题目
五大基础材料是什么各有哪些特点
五大基础材料是什么各有哪些特点
题目解答
答案
答:五大基础材料是金属、陶瓷、高分子材料、复合材料和半导体材料。金属:强度高、延展性好、导电导热,但不透明、易腐蚀。陶瓷:硬度高、耐高温、绝缘、隔热,但是脆性大、难加工。高分子材料:质轻、绝缘、易成型,但强度低、耐温性差。复合材料:比强度比模量高、性能可设计,但界面较弱。半导体材料:导电性介于导体与绝缘体之间,化学纯度和表面加工精度高,但性能易受成分、尺寸、加工等因素的影响。
解析
五大基础材料是材料科学领域的重要分类,本题考查对这五大材料的基本特性的记忆与理解。解题核心在于:
- 准确记忆五大材料名称:金属、陶瓷、高分子材料、复合材料、半导体材料;
- 掌握每类材料的核心性能特点:需从物理、化学、工艺等角度分析其优势与局限性;
- 区分材料间的性能差异:例如金属的导电性与陶瓷的绝缘性形成对比。
金属
- 强度高:金属键结构使其具有优良的承载能力;
- 延展性好:可通过锻造、轧制加工成形;
- 导电导热:广泛用于导线、散热材料;
- 局限性:不透明(可见光下)、易氧化腐蚀(如铁生锈)。
陶瓷
- 硬度高:共价键结合使硬度超过金属;
- 耐高温:可承受金属熔点以上的温度(如航天隔热瓦);
- 绝缘隔热:用于电器绝缘层、高温环境密封;
- 局限性:脆性大(易碎裂)、加工难度高(需高温烧结)。
高分子材料
- 质轻:密度远低于金属陶瓷(如塑料、橡胶);
- 绝缘性:广泛用于电线外皮、绝缘工具;
- 易成型:可通过注塑、吹塑快速加工;
- 局限性:强度低(易变形)、耐温性差(高温易软化)。
复合材料
- 比强度高:单位质量下的强度优于单一材料(如碳纤维复合材料);
- 性能可设计:通过组分配比调整材料特性;
- 局限性:界面结合强度较低(影响整体可靠性)。
半导体材料
- 导电性可调:通过掺杂改变得以广泛应用(如硅基芯片);
- 高纯度要求:需极高的化学纯度(如单晶硅);
- 工艺敏感性:性能受制备工艺、尺寸等因素显著影响。