2011-2014年专业课作业-材料科学与工程资料
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高校专业分析----【材料科学与工程】【专业概况】:本科学制四年,授予工学学士学位。
材料科学与工程专业是材料类专业的一个一级学科,包括材料物理与化学、材料学、材料加工工程三个二级学科。
材料科学与工程专业是以化学、物理为基础的通识性学科,涉及材料学和材料工程两方面的内容。
材料科学是研究材料本身具备或者通过科学技术手段达到人类预期所需具备的性能,材料工程是研究生产所需材料的技术与工艺。
因此,本专业就是在研究材料本身的物理性能和化学性能的同时,研究相应材料的生产技术与工艺。
本专业的主要特点是“广”“博”,每一个二级学科的内容都会有所涉猎,但是不够精深,本科生毕业后需要在自己感兴趣的领域进行深入研究才能成为该领域的专业人才。
建议本专业学生攻读至硕士学位,前提是要明确自己的专业研究方向。
材料科学与工程专业对化学、物理等基础学科有一定的要求,学习该专业学生需要有一定的定力和耐心。
【专业重点课程设置】:无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、仪器化学、晶体学、热处理原理与工艺、材料力学性能、材料物理性能、材料学基础、高分子物理、高分子化学、化工原理、工程力学等。
【就业概况】:根据综合数据统计,材料科学与工程专业近三年就业率一直不错,毕业生集中在北京、上海、广东、天津等经济发达的城市。
学习该专业的毕业生就业时可以去材料制备、材料加工、材料结构、化工等领域的企业。
就业范围比较广泛,薪资待遇刚开始并不高,但随着工作经验的积累会逐年提高。
另外,学习该专业的男生比女生多,企业对人才招聘也更偏重于男生。
材料是国民经济三大支柱产业之一,是一门永远不会被时代淘汰的专业。
随着时代的发展,社会需求必将对本行业技术水平和技术人才提出更高的要求,因此本专业毕业生发展空间很大。
本科毕业生的平均薪资处于全国毕业生薪资的中等偏上水平。
【高中匹配学科】:化学、物理。
【推荐大学】:清华大学、北京航天航空大学、北京科技大学、天津大学、东北大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、浙江大学、山东大学、华中科技大学、武汉理工大学、中南大学、华南理工大学、四川大学、西安交通大学、西北工业大学、西南科技大学等。
材料科学与工程专业导论课程学生学习感悟第一篇:材料科学与工程专业导论课程学生学习感悟专业导论课程学生学习感悟--2011级材料科学与工程全体学生对于一名材料科学与工程专业的本科生来说,材料科学导论是学习材料专业的学生最先接触的一门专业知识课。
材料科学与工程导论不仅可以整体的向我们概述本专业所要学习的内容,而且还能在一定程度上激发我们对本专业的学习兴趣,它的关键在于课业比较系统的了解材料科学领域的研究方向和研究内容,同时,这门课还有着培养学生学习材料科学相关知识的兴趣的作用。
很显然,此门课的重要性不言而喻。
进入材料科学与工程专业导论的学习已经有一段时间了,经历这个阶段,有了对这个专业知之甚少到现在有所了解的转变。
通过杨文斌教授第一节专业导论课对于本专业的引入,更结合材料在于美国苹果公司手机上的运用,让我们颇为真实地感受了材料的魅力,引起我们的广泛兴趣。
最初,对于材料的学习、将来的就业方向等等问题,我很是疑惑。
杨教授就国内外材料领域发展的新动向切入主题,带领我们见识了当下国内外社会、经济发展为材料科学的发展所创造的机遇,这让我对于本专业的前景信心满满。
杨教授再对材料科学与工程“四要素”进行深入浅出的讲解,激发了我们学习的好奇心,对于本专业的课程学习也有了一定理解。
杨教授还带着我们观看了本学院在材料研究方面的一些科研成果,我们看得不亦乐乎。
紧接着,观看了在将来学习中要用的一些机器,再加之杨教授的讲解,对于这个专业有了更进一步的认识。
在听了邱仁辉副院长对材料科学与工程简介的解说之后,我更了解了材料在于生活中的广泛利用,对材料所起的作用想要更加深入的学习。
他所安排的课程学习让我们更加全面地认识了材料这个专业,并且就我们这个专业在国际领域的发展进行讲解,融入邱副院长自己所研究的科研内容,这都令我们耳目一新。
在谈到材料的研究应用时,邱副院长很是高兴,因为本专业开办以来我们学院取得了10多项国家科研基金,在科学研究方面也是硕果累累。
材料科学基础教学大纲课程号:课程名称:材料科学基础II 学分:4英文名称:Fundamentals of Materials Science (II)周学时: 4预修课程:《材料科学基础I》面向对象:材料科学与工程专业本科生一、课程介绍(100-150字)(一)中文简介《材料科学基础II》是《材料科学基础I》与材料科学后续专业课程的连接纽带,是材料系学生学习其它材料科学与工程相关专业课的基础,内容主要包括固态扩散、相图、固相反应、陶瓷烧结过程、熔融态与玻璃态、金属的凝固与结晶、固态相变过程等。
