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一：本专业的研究热点问题。答：比如隐身材料的吸收一定范围电磁波的研究(1)高性能纳米结构材料的合成对纳米结构的金属和合金重点放在大幅度提高材料的强度和硬度，利用纳米颗粒小尺寸效应所造成的无位错密度区域使其达到高硬度、高强度。纳米结构铜或银的块体材料的硬度比常规材料高50倍，屈服强度高12倍；对纳米陶瓷材料，着重提高断裂韧性，降低脆性，纳米结构碳化硅的断裂韧性比常规材料提高100倍，n-ZrO2+Al2O3,n-SiO2+Al2O3的复合材料,断裂韧性比常规材料提高4-5倍，原因是这类纳米陶瓷庞大体积百分数的界面提供了高扩散的通道，扩散蠕变大大改善了界面的脆性。(2)纳米添加使传统材料改性高居里点、低电阻的PTC陶瓷材料，添加少量纳米二氧化铣可以降低烧结温度，致密速度快，减少Pb的挥发量，大大改善了PTC陶瓷的性能；纳米材料添加到塑料中使其抗老化能力增强，寿命提高。添加到橡胶可以提高介电和耐磨特性；纳米材料添加到其它材料中都可以根据需要，选择适当的材料和添加量达到材料改性的目的，应用前景广阔。（3）燃料电池近二,三十年来,由于一次能源的匮乏和环境保护的突出,要求开发利用新的清洁再生能源.燃料电池由于具有能量转化率高,对环境污染小等优点受到世界各国的普遍重视。燃料电池是一种将所提供燃料的化学能直接变换为电能的高效能量转换装置;是既水力,火力,核力后的第四类发电技术.其特点有:1.由于化学能直接转化为电能,与普通发电方式相比,避免了能量形式的变化不受卡诺循环限制,能量转化效率高.2.环保.废气如SOx,NOx,CO2等的排放量极低.此外,由于电池中无运动部件,工作时非常安静.3.电池的本题的负荷反应性能好,可靠性高.（4）碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料(径向尺寸为纳米级,轴向尺寸为微米级).它主要由六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管,层与层之间保持固定的距离.作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多异常的力学,电学性能:1力学性能其密度只有钢的1/6,结构与高分子材料相似,但抗拉强度极大,弹性模量达1TPa,用其增强的塑料力学性能优良且抗疲劳,抗蠕变,形变小,滑动性能好.2电学性能利用其结构中空的特点,可作为制造某些纳米尺度金属导线的模具.有些管径的碳纳米管是性能优于石墨材料的良好导体,另一些管径可能是半导体.3导热性能其拥有非常大的长径比,因而其沿长度方向的热交换性能很高,垂直方向热交换性能较低,故其可制成高各向异性热传导材料.二：不同测试手段1、微米尺度形貌观察:光学显微镜、扫描电子显微镜SEM2、纳米尺度形貌观察:扫描电子显微镜SEM、原子力显微镜AFM、扫描隧道显微镜STM、透射电镜TEM3、结构测定：拉曼光谱、低能电子衍射LEED、红外光谱分析IR、X射线衍射XRD、核磁共振波普NMR4、化学成分分析:电子探针EPMA、俄歇电子能谱AES、X射线光电子能谱分析XPS三：材料的定义及其分类特点(1)材料是由一种化学物质为主要成分，并添加一定的助剂作为次要成分所组成的，可以在一定温度和压力下使之熔融，并在模具中塑制成一定形状(在某些特定的场合，也包括通过溶液、乳液、溶胶——凝胶等等形成的成型)，冷却后在室温下能保持既定形状，并可在一定条件下使用的制品，其生产过程必须实现最高的生产率，最低的原材料成本和消耗，最少地产生废物和环境污染物，并且其废弃物可以回收再利用。(2)材料的分类：①按组成、结构特点进行分类：分为金属材料，无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。②从其发展过程上，可分为传统材料和新型材料，它们是互相依存，互相促进，互相转化，互相替代的关系。