材料物理性能及测试-作业
(完整word版)材料物理性能A试卷答案及评分标准
材料物理性能A 试卷答案及评分标准一、是非题（1分×10=10分）1√；2×；3×；4√；5×；6√；7√；8√；9√；10×。
二、名词解释（3分×6=18分，任选6个名词。
注意：请在所选题前打“√”）1、磁后效应：处于外电场为H0的磁性材料，突然受到外磁场的跃迁变化到H1，则磁性材料的磁感应强度并不是立即全部达到稳定值，而是一部分瞬时到达，另一部分缓慢趋近稳定值，这种现象称为磁后效应。
2、塑性形变：是指在超过材料的屈服应力作用下产生形变，外应力移去后不能恢复的形变。
无机材料的塑性形变，远不如金属塑性变形容易。
3、未弛豫模量：测定滞弹性材料的形变时，如果测量时间小于τε、τσ，则由于随时间的形变还没有机会发生，测得的是应力和初始应变的关系，这时的弹性模量叫未驰豫模量。
4、介质损耗：由于导电或交变场中极化弛豫过程在电介质中引起的能量损耗，由电能转变为其他形式的能，统称为介质损耗。
5、光频支振动：光频支振动：格波中频率甚高的振动波，质点间的位相差很大，邻近质点的运动几乎相反时，频率往往在红外光区，称为“光频支振动”。
6、弹性散射：散射前后，光的波长（或光子能量）不发生变化的散射。
7、德拜T3定律：当温度很低时，即T<<θD，c v=1939.7(T/θD)3j.K-1.mol-1，即当T→0 K时，c v∝T3→0。
8、BaTiO3半导体的PTC现象：价控型BaTiO3半导体在晶型转变点附近，电阻率随温度上升发生突变，增大了3~4个数量级的现象。
三、简答题（5分×5=25分，任选5题。
注意：请在所选题前打“√”）1、（1）构成材料元素的离子半径；（2）材料的结构、晶型；（3）材料存在的内应力；（4）同质异构体。
2、（1）透过介质表面镀增透膜；（2）将多次透过的玻璃用折射率与之相近的胶将它们黏起来，以减少空气界面造成的损失。
材料物理性能实验六四探针法测半导体电阻率
材料物理性能实验六四探针法测半导体电阻率引言：材料的电阻率是衡量材料导电性能的重要指标之一、在半导体材料中，由于带电载流子的特殊特性，其电阻率与探测方法有一定的关联。
因此，对于半导体材料的电阻率测试与分析是十分关键的。
实验目的：通过四探针法测量半导体样品的电阻率，分析半导体电阻率的特点。
实验器材与材料：1.半导体样品2.四探针测试仪3.电源4.万用表5.连接线实验步骤：1.将四探针测试仪的四个探针插入半导体样品的表面，探针之间应呈正方形或矩形排列，并保持一定的间距。
2.打开四探针测试仪，选择合适的电流和电压范围，并进行零点校准。
3.调节电源，使电流通过半导体样品。
4.采集电压和电流的数值，并记录下来。
5.换一个电流方向，重复步骤46.将采集到的数据带入电阻率的计算公式，并计算出半导体样品的电阻率。
7.执行多次实验，取平均值得到更准确的结果。
数据处理：根据步骤6，将采集到的电压和电流数值带入下面的公式计算半导体样品的电阻率：ρ=(V*a)/(I*l)其中，ρ为电阻率，V为电压，I为电流，a为电流方向上的电流距离，l为垂直电流方向上的电流距离。
讨论与分析：通过实验测量得到的半导体样品的电阻率与其物理性质有关。
半导体的电阻率通常较高，且受温度的影响较大。
在常温下，半导体的电阻率通常较大，因为带电载流子在晶体内处于散乱运动的状态，导致电阻增大。
当温度升高时，带电载流子的能量增大，散射减少，电阻率减小。
此外，不同类型的半导体（n型或p型）其电阻率也有所不同。
实验注意事项：1.进行四探针法测量时，应保持探针与半导体样品的接触良好，防止有氧化层或其他杂质影响测量结果。
2.在调节电流和电压范围时，应注意不要超过半导体样品所能承受的最大值，以免损坏样品。
3.进行多次实验取平均值时，应尽量保持实验条件的一致性，以获得准确的结果。
结论：通过实验测量得到的半导体样品电阻率可用于分析半导体的导电特性。
半导体的电阻率通常较高且温度敏感。