(二)英文简介This course provides fundamental knowleges for more specified courses related to materials science and engineering. The major contents are as follows: solid diffusion, phase diagrams, solid state reaction, sintering process of ceramics, molten and glassy states, solidification and crystallization of metals, and solid state phase transformations.二、教学目标(一)学习目标《材料科学基础II》课程教学的基本目的是在学生学完《材料科学基础I》课程之后,通过本课程的学习,进一步掌握材料研究与制备过程中所涉及的基础理论问题,如相平衡与相变过程、材料不同尺度范围内的本征结构、晶体组织、几何形态及表观性能,材料微观行为与宏观表现的有机联系,具有不同化学成分、加工过程、组织结构及宏观性能材料的物理本质、材料制备过程中的固相反应和烧结过程等。
学完本课程后,学生应掌握固态扩散基础知识;各类相图的判读以及在实际过程中的应用;理解固相反应、陶瓷烧结过程的实质和控制条件以及相关的动力学关系;掌握玻璃制备过程中的熔融态结构与性质以及玻璃形成过程与结构;掌握金属凝固和结晶基本过程以及成分分布、组织结构调控;掌握材料固态相变,特别是钢的奥氏体化、珠光体相变、马氏体相变、贝氏体相变、脱溶与时效、调幅分解等基础知识。
第1章绪论思考题1.材料科学与工程的四个基本要素解:制备与加工、组成与结构、性能与应用、材料的设计与应用2.材料科学与工程定义解:关于材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。
3.按材料特性,材料分为哪几类?金属通常分哪两大类?无机非金属材料分哪四大类?高分子材料按使用性质哪几类?解:按材料特性,材料分为:金属材料、无机非金属材料、和有机高分子材料三类。
金属材料分为:黑色金属材料和有色金属材料。
无机非金属材料分为:混泥土(水泥)、玻璃、砖及耐火材料、陶瓷四大类。
高分子材料按使用性能分为:塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等类。
4.金属﹑无机非金属材料﹑高分子材料的基本特性解:①金属材料的基本特性:a.金属键;b.常温下固体,熔点较高;c.金属不透明,具有光泽;d.纯金属范性大、展性、延性大;e.强度较高;f.导热性、导电性好;g.多数金属在空气中易氧化。
②无机非金属材料的基本性能:a.离子键、共价键及其混合键;b.硬而脆;c.熔点高、耐高温,抗氧化;d.导热性和导电性差;e.耐化学腐蚀性好;f.耐磨损;g.成型方式:粉末制坯、烧结成型。
③高分子材料的基本特性:a.共价键,部分范德华键;b.分子量大,无明显熔点,有玻璃化转变温度(Tg)和粘流温度(Tf );c.力学状态有三态:玻璃态、高弹态和粘流态;d.质量轻,比重小;e.绝缘性好;f.优越的化学稳定性;g.成型方法较多。
第2章物质结构基础Structure of Matter思考题1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定?解:主量子数n、角量子数l、磁量子数m l、自旋量子数m s2.在多电子的原子中,核外电子的排布应遵循哪些原则?解:泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则3.配位数及其影响配位数的因素解:配位数:一个原子周围具有的第一邻近原子(离子)数。
影响因素:①共价键数;②原子的有效堆积(离子和金属键合)。
材料科学与工程专业优质课材料表面与界面工程材料科学与工程专业是现代工程领域中的一个重要学科,其研究的核心是材料的结构、性能和制备方法。
材料的表面与界面工程是材料科学与工程中的重要分支,主要研究材料的表面特性及其对材料性能的影响,以及如何改善材料表面和界面的性能。
本篇文章将从理论层面和应用层面介绍材料表面与界面工程的研究内容、方法和意义。
一、材料表面与界面工程的研究内容材料表面与界面工程涉及诸多内容,主要包括表面改性、界面调控、界面精化和界面反应等方面。
表面改性是指针对材料表面性能不足或需求变化而进行的技术手段,如表面涂层、表面改性材料的制备等。
