具有高性能的新型钢铁材料，从而替代技术性

12、能较差的老钢铁材料的过程，实际上也就是传统材料产业得 以持续生存而不断发展的过程。如果没有或不可能再研制开 发出新型的材料，则该种材料将真正进入了衰亡期。新型钢 铁材料的不断涌现一方面得益于相关基础理论的发展，如微 合金化理论的发展导致了近半个世纪数百个微合金钢新钢种 的开发和生产应用，而晶粒细化理论和形变诱导相变理论的 发展导致了近年来超细晶钢的迅速发展；另一方面也得益于 新工艺技术的发展，如钢中加氮技术的发展导致了高氮不锈 钢的开发，钢中加钙技术的发展导致了钙处理钢的开发，而 超低碳钢生产控制技术则直接推动了钢、超低碳贝氏体钢的 发展。目前，全世界大量生产应用的钢种大致为3000多种， 其

13、中一半以上是近20年来新研制开发的。显然，这种新型钢 铁材料取代传统钢铁材料的过程还将持续地发展下去。 此外， 非晶微晶、单晶和低维度钢铁材料的研制开发工作在近年来 也广泛受到重视. (4)强化钢铁材料基础研究 / 高技术化的钢铁材料应该是建立在坚实的基础理论之上 并在理论指导下研制开发出来的，早期的经验性或偶然性地 研制开发新型钢铁材料的局面在现代钢铁工业中已完全成为 历史，近年来大量生产应用的新型钢铁材料无不是在坚实的 理论指导下研制开发出来的。因此，为了不断开发新型钢铁 材料，就必须对钢铁材料的基础理论和技术进行广泛深入的 研究。 5. 5. 如何评定材料的硬和软？控制钢的硬或软的主要因

14、素是什如何评定材料的硬和软？控制钢的硬或软的主要因素是什 么？么？ 答：硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的 方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一 样。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即布氏硬度 ()、洛 氏硬度(，)、维氏硬度()，其值表示材料表面抵抗坚硬物 体压入的能力。而里氏硬度（） 、 肖 氏 硬 ()则属于回跳法 硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不 是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和 韧性等的一种综合性能指标。 控制钢的软、硬的主要因素控制钢的软、硬的主要因素是钢的金相组织和钢中碳含量、 不同合金元素的构成与含量。常见的

15、金相组织有铁素体、奥 氏体、马氏体等，马氏体相对而言硬一些；含碳量相对高的 比含碳量相对低的硬一些；合金元素钨、铬等的含量高，相 对材料也偏硬一些。 / 6. 6. 我国民间“打铁”过程一般有几步？生铁、熟铁和钢有什么我国民间“打铁”过程一般有几步？生铁、熟铁和钢有什么 区别，如何从生铁得到钢？如何从熟铁得到钢？区别，如何从生铁得到钢？如何从熟铁得到钢？ 答：答： 步骤：步骤：加热、锻打、淬火。铁分为生铁和熟铁。 区别：区别：熟铁、钢和生铁都是铁碳合金，以碳的含量多少来区 别。一般含碳量小于0.2%的叫熟铁或纯铁，含量在0.2-1.7% 的叫钢，含量在 1.7%以上的叫生铁。熟铁软，塑性好，容

16、易 变形，强度和硬度均较低，用途不广；生铁含碳很多，硬而 脆，几乎没有塑性；钢具有生铁和熟铁两种优点，为人类广 泛利用。 生铁得到钢：生铁得到钢：将生铁在炼钢炉中进一步熔炼，并供给足够的 氧气，通过炉内的高温氧化作用，部分碳被氧化成一氧化碳 气体而逸出，其他杂质则形成氧化物进入炉渣中除去，这样 可使碳的含量降低，从而得到含碳量合乎要求的产品，即为 钢 熟铁得到钢：熟铁得到钢： 锻打块炼铁和熟铁的过程中， 不断地反复加热， 铁吸收木炭中的碳份， 提高了含碳量， 减少夹杂物后成为钢。 7. 7. 古代铸造青铜器的主要步骤有哪几步？何为青铜器时代和铁古代铸造青铜器的主要步骤有哪几步？何为青铜器时代和

17、铁 器时代，是如何定义的？器时代，是如何定义的？ 步骤：步骤：制模制范浇注修整。（块范法，失蜡法） 青铜时代：青铜时代：青铜时代（或称青铜器时代或青铜文明）在考古 学上是以使用青铜器为标志的人类文化发展的一个阶段。 / 铁器时代：铁器时代：是继青铜时代之后的又一个时代，它以能够冶铁 和制造铁器为标志。 8. 8. 铝合金可以分为哪两大类？什么样的热处理工艺可以提高铝铝合金可以分为哪两大类？什么样的热处理工艺可以提高铝 合金的强度？合金的强度？ 变形铝合金和铸造铝合金，固溶处理+时效 9. 9. 目前大多数汽车轮毂采用的材料是什么？目前大多数汽车轮毂采用的材料是什么？ 现在大多车都采用铝合金轮毂

