【图文】第11章 陶瓷材料思考题_百度文库
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第11章 陶瓷材料思考题
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12《特种材料力学行为》复习题
导读：《特种材料的力学行为》考试复习题，1.轻质耐热结构材料主要有哪几类？每一类中典型材料举例，金属间化合物基复合材料，陶瓷基复合材料，典型材料分别是钛合金，碳化硅基复合材料，2.给出材料的主要分类方法，说明材料性能主要包括哪些方面，材料通常按照用途可以分为结构材料和功能材料，材料性能主要包括使用性能和工艺性能，使用性能主要包括力学性能，4.在耐热材料的成形过程及使用过程中，对材料的要求有哪些不同（
《特种材料的力学行为》考试复习题
5,8,13，17,19不全，找到的传一下
1. 轻质耐热结构材料主要有哪几类？每一类中典型材料举例。
主要分为金属，金属间化合物，金属间化合物基复合材料，陶瓷基复合材料。典型材料分别是钛合金，TiAl系合金，纤维金属间化合物，碳化硅基复合材料。
2. 给出材料的主要分类方法，说明材料性能主要包括哪些方面。
材料通常按照用途可以分为结构材料和功能材料。材料性能主要包括使用性能和工艺性能。使用性能主要包括力学性能，物理和化学性能。工艺性能主要包括切削，铸造，压力加工，焊接，热处理等。
3. 金属的高温变形主要受哪些因素影响？
变形机制受温度、载荷水平及作用时间影响
4. 在耐热材料的成形过程及使用过程中，对材料的要求有哪些不同（主要关心
哪些性能）？
以耐热钢为例：
a) 蠕变极限：材料在高温长期载荷下对缓慢塑性变形 （即蠕变）的抗力；以表示700℃下经1000h产
生0.2%残余变形量的最大应力。
② 持久强度：材料在高温长期载荷下断裂的抗力； 以表示在500℃下经10000h发生断裂的应力值。
③ 持久寿命：表示材料在规定温度和规定应力作用下
拉断的时间。
5. 简单说明铝合金、镁合金及钛合金的主要特点，举例说明其塑性成形工艺
6. 金属间化合物为何是理想的高温结构材料？举出几种典型的金属间化合物。
具有金属的塑性和陶瓷的高温强度。是最有希望的新一代高温结构材料。 Ni3Al，Fe3Al，Ti3Al
NiAl，FeAl，TiAl
7. 高强钢为何也可看成轻质材料？举出几种典型的高强钢。
对于抗拉强度大700――800MPa的高强钢，其比强度与中的强度铝合金相当。从比强度角度，高强钢也是轻质材料。
微合金钢、碳锰钢、烘烤硬化钢、各向同性钢、高强度IF钢、低合金高强度钢 双向钢DP、复向钢CP、相变诱发槊性钢TRIP、马氏体钢MS和热成形钢HF等
8. 通常所说高强钢热成形用的是哪种高强钢，说明其成形过程及原理。
9. 说明陶瓷材料的发展过程，先进陶瓷和传统陶瓷的主要区别是什么？
第一阶段：陶器：8K年前，利用粘土的可塑性，在火堆中烧制。瓷器：2K年前，鼓风提高温度+含铝高的瓷土+发明釉=瓷器
第二阶段：传统陶瓷：日用陶瓷，建筑陶瓷，卫生陶瓷，冶金中耐火材料，化工中耐蚀陶瓷：以硅酸盐或其他天然矿物为主。先进陶瓷：结构陶瓷、功能陶瓷、陶瓷基复合材料。
第三阶段：从微米向纳米陶瓷发展，从结构向结构功能一体化和多功能特种陶瓷方向发展，从单向陶瓷向复向陶瓷和陶瓷基复合材料发展
传统陶瓷也称普通陶瓷。以天然硅酸盐矿物为主要原料，如粘土、石英、长石等，经混料成形、烧结而成。
先进陶瓷也称工程陶瓷。高纯、超细的人工合成材料，精确控制化学成分。
10. 先进陶瓷按使用性能可分为几类？举出几种典型的先进陶瓷。
结构陶瓷和功能陶瓷
氧化铝陶瓷，碳化硅陶瓷，氮化硅陶瓷，氮化硼陶瓷，金属陶瓷，透明陶瓷，光导纤维，生物陶瓷
11. 画图说明陶瓷材料的制备工艺。
粉末制备――预处理――成型――烧结――加工――成品
12. 对生物医用材料的要求主要包括哪几个方面？
（1）与人体的生物相容性要求；
（2）在人体中的耐腐蚀性要求；
（3）力学性能要求。
13. 典型的用于生物领域的塑性加工技术。
快速原型、多点成形
14. 纳米材料分类及特点？
纳米材料可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体四类
又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。
指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。
纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。
纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。
15. 金属纳米材料的力学行为特点？
强度：金属纳米材料随晶粒尺寸的减小，强度急剧升高。
韧性：金属纳米材料随晶粒尺寸的减小，韧性降低。
应变硬化性能：应变硬化效应是指材料在塑性变形过程中强度升高的现象对于普通多晶材料, 它源于运动位错的塞积由应力。纳米材料晶粒细小、位错行为对变形过程的贡献减小, 故表现出较小的应变强化效应在特定的应力条件下或对于理想纳米材料, 应变强化效应可能消失。
弹性模量：弹性模量是反映材料内原离子键合强度的重要参量。实验结果显示纳米材料的弹性模量比多晶材料低15%。
16. 纳米材料的力学性能测试方法？
主要测试的力学性能：硬度、弹性模量、残余应力、屈服强度、断裂强度 及疲劳强度等。
主要测试实验方法：纳米压痕、弯曲、拉伸及扭转等
(1) 纳米压痕实验
以压入深度及载荷大小确定材料力学性能。
(2) 弯曲实验
纳米硬度计及原子力显微镜等
(3) 拉伸实验
测试弹性模量、泊松比、屈服强度、断裂强度
17. 什么是“尺寸效应（size effect）”？尺寸效应的两个主要因素是什么？
小尺寸效应
当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体的边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小，导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。
18. 粉末材料力学性能影响因素？
粉末材料基本变形特征，粉末材料的致密化，粉末材料的屈服准则，粉末材料的应力应变关系
19. 粉末材料与致密基体之间流动应力关系？ 致密体 粉末体
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