界面调控是指通过改变材料的表面结构、化学成分或表面形貌,调控材料与界面的相互作用,从而改变材料的性能和功能。
界面精化是指通过合理设计并优化材料的界面结构和界面缺陷,提高材料的界面性能和力学性能。
界面反应则是研究材料在界面上的相互作用及其反应机理,以及如何通过界面反应来改善材料的性能和使用寿命。
二、材料表面与界面工程的研究方法研究材料表面与界面工程的方法多种多样,常用的包括物理方法、化学方法和生物方法等。
物理方法主要依靠外界能量的作用,如激光辐照、电子束辐照等,对材料表面进行改性。
化学方法则是通过控制材料表面的反应条件、反应物浓度和反应时间等来实现表面的改性和调控。
生物方法则利用生物体内存在的各种酶、蛋白质等生物分子,通过特定的反应途径和交互作用来调控材料表面的性质和结构。
三、材料表面与界面工程的意义材料表面与界面工程对材料的性能和应用具有重要意义。
首先,表面改性可以改变材料的疏水性、导电性、机械性能等,从而使材料适应不同的工程需求;其次,通过界面调控和精化,可以改善材料的界面粘附性、界面耐磨性和界面化学稳定性,提高材料的界面载荷传递能力和界面腐蚀抗性;最后,通过界面反应可以提高材料的界面强度和界面连接性能,解决各种界面问题,如界面结合强度不足、界面断裂等。
《材料科学基础》试卷Ⅴ一、填空题(20分,每空格 1 分 )1.相律是在完整均衡状态下,系统的相数、组元数和温度压力之间的关系,是系统的均衡条件的数学表达式: f=C-P+22.二元系相图是表示合金系中合金的相与温度、成分间关系的图解。
3. 晶体的空间点阵分属于7大晶系,此中正方晶系点阵常数的特色为a=b≠ c, α =β =γ=90°,请列举除立方和正方晶系外其余随意三种晶系的名称三斜、单斜、六方、菱方、正交(任选三种)。
4.合金铸锭的宏观组织包含表层细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区三部分。
5.在常平和低温下,金属的塑性变形主假如经过滑移的方式进行的。
别的还有孪生和扭折等方式。
6. 成分过冷区从小到大,其固溶体的生长形态分别为平面状,胞状和树枝状。
1.原子扩散的驱动力是:组元的化学势梯度2.凝结的热力学条件为:过冷度3.某金属凝结时的形核功为△ G*,其临界晶核界面能为△ G,则△ G*和△ G的关系为△G* =1/3 △G5.金属液体在凝结时产生临界晶核半径的大小主要取决于过冷度。
6.菲克第必定律表述了稳态扩散的特色,即浓度不随变化。
7.冷变形金属加热过程中发生答复的驱动力是:冷变形过程中的储存能9.合金铸锭的缺点可分为缩孔和偏析两种。
二、判断题(正确的打“√”错误的打“×” ,每题 1 分,共 12 分)1.体心立方构造是原子的次密排构造,其致密度为0.74 。
(× )2.同一种空间点阵能够有无穷种晶体构造,而不一样的晶体构造能够归属于同一种空间点阵。
(√ )3.结晶时凡能提升形核率、降低生长率的要素,都能使晶粒细化。
(√ )4.合金液体在凝结形核时需要能量起伏、构造起伏和成分起伏。
(√ )5.小角度晶界的晶界能比大角度晶界的晶界能高。
(× )6.非平均形核时晶核与基底之间的接触角越大,其促使非平均形核的作用越大。
(× )7.固溶体合金液体在完整混淆条件下凝结后产生的宏观偏析较小。
材料科学与工程专业材料科学与工程专业是一门研究材料的结构、性能、制备和应用的学科,是工程学的一支重要学科,也是现代技术和工业发展的基础。
本文将介绍材料科学与工程专业的相关知识和学科发展前景。
一、专业概述材料科学与工程专业主要涉及金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料等各类材料的性能研究、制备技术和应用开发。
它涵盖了材料学、物理学、化学、力学、生物学、电子学等多个学科的基础知识,为学生提供了丰富的知识和技能。
二、学科发展历程材料科学与工程作为一门独立的学科,在20世纪50年代开始建立并取得了长足的发展。
随着现代科技和工业的飞速发展,对材料性能和应用需求的不断增长,材料科学与工程逐渐成为了一门重要的学科。
在过去几十年的发展中,材料科学与工程专业在材料性能研究、制备技术和应用开发等方面取得了许多令人瞩目的成就。
三、专业课程设置材料科学与工程专业的课程设置主要包括材料学基础、材料物理、材料化学、材料力学、材料表面与界面等方面的课程。
此外,还会有工程材料、材料制备技术、材料测试与表征等实践性较强的课程。
这些专业课程的学习将为学生培养材料科学研究、工程技术开发以及材料行业管理等方面的能力。
四、就业前景材料科学与工程专业的毕业生就业前景广阔。
他们可以在各个行业中从事材料的研究、开发与应用工作,包括航空航天、能源、电子、汽车、制药等领域。
随着新材料技术的不断发展和应用,对材料科学与工程专业人才的需求也将越来越大。
可以预见的是,材料科学与工程专业的毕业生将前景光明。
