材料化学试卷

12004年材料化学试卷一、填空（60分）1、材料是人类赖以生存和生产的物质基础，是人们用以作为物品的物质。2、纳米材料是在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单位构成的材料。3、材料按元素构成分为金属材料、无机材料、有机材料。4、耐火度是材料受热软化时的温度，它是耐火材料的重要性质之一。5、物质具有磁性的必要条件：原子内存在未成对电子充分条件：原子间电子有效交换作用。6、现在社会人类赖以生存的四大支柱产业为能源、生物、材料、信息。7、人类历史的发展从材料的使用可分为石器时代、青铜时代、铁器时代、人工合成材料时代、智能材料时代。8、由铁磁性物质转化为顺磁性物质的温度称为居里化温度。9、耐火材料分为酸性耐火材料、碱性耐火材料、中性耐火材料、碳质耐火材料。10、软磁材料是指在较弱的磁场下，易磁化也易退磁的一种铁氧体材料。11、硬磁材料是指磁化后不易退磁能长期保留磁性的一种铁氧体材料。12、箱变材料是一种利用相变潜热来贮能和放能的化学材料。13、倍频材料是基频以外其他振动能级跃迁产生的红外吸收频率为倍频。14、激光的三大突出特点是方向性好、亮度高；单色性好和相干性好。15、间充化合物是原有金属晶体内掺杂其他原子，如Fe3C。16、复合材料是由两种或两种以上的物理相，包括粘结材料和粒料、纤维或片状材料所组成的一种固体材料。17、智能材料是机敏材料再加上控制功能。18、比强度是强度除以密度所得的值。19、比弹性模量是弹性模量除以密度所得的值。20、气体激光器中辅助气体的作用是提高器件的输出功率、延长器件的工作寿命。21、生物材料是与活体相联系或植入活体的起某种生物体功能的材料。22、碳纤维是一种由碳元素组成的结构像人造丝合成纤维一样的纤维状材料，是一种强度比钢大、密度比铝小的新颖材料。23、激光器的种类是固体激光器、液体激光器、气体激光器、化学激光器、半导体激光器。24、CO2分子的三种振动方式是对称、非对称、弯曲。25、铁磁物质的基本特征是自发磁化。26、Nd：YAG是掺钕钇铝石榴石，它的激活离子是Nd3+，是四能级系统的工作物质27、蓄光材料是在可见光、紫外光等光源照射时，能将其光能储蓄起来，当光撤离后在黑暗状态下，再将所储蓄的光能缓慢释放而产生荧光现象的材料。28、塑木材料是用木纤维或者植物纤维填充、增强的改性热塑性材料。29、绿色能源包括风能、水能、太阳能、地热能、生物质能等。30、三大建筑材料包括钢材、水泥和玻璃。31、04年国家技术发明一等奖为高性能炭／炭航空制动材料的制备技术和耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术。二、名词解释和简述（40分）无标准答案1、现在社会发展四大支柱产业之间的关系2今天，材料、能源、信息、生物这四根支柱，在地球的空间支撑着人类赖以生存的大厦。材料与生物人类的生活和生存所依赖的衣食原料，依赖于农业的科学技术，随着农业的工业化，材料在农业、工业中的应用将愈来愈重要，甚至人类益寿延年的一条途径也依赖生物材料来更换器官，而遗传工程的实施也需要材料来保证。材料与能源能源的开发和利用离不开材料，在现代先进能源转换技术中，如发电机、蒸汽轮机、燃气轮机、核反应堆、磁流体发电、煤的汽化和液化、太阳能的转换、高密度电池、燃料电池等，为了实现能量转换，为了提高效率、安全性、经济性，都依赖于材料的改进和新材料的发现。反过来，材料的生产的利用也需要能量，今天的社会，材料与能源是相互依靠的。材料与信息现在信息贮存、处理和传播的先进技术如电话、电报、收音机、照相机、电视机、录音机、录象机、计算机等的出现、改进和换代都依赖于材料。