材料学院专业外语试题.docx
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材料学院专业外语试题
2007-2008学年第一学期末考试试题(A卷)
课程名称:
FUNDAMENTALSOFMATERIALSSCIENCEANDENGINEERING
一、填空题(20分)[每空0.5分]
1 Thedisciplineofmaterialsscience involves Incontrast,materialsengineering
is .
2金属材料的晶体结构主要包括:
, , , .
3物质中原子之间相互作用起源于原子核和电子间交互作用,根据电子围绕原子的分布方式,可以将这些作用力分为:
, , , , .
4高分子材料的基本结构包括:
, , , .
5Formingtechniquesofmetallicmaterialscommoninclude , , ,and
, .
6Hardnessofmaterialsismeasuredaccordingthesemethods , , , .
7POLYMERADDITIVESappliedinpolymermaterialscommonincludes , , , ,and , .
8根据材料磁化率,可以把材料的磁性大致分为五类 , , , ,
.
10Threedifferentformingmethodsareusedtofabricateglassproducts:
, ,and .
11自由基聚合方法是指,聚合过程包括三步 , , .
12FORMINGTECHNIQUESFORPLASTICSincludes:
, ,and .
二、问答题(40分)[每题8分]
1Givetheelectronconfigurationsforthefollowingions:
Fe2+,Cu+,Br-andS-2.
2什么叫复合材料?
复合材料的优点有哪些?
3什么叫导电率?
导电的机理是什么?
聚合物导电率为什么比较低?
4金属材料成型方法选择主要依赖于什么因素?
试述聚合物成型加工特点与优势?
5Brieflycitethemaindifferencesbetweenionic,covalent,andmetallicbonding?
三、计算题(40分)[每题10分]
1Thenumber-averagedegreeofpolymerizationofapolypropyleneis6789,Computethenumber-averagemolecularweight?
2ZirconiumhasanHCPcrystalstructureandadensityof6.51g/cm3.Whatisthevolumeofitsunitcellincubicmeters?
3Ann-typesemiconductorisknowntohaveanelectronconcentrationof3×1018m-3.iftheelectrondriftvelocityis100m/sinanelectricfieldof500V/m,calculatetheconductivityofthismaterial.
4Themagnetizationwithinabarofsomemetalalloyis3.2×105A/matanHfieldof50A/m.Computethefollowing:
(a)Themagneticsusceptibility.
(b)Thepermeability.
A卷答案
一、填空题(20分)[每空0.5分]
1investigatingtherelationshipsthatexistbetweenthestructuresandpropertiesofmaterials.Onthebasisofthesestructure–propertycorrelations,designingorengineeringthestructureofamaterialtoproduceapredeterminedsetofproperties.
2 体心立方(body-centeredcubic)、面心立方(face-centeredcubic)、密排六方(hexagonalclose-packed)。
3离子键(ionicbond)、共价键(covalentbond)、金属键(metallicbond)、分子间作用力(vanderwaal)和氢键(hydrogenbond)。
4线形结构(linear),支链结构(branched),交联结构(crosslink),网状结构(network)。
5forging,rolling,extrusion,anddrawing。
6ROCKWELL,BRINELL,VICKERS
7fillermaterials(填充物),plasticizers(增塑剂),stabilizers(稳定剂),colorants(着色剂),andflameretardants(阻燃剂)
8铁磁性(ferromagnetism),亚铁磁性(ferrimagnetism),顺磁性(paramagnetism),反铁磁性(diamagnetism)和抗铁磁性(antiferromagnetism)。
9pressing,blowing,anddrawing
10链引发(initiation),链增长(propagation)和链终止(termination)。
11compression(模压),blow(吹塑),andinjectionmolding(注射).
二、问答题(40分)[每题8分]
1Solution:
Fe2+:
1s2s2p3s3p63d6-------2
Cu+:
1s2s2p3s3p63d10--------2
Br-:
1s2s2p3s3p63d104s24p6------2
S-2:
1s2s2p3s3p6------------------------2
2Solution:
Acomposite,inthepresentcontext,isamultiphasematerialthatisartificially
made,asopposedtoonethatoccursorformsnaturally.Inaddition,theconstituent
phasesmustbechemicallydissimilarandseparatedbyadistinctinterface(2分).
discussed;theseincludemultiphase
metalalloys,ceramics,andpolymers(1分).