传统材料的特征为：需求量大，生产规模大，但环境污染严重；而新型材料是建立在新思路、新概念、新工艺、新检测技术的基础上，以材料的优异性能、高品质、高稳定性参与竞争，属高薪技术的一部分；投资强度较高，更新换代快，风险性大，知识和技术密集程度高，一旦成功，回报率也较高，且不以规模取胜。③从其使用性能分类：分为结构材料和功能材料。结构材料则主要利用材料力学性能；而功能材料主要利用材料物理和化学性能。④按用途进行分类：分为航空航天材料、信息材料、电子材料、能源材料、生物材料、建筑材料、包装材料、电工电器材料、机械材料、农用材料、日用品及办公用品材料。(3)各自特点：①高分子材料：是通过若干高分子链聚集以及高分子链与其他添加组分的相互作用而构成。分子量大，质轻；优良的加工性能，导热系数小，化学稳定性好，电绝缘性好；功能的可塑性好，出色的装饰性，但易老化；可以延压成膜、纺制成丝，可制成各种形状的构件，可产生巨大的粘接力及巨大弹性等。②金属材料：有金属元素或以金属元素为主形成的，并具有一般金属特性的材料称为金属材料。一般具有金属光泽，具有良好的导电性，导热性，延展性及塑性；具有良好的强度和韧性，熔点较高。③无机非金属材料：传统上主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等四大类，其主要化学组成均为硅酸盐类物质。具有高熔点，高强度，高硬度；耐腐蚀，耐磨损，抗氧化等，以及宽广的导电性，隔热性，透光性；良好的铁电性，铁磁性，压电性。④复合材料：是由有机高分子、无机非金属或金属与几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型多相固体材料，它既能保留原组分材料的主要特色，又通过复合效应获得原组分所不具有的性能。比重小，比模量和比强度大；具有优良的化学稳定性，自润滑；耐热，耐疲劳，耐蠕变，电绝缘性好等特点。四：材料科学工程四要素及特点属性材料科学与工程四要素为:组成与结构,合成与生产过程,性能,使用效能。材料科学与工程的特点属性：1多学科交叉材料科学与工程与物理学,化学,冶金学,金属学,陶瓷学,计算数学等多学科交叉和结合的特点.2具有鲜明的工程性材料科学是面向实际,为经济建设服务的,是一门应用科学.实验室里的研究成果必须通过工程研究开发以确定合理的工艺流程,最后批量生产出符合要求的工程材料.3材料科学有很强的应用目的和明确的应用背景；切其是处于发展中的学科，材料科学没有象力学,电学那样完整的学科体系,是一门处于不断发展之中的学科.五：材料科学与工程的定义，特点，地位和作用。材料科学与工程就是研究材料的组成，结构，制备工艺流程与材料用途关系的知识及应用。它是一门应用基础科学，它既要探讨材料的普遍规律，又有很强的针对性。材料科学研究往往通过具体材料的研究找出带有普遍性的规律，进而促进材料的发展和推广使用。材料科学与工程的特点：(1)材料科学是多学科交叉的新兴学科。(2)材料科学与工程技术有不可分割的关系。材料科学是研究材料的组织结构与性能的关系，从而发展新材料，并合理有效地使用材料；但是材料要能商品化，要经过一定经济合理的工艺流程才能制成，这就是材料工程。(3)材料科学与工程有很强的应用目的和明确的应用背景，这和材料物理有重要区别。地位和作用：①在人类发展的历史长河中，材料起着举足轻重的作用，人类对材料的应用一直是社会文明进程的里程碑。②材料与能源、信息一道被公认为现代文明的三大基础支柱。材料的发展创新是先导社会的先导，现代工业和现代农业发展的基础，也是国防现代化的保证。材料科学的发展不仅是科技进步、社会发展的物质基础，同时也改变着人们在社会活动中的实践方式和思维方式。由此极大地推动了社会进步。材料科学与工程在机电、能源、建筑、激光、红外、环境保护、通讯等各个技术领域中已获得一系列重要的具体应用。六：材料六面观现代观材料六面观：材料的组成，结构，性质，价格和工艺，使用，环境。现代材料观：材料的组成、结构决定材料的性质，性质是结构的外在反映，对材料的使用性能有决定的影响，而使用性能与材料的使用环境有密切的关系。现代的材料观应建立在遵循材料的使用性能，工艺性能，经济性能，环境协调性能之上。使用性能。使用性能是指材料在使用过程中能够安全可靠的工作所必需具备的性能，包含力学性能，物理性能，化学性能。