五、国内外学科研究进展在国内外学术界,材料科学与工程专业的研究一直是热门领域之一。
在国际上,材料学会、材料研究所以及各大学的相关研究团队都为材料科学与工程的发展做出了重要的贡献。
在国内,各大高校的科研实力也在不断提升,取得了一系列重要的研究成果。
六、研究方向材料科学与工程专业的研究方向涵盖了很多领域,包括但不限于:新材料研究与开发、材料性能优化与改进、材料制备技术与工艺、材料性能测试与表征、材料应用与工程设计等。
材料科学与工程基础材料科学与工程基础是材料科学与工程专业学生的一门重要基础课程,也是其后续专业课程的基础。
材料科学与工程基础课程主要涉及材料结构、性能与应用三个方面的内容。
首先,材料结构是材料科学与工程基础课程的核心内容之一。
它主要包括晶体结构、非晶态结构、晶体缺陷等。
晶体结构是研究晶体材料内部原子排列方式的科学,晶体结构的不同会直接影响材料的性质与应用。
非晶态结构是研究非晶态材料内部原子排列方式的科学,非晶态材料具有无定形的特点,其性质与晶体材料有很大差异。
晶体缺陷是指晶体中存在的各种类型的缺陷,缺陷的特点会直接影响材料的性能与应用。
其次,材料性能是材料科学与工程基础课程的另一个重要内容。
材料性能指的是材料在一定条件下所表现出来的特征与行为。
材料的性能可以分为物理性能、化学性能、力学性能等。
物理性能主要包括热性能、电性能、磁性能等,研究材料在不同温度、压力等条件下的表现。
化学性能主要包括耐腐蚀性、氧化性等,研究材料在化学环境中的表现。
力学性能主要包括强度、硬度、韧性等,研究材料在外力作用下的变形行为。
最后,材料应用是材料科学与工程基础课程的另一个重点。
材料应用主要包括金属材料、陶瓷材料、聚合物材料等在不同领域的应用。
金属材料广泛应用于工业领域,如汽车、航空、航天等;陶瓷材料主要应用于电子、光学等领域;聚合物材料主要应用于塑料、橡胶等领域。
材料科学与工程基础课程通过介绍不同材料的应用,帮助学生了解材料的特性与工程应用。
综上所述,材料科学与工程基础是一门涵盖材料结构、性能与应用的重要课程。
学生通过学习材料结构,了解材料内部原子排列方式的差异;通过学习材料性能,了解材料在不同条件下的特性与行为;通过学习材料应用,了解不同材料在各个领域的应用情况。
这些知识为学生进一步深入学习材料科学与工程专业课程奠定了坚实的基础。
中南大学考试试卷答案2012 —— 2013 学年第二学期 时间 110 分钟 材料科学与工程 课程 64 学时 4 学分 考试形式:闭卷 专业年级材料 2000 级 总分 100 分,占总评成绩 70%一、填空1、[110];(111);ABCABC……..;0.74;12;4;ar 422、异类原子之间相互吸引力大于同类原子之间吸引力;一定的化学成分;较慢的冷却速度3、升高;降低;降低4、2.11%C ;2.11%C ;铁素体和渗碳体(α和Fe3C );fcc ;2.11%;0.77%;4.3%;铁素体珠光体;珠光体和Fe 3C II ;液相;先共晶奥氏体;铁素体;6.69%5、(101);]111[6、20%A-40%B-40%C二、名词解释(6X5=30分) 1.晶带和晶带轴 2.柱状晶和等轴晶 3.包析反应和共析反应 4.割阶和扭折 5.冷加工与热加工1.晶带和晶带轴:许多平行于同一晶向的不同的晶面组的总称为晶带,而与这些晶面组平行的晶向称为晶带轴;2.柱状晶和等轴晶:金属晶体结晶过程中沿着散热方向优先生长形成的长条形晶粒称为柱状晶,而如果晶粒长大时没有择优方向,向各个方向长大速度基本相等所得到的晶粒称为等轴晶;3.包析反应和共析反应:由两个固相反应得到一个固相的过程为包析反应,而由一个固相分解得到其它两个固相的反应为共析反应4.割阶和扭折:位错运动过程中与其它位错交截后形成一定的位错交截折线,若交截后的位错折线在原来位错的滑移面上,此位错折线称为扭折,若交截后的位错折线垂直于原来位错的滑移面,此位错折线称为割阶;5.冷加工与热加工:通常根据金属材料的再结晶温度来加以区分,在再结晶温度以上的加工称为热加工,低于再结晶温度又是室温下的加工称为冷加工。
三、(10分) 试根据凝固理论,分析通常铸锭组织的特点。
根据冷却速度对金属组织的影响,现要获得非晶,亚稳相,请指出其凝固时如何控制。
试说明在正温度梯度下为什么固溶体合金凝固时可以呈树枝状方式成长,而纯金属则得不到树枝状晶。
材料科学与工程专业简介专业名称:材料科学与工程专业代码:080401门类:工学学科:材料类学历层次:本科材料科学与工程涉及新材料的研发、设计和合成。
材料可依其性质和属性分为冶金材料(例如铜)、无机^金属材料(例如氧化铝)、高分子材料(例如环氧树脂)、半导体材料(例如硅)。
通过加工,它们可以变成致密且多孔的材料,例如薄膜和复合材料。
就材料的尺寸而言,它可以是从埃米、纳米、微米一直到肉眼可视的大型物体。