(1)Mostcompositeshavebeencreatedtoimprovecombinations
ofmechanicalcharacteristicssuchasstiffness,toughness,andambientand
high-temperaturestrength(1分)
(2)example,aircraftengineersareincreasinglysearchingforstructuralmaterialsthathavelowdensities(1分)
(3)betterproperty
combinationsarefashionedbythejudiciouscombinationoftwoormoredistinct
materialssuchasoptical,electricalandmagneticmaterialsandsoon(2分)
(4)Costofsomematerialsmaybereducedbyaddingfillermaterials(1分)
复合材料是有高分子、无机非金属或金属等多相材料通过人工组合而成的新型材料(2分),其基本是有连续相与分散相组成(1分)。
复合材料的优点:
1.提高力学性能(1分)
2.降低材料的密度(1分)
3.获得可用的功能性材料,如耐高温,光电磁性材料(2分)
4.降低成本(1分)
3Solution:
Sometimes,electricalconductivity_isusedtospecifytheelectricalcharacterofa
material(1分).Itissimplythereciprocaloftheresistivity,andisindicativeoftheeasewithwhichamaterialiscapableofconductinganelectriccurrent(2分).
Withinmostsolidmaterialsacurrentarisesfrom
theflowofelectrons,whichistermedelectronicconduction(2分).Inaddition,forionic
materialsanetmotionofchargedionsispossiblethatproducesacurrent;suchis
termedionicconduction(1分).
Mostpolymericmaterialsarepoorconductorsofelectricitybecauseof
theunavailabilityoflargenumbersoffreeelectronstoparticipateintheconduction
process(1分).Themechanismofelectricalconductioninthesematerialsisnotwell
understood,butitisfeltthatconductioninpolymersofhighpurityiselectronic(1分).
电导率是衡量材料电导能力的表观物理量(1分),它定义为单位电位下流过的每立方厘米材料的电流I(A)(2分)。
材料导电的原因是因为材料内部有可以移动的带电载流子(1分),因而材料的导电率大小是有载流子密度与载流子迁移率决定(1分),载流子可以是电子,也可以是正负离子(1分)。
聚合物的结构特点决定了,纯聚合物内部没有可以自由移动的电子,也不具有可以移动的离子(1分),另外载流电子也难以在聚合物链之间移动,所以大多数聚合物导电率是比较低的(1分)。
4要知识点:
Themethodschosendependonseveral
factors;themostimportantarethepropertiesofthemetal(1分),thesizeandshapeof
thefinishedpiece(1分),and,ofcourse,cost(1分).
Quiteavarietyofdifferenttechniquesareemployedintheformingofpolymeric
materials.
Fabricationofpolymericmaterialsnormallyoccursatelevatedtemperatures
andoftenbytheapplicationofpressure(1分).
Moldingisthemostcommonmethodforformingplasticpolymers.Theseveral
moldingtechniquesusedincludecompression,transfer,blow,injection,andextrusion
molding(2分).Foreach,afinelypelletizedorgranulizedplasticisforced,atan
elevatedtemperatureandbypressure,toflowinto,fill,andassumetheshapeofa
moldcavity(2分).
主要依赖于以下几个因素:
1.金属的延展性(1分)
2.金属制品的尺寸与形状(1分)
3.成本(1分)
聚合物成型是将各种形态的物料制成所需要形状制件的过程,成型方法很多,不仅具有铸造性,可焊性与切削加工性,还具有挤压,注射,压延,压制,中空吹塑,纺丝成型等方法。
聚合物加工特性(2分)
聚合物材料的熔融特性,聚合物材料大多数成型操作有热软化或熔融的聚合物的流动和变形组成,所以熔融是聚合物材料加工的基本阶段,其温度要比金属低很多,容易操作。
聚合物流动特性(2分)。
主要经历:
聚合物材料配制,聚合物材料成型与聚合物制品的后处理(1分)。
5Solution:
Incovalentbondingstableelectronconfigurationsareassumedbythesharingofelectronsbetweenadjacentatoms.(1分)
IonicbondingisthatAtomsofametallicelementeasilygiveuptheirvalenceelectronstothenonmetallicatoms.(1分)
Ionicbondingistermednondirectional,thatis,themagnitudeofthebondisequalinalldirectionsaroundanion.(2分)
Thecovalentbondisdirectional;thatis,itisbetweenspecificatomsandmayexistonlyinthedirectionbetweenoneatomandanotherthatparticipatesintheelectronsharing.(2分)
Theymaybethoughofasbelongingtothemetalasawhole,or
forminga“seaofelectrons”oran“electroncloud.”(2分)
离子键是有原子核释放出最外层的电子变成带正电荷的原子(正离子),与接收其放出的电子变成带负电荷的原子(负离子)相互作用之间的吸引作用所形成的一种结合(2分)。
随着正负离子相互充分接近,离子的电子云有相互排斥,当吸引和排斥作用相等时,则形成稳定的离子键,离子键没有方向性与饱和性(2分)。
共价键是两个原子共有最外层电子的键合(1分)
。
为了实现共用电子云的最大重叠,这种键合既有饱和性,又有方向性(2分)。
金属键是通过各原子都贡献出其价电子而变成外层电子层的金属正离子,所有贡献出来的价电子则在整个晶体内自由运动,这些价电子为所有金属原子共用.