(完整)材料物理性能答案
)（E k →第一章：材料电学性能1 如何评价材料的导电能力？如何界定超导、导体、半导体和绝缘体材料？用电阻率ρ或电阻率σ评价材料的导电能力.按材料的导电能力（电阻率）,人们通常将材料划分为：）（）超导体（）（）导体（）（）半导体（）（）绝缘体（m .104m .10103m .10102m .1012728-828Ω〈Ω〈〈Ω〈〈Ω〈---ρρρρ2、经典导电理论的主要内容是什么？它如何解释欧姆定律？它有哪些局限性？金属导体中，其原子的所有价电子均脱离原子核的束缚成为自由电子，而原子核及内层束缚电子作为一个整体形成离子实。
所有离子实的库仑场构成一个平均值的等势电场，自由电子就像理想气体一样在这个等势电场中运动.如果没有外部电场或磁场的影响,一定温度下其中的离子实只能在定域作热振动，形成格波,自由电子则可以在较大范围内作随机运动,并不时与离子实发生碰撞或散射，此时定域的离子实不能定向运动，方向随机的自由电子也不能形成电流。
施加外电场后,自由电子的运动就会在随机热运动基础上叠加一个与电场反方向的平均分量，形成定向漂移，形成电流。
自由电子在定向漂移的过程中不断与离子实或其它缺陷碰撞或散射，从而产生电阻。
E J →→=σ，电导率σ= （其中μ= ，为电子的漂移迁移率，表示单位场强下电子的漂移速度）,它将外加电场强度和导体内的电流密度联系起来,表示了欧姆定律的微观形式.缺陷:该理论高估了自由电子对金属导电能力的贡献值，实际上并不是所有价电子都参与了导电。
（？把适用于宏观物体的牛顿定律应用到微观的电子运动中，并且承认能量的连续性)3、自由电子近似下的量子导电理论如何看待自由电子的能量和运动行为？自由电子近似下，电子的本证波函数是一种等幅平面行波，即振幅保持为常数;电子本证能量E 随波矢量的变化曲线 是一条连续的抛物线.4、根据自由电子近似下的量子导电理论解释：准连续能级、能级的简并状态、简并度、能态密度、k 空间、等幅平面波和能级密度函数.n 决定，并且其能量值也是不连续的，能级差与材料线度L ²成反比,材料的尺寸越大，其能级差越小，作为宏观尺度的材料,其能级差几乎趋于零，电子能量可以看成是准连续的。
材料物理性能试题及其答案
西 安 科 技 大 学 2011—2012学 年 第 2 学 期 考 试 试 题（卷）学院：材料科学与工程学院 班级： 姓名： 学号：———装 订 线————————装 订 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记————————装 订 线———西 安 科 技 大 学 2011—2012 学 年 第 2 学 期 考 试 试 题（卷）学院：材料科学与工程学院 班级： 姓名： 学号：———装 订 线————————装 订 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记————————装 订 线———材料物理性能 A卷答案一、填空题（每空1分，共25分）：1、电子运动服从量子力学原理周期性势场2、导电性能介电性能3、电子极化原子（离子）极化取向极化4、完全导电性（零电阻）完全抗磁性5、电子轨道磁矩电子自旋磁矩原子核自旋磁矩6、越大越小7、电子导热声子导热声子导热8、示差热分析仪（DTA）、示差扫描热分析（DSC）、热重分析（TG）9、弹性后效降低（减小）10、机械能频率静滞后型内耗二、是非题（每题2分，共20分）：1、√2、×3、×4、√5、×6、√7、×8、×9、×10、√三、名词解释（每题3分，共15分）：1、费米能：按自由电子近似，电子的等能面在k空间是关于原点对称的球面。
特别有意义的是E=E F的等能面，它被称为费米面，相应的能量成为费米能。
2、顺磁体：原子内部存在永久磁矩，无外磁场，材料无规则的热运动使得材料没有磁性，当外磁场作用，每个原子的磁矩比较规则取向，物质显示弱磁场，这样的磁体称顺磁体。
