材料化學(xué)不知道什么時(shí)候弄的,僅作參考

1、一、材料化學(xué)引論1、材料的概念是什么？所謂材料，是指人類能用來制作有用物件的物質(zhì)。2、材料化學(xué)的內(nèi)涵包括那幾個(gè)方面？（1）采用新技術(shù)和工藝方法制備新材料（2）材料組成和微觀結(jié)構(gòu)的表征（3）材料性能的測試3、材料的四要素及其相互關(guān)系是什么？材料的性質(zhì)、使用性能、合成與制備以及組成與結(jié)構(gòu)。使用性能是材料在使用條件下應(yīng)用性能的量度。結(jié)構(gòu)與成分包括了決定材料性質(zhì)和使用性能的原子類型和排列方式。性質(zhì)和現(xiàn)象賦予材料的價(jià)值和應(yīng)用性能。合成和加工實(shí)現(xiàn)了特定的原子排列。材料的組成與結(jié)構(gòu)是材料的基本表征。它們一方面是特定的合成與制備條件的產(chǎn)物，另一方面又是決定材料性能與使用效能的內(nèi)在因素。材料本身的性質(zhì)決定了材料

2、的合成與制備過程，材料的組成與結(jié)構(gòu)是材料合成與制備的 材料的組成與結(jié)構(gòu)決定了材料的性能。在四要素關(guān)系中，最基本的是結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，而材料的合成與制備過程的主要研究材料的結(jié)二、高性能復(fù)合材料 1、什么叫復(fù)合材料？復(fù)合材料是由兩種或兩種以上物理和化學(xué)性質(zhì)不同的組分材料通過適當(dāng)?shù)闹苽涔に噺?fù)合在一起的多相固體材料。 2、與基體材料相比，復(fù)合材料有什么優(yōu)異性能？比強(qiáng)度和比模量高； 抗疲勞性能好； 高韌性和抗熱沖擊性； 耐熱性高； 減振性能好； 耐燒蝕性、耐磨損、導(dǎo)電和導(dǎo)熱； 特殊的光、電、磁性能等；3、復(fù)合材料界面的粘結(jié)方式 有哪幾種？機(jī)械結(jié)合 靜電作用 界面擴(kuò)散 界面反應(yīng) 4、在復(fù)合材料設(shè)

3、計(jì)中，選擇增強(qiáng)材料的原則是什么？增強(qiáng)材料的強(qiáng)度、模量和密度 增強(qiáng)材料與基體材料的物理相容性 化學(xué)相容性 性能/價(jià)格比對結(jié)構(gòu)復(fù)合材料而言，第一考慮的是增強(qiáng)材料的強(qiáng)度、模量和密度，其與基體物理及化學(xué)相容性主要反映界面作用和影響。三、信息材料 1、信息材料的基本特征是什么？可識別性 可轉(zhuǎn)換性 可存儲性 可傳輸性 可分享性2.信息材料技術(shù)的含義及種類是什么？通過各種化學(xué)合成手段，制造出功能各異的信息材料，主要包括電子材料和光電子材料。 四、新型材料概述1、材料制備的原材料通常包括哪些種類？天然礦物原料 、無機(jī)合成原料、天然高分子化合物、有機(jī)合成原料2、選礦的方法通常有哪些？序號選礦方法分離原

4、理及分離雜質(zhì)種類設(shè) 備應(yīng)用1洗礦分級除去< 0.1mm 的粘土雜質(zhì)常規(guī)洗礦分級設(shè)備多2擦 洗除去硅砂表面鐵質(zhì)用擦洗機(jī)或帶有超聲波振蕩的擦洗機(jī)多3重 選除去高密度重砂礦物常用扇形溜槽或螺旋選礦機(jī)作粗選，溜槽或搖床作精選多4強(qiáng)磁選除磁鐵礦、鈦鐵礦、赤鐵礦、磁硫鐵礦、黑云母等磁性礦?一般濕式強(qiáng)磁選或弱磁選機(jī)少5化學(xué)處理 用硫酸溶解氧化鐵、氧化鋁提純硅砂極少 6電 選對石英、?旌銜錛? HF 進(jìn)行反應(yīng)，使長石表面產(chǎn)生KF、AlF3 的導(dǎo)電薄膜，同時(shí)石英表面也生成SiF4 薄膜，但SiF4 加熱被脫除而不導(dǎo)電，分離長石、石英一般 電選機(jī)成本高 極少7浮選有氟用HF作長石活化劑，在酸性介質(zhì)