材料是现代世界中各种设备、组件、模块甚至系统的构件。
例如,我们可以轻易地在汽车和智能手机中找到各种材料和产物。
本专业的学生需要学习关于材料、晶体结构、加工和性能的基本原理及其应用的课程。
材料科学与工程专业以物理、化学和工程学为基础,旨在了解加工和构成如何影响材料的结构、性质和性能。
人们还可以通过计算来了解材料的行为、机制和设计。
因此,材料科学与工程是多学科知识与技能的交叉融合。
学习课程材料类专业属于工科,是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间相互关系的学科,为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。
材料专业,在中学的学习中”没有相对应的专业,但是在化学和物理课程学习过程中,肯定会接触到一些材料的基本知识。
所有材料专业的学生,要学习的内容有:工科的基础课:高等数学、普通物理、线性代数等;专业基础课:物理化学、分析化学、有机化学等;专业课:材料研究方法、材料科学基础、材料工程基础等。
其中主干课程为:材料学概论、材料科学基础、材料物理性能、工程材料、材料科学与工程实验系列等。
由于材料有不同的分类,比如物理材料、化学材料的分类,所以大学阶段的材料学院,会针对不同的材料细分领域设置不同的科研团队。
专业与就业1就业率匕交稳定据阳光高考平台数据显示,材料科学与工程专业普通高校毕业生规模在1.4万A—1.6万人。
就业保持稳定,连续两年就业率区间一直处于90%—95%之间。
业内人士表示,材料科学与工程是一个基础性学科,应用广泛,在工科专业中就业率不算最高,但是还是比较稳定的。
《材料科学与工程基础》课程大纲一、课程概述课程名称(中文):材料科学与工程基础(英文):Fundamentals of Materials Science and Engineering课程编号:14241009课程学分:3课程总学时:48课程性质:专业课二、课程内容简介《材料科学与工程基础》是一门以材料为研究对象的科学,其研究内容涉及高分子材料、无机非金属材料、复合材料等各种材料的成分、结构、加工同材料性能及材料应用之间的相互关系,在材料科学与工程专业教学计划中是一门重要的专业基础课。
通过本课程的学习,使学生充分掌握材料科学的基础理论,深入理解材料的组成-结构-工艺-性能之间的关系。
为后继专业课程的学习打下良好的基础。
三、教学目标与要求通过本课程的教学,使学生获得材料科学与工程专业高等工程技术人才所必须掌握的材料科学的基本概念、基本理论和基本原理等知识,培养学生分析解决生产实际问题的能力,进行新材料、新工艺研究开发的初步能力,培养学生的专业素质、科学思维、创新精神要求通过本课程的教学,使学生掌握本课程中的基本概念、基本原理和相关的知识,了解用物理化学等基本原理阐明材料形成过程中的组成、结构、工艺与性能之间关系及相互联系,注重知识的连贯性和增强分析问题和解决问题的能力。
四、教学内容与学时安排第一章绪论(2学时)1. 教学目的与要求:了解本课程的学习内容、性质和作用。
2. 教学重点与难点:《材料科学基础》课程的性质、任务和内容,以及在材料科学与工程技术中的作用。
第二章材料结构基础(18学时)1. 教学目的与要求:掌握描述原子中电子的空间位置和能量的四个量子数、核外电子排布遵循的原则;元素性质、原子结构和该元素在周期表中的位置三者之间的关系;原子间结合键分类及其特点;正确理解并掌握高分子链的近程和远程结构。
掌握结晶的热力学、结构和能量条件;相律的应用、克劳修斯——克拉珀龙方程的应用;均匀形核的临界晶核半径和形核功的推导;润湿角的变化范围及其含义;液—固界面的分类及其热力学判据;晶体的生长方式及其对生长速率的关系;阿弗拉密方程的应用;液—固界面结构和液—固界面前沿液体的温度分布对晶体形态的影响;减小晶粒尺寸的方法;了解亚稳相出现的原因;高分子结晶与低分子结晶的相似性和差异性;2. 教学重点与难点:重点:(1)晶向、晶面的表示及其指数的计算;(2)面心立方、体心立方、密排六方晶体的主要参数和计算方法;(3)立方晶体的间隙;(4)点缺陷的主要类型,扩散激活能和FICK第一定律;(5)四种转变类型及特点。
材料科学与⼯程基础习题和思考题及答案《材料科学与⼯程基础》习题和思考题及答案第⼆章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原⼦的电⼦排布(⽤⽅框图表⽰)。
2-2.的镁原⼦有13个中⼦,11.17%的镁原⼦有14个中⼦,试计算镁原⼦的原⼦量。
2-3.试计算N壳层内的最⼤电⼦数。
若K、L、M、N壳层中所有能级都被电⼦填满时,该原⼦的原⼦序数是多少?2-4.计算O壳层内的最⼤电⼦数。
