《机械基础》机械工程材料（3）（举一反三考点练）讲义

举一反三考点练 《机械基础》机械工程材料（3）-讲义 知识点七 工程塑料 一、工程塑料 工程塑料是以天然或合成树脂为基体，再加入添加剂（如增塑剂、稳定剂、抗氧剂、润滑剂和着色剂等），在一定温度与压力下能成型的另一种非金属材料。 根据树脂在加热和冷却时所表现的性质，分为热塑性塑料和热固性塑料。根据塑料的用途不同，分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。 二、热塑性塑料 热塑性塑料主要由聚合树脂加人少量稳定剂、润滑剂等制成。这类塑料受热软化，冷却后变硬，再次加热又软化，冷却后又变硬，可多次重复。 三、热固性塑料 热固性塑料大多是以酚醛树脂为基体，加入各种添加剂而成。这类塑料加热后软化，成型后加热不再软化，亦不再受热化，只能模压一次。 四、工程塑料的应用 工程塑料指强度高，能代替金属来制造机械零件的塑料，如ABS塑料、有机玻璃、尼龙、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚砜等，主要用于制造机械零部件。 工程塑料具有较高的机械强度，能够承受较大的外力。可以替代金属材料，用于制造机械零件，具有重量轻、成本低等优点。 （单项选择题）关于工程塑料的描述，下列说法正确的是（ ） A. 工程塑料只能以合成树脂为基体  B. 工程塑料不需要加入任何添加剂 C. 工程塑料在任何条件下都能成型 D. 工程塑料具有成型加工性能好、生产效率高、原料来源广等特点 【答案】D 【解析】根据教材原文，工程塑料是以天然或合成树脂为基体，并且需要加入添加剂，同时在特定的温度和压力条件下才能成型。因此选项A、B、C均不正确，而选项D准确描述了工程塑料的特点。 1.（单项选择题）下列塑料中属于热固性塑料的是（ ） A. 聚乙烯 B. 酚醛塑料 C. 聚丙烯 D. 聚氯乙烯 【答案】B 【解析】根据教材原文，热固性塑料只能模压一次，常见的热固性塑料包括酚醛塑料、环氧树脂等。聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯均为热塑性塑料，因此选项B正确。 2. （单项选择题）下列塑料中不属于工程塑料的是（ ） A. ABS塑料 B. 尼龙 C. 聚碳酸酯 D. 聚苯乙烯 【答案】D 【解析】根据教材原文，工程塑料主要用于制造机械零部件，常见的工程塑料有ABS塑料、尼龙、聚碳酸酯等。聚苯乙烯属于通用塑料，因此选项D正确。 3. （单项选择题）下列关于特种塑料的说法中，正确的是（ ） A. 特种塑料主要用于制造日常生活用品 B. 特种塑料具有特殊的性能和用途 C. 特种塑料的价格通常较低 D. 特种塑料的应用范围非常广泛 【答案】B 【解析】根据教材原文，特种塑料是指具有特种性能和特种用途的塑料，如医用塑料等。因此选项A、C、D均不正确，选项B正确。 1. （单项选择题）热塑性塑料的主要特点是在加热时会（ ） A. 不变 B. 软化 C. 硬化 D. 分解 【答案】B 【解析】热塑性塑料在加热时会软化，冷却后变硬，可以多次重复这一过程。 2. （单项选择题）工程塑料主要用于制造（ ） A. 日常生活用品 B. 包装材料 C. 机械零部件 D. 医疗器械 【答案】C 【解析】工程塑料主要用于制造机械零部件，具有较高的强度，能代替金属制造机械零件。 3. （单项选择题）工程塑料的分类依据不包括（ ） A. 受热性能 B. 用途 C. 颜色 D. 原料来源 【答案】C 【解析】 工程塑料的分类依据主要是受热性能和用途，颜色不是分类依据。 · 工程塑料是以天然或合成树脂为基体，再加入添加剂（如增塑剂、稳定剂、抗氧剂、润滑剂和着色剂等），在一定温度与压力下能成型的另一种非金属材料。 · 根据树脂在加热和冷却时所表现的性质，分为热塑性塑料和热固性塑料。