18、钢制轮毂一般低配的车考虑 成本才会 10.10.什么叫粉末冶金？粉末冶金有什么特点？粉末烧结钢有什么什么叫粉末冶金？粉末冶金有什么特点？粉末烧结钢有什么 特点？特点？ 粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与 非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金 属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。 特点：特点： 粉末冶金具有独特的化学组成和机械、 物理性能， 而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金 技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含 油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。 （1）粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚， 消除

19、粗大、 不均匀的铸造组织。 在制备高性能稀土永磁材料、 稀土储氢材料、 稀土发光材料、 稀土催化剂、 高温超导材料、 新型金属材料（如合金、耐热合金、超合金、粉末耐蚀不锈 / 钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要 的作用。 （2）可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶 体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、 磁学、光学和力学性能。 （3）可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元 材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复 合材料的工艺技术。 （4） 可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性 能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料

20、、 高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。 （5）可以实现近净形成形和自动化批量生产，从而，可 以有效地降低生产的资源和能源消耗。 （6）可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、 回收废旧金属作原料，是一种可有效进行材料再生和综合利 用的新技术。 我们常见的机加工刀具，五金磨具，很多就是粉末冶金技术 制造的。 粉末烧结钢的特点：粉末烧结钢的特点：强度一般为 0.7 左右，硬度和耐磨性均 优于烧结铁。通过热处理和表面硬化处理可以进一步提高其 力学性能。 11.11.请简要阐述热处理过程数值模拟技术的优势和难点？请简要阐述热处理过程数值模拟技术的优势和难点？ / 难点难点：缺乏模拟所需的材料参数

21、,即可靠的材料性能和边界条件 数据。模型不是“万能的通用的”淬火过程的模型不能用于加热 过程。 理论基础、可靠数据、模拟工具和验证技术是材料热过程模拟的 主要障碍。 如何在保证热处理零部件的变形均一性的同时实现性能的设计 要求,是难题。 12.12.阐述钛合金的性质及特点（三项以上）？钛合金分类和组织阐述钛合金的性质及特点（三项以上）？钛合金分类和组织 结构特点？举例稳定元素、稳定元素和中性元素（一个结构特点？举例稳定元素、稳定元素和中性元素（一个 即可）。即可）。 性质及特点：性质及特点：密度小，比强度高，耐高温，耐腐蚀，生物相容。 分类和组织结构特点：分类和组织结构特点： / 钛合金钛合金

22、 它是相固溶体组成的单相合金，不论是在一般温度 下还是在较高的实际应用温度下，均是相，组织稳定，耐磨性 高于纯钛，抗氧化能力强。在 500600的温度下，仍保持 其强度和抗蠕变性能，但不能进行热处理强化，室温强度不高。 钛合金钛合金 它是相固溶体组成的单相合金，未热处理即具有较 高的强度，淬火、时效后合金得到进一步强化，室温强度可达 13721666 ；但热稳定性较差，不宜在高温下使用。 + +钛合金钛合金 它是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性 好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力 加工，能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火 状态提高 50%100%；

23、高温强度高，可在 400500的温度下 长期工作，其热稳定性次于钛合金。 举例：举例：稳定元素： 铝 稳定元素： 钼、 钒 中性元素： 锡、 锆 13.13.为什么要推进汽车轻量化？如何实现？材料如何选择？为什么要推进汽车轻量化？如何实现？材料如何选择？ 汽车的，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地 降低汽车的整备质量， 从而提高汽车的， 减少， 降低。 实验证明， 汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半。由于环保和节 能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。 / 汽车主流规格车型持续优化，规格主参数尺寸保留的前提下， 提升整车结构强度， 降低耗材用量； 采用轻质材料

24、。 如铝、 、 、 、 或等；采用计算机进行结构设计。如采用有限元分析、局部加 强设计等；采用承载式车身，减薄车身板料厚度等。其中，当 前的主要汽车轻量化措施主要是采用轻质。 铝合金铝合金铝的密度约为钢的 1/3，是应用最广泛的轻量化材料。以 生产的汽车产品为例，1976 年每车用铝合金仅 39，1982 年达到 62，而 1998 年则达到了 100。 铝基复合材料铝基复合材料铝基复合材料密度低、比强度和比模量高、抗热疲 劳性能好，但在汽车上的应用受到价格及等方面的制约，还没有 形成很大的规模。 镁合金镁合金镁的密度约为铝的 2/3，在实际应用的金属中是最轻的。 镁合金的吸振能力强、切削性能

