第一章 绪论
1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？
答：材料科学：表征和发现材料的基本属性（结构、性能）
材料工程：研究材料的制备与加工技术，进行材料剪裁和设计
2、为什么材料是人类赖以生存和发展的物质基础？
3、为什么材料是科学技术进步的先导？
答：先进材料是社会现代化的先导，科技发展—社会进步—材料是基础、是先导
4、材料的制备技术或方法主要有哪些？
答：从气态制备材料：物理气相沉积（PVD）
化学气相沉积（CVD）
从液态制备材料：铸造、注浆、注塑、熔融纺丝、凝胶注模、溶胶—凝胶、溶液沉淀、聚合、……
从固态制备材料：固相合成、粉末冶金、陶瓷烧结
5、材料的加工技术主要包括哪些内容？
答：金属：煅造、退火、回火、淬火等热处理、车、刨、镗、磨等加工，焊接
陶瓷：切割研磨、抛光、腐蚀、金属化等
玻璃：钢化、刻蚀、抛光、吹拉加工等
聚合物：热塑焊接、热塑加工等
11、钢铁材料是如何分类的？其主要发展趋势？
答：分类：铁、铁合金、非合金钢、低合金钢、合金钢、高合金钢，还可按用途、冶炼方法、材型、碳含量分类。
发展趋势：高洁净度，超细晶，高均匀性，微合金化
12、有色金属材料分为哪些类别？各有何特点？
答：黑色金属；重有色金属；轻有色金属；贵金属；稀有金属；放射性金属；半金属
13、化工材料主要有哪些？
答：天然高分子；半合成高分子；合成高分子；塑料；橡胶纤维；涂料；胶粘剂；功能高分子
14、建筑材料有何特点？
答：主要建材产品产量均为世界第一，是建材生产大国，但不是强国。建材属于“三高一低”产品：高资耗、高能耗、高污染、低附加值。
15、电子信息材料主要有哪些？其发展特点？
答：微电子材料、光电子材料、电子陶瓷、电池材料等，如各种半导体、芯片材料、基片材料、光刻材料、连线或引线、封装材料等。
发展特点与趋势：年年有更新，3~5年换代，5~8年性能提高一个数量级。产业与国外差距5~10年，主要是原料基础差，装备水平较低，产业规模小，产品质量可靠性差。在新型电子材料开发方面加强研发，建立高品质电子信息材料的产业化基地，通过引进消化吸收再创新培育一批龙头骨干企业。
16、航空航天材料的性能特点如何？
答：具有高性能、高可靠性、高比强度、高比刚度、高比容重等， 需耐受超高温、超低温、高真空、高辐射、高应力等极端苛刻环境。
17、先进陶瓷材料如何分类？各有何特点？
答：结构陶瓷：利用陶瓷材料耐高温、耐磨、耐腐蚀等特性。如氧化铝、氧化锆碳化硅、氮化硅等。
功能陶瓷：利用陶瓷材料特殊的电、热、光、敏感、生物等功能特性，如高温超导陶瓷、高导热陶瓷、绝热陶瓷、压电陶瓷、光电陶瓷、光导纤维、电子陶瓷、生物陶瓷等。
18、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？
答：将两种或两种以上不同特性的材料通过特定的制备工艺进行复合而取得性能互补的新型材料。可分为树脂基、陶瓷基、金属基复合材料。
19、新能源材料有哪些？各有何特点？
答：Ni/MH；锂离子；燃料电池材料；太阳能电池材料；核能材料
20、超导材料的三个临界参数是什么？如何区分低温超导与高温超导？
答：临界温度Tc；临界磁场Hc；临界电流Ic
21、纳米材料与纳米技术的异同？它们对科技发展的作用？
答：纳米材料：主要指结构尺寸在1~100nm范围内的材料，包括单晶、非晶、准晶，也可以是零维、一维、二维、三维。
纳米技术：能操作细小到0.1～100nm物件的一类新发展的高技术。
22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？
答：医用金属和合金、医用高分子、生物陶瓷、生物衍生（加工）材料、生物医用复合材料，也可分为生物惰性材料、生物活性材料、可降解生物材料。
特性：生物相容性、抗血栓、耐蚀性、灭菌性、耐久性等。
23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？
答: 同时具有良好使用性能和环境协调性的材料。
通过确定和量化与评估对象相关的能源消耗、物质消耗和废弃物排放，来评估某一产品、过程或事件的环境负荷；定量评价由于这些能源物质消耗和废弃物排放所造成的环境影响。
第二章 材料的液态成形技术
3、铸造具有哪些优缺点？适用范围如何？发展方向？
答：优点：适应性强，工艺灵活性大，铸件大小不受限制，铸件精度较高，成本低廉。