3、魏得曼-弗兰兹定律：在室温下许多金属的热导率与电导率之比几乎相同，而不随金属的不同而改变。
4、因瓦效应：材料在一定温度范围内所产生的膨胀系数值低于正常规律的膨胀系数值的现象。
5、弛豫模量：教材P200四、简答题（每题6分，共30分）：1、阐述导体、半导体和绝缘体的能带结构特点。
材料物理性能及测试
材料物理性能及测试材料的物理性能是指材料在物理方面的性质和行为，包括材料的力学性能、热学性能、电学性能以及光学性能等。
这些性能对于材料的使用和应用起着重要的作用。
为了准确地评估和测试材料的物理性能，科学家和工程师使用了各种测试方法和仪器设备。
一、力学性能力学性能是衡量材料在外力作用下的行为的一种性能。
主要指材料的强度、韧性、硬度、延展性等。
常用的测试方法包括拉伸测试、压缩测试、剪切测试和弯曲测试等。
1.拉伸测试拉伸测试是一种常见的方法，用来评估材料的强度和延展性。
在拉伸测试中，材料样品被施加拉伸力，通常通过测量载荷和伸长量来计算拉伸应力和应变。
拉伸强度是指材料在拉伸过程中承受的最大应力，屈服强度是指材料开始产生可观察的塑性变形的应力。
2.压缩测试压缩测试用于测量材料在受压力下的性能。
将材料样品放入压力装置中，施加压力使其受到压缩，通过测量载荷和位移来计算压缩应力和应变。
压缩强度是指材料在压缩过程中承受的最大应力。
3.剪切测试剪切测试用于评估材料的抗剪切能力。
将材料样品放入剪切装置中，施加剪切力使其发生剪切变形，通过测量载荷和位移来计算剪切应力和应变。
剪切强度是指材料在剪切过程中承受的最大应力。
弯曲测试用于评估材料在弯曲载荷下的行为。
将材料样品放入弯曲装置中，施加弯曲力使其发生弯曲变形，通过测量载荷和位移来计算弯曲应力和应变。
弯曲强度是指材料在弯曲过程中承受的最大应力。
二、热学性能热学性能是指材料在温度变化下的行为。
主要包括热膨胀性、热导率、比热容等性能。
常用的测试方法包括热膨胀测试、热导率测试和比热容测试等。
1.热膨胀测试热膨胀测试用于测量材料随温度变化而发生的膨胀或收缩。
在热膨胀测试中，材料样品被加热或冷却，通过测量长度变化来计算热膨胀系数。
2.热导率测试热导率测试用于测量材料传导热的能力。
在热导率测试中，材料样品的一侧被加热，另一侧被保持在恒定温度，测量两侧温度差来计算热导率。
3.比热容测试比热容测试用于测量材料吸热或放热的能力。
材料物理学中的物理性能测试
材料物理学中的物理性能测试材料物理学是研究材料的结构、性质和性能的学科，而物理性能测试则是评估这些材料在不同环境下的响应和表现的重要手段。
通过物理性能测试，我们可以了解材料的力学性能、热学性能、电学性能等，从而为材料的设计、选择和应用提供科学依据。
一、力学性能测试力学性能是材料最基本的性能之一，它包括材料的强度、硬度、韧性等指标。
常见的力学性能测试方法有拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。
拉伸试验是最常用的力学性能测试方法之一，通过施加拉力来测量材料的抗拉强度、屈服强度、断裂强度等指标。
压缩试验则是施加压力来测量材料的抗压强度、屈服强度等。
弯曲试验则是通过施加弯曲力来测量材料的弯曲强度、弯曲模量等。
二、热学性能测试热学性能是材料在热力学条件下的表现，包括导热性能、热膨胀性能等。
导热性能测试是评估材料导热性能的重要方法，常用的测试方法有热传导仪、热导率计等。
热膨胀性能测试则是测量材料在温度变化下的线膨胀系数，常用的测试方法有热膨胀仪、激光干涉仪等。
三、电学性能测试电学性能是材料在电场、电流下的表现，包括电导率、介电常数、电阻等。
电导率测试是评估材料导电性能的重要方法，常用的测试方法有四探针法、电导率计等。
介电常数测试则是测量材料在电场中的响应，常用的测试方法有介电常数测试仪、电容测量仪等。
电阻测试则是测量材料对电流的阻碍程度，常用的测试方法有电阻测试仪、电阻箱等。
