2017年华北理工大学冶金与能源学院807材料科学基础考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1． 内聚能密度
【答案】内聚能密度就是单位体积内lmol 凝聚体为克服分子间作用力汽化时所需要的能量E 。是评价分子间作用力大小的一个物理量，主要反映基团间的相互作用。一般来说，分子中所含基团的极性越大，分子间的作用力就越大，则相应的内聚能密度就越大；反之亦然。
2． 高分子溶液
【答案】高分子溶液是聚合物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物。
3． 分子量分布
【答案】分子量分布是组成聚合物中不同分子量聚合物的相对量。通常以分子量分布曲线或分子量分布指数来表示。
4． 解取向
【答案】解取向是指材料在成型过程中受到拉应力的作用而内部取向，当制品受到加热等影响时，大分子链会解除取向结构的现象。
5． 无定型聚合物
【答案】无定型聚合物是指分子形状、分子相互排列为无序状态的高分子。
6． 均方末端距
【答案】均方末端距指线形高分子链的一端至另一端的直线距离的平方的平均值。该物理量用于表征高分子尺寸的大小。
7． 次期结晶
【答案】次期结晶是主期结晶完成后在一些残留的非晶态部分和晶体结构不完整的部分继续进行结晶或使球晶中晶粒的堆砌更紧密，晶体内部的缺陷减少或消除使之进一步完善的过程。
8． 玻璃化转变
【答案】玻璃化转变对于聚合物来说是非晶聚合物的玻璃态与高弹态之间的转变。其分子运动本质是链段运动发生“冻结”与“自由”的转变。
二、判断题
9． 根据WLF 自由体积理论认为发生玻璃化转变时，聚苯乙烯和聚碳酸酯的自由体积分数是一样的。（ ）
【答案】×
【解析】WLF 方程的适用范围是
10．脆化温度可以看成是聚合物发生初性断裂的最低温度。（ ）
【答案】√
【解析】脆化温度是高聚物由韧性断裂转变成脆性断裂的临界温度，因此它既是軔性断裂的最低温度，也是脆性断裂的最高温度。
11．聚乙烯的分子链简单、无取代基、结构规整、对称性好，因而柔性高，是橡胶。（ ）
【答案】 ×
【解析】虽然聚乙烯的柔性高，但是聚乙烯易于结晶，通常作为塑料使用。
12．全同立构聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速率比聚乙烯的结晶速率快。（ ）
【答案】×
【解析】结晶速率线形链优于支化链，所以聚乙烯的结晶速率应快于全同立构聚苯乙烯。
13．由于拉伸产生热量，因此导致结晶速率下降。（ ）
【答案】×
【解析】拉伸使分子链取向，分子无序程度变低，这样聚合物晶态和非晶态之间转变的熵变减少，有利于分子进行规整排列，所以可以提高结晶速率。
三、简答题
14．为什么邻苯二甲酸酯类为PVC 的主增塑齐U ，其中以DBP （邻苯二甲酸二丁酯）互溶性最好？DOS （癸二酸二辛酯）是PVC 的耐寒增塑剂，但互溶性较差，限制了它的应用，为什么？
【答案】因为DOS 极性小于DBP ，而DBP 的极性更接近PVC 。
15．比较聚对苯二甲酸乙二酯（PET ）的介电松弛和动态力学松弛的
讨论两种松弛现象的异同。
【答案】（1）频率增大时偶极来不及跟上电场变化，只有在更高的温度下体系黏度较低时才跟得上，因而松弛峰的峰温位置都随测量频率的增大而移向高温。动态力学松弛也完全类似。
（2）峰对应于熔点，而峰对应于玻璃化温度。介电松弛的峰明显很强，由于PET 是极性聚合物，介电松弛受聚合物极性的影响很大。而对于力学松弛，PET 没有侧基的线形结构，分子链相互运动时摩擦力不大，峰就没那么强。
谱图，可以发现：（1）两者松弛峰的峰温位置都随测量频率的增大而移向高温；（2）介电松弛的峰明显很强。试由此
16．为什么聚合物通常都有一个相对确定的玻璃化温度，而没有一个确定的黏流温度？
【答案】随着相对分子质量的增加，玻璃化温度会升高，特别是在较低的相对分子质量范围内，这种影响较为明显，但是当相对分子质量增加到一定程度后，玻璃化温度随相对分子质量的増加就不明显了。在通常的聚合物相对分子质量范围内，玻璃化温度随相对分子质量的变化很小。而聚合物的黏流温度是整个分子链开始运动的温度，相对分子质量对黏流温度的影响比较明显。相对分子质量越大，黏流温度就越高。聚合物具有多分散性，即聚合物是由一系列相对分子质量不同的同系物组成的，由于在高相对分子质量范围内，玻璃化温度与相对分子质量无关，因此聚合物具有一个明确的玻璃化转变温度，而不同相对分子质量的组分具有不同的黏流温度。因此，具有多分散性的非晶态聚合物没有明晰的黏流温度，而往往是一个较宽的软化区域，在此温度区域内，均易于流动，可进行成型加工。
17．图为不同相对分子质量聚合物溶液的相分离图，请简要说明以下问题：（1）以曲线1为例，说明各相的分布情况；（2）1、2、3曲线相应的相对分子质量的大小顺序；（3）分相后各组成的变化。
图 聚合物溶液的相分离图
【答案】（1）高于峰值（临界共溶温度
（2）相对分子质量越大，越高，所以）为均匀溶液，低于时分离为两相；
（3）相对分子质量在浓相中所占的比例较大。
18．高分子二阶非线性光学材料在分子结构上有何特点。
【答案】二阶非线性光学材料的分子结构上具有非线性光学发色团，以及体系必须是非中心反演对称。无机材料中的铌酸锂、砷化镓等，有机化合物中的2-甲基-4-硝基苯胺等都是性能优良的二阶非线性光学材料。在高分子材料中具有代表性的是共轭的聚丁二炔和非共轭的侧链上接枝诸多介晶基团的高分子侧链液晶。
19．写出扭摆仪度量内耗大小的物理量和关系式。
【答案】
扭摆法中通常用更直接的参数对数减量来表征力学损耗。定义为两个相继振动的振幅的比值的自然对数
，
弦振动的周期，Ⅰ为转动惯量，k 为常数。以对T 作图相当于式中，P 为正图；以对T 作图相当于