天津理工大学《813材料科学基础》考研真题详解——才聪学习网

答：（1）一次键是指化学键，它通过电子的转移或共享两原子的电子云达到稳定结构。一次键是强键，包括离子键，金属键，共价键。

（2）二次键是指物理键，是原子与分子间由诱导或永久电偶极子的相互作用而产生。二次键是弱键，包括范德华力，氢键等。

（3）金属的力学性能是指金属材料抵抗各种外加载荷的能力，其中包括弹性、刚度、强度、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧度及疲劳强度等。金属键由于没有方向性和饱和性，对原子也没有选择性，在外力作用下发生相对移动时，金属正离子

仍处于电子云的包围中，金属键不会受到破坏，因此金属能够经受形变而不断裂，具有较好的塑性变形能力。金属键性能较大，所以金属具有较高的强度和硬度。

2．原子间的结合键共有几种？各自的特点如何？[厦门大学2011研]

答：（1）原子之间的结合方式有离子键、共价键、金属键、氢键、范德华键。

（2）它们的特点如下：

①离子键：无饱和性和方向性，高配位数、高熔点、高强度、高硬度、低膨胀系数、塑性较差、固态不导电、熔融态离子导电。

②共价键：有饱和性和方向性，低配位数、高熔点、高强度、高硬度、低膨胀系数、塑性较差、在熔态也不导电。

③金属键：无饱和性和方向性，配位数高、结构密堆、塑性较好、有光泽、良好的导热、导电性。

④氢键：有饱和性和方向性，高分子化合物形成氢键数目巨大，对其熔点及力学等性能影响大，对小分子熔点、沸点、溶解性、粘度也有一定影响。

⑤范德华键：无饱和性和方向性，结构密堆、高熔点、绝缘。

3．固体材料中有几种原子结合键，哪些为一次键，哪些为二次键？[南京航空航天大学2013研]

答：（1）固体材料中的结合键有：共价键、金属键、离子键、分子键（范德瓦尔斯键）和氢键。

（2）属于一次键的有：金属键、离子键和共价键；

（3）属于二次键的有：分子键（范德瓦尔斯键）和氢键。

4．说明材料中的结合键与材料性能的关系。[中南大学2007研]

答：材料中的结合键与材料性能的关系如下：

材料中的结合键对材料的性能有重要的影响，特别是对物理性能和力学性能。

（1）结合键越强，熔点越高，热膨胀系数就越小，密度也越大。金属具有光泽、高的导电性和导热性、较好的机械强度和塑性，且具有正的电阻温度系数，这就与金属的金属键有关。陶瓷、聚合物一般在固态下不导电，这与其非金属键结合有关。工程材料的腐蚀实质是结合键的形成和破坏。

（2）晶体材料的硬度与晶体的结合键有关。一般共价键、离子键、金属键结合的晶体比分子键结合的晶体的硬度高。结合键之间的结合键能越大，则弹性模量越大。工程材料的强度与结合键能也有一定的联系。一般结合性能高，强度也高一些。材料的塑性也与结合键类型有关，金属键结合的材料具有良好的塑性，而离子键、共价键结合的材料塑性变形困难，所以陶瓷材料的塑性很差。

5．试从结合键的角度讨论一般情况下金属材料比陶瓷材料表现出更高塑性或延展性的原因。[西安理工大学2009研]

答：从结合键的角度来说，一般情况下金属材料比陶瓷材料表现出更高塑性或延展性的原因是：

金属材料的化学键以金属键为主，陶瓷材料往往以离子键为主。相对于离子键中电子是一一对应的，金属键中自由电子围绕原子核自由运动，因此价键没有饱和性和方向性，当材料受力而发生相对位移时，电子移动对化学价键并没有破坏，因此金属材料较陶瓷材料具有较好的延展性。

6．论述材料中原子间键合的几种方式及其对性能的影响。[南京航空航天大学2011研]

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