对所选材料的性能要求是在对器件工作条件及失效分析的基础上提出的，这样才可达到高品质的目的。工艺性能。工艺性能是指材料在不同的制造工艺条件下所表现出的承受加工的能力，它是物理，化学和力学性能的综合。工艺性能的好坏直接影响材料的质量和寿命。经济性能。在满足器件性能要求前提下，选择时应考虑材料的价格，加工费和国家资源等。环境协调。地球是所有材料的来源和最终归宿。人类社会要实现可持续发展，在原材料的获取、材料的制备与加工、材料服役及材料废弃等材料循环周期内，必须考虑环境负荷及环境协调。此外，现代的材料观也应建立在研发功能材料，智能材料和高性能材料的发展基础之上，为人类文明发展做出更大贡献。七：材料工业与能源、环境之间的关系。材料是国民经济和社会发展的基础和先导，与能源、信息并列为现代高科技的三大支柱。在某种意义上，材料产业依托的就是资源；同时使用资源的每一步都要消耗能源。就材料的生产过程而言，从资源和环境的角度分析，在原料的采矿、提取、制备、生产加工、运输、使用和废弃的过程中，要消耗大量的资源和能源，并排放出大量的废气、废水和废渣，污染人类生存的环境，并带来其他的环境影响，如全球温室效应，臭氧层破坏，光、电磁、噪声和放射性污染等。从能源、资源消耗和造成环境污染的根源分析，材料及其制品的生产是造成能源短缺、资源过渡消耗乃至枯竭的主要原因之一。在大量消耗有限矿产资源的同时，材料的生产和使用也给人类赖以生存的生态环境带来了严重的负担。目前我国资源主要矛盾表现在资源供给不能满足经济发展的需求。一方面，我国的经济规模已居世界前列，发展的速度令人瞩目，对资源的需求已达到前所未有的程度。另一方面，现有资源的利用效率不高，资源浪费严重。矿产资源的开发总回收率只有30%-50%，比发达国家平均低20%左右。“高投入、低效率、高污染”问题，在我国资源开发和利用中仍然存在。由此看来，为了解决材料工业与能源、环境之间的关系，必须改造设备，提高资源的利用率和回收率，减少对资源的消耗，但我觉得这是只是治标不治本。研究和使用节约资源和能源，减少环境污染，便于资源回收和再利用的环境材料，必将成为21世纪全人类的共识。八：测试技术介绍一种现代测试技术方法，并举例说明其可分析的内容？答：一、电子探针EPMA一般采用两个磁透镜聚焦，使入射电子束的直径缩小到一微米以下，打到试样由光学显微镜预先选好的待测点线面上，使这里的各种元素激发产生相应的特征x射线谱，经晶体展谱后由探测系统接收，从特征x射线谱的波长及强度可以测定待测点的元素及含量。电子探针对微区、微粒和微量的成分具有分析元素范围广，灵敏度高，准确快速和不损耗试样等特点。可以做定性、定量分析。因此，可用于各个领域。(1)冶金学在冶炼和热处理过程中，材料出现的大量显微现象，如析出相、晶面偏析、夹杂物等，用电子探针可以对它们进行直接分析，而不必把分析物从基体中取出来。(2)地质和矿物学电子探针在地质矿物学中的应用也非常广泛，可用来分析颗粒较细的岩相组成和结构。(3)其他方面电子探针常用来研究半导体以及分析空气中的微粒物质。电子探针不损耗样品，所以在考古中也发挥很关键的作用。此外，在生物和医学上也得到广泛应用。二、差热分析差热分析是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。差热分析曲线是描述样品与参比物之间的温差(ΔT)随温度或时间的变化关系。在DTA试验中，样品温度的变化是由于相转变或反应的热效应引起的。影响差热分析的主要因素：1.气氛和压力的选择。2.升温速率的选择。3.试样的预处理及用量：一般尽可能减少用量，最多大至毫克。样品的颗粒度在100目-200目左右。4.参比物的选择：常用α-三氧化二铝(Al2O3)或煅烧过的氧化镁（MgO）或石英砂作参比物。5.纸速的选择。差热分析主要应用于高聚物的研究：1.测定高聚物的玻璃化转变。2.高聚物在空气和惰性气体中的受热情况。3.研究高聚物中单体含量对Tg的影响。4.共聚物结构的研究。5.研究纤维的拉伸取向等等。测熔点测相变温度。三．透射电子显微分析透射电镜是用聚焦电子束作为照明源，均匀照射到试样的某一待观察微小区域