根据塑料的用途不同，分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。 知识点八 复合材料与其他新型材料 一、复合材料的特点 高强度和高刚度：增强材料（如纤维）提供了高强度和刚度。 轻质：复合材料的密度通常较低，适合轻量化设计。 可设计性强：通过调整基体和增强材料的比例和排列方式，可以设计出满足特定性能要求的材料。 耐腐蚀性和耐疲劳性：许多复合材料具有良好的耐腐蚀性和抗疲劳性能。 二、复合材料的应用 航空航天：用于制造飞机机身、火箭外壳等。 汽车工业：用于制造轻量化车身部件。 建筑行业：用于制造高强度、耐腐蚀的结构材料。 体育器材：如网球拍、自行车架等。 三、新型材料 纳米材料，具有极小的尺寸（1-100纳米），表现出独特的物理、化学和力学性能。应用于纳米涂层、纳米传感器、纳米药物载体等。 智能材料，能够对外界环境（如温度、压力、电场等）做出响应，并改变自身性能。应用于形状记忆合金（用于医疗器械）、压电材料（用于传感器）等。 生物材料，具有良好的生物相容性，可用于人体组织修复或替代。应用于人工关节、牙科材料、心脏支架等。 超导材料，在低温下电阻为零，具有完全抗磁性。应用于磁悬浮列车、核磁共振成像（MRI）等。 高性能陶瓷，具有高硬度、高耐磨性、耐高温和耐腐蚀性。应用于切削工具、发动机部件、热防护材料等。 金属玻璃（非晶合金），具有高强度、高弹性极限和良好的耐腐蚀性。应用于精密仪器、运动器材等。 1.（单项选择题）复合材料的主要组成部分是（ ） A. 基体材料和增强材料 B. 金属和非金属 C. 纤维和颗粒 D. 陶瓷和聚合物 【答案】A 【解析】教材原文提到复合材料的主要是由基体材料和增强材料组成的。 1. （单项选择题）以下哪种材料属于纳米材料（ ） A. 碳纤维 B. 碳纳米管 C. 玻璃纤维 D. 铝合金 【答案】B 【解析】 纳米材料是指至少在一维方向上尺寸在1-100纳米范围内的材料。碳纳米管是一种典型的纳米材料，而碳纤维、玻璃纤维和铝合金不属于纳米材料。 2. （单项选择题）形状记忆合金在受到温度变化时会（ ） A. 改变颜色 B. 恢复原始形状 C. 增加硬度 D. 降低强度 【答案】B 【解析】形状记忆合金是一种智能材料，当温度变化时，它能够“记住”并恢复其原始形状，这是其最显著的特性。 3. （单项选择题）以下哪种材料常用于生物医学领域（ ） A. 碳纤维 B. 钛合金 C. 生物陶瓷 D. 以上都是 【答案】D 【解析】生物医学领域常用的材料包括钛合金（用于人工关节）、生物陶瓷（用于牙科材料）以及碳纤维（用于修复骨骼或支架），因此以上都是正确答案。 1. （单项选择题）以下哪种材料具有高弹性极限和良好的耐腐蚀性（ ） A. 金属玻璃 B. 超导材料 C. 纳米材料 D. 智能材料 【答案】A 【解析】金属玻璃（非晶合金）具有高弹性极限和良好的耐腐蚀性，而超导材料、纳米材料和智能材料不具备这些特性。 2. （单项选择题）以下哪种材料常用于制造轻量化车身部件（ ） A. 灰铸铁 B. 形状记忆合金 C. 碳纤维增强塑料 D. 纳米陶瓷 【答案】C 【解析】碳纤维增强塑料具有高强度、轻质的特点，常用于制造轻量化车身部件，而灰铸铁、形状记忆合金和纳米陶瓷不适用于此场景。 3. （单项选择题）聚合物基复合材料的基体材料通常是（ ） A. 铝合金 B. 环氧树脂 C. 碳化硅 D. 钛合金 【答案】B 【解析】 聚合物基复合材料的基体材料通常是环氧树脂等聚合物，而铝合金、碳化硅和钛合金属于金属或陶瓷材料。 · 复合材料的特点具有高强度和刚度，密度通常较低，适合轻量化设计，通过调整基体和增强材料的比例和排列方式，可以设计出满足特定性能要求的材料，具有良好的耐腐蚀性和抗疲劳性能。 · 新型材料包含纳米材料、智能材料、超导材料、生物材料等。 知识点九 机械工程材料的选用 一、材料的使用性能 材料的使用性能是指材料在实际工作条件下，能够满足零件设计要求的能力。