缺点：零件质量不稳定，生产过程劳动强度大、条件差、生产率低。
适用范围：各类机械工业中铸件
发展方向：(1) 提高尺寸精度和表面质量；(2) 先进的造型技术及自动化生产线(3) 高效、节能，减少污染；(4) 降低成本，改善劳动条件。
4、金属的铸造性能主要包括哪些？
答：主要包括金属的充型能力、收缩特性、吸气性以及成分偏析倾向性等性能。
4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？
答：依据凝固区的宽窄分为逐层凝固、糊状凝固、中间凝固。
影响凝固方式的主要因素：合金的凝固温度范围；铸件凝固期间固液相界面前沿的温度梯度
5、什么金属倾向于逐层凝固？如何改变铸件的凝固形式？
答：逐层凝固有利于充型，可防止缩孔和缩松。
6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？
答：液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现大而集中的孔洞，称为缩孔；细小而分散的孔洞则称为缩松。
缩孔形成的基本条件是金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件由表及里逐层凝固。产生的基本原因是金属的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域。
缩松形成的基本原因是金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。
形成的基本条件是金属的结晶温度范围较宽，呈糊状凝固。
8、铸造应力是怎么产生的？对铸件质量有何影响？
答：铸件在凝固后的冷却过程中继续发生固态收缩，有些合金在固态下还要发生相变而伴有收缩或膨胀，从而引起铸件的体积和尺寸的变化。此时，如果这种变化受到阻碍，铸件内将产生内应力，称为铸造应力。
当铸件中存在应力时，会使其处于不稳定状态，如铸造应力超过合金的屈服强度时，则会产生塑性变形，使铸件发生弯曲或扭曲。当铸造应力进一步增大、超过合金的塑性变形极限（抗拉强度）时，铸件便会开裂。
9、试述铸件产生热裂和冷裂的原因及其防止措施。
答：热裂纹是铸件在凝固末期或凝固后不久尚处于强度和塑性很低状态下，因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。冷裂纹是铸件凝固后冷却到弹性状态时，因局部铸造应力大于合金极限强度而引起的开裂。合理选择合金成分
防止措施：合理设计铸件结构；调整铸型的性质；改善浇注条件；人工方法
10、铸件中的气体和非金属夹杂物对铸件质量有何影响？如何消除？
答： 气体对铸件质量的：产生气孔
影响非金属夹杂物对铸件质量的影响:
1、使用性能：降低塑性、韧性和疲劳强度、抗蚀性
2、工艺性能：降低液态合金流动性、铸造性能
3、切削加工：表面剥落、粗糙度增大、加速刀具磨损
4、热处理性能：氮化起泡
5、焊接性能：热裂纹
消除措施：吸附净化法：加入净化剂或过滤器机械过滤
非吸附净化法：真空处理、超声波处理
化学法：脱氧、脱硫
11、常用的造型材料有哪些？对其性能有何要求？
答：原砂、粘结剂（粘土和油类等）、添加剂（木屑和煤粉等）及适量的水强度透气性，耐火度，化学稳定性，退让性，工艺性能
12、什么是冒口？其作用和设计原则？
答：冒口就是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。
主要作用：
1、利用冒口中液体金属来补偿铸件凝固过程中所产生的体积收缩，避免铸件最后凝固区域产生缩孔和缩松缺陷，以获得致密的铸件。
2、集渣和排气 。
设计原则：
1、冒口的凝固时间必须大于或等于铸件被补缩部分的凝固时间。
2、冒口应具有足够大的体积，以保证有足够的金属液补充铸件内部的体收缩。
3、在铸件凝固时，冒口与被补缩部位之间应有通畅的补缩通道。
13、常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？
答：金属型铸造1、可重复使用，生产效率高，劳动条件好；
2、铸件精度高，表面粗糙度较低；
3、金属散热性能好，晶粒细化，力学性能好；
4、不透气且无退让性，易造成浇不足或开裂。
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