《材料设计与制备》复习题

题型：名词解释天空判断简答

重要的概念考名词解释，简答考（原理优点特点） 考试内容： 1.绪论很重要

2.材料设计概念3.材料设计分类（什么是演绎法归纳法）4. 材料设计的背景（①②③④） 5.材料设计的历史现状（重要）未来6.材料设计的范围（四面体图）—性能组织结构 之间相互关系

7.设计由材料设计系统完成材料设计系统由什么组成材料设计的层次（按尺度分类） 8.每个层次所研究的对象及方法 9.材料设计理论的内容分类①②③

10.原子结构是什么的基础？在原子尺度进行材料设计的目的是？原子之间的相互作用 力是？自由电子？波函数？自由电子近似？边界条件？玻恩-卡曼条件？分离能级？了解掌 握这些概念

自由电子理论的两大思路：①②近自由电子近似？ E—K 曲线？

近自由电子和自由电子的E—K 曲线的状及差别，还有差别产生的原因？（非常重要） 布里渊区概念及应用第一第二布里渊区第一第二布里渊区体积关系利用布里渊 区理论解释能带？

布里渊区的应用①②及应用原理合金相的琼斯理论

M—C 方法的基本思想直接M—C 方法间接M—C 方法的概念及适用范围

M—C 方法的三种形式M—C 方法特点及局限性M—C 方法的改进方法减小方差的方 法M—C 方法的优点及缺点（非常重要）马尔—科夫过程？

分子动力学概念原理特点研究内容（①②③）理论特点（①②③④）存在的问题（①② ③）及改进方案周期性边界条件？周期性边界条件引入的作用 分子动力学模拟的步骤（①②③④）{非常重要}

平衡态分子动力学模拟理论的核心及假设典型势函数（至少说出四个），每种势函数包括 那两部分？分子动力学计算（一步法两步法） 高分子概念结构特点（一级二级三级四级）每级包含的内容 高分子设计内容（①②③）{非常重要}

高分子结构：定义包括？构型构象共聚物的概念链接方式种类 构型异构分哪两种？近程远程等对高分子性能的影响？ 柔顺性的概念影响因素（重要）高分子结构的发展趋势

高分子性质：[依数性加和性结构特性] 相对分子质量及分布（数均质均粘均Z 均） 高分子链的支化及交联均方末端距溶胀溶解 高分子的密度结晶度大分子堆砌系数范德华体积 高分子的热转变温度聚合物的力学三态

《材料设计与制备》

第一篇：材料设计

一、绪论

1.材料设计当前面临的主要挑战有哪些？ 2.材料设计研究的主要内容有哪些？ 3.材料设计的途径有哪些？ 4.材料设计的层次有哪些？

5.材料设计有何重要作用和意义？ 二、现代电子理论

1.何谓自由电子、近自由电子？ 2.近自由电子理论主要来解释什么？

3.何谓布里渊区理论？布里渊区理论是用来干什么的？ 4.看懂并解释布里渊区能带图（图8-1）？ 5.用图1-11解释金属的导电与绝缘性？ 三、分子动力学基础

1.分子动力学模拟适用于对什么体系进行描述？

2.分子动力学的基本原理是什么？分子动力学理论有哪些特点？存在的主要问题是什么？

四、蒙特卡洛方法

1.M-C方法的基本思想是什么？它适合于解决材料设计与模拟中的哪类问题，而不适宜解决哪类问题？

2.马尔科夫（Markov）过程与非马尔科夫过程有何区别？ 3.蒙特卡罗方法的特点及其现象有哪些？ 4.M—C方法在材料科学中有哪些应用？

5.正常晶粒生长与异常晶粒生长的概念？晶粒生长直接原因有哪些？ 6.正常晶粒生长基本模型的解释？ 7.晶粒生长图形生长的方法？ 五、陶瓷材料设计

1.陶瓷产生脆性的主要原因有哪些？ 2.增加陶瓷韧性的主要手段有哪些？ 3.何谓材料设计/制造一体化？

4.陶瓷组分化设计中采用的方法是什么？可用于陶瓷材料哪些方面的设计与模拟？ 5.陶瓷韧性设计的思路有哪些？ 六、金属材料设计

1.合金设计的方法有哪些？ 2.合金设计的内容有哪些？

3.合金设计技术中存在哪些问题？ 4.何谓电子空穴？

5.二元合金中σ相形成的条件有哪些？

6.阐述3d电子空穴理论的原理及相计算的方法？其判断σ相形成的判据是什么？ 7.分子轨道理论判断σ相形成的判据是什么？相对于电子空穴方法，它有哪些优点？ 七、高分子材料设计

1.高分子材料设计的主要内容有哪些？

2.解释高分子的一次结构、二次结构、三次结构和高次结构的概念？ 3.二元共聚物有哪4种链型结构？

4.高分子结构的发展趋势是什么？改变高分子结构的途径有哪些? 5.高分子的性质有哪些？

6.高分子结构设计的方法有哪些？ 7.高分子力学性质模拟的原理？

第二篇：材料合成与制备

一、绪论

1.材料的合成与制备在材料的循环过程中有什么作用？

2.什么是材料的合成？什么是极端条件下材料的合成？什么是软化学合成？ 3.材料合成发展的主要趋势有哪些？

4.请举例阐述说明材料的合成与加工对于现代科技和人们日常生活的重要性。 二、单晶材料的制备

1.单晶生长的体系主要有哪些？

2.晶体生长理论研究的基本科学问题是什么？ 3.请阐述晶体生长的“基元”过程?

4.何谓应变退火法生长晶体和利用烧结法生长晶体？他们各自适宜于哪类晶体的生长？ 5.何谓均匀形核和非均匀形核？

6.溶液法生长晶体有何优缺点，它有哪2种方式？ 7凝胶法生长晶体有哪些特点?

8.水热法生长晶体的一般步骤有哪些？

9.提拉法制备单晶的特点及其技术操作要点？ 三、薄膜材料的制备

1.薄膜材料制备的方法主要有哪些？

2.何谓物理气相沉积法和化学气相沉积法？ 3.何谓真空蒸镀？其原理是什么？ 4.何谓溅射成膜？它有哪些成膜方式？

5.解释化学气相沉积的概念，它有哪些特点？

6.何谓溶胶—凝胶法？请解释物理胶和化学胶合成途径的差异？ 四、非晶态材料的制备 1.非晶态的定义

2.非晶态有哪些种类？

3非晶态材料有哪些主要特性？ 4.非晶态材料的制备原理是什么？ 5.非晶态材料的主要制备方法有哪些？

6液态急冷连续制备非晶态材料的方法有哪些？ 五、陶瓷材料的制备

1.功能陶瓷的制备应具备哪些技术要求，其一般工艺流程是怎样的？ 2.功能陶瓷的功能性与哪些因素有关？

3.对功能陶瓷超细粉末有哪些主要要求？其制备方法有哪些？

4.功能陶瓷的成形方法和烧结方法有哪些？各种主要烧结方法的概念？ 5. Y—Ba—Cu—O系干法烧结制备块状超导陶瓷的工艺过程？ 6. SiC、Si3N4的烧结与一般氧化物的烧结相比有何特点？