5、中用陽離子胺類捕收劑浮出已活化的長石，分離長石、石英一般 浮選機(jī)很 多無氟 片柳方法：用不含氟藥劑作長石活化劑，如用硫酸或鹽酸(pH=2) 、再用高級脂肪類胺鹽和石油磺酸鈉混合物作捕收劑，分離長石、石英 美國S·G·Malghan方法：加入硫酸(pH=1.72.0) ，采用烷基丙撐二胺雙油酸鹽作捕收劑，水溶性聚乙二醇類作起泡劑，分離長石、石英一般 浮選機(jī)很 多1. 重選法 :重選法是根據(jù)礦物相對密度（通常稱比重）的差異來分選礦物的。密度不同的礦物粒子在運(yùn)動的介質(zhì)中（水、空氣與重液）受到流體動力和各種機(jī)械力的作用，造成適宜的松散分層和分離條件，從而使不同密度的礦粒得到分離。

6、2. .浮選法:浮選法是根據(jù)礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差別，經(jīng)浮選藥劑處理，使有用礦物選擇性地附著在氣泡上，達(dá)到分選的目的。有色金屬礦石的選礦，如銅、鉛、鋅、硫、鉬等礦主要用浮選法處理；某些黑色金屬、稀有金屬和一些非金屬礦石，如石墨礦、磷灰石等也用浮選法選別。 3. 磁選法 :磁選法是根據(jù)礦物磁性的不同，不同的礦物在磁選機(jī)的磁場中受到不同的作用力，從而得到分選。它主要用于選別黑色金屬礦石（鐵、錳、鉻）；也用于有色和稀有金屬礦石的選別。 4. 電選法 :電選法是根據(jù)礦物導(dǎo)電率的差別進(jìn)行分選的。當(dāng)?shù)V物通過電選機(jī)的高壓電場時(shí)，由于礦物的導(dǎo)電率不同，作用于礦物上的靜電力也就不同，因而可使礦物得到分離。電選

7、法用于稀有金屬、有色金屬和非金屬礦石的選別。目前主要用于混合粗精礦的分離和精選；如白鎢和錫石的分離；鋯英石的精選、鉭鈮礦的精選等。 3.材料制備的工藝與方法通常有哪些？（1）氣相法 Deposition：物理氣相沉積法 PVD 、化學(xué)氣相沉積法 CVD 、氣相聚合 Gas Phase PolymerizationPVD:真空爭鍍Evaporation Depostion（電阻加熱法、電子轟擊法）陰極濺射法Sputtering Deposition（二級直流濺射Bipolar Sputtering 、高頻濺射、磁控濺射Magnetron Sputtering 、反應(yīng)濺射Reactive Sput

8、tering）離子鍍法Ion Plating CVD： 常壓化學(xué)氣相沉積法 Atmospheric Pressure 低壓化學(xué)氣相沉積法 Low Pressure CVD 電漿增強(qiáng)式化學(xué)氣相沉積法 Plasma-Enhanced 光反應(yīng)式化學(xué)氣相沉積法 Photo CVD鹵化物CVD法 、有機(jī)金屬化合物CVD法、大氣壓CVD法 、熱CVD法 、等離子CVD法 、光子增強(qiáng)CVD法 、激光CVD法 液相法：熔融法（高溫熔融法、本體聚合和熔融縮聚） 、溶液法（溶液聚合、溶液縮聚） 、界面法 （懸浮聚合 、乳液聚合 、界面縮聚 ）、液相沉淀法 （共沉淀法 、均勻沉淀法 、水解法 、膠體化學(xué)法）、溶膠凝