四、其他物理性能测试除了上述的力学性能、热学性能和电学性能测试外，材料物理学中还有其他重要的物理性能需要测试。
例如，磁学性能测试是评估材料磁性的重要手段，常用的测试方法有霍尔效应测试、磁滞回线测试等。
光学性能测试则是评估材料对光的传输、反射、折射等性能的重要方法，常用的测试方法有透射光谱仪、反射光谱仪等。
综上所述，物理性能测试在材料物理学中具有重要的地位和作用。
通过对材料的力学性能、热学性能、电学性能等进行测试，我们可以全面了解材料的性能特点，为材料的设计、选择和应用提供科学依据。
材料物理性能 实验一材料弯曲强度测试
实验一 复合材料弯曲强度测定一、实验目的了解复合材料弯曲强度的意义和测试方法，掌握用电子万能试验机测试聚合物材料弯曲性能的实验技术。
二、实验原理弯曲是试样在弯曲应力作用下的形变行为。
弯曲负载所产生的盈利是压缩应力和拉伸应力的组合，其作用情况见图1所示。
表征弯曲形变行为的指标有弯曲应力、弯曲强度、弯曲模量及挠度等。
弯曲强度f σ，也称挠曲强度（单位MPa ），是试样在弯曲负荷下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力。
挠度s 是指试样弯曲过程中，试样跨距中心的顶面或底面偏离原始位置的距离（㎜）。
弯曲应变f ε是试样跨度中心外表面上单元长度的微量变化，用无量纲的比值或百分数表示。
挠度和应变的关系为：h L s f 62ε=（L 为试样跨度，h 为试样厚度）。
当试样弯曲形变产生断裂时，材料的极限弯曲强度就是弯曲强度，但是，有些聚合物在发生很大的形变时也不发生破坏或断裂，这样就不能测定其极限弯曲强度，这时，通常是以试样外层纤维的最大应变达到5%时的应力作为弯曲屈服强度。
与拉伸试验相比，弯曲试验有以下优点。
假如有一种用做梁的材料可能在弯曲时破坏，那么对于设计或确定技术特性来说，弯曲试验要比拉伸试验更适用。
制备没有残余应变的弯曲试样是比较容易的，但在拉伸试样中试样的校直就比较困难。
弯曲试验的另一优点是在小应变下，实际的形变测量大的足以精确进行。
弯曲性能测试有以下主要影响因素。
① 试样尺寸和加工。
试样的厚度和宽度都与弯曲强度和挠度有关。
② 加载压头半径和支座表面半径。
如果加载压头半径很小，对试样容易引起较大的剪切力而影响弯曲强度。
支座表面半径会影响试样跨度的准确性。
③ 应变速率。
弯曲强度与应变速率有关，应变速率较低时，其弯曲强度也偏低。
④ 试验跨度。
当跨厚比增大时，各种材料均显示剪切力的降低，可见用增大跨厚比可减少剪切应力，使三点弯曲更接近纯弯曲。
⑤ 温度。
就同一种材料来说，屈服强度受温度的影响比脆性强度大。
材料物理性能答案
材料物理性能答案材料的物理性能是指材料在物理方面所表现出来的特性和性能。
它包括了材料的力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能等多个方面。
在工程实践中，对材料的物理性能有着非常高的要求，因为这些性能直接关系到材料在使用过程中的稳定性和可靠性。
下面将分别对材料的力学性能、热学性能、电学性能和磁学性能进行详细介绍。
首先，力学性能是材料最基本的性能之一。
它包括了材料的强度、韧性、硬度、塑性等指标。
强度是材料抵抗外部力量破坏的能力，韧性是材料抵抗断裂的能力，硬度是材料抵抗划痕的能力，塑性是材料在外力作用下发生形变的能力。
这些指标直接影响着材料在工程中的使用寿命和安全性。
其次，热学性能是材料在热学方面的表现。
它包括了材料的热膨胀系数、热导率、比热容等指标。
热膨胀系数是材料在温度变化时长度、面积或体积的变化比例，热导率是材料传导热量的能力，比热容是材料单位质量在温度变化时吸收或释放的热量。
这些指标对于材料在高温或低温环境下的稳定性和耐热性有着重要的影响。
再次，电学性能是材料在电学方面的表现。
它包括了材料的导电性、绝缘性、介电常数等指标。