并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电⼦填满时该原⼦的原⼦序数。
2-5.将离⼦键、共价键和⾦属键按有⽅向性和⽆⽅向性分类,简单说明理由。
2-6.按照杂化轨道理论,说明下列的键合形式:(1)CO2的分⼦键合(2)甲烷CH4的分⼦键合(3)⼄烯C2H4的分⼦键合(4)⽔H2O的分⼦键合(5)苯环的分⼦键合(6)羰基中C、O间的原⼦键合2-7.影响离⼦化合物和共价化合物配位数的因素有那些?2-8.试解释表2-3-1中,原⼦键型与物性的关系?2-9.0℃时,⽔和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3,如何解释这⼀现象?2-10.当CN=6时,K+离⼦的半径为0.133nm(a)当CN=4时,半径是多少?(b)CN=8时,半径是多少?2-11.(a)利⽤附录的资料算出⼀个⾦原⼦的质量?(b)每mm3的⾦有多少个原⼦?(c)根据⾦的密度,某颗含有1021个原⼦的⾦粒,体积是多少?(d)假设⾦原⼦是球形(r Au=0.1441nm),并忽略⾦原⼦之间的空隙,则1021个原⼦占多少体积?(e)这些⾦原⼦体积占总体积的多少百分⽐?2-12.⼀个CaO的⽴⽅体晶胞含有4个Ca2+离⼦和4个O2-离⼦,每边的边长是0.478nm,则CaO的密度是多少?2-13.硬球模式⼴泛的适⽤于⾦属原⼦和离⼦,但是为何不适⽤于分⼦?2-14.计算(a)⾯⼼⽴⽅⾦属的原⼦致密度;(b)⾯⼼⽴⽅化合物NaCl的离⼦致密度(离⼦半径r Na+=0.097,r Cl-=0.181);(C)由计算结果,可以引出什么结论?2-15.铁的单位晶胞为⽴⽅体,晶格常数a=0.287nm,请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原⼦个数。
材料科学与工程专业描述材料科学与工程描述本专业学生主要材料科学与工程的根底理论,学习与掌握材料的制备、组成、组织构造与性能之间关系的根本规律。
受到金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料以及各种先进材料的制备、性能分析与检测技能的根本训练。
掌握材料设计和制备工艺设计、提高材料的性能和产品的质量、开发分析与检测技能的根本训练。
掌握材料设计和制备工艺设计、提高材料的性能和产品的质量、开发研究新材料和新工艺方面的根本能力。
xx年热门大学,专业排行,志愿填报延伸阅读--------------一.填志愿,学校为先还是专业为先?一本院校里有名校、一般重点大学,学校之间的层次和配置,还是有较大差异的。
在一本院校中,选学校可能更重要一些。
学校的品牌对学生未来就业会产生一定影响。
如果你进了名校,但没能进入自己最喜的专业,你还可以通过辅修专业等方式,来完善学科知识构造。
而且,如今大学生就业专业对口的比例越来越小了,进入一所积淀深厚、资源丰富的学校,有助于全面提升自己的素质与能力。
二本院校中,大部分学校都有鲜明的单科特色。
建议考生结合自己的特长、兴趣爱好,以专业为导向来选择学校。
二.如何看待专业“冷门”“热门”?专业的热门与冷门,随着经济和社会形势的变化而变化。
有些专业,看起来热门,许多学校都开设,招收了许多学生,导致假设干年后人才过剩。
有的专业,在招生时显得冷门,但毕业生就业时因为社会需求旺盛,学生成了“抢手货”,而且个人收益也不错。
家长可以帮助学生,收集多方信息,对一些行业的开展前景进展预测,带着前瞻性的眼光去填当下的高考志愿。
同时,学生也要从自己的特长与兴趣出发来选择专业,有兴趣才能学得更好,日后在就业竞争中脱颖而出。
高校新专业的产生有不同的“源头”。
有的是在老专业根底上诞生的,专业内容变得更宽泛一些,此类新专业的分数线通常与往年差不多。
有的是某一老专业与学科穿插而产生的,这类新专业在培养实力方面可能比老专业弱一些。
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2011年专业课作业一答案1、轧制角,轧制力,咬入条件如何确定?答:轧制角,在入口平面和出口平面处的半径矢量之间的夹角。
刚好能够满足咬入条件时可能的最大轧制角。
由于对称性,上、下轧制力相对于轧制线呈镜像对称。
刚好能够满足咬入条件时可能的最大轧制角。
由于对称性,上、下轧制力相对于轧制线呈镜像对称。
如果轧件完全充满几何变形区,则可以认为法向力和摩擦力作用几何变形区的中央(在α=/2)。
与咬入条件类似,对轧制建成有以下的关系式:(1)由此可得:(2)因此,如果以咬入时的摩擦系数与轧制建成时的摩擦系数相等为前提,则轧制建条件比咬入条件更加容易满足。
然而咬入时摩擦系数与轧制建成时的摩擦系数并非相等,所以咬入条件和轧制建成条件总需用各自的摩擦系数进行检验。
公式(1)和公式(2)只有在轧制无外加纵向拉力作用时才成立。