9、膠法 、水熱法 （水熱氧化法 、水熱沉淀法 、水熱合成法 、水熱分解 、水熱晶化法）、噴霧法（噴霧熱分解法 、冷凍干燥法 ） 、溶液生長法（低溫溶液生長法、高溫溶液生長法 ）固相法 ：高溫?zé)Y(jié)法（熱壓法 、液相燒結(jié)法 、反應(yīng)燒結(jié)法）、固相反應(yīng)制備粉末材料Solid-Phase Reaction Process for Preparing Powder Materials、自蔓延高溫合成法、熱分解法、固相縮聚Solid Phase Polycondensation五、無機(jī)非金屬材料1、半導(dǎo)體器件對材料有什么要求？合適的禁帶寬度、高的載流子遷移、一定的導(dǎo)電類型、適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)濃度和相應(yīng)的電阻率、 較高

10、的載流子壽命 2、簡述單晶硅的研究開發(fā)方向？優(yōu)質(zhì)大直徑（250300mm）單晶硅的研制生產(chǎn)，其均勻性要求很高；單晶硅中微缺陷的密亦需進(jìn)一步降低；制片后的氧化層錯(cuò)密度要求從100個(gè)·cm-2降低至10個(gè)·cm-2，氧化層錯(cuò)密度降低與氧、碳含量、工藝條件有關(guān)，特別是提拉單晶的速度和溫度場的均勻性。3、簡述化合物半導(dǎo)體的特點(diǎn)？電阻率特性，導(dǎo)電特性，光電特性，負(fù)的電阻率溫度特性，整流特性。4、摻雜超晶格的優(yōu)點(diǎn)有哪些？任何一種半導(dǎo)體材料只要很好控制摻雜類型都可以做成超晶格； 多層結(jié)構(gòu)的完整性非常好，由于摻雜量一般較小，雜質(zhì)引起的晶格畸變也較小，摻雜超晶格中沒有像組分超晶格那樣明顯的異

11、質(zhì)界面； 摻雜超晶格的有效能量隙可以具有從零到未調(diào)制的基體材料能量隙之間的任何值，取決于對各分層厚度和摻雜濃度的選擇。 5、列表說明特種陶瓷和傳統(tǒng)陶瓷的區(qū)別？6、 敏感材料通常包括哪些材料?光敏材料 熱敏材料 力敏材料 磁敏材料 濕敏材料 氣敏材料 聲敏材料 六、納米材料1、納米材料的定義是什么？是指納米顆粒和由它構(gòu)成的納米薄膜和固體。廣義上，是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍 或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。 2、納米效應(yīng)有哪些？(1) 小尺寸效應(yīng) (2) 表面與界面效應(yīng) (3) 量子尺寸效應(yīng) (4) 宏觀量子隧道效應(yīng) 3、簡述納米材料的特性？力學(xué) 熱學(xué) 磁學(xué) 光學(xué) 電學(xué) 化學(xué)活性4

12、.簡述納米材料的制備方法？物理方法： 物理氣相沉積法（PVD） 高能球磨化學(xué)方法： 化學(xué)氣相沉積法（CVD） 沉淀法 水熱法 Sol-gel法 化學(xué)還原法 熱分解法 模板合成法 噴霧法 微乳液法或反膠束法 七、金屬材料 1、超耐熱合金的定義是什么？在7001200高溫下能滿意工作的金屬材料。2、提高超耐熱合金性能的途徑有哪些？改變合金的組織結(jié)構(gòu)，采用特種工藝技術(shù)3、什么叫金屬的超塑性現(xiàn)象？其產(chǎn)生條件是什么？金屬在某一小的應(yīng)力狀態(tài)下，可以延伸十倍甚至是上百倍，既不出現(xiàn)縮頸，也不發(fā)生斷裂，呈現(xiàn)一種異常的延伸現(xiàn)象。4、形狀記憶合金特征是什么？材料在某一溫度下受外力而變形，當(dāng)外力去除后，仍保

13、持其變形后的形狀，但當(dāng)溫度上升到某數(shù)值，材料會自動恢復(fù)到變形前原有的形狀，似乎對以前的形狀保持記憶。5、組成永磁材料的主要元素有哪些？組成永磁材料的主要元素：Fe、Co、Ni、稀土元素。6.非晶態(tài)金屬材料的基本特征有哪些？（1）非晶態(tài)形成能力對合金的依賴性（2）結(jié)構(gòu)的長程無序和短程有序性（3）熱力學(xué)的亞穩(wěn)性八、功能高分子 1、什么叫功能高分子材料？功能高分子材料的特點(diǎn)是什么？常規(guī)聚合物相比具有明顯不同的物理化學(xué)性質(zhì)，并具有某些特殊功能(如電學(xué)、光學(xué)等方面的特殊功能)的聚合物大分子具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能2、結(jié)構(gòu)型