导电性是材料导电的能力，绝缘性是材料阻止电流流动的能力，介电常数是材料在电场中的响应能力。
这些指标对于材料在电子器件、电力设备等方面的应用具有重要的意义。
最后，磁学性能是材料在磁学方面的表现。
它包括了材料的磁化强度、磁导率、矫顽力等指标。
磁化强度是材料在外磁场作用下磁化的能力，磁导率是材料传导磁场的能力，矫顽力是材料磁化和去磁化之间的能量损耗。
这些指标对于材料在电机、变压器等磁性设备中的应用具有重要的作用。
综上所述，材料的物理性能是材料工程中非常重要的一部分。
它直接关系到材料在使用过程中的性能和稳定性，对于材料的选用、设计和应用具有重要的指导意义。
因此，对材料的物理性能进行全面的了解和评价，是材料工程中必不可少的一项工作。
材料物理性能
《材料物理性能》测试题1、利用热膨胀曲线确定组织转变临界点通常采取的两种方法是： 、2、列举三种你所知道的热分析方法： 、 、3、磁各向异性一般包括 、 、 等。
4、热电效应包括 效应、 效应、 效应，半导体制冷利用的是 效应。
5、产生非线性光学现象的三个条件是 、 、 。
6、激光材料由 和 组成，前者的主要作用是为后者提供一个合适的晶格场。
7、压电功能材料一般利用压电材料的 功能、 功能、 功能、 功能或 功能。
8、拉伸时弹性比功的计算式为 ，从该式看，提高弹性比功的途径有二： 或 ，作为减振或储能元件，应具有 弹性比功。
9、粘着磨损的形貌特征是 ，磨粒磨损的形貌特征是 。
10、材料在恒变形的条件下，随着时间的延长，弹性应力逐渐 的现象称为应力松弛，材料抵抗应力松弛的能力称为 。
1、导温系数反映的是温度变化过程中材料各部分温度趋于一致的能力。
（ ）2、只有在高温且材料透明、半透明时，才有必要考虑光子热导的贡献。
（ ）3、原子磁距不为零的必要条件是存在未排满的电子层。
（ ）4、量子自由电子理论和能带理论均认为电子随能量的分布服从FD 分布。
（ ）5、由于晶格热振动的加剧，金属和半导体的电阻率均随温度的升高而增大。
（ ）6、直流电位差计法和四点探针法测量电阻率均可以消除接触电阻的影响。
（ ）7、 由于严格的对应关系，材料的发射光谱等于其吸收光谱。
（ ）8、 凡是铁电体一定同时具备压电效应和热释电效应。
（ ）9、 硬度数值的物理意义取决于所采用的硬度实验方法。
（ ）10、对于高温力学性能，所谓温度高低仅具有相对的意义。
（ ）1、关于材料热容的影响因素，下列说法中不正确的是 （ ）A 热容是一个与温度相关的物理量，因此需要用微分来精确定义。
B 实验证明，高温下化合物的热容可由柯普定律描述。
C 德拜热容模型已经能够精确描述材料热容随温度的变化。
D 材料热容与温度的精确关系一般由实验来确定。
《材料物理性能》 习题解答
材料物理性能习题与解答吴其胜盐城工学院材料工程学院2007，3目录1 材料的力学性能 (2)2 材料的热学性能 (12)3 材料的光学性能 (17)4 材料的电导性能 (20)5 材料的磁学性能 (29)6 材料的功能转换性能 (37)1材料的力学性能1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至 2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。
解：根据题意可得下表由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。