三、计算题(30分)
1Solution:
Mn=m×n-------------------4分
=42×6789-------------3分
=---------------3分
2Solution:
ρ=(n×A)/(Vc×NA)------------4分
Vc=(n×A)/(ρ×NA)------------3分
=(6×91.22)/(6.51×6.023×1023)---2分
=1.4×10-28m3---------1分
3Solution:
ue=ud/ε=100m/s/500v/m=0.2m2s-1v-1……..3分
……………………………4分
=3×1018×1.6×10-19×0.2………………2分
=0.096(Ωm)-1……………1分
4Solution:
(a)Xm=M/H………………2分
=3.2×105/50……….1分
=6400………………1分
(b)ur=Xm+1=6401……….2分
U=ur×u0……….2
=6401×1.25×10-6…….1分
=8×10-3H/m…….1分
2007-2008学年第一学期末考试试题(B卷)
一、填空题(20分)[每空0.5分]
1Eachatomconsistsofaverysmall composedof and ,whichisencircledbymoving .
2Thedisfigurementinmaterialsincludes:
, ,
and accordingtheirouterproperties.
3Thephenomenaof , ,and maybeappliedtothe
passageoflightthroughatransparentsolid
4accordingtothetypeofatominmainchainofpolymer,thepolymerincludethefivetypeasshownfollowing:
, , , , 。
5Twocommonshapingtechniquesareutilizedforformingclay-basedcompositions:
?
and .
6onewayofclassifyingsolidmaterialsisaccordingtotheeasewithwhichtheyconductanelectriccurrent;withinthisclassification,therearethreegroupings:
, ,and .
7Twoofthemostimportantofabsorptionare and 。
8semiconductorinclude:
and accordingtheconductedmechanism.Andextrinsicsemiconductorsinclude:
, 。
9accordingthecompositionofmaterials,materialinclude:
, , , 。
10accordingtheprocessofpolymerization,thepolymerizationinclude , , , 。
11accordingthewavelength,electromagnetismradiationinclude , , , , 。
得分
二、问答题(40分)[每题8分]
1Offeranexplanationastowhycovalentlybondedmaterialsaregenerallylessdense
thanionicallyormetallicallybondedones
2Whylotsofmaterialsappearcolor?
3Brieflydescribethephenomenonofpassivity.?
Nametwocommontypesofalloythatpassivate?
4Whatisthedistinctionbetweenmatrixanddispersedphasesinacompositematerial?
5whatcharacteristicarethepolymercompositionandstructureandbrieflydescribetheprocessofpolymermaterials.
得分
三、计算题(40分)[每题10分]
1Themagnetizationwithinabarofsomemetalalloyis3.2×105A/matanHfieldof50A/m.Computethemageneticfluxdensitywithinthematerials.
2Aspecimenofa4340steelalloyhavingaplanestrainfracturetoughnessof40MPa/m-1/2isexposedtoastressof800Mpa.Willthisspecimenexperiencefractureifitisknownthatthelargestsurfacecrackis0.6mmlong?
Whyorwhynot?
AssumethattheparameterYhasavalueof1.0.
3Arelativelylargeplateofaglassissubjectedtoatensilestressof30MPa.Ifthemaximum
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