14、導(dǎo)電高分子材料主要有哪些？聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯3、添加型抗靜電劑的選用原則有哪些?抗靜電劑的最佳選用和添加量取決于聚合物的性質(zhì)、加工方式、加工條件、其他助劑的種類和多少、相對濕度和聚合物的最終用途。過量使用抗靜電劑可能導(dǎo)致最終制品的表面油滑，有損于印刷性能或粘合性能。九、材料的化學(xué)合成與制備技術(shù) 根據(jù)第八章內(nèi)容作答：1、材料結(jié)構(gòu)的表征的任務(wù)是什么？成分分析、結(jié)構(gòu)測定、形貌觀察2、材料結(jié)構(gòu)的測定方法有哪些？點(diǎn)陣常數(shù)測定 晶體的晶粒大小和應(yīng)變的測定 低溫多晶體衍射測定高溫多晶體衍射測定 3、材料的形貌分析通常有哪些方法?掃描隧道顯微鏡法，原子力顯微鏡法，激光力顯微鏡法，磁

15、力顯微鏡法，靜電力顯微鏡法，掃描熱顯微鏡法等。4 熱分析技術(shù)通常包括哪些方法？熱重法TG，差熱分析DTA，差示掃描量熱法DSC，熱機(jī)械分析TMA，動態(tài)熱機(jī)械法DMA，熱光學(xué)法（photo-DSC）,熱點(diǎn)學(xué)法（熱刺激電流法）TSC,熱磁學(xué)法，熱發(fā)聲法等。十、材料的結(jié)構(gòu)與性能 1、材料組元的結(jié)合形式有哪幾種？它們的定義及特征是什么？（1）固溶體：一個(gè)（或幾個(gè)） 組元的原子（化合物）溶入另一個(gè)組元的晶格中，而仍保持另一組元的晶格類型的固態(tài)晶體?；咎卣鳎?溶質(zhì)和溶劑原子占據(jù)一個(gè)共同的晶體點(diǎn)陣，點(diǎn)陣類型和溶劑的點(diǎn)陣類型相同。 有一定的成分范圍 具有比較明顯的金屬性質(zhì)結(jié)合鍵主要是金屬鍵。按溶質(zhì)

16、原子在點(diǎn)陣中的位置：Substitutional solid solution、Interstitial solid solution 按各組元原子分布的規(guī)律性：Disordered solid solution、Ordered solid solution 按固溶度:Infinite solid solution 、Finite solid solutionA、置換型固溶體由溶質(zhì)原子代替一部分溶劑原子而占據(jù)著溶劑晶格某些結(jié)點(diǎn)位置所組成。 B、填隙型固溶體在溶劑的晶格間隙內(nèi)有溶質(zhì)的原子填入（溶入）形成的固溶體。C、無序固溶體各組元原子的分布是隨機(jī)的D、有序固溶體組元原子在晶體點(diǎn)陣中不是隨機(jī)分布

17、的，而是出現(xiàn)某種傾向性排列，如異類原子互相吸引形成有規(guī)則的排列結(jié)構(gòu)。E、無限固溶體（又稱連續(xù)固溶體）是由兩個(gè)（或多個(gè)）晶體結(jié)構(gòu)相同的組元形成的，任一組元的成分范圍均為 0100%。F、有限固溶體固溶度小于100%。（2）聚集體由無數(shù)的原子或晶粒聚集而成的固體。 （3）復(fù)合體：由兩種或兩種以上的不同材料通過一定的方式復(fù)合而構(gòu)成的新型材料，各相之間存在著明顯的界面?；咎卣鳎罕３指飨嗟墓逃刑匦?；各相原有特性的強(qiáng)化（協(xié)同效應(yīng)）；賦予單一材料所不具備的特殊性能。 2、材料的結(jié)構(gòu)包括那幾個(gè)方面？宏觀組織結(jié)構(gòu)、亞微觀組織結(jié)構(gòu)、 微觀結(jié)構(gòu) 3、試比較材料各種結(jié)合鍵的主要特點(diǎn)？物理鍵：離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵化