1-2一试样长40cm,宽10cm,厚1cm ，受到应力为1000N 拉力，其杨氏模量为3.5×109 N/m 2，能伸长多少厘米?解：拉伸前后圆杆相关参数表体积V/mm 3 直径d/mm 圆面积S/mm 2 拉伸前 1227.2 2.5 4.909 拉伸后1227.22.44.524 1cm 10cm40cmLoad Load)(0114.0105.310101401000940000cm E A l F l El l =⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=⋅=⋅=∆-σε0816.04.25.2ln ln ln 22001====A A l l T ε真应变)(91710909.4450060MPa A F =⨯==-σ名义应力0851.0100=-=∆=A A l lε名义应变)(99510524.445006MPa A F T =⨯==-σ真应力1-3一材料在室温时的杨氏模量为3.5×108 N/m 2,泊松比为0.35，计算其剪切模量和体积模量。
解：根据可知：1-4试证明应力-应变曲线下的面积正比于拉伸试样所做的功。
证：1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。
《材料物理性能》测试题汇总
《材料物理性能》测试题1、利用热膨胀曲线确定组织转变临界点通常采取的两种方法是： 、2、列举三种你所知道的热分析方法： 、 、3、磁各向异性一般包括 、 、 等。
4、热电效应包括 效应、 效应、 效应，半导体制冷利用的是 效应。
5、产生非线性光学现象的三个条件是 、 、 。
6、激光材料由 和 组成，前者的主要作用是为后者提供一个合适的晶格场。
7、压电功能材料一般利用压电材料的 功能、 功能、 功能、 功能或 功能。
8、拉伸时弹性比功的计算式为 ，从该式看，提高弹性比功的途径有二： 或 ，作为减振或储能元件，应具有 弹性比功。
9、粘着磨损的形貌特征是 ，磨粒磨损的形貌特征是 。
10、材料在恒变形的条件下，随着时间的延长，弹性应力逐渐 的现象称为应力松弛，材料抵抗应力松弛的能力称为 。
1、导温系数反映的是温度变化过程中材料各部分温度趋于一致的能力。
（ ）2、只有在高温且材料透明、半透明时，才有必要考虑光子热导的贡献。
（ ）3、原子磁距不为零的必要条件是存在未排满的电子层。
（ ）4、量子自由电子理论和能带理论均认为电子随能量的分布服从FD 分布。
（ ）5、由于晶格热振动的加剧，金属和半导体的电阻率均随温度的升高而增大。
（ ）6、直流电位差计法和四点探针法测量电阻率均可以消除接触电阻的影响。
（ ）7、 由于严格的对应关系，材料的发射光谱等于其吸收光谱。
（ ）8、 凡是铁电体一定同时具备压电效应和热释电效应。
（ ）9、 硬度数值的物理意义取决于所采用的硬度实验方法。
（ ）10、对于高温力学性能，所谓温度高低仅具有相对的意义。
（ ）1、关于材料热容的影响因素，下列说法中不正确的是 （ ）A 热容是一个与温度相关的物理量，因此需要用微分来精确定义。
B 实验证明，高温下化合物的热容可由柯普定律描述。
C 德拜热容模型已经能够精确描述材料热容随温度的变化。
D 材料热容与温度的精确关系一般由实验来确定。
材料物理性能及其分析测试方法——评《材料物理性能》
V o l.53 N o.9 Sep. 2020材料物理性能及其分析测试方法—评《材料物理性能》初秀梅(上饶幼儿师范高等专科学校，江西上饶334000)材料、能源、信息是构成现代科学技术的三大支柱，能源和信息的发展也在一定程度上依赖于材料的进步。
除此以外，生活中的海洋探测设备的开发、现代医学中制造人工器官等都需要用到新材料，因而材料学科在推进人类社会的进步和发展中起着至关重要的作用。
由邱成军、王元化、曲伟等编著的《材料物理性能》(哈尔滨工业大学出版社，2009年1月版）一书，应国家教育部调整最新目录和高等学校材料学与工程相关专业的教学需要编写而成，介绍了固体材料性能和固体材料物理测试方法，阐述了固体材料性能与物理效应之间的关系，为材料物理性能的分析测试方法的探究和现实运用奠定基础。
总览全书，读者可以发现本书具有以下几个特点：1知识体系完备，掌握材料物理的基本知识材料物理性能课程作为材料学专业基础课的的拓展和延伸，将“材料力学”“材料科学”“材料物理学”相结合，因而本课程涉及范围极广、内容丰富，能在一定程度上满足社会对不同层次的材料专业性人才的需要。