使用性能是衡量材料是否适合特定机械零件的关键指标。它包括强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等特性。不同零件由于受力情况、工作环境和失效形式不同，对材料的使用性能要求也不同。 二、材料的工艺性能 材料的工艺性能是指金属材料在制造机械零件的过程中，适应各种冷、热加工的性能。工艺性能决定了材料在加工过程中的难易程度，包括铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能等。 铸造性能：金属熔化成液态后，在铸造成型时具有的特性，如流动性、收缩率和偏析倾向。 锻造性能：金属材料在锻造过程中受塑性变形的性能，与材料的塑性和强度有关。 焊接性能：材料在焊接过程中形成致密接头并具有一定力学性能的能力。 切削加工性能：金属材料在切削加工时的难易程度，与材料的硬度、导热性和化学成分有关。 三、材料的经济性 材料的经济性是指在保证零件使用性能和加工质量的前提下，尽量选用价格低廉、加工方便、费用低、便于采购、运输和管理的材料。经济性是材料选择中的一个重要因素，尤其是在大规模生产中，材料的成本直接影响产品的总成本。 价格低廉：选择相对价格较低的材料。 加工方便：选择易于加工的材料，减少加工时间和成本。 费用低：选择运输和管理成本低的材料。 便于采购：选择市场上容易获得的材料。。 （单项选择题）材料选择的基本原则（ ） A. 只要满足使用性能即可，无需考虑其他因素 B. 加工工艺性能可以忽略不计 C. 经济性是唯一需要考虑的因素 D. 必须同时考虑使用性能、加工工艺性能和经济性 【答案】D 【解析】根据教材原文，材料选择时不仅要满足使用性能的要求，还要兼顾加工工艺性能和经济性，因此选项D是正确的。 1.（单项选择题）铸造性能的影响因素（ ） A. 高碳钢 B. 灰铸铁 C. 不锈钢 D. 铝合金 【答案】B 【解析】教材原文提到，灰铸铁的铸造性能较好，因此选项B是正确的。高碳钢和不锈钢的铸造性能较差，铝合金虽然有较好的铸造性能，但不如灰铸铁。 2. （单项选择题）下列哪种材料相对价格较为低廉（ ） A. 合金结构钢 B. 碳素结构钢 C. 不锈钢 D. 铝合金 【答案】B 【解析】教材原文提到，碳素结构钢的价格较为低廉，因此选项B是正确的。合金结构钢、不锈钢和铝合金的价格相对较高。 3. （单项选择题）在选择机械工程材料时，下列哪一项不是主要考虑的因素（ ） A. 使用性能  B. 加工工艺性能 C. 经济性 D. 材料的颜色 【答案】D 【解析】教材原文强调了材料选用时应考虑使用性能、加工工艺性能和经济性，但没有提到材料的颜色。 1. （单项选择题） 下列哪种材料的流动性较好，适合铸造（ ） A. 高碳钢 B. 灰铸铁 C. 不锈钢 D. 铝合金 【答案】B 【解析】教材原文提到，灰铸铁的铸造性能较好，流动性较好，适合铸造。 2. （单项选择题） 下列哪种材料的焊接接头力学性能较好（ ） A. 高碳钢 B. 低碳钢 C. 不锈钢 D. 铸铁 【答案】B 【解析】教材原文提到，低碳钢具有良好的焊接性能，焊接接头力学性能较好。 3. （单项选择题）下列哪种材料的切削加工性较差（ ） A. 铜材 B. 铝合金 C. 高合金钢 D. 铸铁 【答案】C 【解析】教材原文指出，高合金钢的切削加工性较差。 · 材料的使用性能是指材料在实际工作条件下，能够满足零件设计要求的能力。 · 使用性能是衡量材料是否适合特定机械零件的关键指标。它包括强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等特性。不同零件由于受力情况、工作环境和失效形式不同，对材料的使用性能要求也不同。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$