18、學(xué)鍵：范德華鍵、氫鍵類 型作用力來源鍵合 強(qiáng)弱形成晶體的特點(diǎn)離子鍵原子得、失電子后形成負(fù)、正離子，正負(fù)離子間的庫侖引力最強(qiáng)飽和性、無方向性鍵、高配位數(shù)、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高硬度、低膨脹系數(shù)、塑性較差、固態(tài)不導(dǎo)電、熔態(tài)離子導(dǎo)電共價(jià)鍵相鄰原子價(jià)電子各處于相反的自旋狀態(tài)，原子核間的庫侖引力強(qiáng)有方向性鍵、低配位數(shù)、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高硬度、低膨脹系數(shù)、塑性較差、在熔態(tài)也不導(dǎo)電金屬鍵自由電子氣與正離子實(shí)之間的庫侖引力較強(qiáng)無方向性鍵、結(jié)構(gòu)密堆、配位數(shù)高、塑性較好、有光澤、良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性（高導(dǎo)電率和高導(dǎo)熱率、不透明性、金屬表面的高反射性、延展性）范德華鍵原子間瞬時(shí)電偶極矩的感應(yīng)作用最弱無方向性鍵、結(jié)構(gòu)密堆、

19、高熔點(diǎn)、絕緣氫鍵氫原子核與極性分子間的庫侖引力弱十一、摻雜超晶格的優(yōu)點(diǎn)定義：在同一種半導(dǎo)體中，用交替地改變摻雜類型的方法做成的新型人造周期性 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的材料 優(yōu)點(diǎn)：任何一種半導(dǎo)體材料只要很好控制摻雜類型都可以做成超晶格； 多層結(jié)構(gòu)的完整性非常好，由于摻雜量一般較小，雜質(zhì)引起的晶格畸變也較小，摻雜超晶格中沒有像組分超晶格那樣明顯的異質(zhì)界面； 摻雜超晶格的有效能量隙可以具有從零到未調(diào)制的基體材料能量隙之間的任何值，取決于對各分層厚度和摻雜濃度的選擇。 十二、立體電視的原理 1.電光陶瓷是具有電光特性的陶瓷，它的光學(xué)性質(zhì)會隨外電場的變化而改變，表現(xiàn)出電控雙折射和電控散射。立體電視奧秘在一

20、副能分離左眼和右眼圖像的立體觀察鏡，這種觀察的鏡片是用電光陶瓷制作的。十三、材料檢測和表征的手段有哪些？ 包括性能檢測、顯微結(jié)構(gòu)表征、顯微組織分析三個(gè)方面的各種手段十四、動腦設(shè)計(jì)一種新型功能材料，要求具有理論可行性其他1、 材料結(jié)構(gòu)表征的基本步驟和方法如果材料是晶態(tài)，則要確定是單晶還是多晶，晶粒的數(shù)目、大小、形狀和分布的情況； （2）晶體結(jié)構(gòu)的類型、點(diǎn)陣常數(shù)等；（3）晶體缺陷的性質(zhì)、數(shù)目和分布以及晶格畸變的情況； （4）固體中結(jié)合鍵的類型和鍵力大?。唬?）雜質(zhì)的含量及分布情況；（6）表面結(jié)構(gòu)，包括任何組成上的非均勻性或吸附的表面層。 2、 晶體缺陷的成因有哪些？ （1）熱致缺陷 （2）與環(huán)境介質(zhì)交換引起缺陷（3） 摻雜造成缺陷 （4）外部作用引起缺陷3、共價(jià)鍵的特點(diǎn) ？共價(jià)鍵晶體的特性 ？ 特點(diǎn)是具有方向性和飽和性。共價(jià)鍵晶體的特性是 :（1）很高的熔點(diǎn)和硬度;(2)良好的光學(xué)特性;(3)不良的導(dǎo)電性. 4、形成填