《材料物理 性能》一书针对当前材料物理性能的课程体系仍然处于探索发展的阶段，以新时期“厚基础”“宽专业”“强能力”的教育思想为指导，从固体材料本身人手，主要包括基本知识介绍、现实运用两方面的内容。
具体而言，本书的六章，大致可以分为两部分内容，第一部分是1-5章，这一部分对材料的热学性能、电学性能、磁学性能、光学性质进行了 详细的介绍，让读者充分了解材料的热容、热膨胀、热传导、热稳定等基本热学性能知识，满足不同场合对材料的热 学性能提出的多样特殊需要;把握材料的导电性、界定性、热电性、光电性等多种电学性能，以充分实现材料电学性 能的运用。
第6章为第二部分,在介绍固体材料的电、磁、光、热、弹性性能的基础上，进一步探究了固体材料物理 检测的多种方法，以获取更多的信息，为现实的材料问题的解决提供有效的分析手段。
材料性能作业2013.11
th
E a
第三章 作业
2.熔融石英玻璃的性能参数为：E=73GPa，γ=1.56J/m2，理论强 度σth=28GPa。如材料中存在最大长度为2μm的内裂，且此内裂 垂直于作用力的方向，计算由此而导致的强度折减系数。
解： E=73GPa，γ=1.56J/m2，C= 1 μm = 1×10-6m。
第三章 作业
4.一陶瓷三点弯曲试件，在受拉面上于跨度中间有一竖向切口， 如图3-39所示。如果E=380GPa，μ=0.24，求KIC值，设极限荷载 达50kg。计算此材料的断裂表面能。
解：因为S/W=4，所以几何形状因子为：
Y 1.93 3.07C / W 14.5(C / W ) 2 25.07(C / W ) 3 25.8(C / W ) 4
P287
在这里，C=1mm，W=10mm，从而可求得K1C =1.63 MPa)
K IC 2 E 1 2
= (1－ 2 )K21C / E=3.29J/m2
在这里，C=1mm=1×10-6m，σC=50×9.8/10/10=？MPa 再由来自K IC Y c C
2 E 1 2
K1C =0.676 MPa) = (1－ 2 )K21C / E=0.0056J/m2
• 据Griffith微裂纹理论： σc= ( s E / 4c )1/2 =0.168Pa σc= ( 2s E / c )1/2 = 0.27GPa • 强度折减系数： k=σc/σth =0.168 /28 =0.6 % k=σc/σth =0.27 /28 =0.96 %
C
2 E π C
第三章 作业
8.含有一条贯穿厚度的表面裂纹的氧化钇稳定ZrO2的切口梁在 四点弯曲方式(型)下破坏。梁的高度为10mm。断裂应力为 100MPa。临界裂纹尺寸(c)为1mm。ZrO2的弹性模量和泊松比
材料物理性能与测试
为材料选择和优化提供依 据
材料物理性能测试可以帮助选择合适 的材料，提高产品的性能。
通过测试结果，可以优化材料的组成 和制备工艺，达到更好的性能。
促进材料科学的发展
材料物理性能测试为科学研究提供了 实验数据和验证方法。
通过测试数据的积累和分析，可以推 动材料科学的进步。
02
材料物理性能测试的方 法与技术
01
热稳定性和燃烧性能测试
热稳定性测试可以评估材料在高温环境下的稳定性。 燃烧性能测试可以预测材料的燃烧特性和安全性。
02
光学性能测试
01
透明度和折射率测试
透明度测试可以评估材料对光的透过程度。 折射率测试可以测量材料对光的折射能力。
02
光学薄膜和光学器件测试
光学薄膜测试可以评估材料在光学器件中的应用效果。 光学器件测试可以测量材料在光学系统中的性能表现。
02
材料在创新领域的应用
新材料的开发和应用推动了科技创新和产业 升级。 高性能材料的应用在航空航天、能源领域等 具有重要意义。 材料科学的突破可以带来新的功能和性能， 推动社会进步。
材料物理性能测试的必要性
保证产品质量和可靠性
通过材料物理性能测试，可以确保产 品符合设计要求。