25、好、金属模铸造性能好，很适合 制造汽车零件。 钛合金钛合金钛的密度为 4.53,具有比强度高、高温强度高和耐腐蚀等 优点。由于钛的价格昂贵，至今只见在赛车和个别豪华车上少量 应用。 钢材先进高刚性钢材先进高刚性钢材（，）制造车辆，此一材质不仅比传统钢 材轻量 35%，在产品生命周期中的污染更降低 70%，计划主席 表 示：高度运用弹性、可塑性、低生产污染以及极具竞争力的制造 成本完美展现出钢材的优势。 / 14.14.高分子材料是近代科学技术发展形成的新专业，在中国仅仅高分子材料是近代科学技术发展形成的新专业，在中国仅仅 只有只有 3030 年左右的历史，年左右的历史， 它是材料这个传统的大学

26、科中一片新它是材料这个传统的大学科中一片新 领域，它主要包括七个方面，请列举。领域，它主要包括七个方面，请列举。 答：塑料，橡胶，合成纤维，涂料，胶黏剂，高分子树脂复 合材料，功能高分子材料 15.高分子材料在我国军工包括航天、航空、兵器、舰艇、核高分子材料在我国军工包括航天、航空、兵器、舰艇、核 能等方面发挥重要的作用，请列举一件高分子材料在军工上能等方面发挥重要的作用，请列举一件高分子材料在军工上 应用实例。应用实例。 树脂基复合材料树脂基复合材料具有优异的综合性能，制备工艺容易实现， 原料丰富。在航空工业中，树脂基复合材料用于制造飞机机 翼、机身、鸭翼、平尾和发动机外涵道；在航天领域，树

27、脂 基复合材料不仅是方向舵、雷达、进气道的重要材料，而且 可以制造固体火箭发动机燃烧室的绝热壳体，也可用作发动 机喷管的烧蚀防热材料。 新型氰酸树脂复合材料新型氰酸树脂复合材料具有耐湿性强，微波介电性能佳，尺 寸稳定性好等优点，广泛用于制作宇航结构件、飞机的主次 承力结构件和雷达天线罩。 环氧树脂环氧树脂属上海树脂所的 80 了，应用很广。648，氰酸酯等 也比较多 聚酰亚胺纤维聚酰亚胺纤维的主要应用领域为环保行业的工业高温除尘过 滤材料、航空航天行业的轻质电缆护套及耐高温特种编织电 / 缆、其他领域的过滤、隔火毡、防火阻燃服装及先进复合材 料的增强剂等。 火箭外壳表层采用的高分子材料 (短期

28、耐 6 000甚至 10 000以上高温), 在军舰生产上使用的玻璃钢 ,人造卫星和 宇宙飞船上使用的高分子烧蚀材料 ,飞机制造中代替金属使 用的高分子材料 ,密封腻子等等 ,都是各种新型的高分子材 料. 16.16.论述光电高分子的应用前景？论述光电高分子的应用前景？ 太阳能电池是太阳能光伏发电的基础和核心， 是一种利用光生伏 打效应把光能转变为电能的器件。用适当的光照在上面之后，器 件两端会产生电动势。 传统硅太阳能电池成本昂贵、 工艺复杂、 材料要求苛刻，而有机太阳能电池，具有潜在的低成本、轻重量 和分子水平的可设计性的特点。 聚合物太阳能电池一般由共轭 聚合物给体和富勒烯衍生物受体的共

29、混膜夹在透明正极和金属 负极之间所组成，具有结构和制备过程简单、成本低、重量轻、 可制备成柔性的器件等突出优点。近年来成为国内外研究热点。 是有机发光二极管， 是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动 下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。其原理是用透明 电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极， 在一定电压驱动下， 电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层， 电子和 空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层， 并在发光层中相 遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见 / 光。作为平板显示器件， 与使用最普遍的相比， 拥有面板薄、 对比度高、响应速度快、功耗低、视角宽、重

30、量轻等，尤其值得 一提的优势更在于屏可以弯曲、折叠、甚至可以像一张纸一样挂 在墙上，放在口袋里，以至镶嵌在衣服里，不用时是衣服的一部 分，需要时则可显示必要的信息。未来光电转换高分子材料的 研究还应致力于在应用的进一步成熟， 解决目前此种材料在应用 中的软肋。 17.17.智能材料的三要素是什么？人工合成自愈合材料的作用机制智能材料的三要素是什么？人工合成自愈合材料的作用机制 可以是哪些？可以是哪些？ 答：A.智能材料必须具备感知、驱动和控制这三个基本要素 B.智能材料（ ），是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处 理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成 高分子材料、人工设计