轧制力由所有作用于几何变形区的正应力和摩擦剪应力的积分得到,其方向可由作用于轧制上的所有力的平衡确定。
在实际生产中,常把合力的垂直分量称为“轧制力”。
对称轧制,即两个轧辊转速相等且直径相等,如图所示。
图对称轧制时作用于轧件上的力由于对称性,上、下轧制力相对于轧制线呈镜像对称。
力平衡为垂直方向:水平方向:轧制力相对于垂直线的倾角为如果纵向拉力相等(Z0=Z1)以及在无纵向拉力的轧制(Z=Z1=0)中,轧制力取垂直方向或平行于两个轧辊中心的连线。
轧制力:轧制力由垂直应力在接触面Ad上的积分得出其中σz或屈服条件经过数值计算得到为了粗略估算,可用基于变形抗力定义的所谓轧制力公式:(5)变形抗力尾w可用近似公式估计。
如果有变形效率77。
i的经验数值,则无纵向拉力轧制过程的变形抗力为在有纵向拉力轧制情况中,得出或作为用于轧制力估算的近似公式的举例,这里给出归根于Si ebel的针对带纵向拉力轧制的方程:(6)对于无纵向拉力轧制过程,由Z0=Z1=0得出(7)轧辊弹性压扁的考虑:如果要考虑轧辊弹性压扁,则采用Hitchcock方程较简单,即用公式计算的在接触区的轧辊曲率半径r’代替公(6)和公式(7 )中的轧辊半径r=d/2。
因为计算r’时需要还是未知的轧制力F,因此推荐采用迭代方法,其中将轧制力F(r=d/2)作为初始值预给予定,经过两到三个迭代步骤后即可获得较精确的解。
如果在计算轧制力中不考虑轧辊弹性压扁,则轧制力的计算值将偏小,其误差可能相当大。
在Hitchcock方程允许的极限上,这样计算的接触长度l偏小且由此确定的轧制力也偏小约30%。
在轧制力较大则压下量较小的轧制量d情况下,误差可能更大。
咬入条件:与几乎所有其他的塑性成形方法不同,轧制过程需要一定的摩擦以使轧件与传动辊一接触就被咬入,并且按着被“拖过”几何变形区。
当在轧制方向上起拖进作用的摩擦力分量大于或等于起推回作用的法向力分量时,咬入条件就满足,如图所示。
轧件咬入时的受力情况其他的表示方式(近拟式):(3)由导致由导致因此得到最大可能的压下量为(4)公式(3)和公式(4)只在无外加纵向拉应力作用于轧件时才成立。
道次(轧制道次):轧件通过轧制区一次。
由图轧件开始咬入时,轧件的受力分析可知,能否咬入取决于加在轧件上的力N和摩擦力T的水平分力Nx和Tx间的力平衡;当Nx≤Tx时,轧件进入辊缝,即可被咬入。
故咬入条件为:(假定外推力Nsinα≤Tcosα。
根据库仑摩擦定律T/N=f=tgβ,f为轧辊和轧件之间的摩擦系数,β为摩擦角,则咬入条件可写为α≤β。
在轧件塑性变形的过程中,轧件与轧辊的接触面积逐渐增加,轧辊对轧件的作用力方向也随之改变,此时的咬入条件就变为β≥φ=α+θ/2。
此式也就是轧件咬入条件的通式;轧制开始时,θ=α,咬入条件为β≥φ=α+α/2;而在轧件充满变形区时,亦即轧制建成时,θ=0,则咬入条件为β≥φ=α/2。
2、轧制建成条件是根据什么确定的?答:轧制建成条件:如果轧件完全充满几何变形区,则可以认为法向力和摩擦力作用几何变形区的中央(在α=α0/2)。
与咬入条件类似,对轧制建成有以下的关系式(1)由此得到(2)因此,如果以咬入时的摩擦系数与轧制建成时的摩擦系数相等为前提,则轧制建条件比咬入条件更加容易满足。
然而咬入时摩擦系数与轧制建成时的摩擦系数并非相等,所以咬入条件和轧制建成条件总需用各自的摩擦系数进行检验。
公式(1)和公式(2)只有在轧制无外加纵向拉力作用时才成立。
道次(轧制道次):轧件通过轧制区一次。
与几乎所有其他的塑性成形方法不同,轧制过程需要一定的摩擦以使轧件与传动辊一接触就被咬入,并且按着被“拖过”几何变形区。
当在轧制方向上起拖进作用的摩擦力分量大于或等于起推回作用的法向力分量时,咬入条件就满足。
3、何谓宽展与前滑,受那些因素影响?答:宽展轧件在轧制的过程中,变形区的金属除了往纵向的流动外,还会有部分金属沿宽度方向流动,使宽度变化。
这种现象叫宽展。
其影响因素有:●增大的h/b比值使宽展增大;●增大的比值压下量使宽展增大;●增大的轧辊直径d使宽度展增大;●增大的摩擦系数μ使宽展增大;●增大的强度使宽展减小;●提高的温度θ使宽展减小;增加的轧制速度υ使宽展减小。
影响宽展的因素很多,很难用公式或计算方法来归纳各种条件下的实验结果,已有的均欠完善,以致工程应用上仍常使用最简单的经验公式△b=C △h,式中△h为压下量,C为经验系数,它包括除△h以外一切因素的影响,C 值根据孔型形状,尺寸及轧制金属等各因素不同而在较大范围(0.15~1.6)内波动,一般可据经验数据表选择确定。
众多因素与宽展的关系非常复杂,以至于用初等塑性理论不能对宽展行为进行可靠地预告。
另外,沿厚度方向的宽展不是恒定的,即形成所谓的宽展分布图。
只有用在很大程度上放弃了简化假设的数值计算法(例如有限元法)才能进行可靠的宽展计算。