另一方面，信息的发展又使材料的生产和利用达到更高的水平。今天的社会，信息和材料也是相互依靠的，为了强调这种关系，也可将信息的接收、处理、贮存和传播所需的材料，统称为信息材料。2、产生激光的四能级系统当体系受到泵的激励后，处在基态E1的粒子先被激发到较高能级E2上去，然后由E2迅速跃迁到寿命较长的能级E3上，这时能级E3积聚较多的粒子，在正常情况下比基态能级稍高的另一较低能级E4上的粒子数很少，因此，在能级E3与E4之间很易实现粒子数反转，当有ν=（E3-E4）/h的外来光作用时，立即产生受激辐射。3、聚铁盐和聚铝盐的作用主要用于絮凝剂，大量用于生活、工业及污水处理4、红宝石的制备方法制备红宝石单晶用的原料必须有很高的纯度，通常用重结晶法提纯后的铵明矾（NH4Al(SO4)2·12H2O）和重铬酸铵（（NH4）2Cr2O7）,将它们以一定比例混合，加热到1050-1150℃，这时发生下列反应，0252)(012)(22333422244HSONHSOAlHSOAlNH332342)(SOOAlSOAlOHOCrNOCrNH23227224222)(2制得的Al2O3与Cr2O3的混合物，再用火焰法或引上法制成红宝石单晶。5、无机高分子材料的定义凡在主链上不含碳原子的多聚化合物或主链由非碳原子共价键组合而成的巨大分子6、绿色材料的定义，主要包括哪几种绿色材料又称为化学生态环境材料，是指在原料采集、产品制造、使用或再循环利用以及废物处理等环节中与化学生态环境相和谐或能共存并有利于人类身心健康的材料；它既要具备净化环境（对环境无化学污染）的功能，又要具备化学吸附功能和促进人类身心健康的功能。绿色材料主要包括绿色能源材料、绿色建筑材料、绿色循环材料和绿色净化材料。7、材料工作者在非典时期可以做什么工作口罩等防毒材料8、讨论纳米材料的应用和发展前景（仅供参考）3复合涂层材料、超塑性陶瓷、高分子基纳米复合材料、磁性材料、光学材料、仿生材料等纳米材料的应用前景是十分广阔的，如：纳米电子器件，医学和健康，航天、航空和空间探索，环境、资源和能量，生物技术等。我们知道基因DNA具有双螺旋结构，这种双螺旋结构的直径约为几十纳米。用合成的晶粒尺寸仅为几纳米的发光半导体晶粒，选择性的吸附或作用在不同的碱基对上，可以“照亮”DNA的结构，有点像黑暗中挂满了灯笼的宝塔，借助与发光的“灯笼”，我们不仅可以识别灯塔的外型，还可识别灯塔的结构。简而言之，这些纳米晶粒，在DNA分子上贴上了标签。目前，我们应当避免纳米的庸俗化。尽管有科学工作者一直在研究纳米材料的应用问题，但很多技术仍难以直接造福于人类。2001年以来，国内也有一些纳米企业和纳米产品，如“纳米冰箱”，“纳米洗衣机”。这些产品中用到了一些“纳米粉体”，但冰箱和洗衣机的核心作用任何传统产品相同，“纳米粉体”赋于了它们一些新的功能，但并不是这类产品的核心技术。因此，这类产品并不能称为真正的“纳米产品”，是商家的销售手段和新卖点。现阶段纳米材料的应用主要集中在纳米粉体方面，属于纳米材料的起步阶段，应该指出这不过是纳米材料应用的初级阶段，可以说这并不是纳米材料的核心，更不能将“纳米粉体的应用”等同与纳米材料。9、谈论玉石和中国社会与文化的发展10、讨论海洋生物材料的发展前景11、讨论计算机在材料科学中的发展12、中国国家五大科技奖项为国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖、中华人民共和国国际科学技术合作奖13、请设计几种绿色建筑材料14、讨论星球大战需要在材料方面做哪些准备工作15、讨论材料在海洋工程中的应用防腐、海水淡化等16、如果你将来从事材料科学研究，你认为可能研究的方向和理由