31、材料之后的第四代材料. C. 智能材料有七大功能，即传感功能、反馈功能、信息识别与 积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。 D.自愈合聚合物材料本身就具有恢复材料的载荷传递能力， 这种 恢复可以是自主地发生，也可以是被一个具体的刺激物所激发的， 1.分子互扩散导致的自愈合2. 由光引发的自愈合3.通过形成可 逆键的自愈合 4.活性聚合导致的自愈合 5 纳米粒子自愈合.6. 金属基自愈复合材料 7. 混合磨损自愈材料 18.18.什么是生物医用材料？什么材料可作为生物医用材料？什么什么是生物医用材料？什么材料可作为生物医用材料？什么 是组织工程技术？是组织工程技术？ / 答：答

32、： A.材料指的是一类具有特殊性能、 特种功能， 用于人工器官、 外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生 不良影响的材料。 B.现在各种和天然、金属和合金材料、陶瓷和材料以及各种，其 制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。 C. 组织工程技术定义：组织工程技术定义：应用生命科学与工程学的原理与技术， 在正确认识哺乳动物的正常及病理两种状态下的组织结构与功 能关系的基础上，研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组 织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物的一门新兴学科。 D.组织工程研究主要包括四个方面：种子细胞、生物材料、构建 组织和器官的方法和技术以以及组织工程的临床应用。

33、目前临床 上常用的组织修复途径大致有 3 种：即自体组织移植、异体组织 移植或应用人工代用品。 19.19.举例论述功能晶体材料在社会发展中起什么作用。举例论述功能晶体材料在社会发展中起什么作用。 答： 1.光学晶体： 主要用于光学仪器的透过窗口、 棱镜、 透镜、 滤光和偏元件及相位补偿镜等 2. 非线性光学晶体： 其重要应用之一是激光频率转换晶体， 用于 红宝石激光器、可调谐激光器、半导体激光器。 3. 如用于导弹红外制导头的多元红外探测器器件材料碲镉汞、 红外探测蓝宝石窗口， 精确制导的激光晶体材料红宝石和铷钇铝 石榴石、红外接收系统中的关键材料碲镉汞、电子吊舱中的砷化 镓材料和空一空导弹

34、整流罩材料多晶硫化锌等。 / 20.20.举例论述不同功能晶体材料的功能之间的相互关系和相互转举例论述不同功能晶体材料的功能之间的相互关系和相互转 化。化。 功能晶体材料。有天然晶体和人工晶体之分。晶体有许多宝 贵的性质,如金刚石的超硬度、方解石的双折射,许多还能实 现光、电、声、热、磁、力等不同能量形式的交互作用和转 换。按化学分类可分为无机晶体和有机晶体 ; 按状态分类可 分为单晶、多晶、晶体薄膜和晶体纤维 ; 作为功能材料, 最 常用的是按物理性质分类, 如光学晶体、光学晶体、 激光晶体激光晶体(可将外界 提供的能量通过光学谐振腔转化为在空间和时间上相干的具 有高度平行性和单色性激光的晶

35、体材料。是晶体激光器的工 作物质。 )、 非线性晶体非线性晶体( (非线性光学晶体由于具有波长变换， 增大振幅，。记忆等许多功能，正作为光计算的基本元件而 引人注目。) )、压电晶体、压电晶体( (在机械力作用下，产生形变，使带 电发生，从而在出现正、负，这样的晶体称为压电晶体。压 电晶体极轴两端产生电势差的性质称为。) )、电光晶体、电光晶体( (具有 电光效应的晶体材料。在外电场作用下，晶体的折射率发生 变化的现象称为电光效应。) )、磁光晶体、闪烁晶体、磁光晶体、闪烁晶体( (在 X 射 线和射射线等高能粒子的撞击下，能将高能粒子的动能转变 为光能而发出闪光的晶体。) )等。 21.21

36、.例举五种以上太阳电池的名称。阐述太阳电池的工作原理。例举五种以上太阳电池的名称。阐述太阳电池的工作原理。 硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修 饰电极型太阳能电池、纳米晶体太阳能电池、有机太阳能电池， / 太阳光照在半导体上，形成新的空穴-电子对，在结内建的作用 下，光生空穴流向p 区，光生电子流向n 区，接通电路后就产生 电流。这就是太阳能电池的工作原理。 22.22.什么是信息、信息技术及信息材料？信息材料有哪些类型？什么是信息、信息技术及信息材料？信息材料有哪些类型？ 信息信息： 是人类的一切生存活动和自然存在所传达出来的信号和消 息。它一般泛指我们所说的消息、情报、指令、数据及信号等周 围环境的知识。信息技术信息技术：是指信息的获取、处理、传输、存储