当然,这要提供计算时所用的材料量和边界量的足够准确的数值。
前滑在轧制的过程中,变形区中性面与出口间的金属流动速度会大于轧辊的速度,这种现象叫前滑。
中性面的位置影响前滑的大小,中性面越靠近出口前滑值越小。
中性面的位置影响所谓前滑的大小,这是在几何变形区出口的相对速度。
这个量对于确定在连续轧机各机架中的转速分级匹配具有重要意义。
在连续式轧机中轧件同时在多个顺序排列的机架中轧制。
(相对)前滑被理解为以下比值:或从图可见,中性面离几何变形区出口越近,相对前滑值就越小。
从公式Hoff 和Dahl在初等塑性理论的基础上推导出以下关系式:或当和上面公式中得出前滑值和中性面位置的关系式为中性面位置和前滑的数量级举例。
①扁坯热轧 h0=250mm,h1=190mm,d=800mm,μ=0.4。
②带材热轧h0=3mm,h1=2.1mm,d=400mm,μ=0.2。
③带材冷轧h0=1mm,h1=0.7mm,d=400mm,μ=0.05。
④带材冷轧h0=1mm,h1=0.7mm,d=80mm,μ=0.05。
影响前滑的因素;1、轧辊直径:前滑值随辊径增大而增加;2、摩擦系数:f增大,中性角增大,前滑值增加;3、轧件厚度:h越小,前滑值越大;4、张力:前张力增加,前滑增加;后张力增加,前滑减小;5、加工率:前滑随其增大而增大;6、轧件宽度:宽度减小相对宽展量增加,前滑减小。
4、何谓轧制力的方向及表达式?答:轧制力由所有作用于几何变形区的正应力和摩擦剪应力的积分得到,其方向可由作用于轧制上的所有力的平衡确定。
在实际生产中,常把合力的垂直分量称为“轧制力”。
对称轧制,即两个轧辊转速相等且直径相等,如图所示。
对称轧制时作用于轧件上的力由于对称性,上、下轧制力相对于轧制线呈镜像对称。
力平衡为垂直方向:水平方向:轧制力相对于垂直线的倾角为如果纵向拉力相等以及在无纵向拉力的轧制中,轧制力取垂直方向或平行于两个轧辊中心的连线。
5、何谓轧制功率,并给出表达式?答:轧机轧制轧件时单位时间内所做的功是轧制功率。
从轧制力矩和轧辊角速度的乘积得出轧制功率为若用工程实用的参数度量单位表示,则N=1.03M(n为轧辊转数Y/min)。
按机、开坯机、中厚板轧机、带机和冷轧机等。
对热轧机而言,计算机主要用于从均热炉的燃烧控制、轧机的压下位置控制、厚控等直至卷取机的整个轧制过程;对冷轧机而言,则是控制连轧机本身以及快速换辊、数据采集与记录等。
如果轧制力矩的单位是N·m,而轧辊转速的单位为min-1,则以单位为W的轧制功率公式为计算的轧制功率是由传动轧辊提供的,但是在有纵向拉力的轧制中这个轧制功率并不与变形功率相对应。
一方面,它不包含纵向拉力产生的功率部分,另一方面,公式(2)包含了由于纵向拉力之差引起轧辊传动负载增加或者减少时产生的功率部分,是增加还是减少要根据Z1-Z>0还是Z1-Z<0而定。
6、轧辊速度与轧制速度是否相同?给出轧制变形区速度的表达式?答:轧辊速度与轧制速度不同。
轧制速度是与金属接触处的轧辊圆周速度其计算公式为v=πDn/60式中v—轧制速度m/s;D—轧辊工作直径m;n—轧辊转速r/min。
轧制变形区速度的表达式:当通过几何变形区时,由于横截面减小,轧件从入口速度υ0加速到出口速度υ1(轧制速度)。
这个关系由连续性方程描述为或如果在轧制过程中几何变形区高度s以速度变化,则连续性方程变为在常规轧制过程或者非稳态轧制(例如环轧)中,下压速度与υ0和υ1相比很小,通常可将项忽略。
由初等塑性理论的切片模型,借助连续性方程,对平面应变b1=b0得出在几何变形区中的轧件速度,如图所示:用切片模型分析几何变形区中的轧件速度变化接公式的h(x)得到其中0≤x≤ld。
以一个与接触长度相关的坐标代替几何变形区坐标x,则得到当轧件速度在几何变形区中从增加到时,轧辊圆周速度在轧制方向的分量几乎保持不变对于特别是在带材轧制中,一般轧制角明显小于20º。
由于力平衡条件,在给定轧辊圆周速度时,如果在几何变形区以外没有力(比如纵向拉力)作用于轧件,则得到只有在所谓的中性面上(x=xF)轧件速度和轧辊圆周速度才相等(υ=υux),如图所示。
在中性面之前及之后得出相对速度为:在后滑区(NZ)有υrel=υx-υux<0,在前滑区(VZ)有υrel=υx-υux>0轧件及轧辊速度7、轧辊直径Φ200mm,从h0=2mm厚板轧制到h1=1.4mm厚板材,计算出轧制角a0?解:根据8、给出前滑值和中性面位置的关系式?并计算轧辊直径d=400mm,h0=3mm(轧前板厚),h1=2.1mm(轧后板厚),摩擦系数μ=0.2时的前滑值K1?答:前滑值和中性面位置的关系式:其中:d=400mm,h0=3mm,h1=2.1mm,μ=0.2 △h=3-2.1=0.9mm 将数值代入上式:9、根据拉拔模具不同,有几种拉拔方法?答:按所用工具方案的不同,将拉拔分为模拔和辊拔。