可靠性测试可以预测材料在长期使用 条件下的性能表现。
材料物理性能与测试
目录
材料物理性能的重要 性与应用
材料物理性能测试的 方法与技术
材料物理性能测试的 发展趋势
01
材料物理性能的重要性 与应用
材料在工程领域的关键作用
01 材料对产品性能的直接影响
材料的物理性能决定了产品的强度、硬度、 耐磨性等重要指标。 材料的导电性、热传导性等性能直接影响产 品的电子和热管理能力。 材料的透明度、光学性能对于光学器件和显 示屏等领域至关重要。
材料性能学考卷及答案
材料性能学考卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料的弹性模量最大？A. 钢铁B. 塑料C. 木材D. 橡胶2. 下列哪种材料的抗拉强度最高？A. 铝合金B. 玻璃C. 高强度钢D. 纤维素3. 下列哪种材料的硬度最大？A. 黄金B. 铅C. 钨D. 铝A. 弹性B. 塑性C. 粘性D. 耐磨性5. 下列哪种材料的导电性最好？A. 铜B. 铁C. 铅D. 硅6. 下列哪种材料的比热容最大？A. 水泥B. 橡胶C. 铝D. 钨7. 下列哪种材料的密度最小？A. 聚乙烯B. 钢铁C. 铜D. 铅A. 导热性B. 热膨胀系数C. 弹性模量D. 抗压强度9. 下列哪种材料的耐腐蚀性最好？A. 铝B. 铁C. 铜镍合金D. 钢铁A. 耐候性B. 耐腐蚀性C. 热稳定性D. 抗压强度二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的性能主要包括______性能、______性能和______性能。
2. ______是指材料在受力过程中，产生变形后去掉外力仍能恢复原状的性质。
3. 材料的______是指材料在断裂前能承受的最大应力。
4. ______是指材料抵抗局部变形的能力，如压痕、刮擦等。
5. 材料的______是指材料在高温或低温环境下保持性能稳定的能力。
6. ______是指材料在受到腐蚀介质作用时，抵抗腐蚀破坏的能力。
7. 材料的______是指材料在受到冲击载荷作用时，吸收能量并产生变形而不破坏的能力。
8. ______是指材料在受到重复应力或循环应力作用时，抵抗疲劳破坏的能力。
9. 材料的______是指材料在受到电磁场作用时，产生电流的能力。
10. ______是指材料在单位长度、面积或体积内，质量的大小。
三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料力学性能的定义及其主要内容。
2. 简述材料物理性能的定义及其主要内容。
3. 简述材料环境性能的定义及其主要内容。
四、论述题（每题15分，共30分）1. 论述影响材料性能的主要因素。
材料的物理性质和性能测试
材料的物理性质和性能测试材料的物理性质和性能测试是工程材料研究和应用中的重要环节。
通过对材料的物理性质和性能进行测试，可以评估材料的质量、可靠性和适用性，为工程设计和材料选型提供科学依据。
本文将介绍材料的物理性质和性能测试的一般过程和常用方法。
一、引言对材料的物理性质和性能进行测试是为了更好地了解和掌握材料的结构和行为。
这些测试旨在测量材料的力学性能、热性能、电性能、化学性能等方面的指标。
例如，材料的强度、硬度、韧性、导热性、电导率、阻焊性等都是常见的物理性质和性能测试指标。
二、测试方法1.力学性能测试力学性能测试是评估材料强度和变形行为的重要手段。
常用的力学性能测试方法包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、硬度测试等。
其中，拉伸试验是最常见的一种力学性能测试方法，可以通过测量材料在受力下的拉伸性能来评估材料的强度和塑性。
2.热性能测试热性能测试是研究材料的热传导、热膨胀和热稳定性等方面性能的一种方法。
常用的热性能测试方法包括热导率测试、热膨胀系数测试、热稳定性测试等。
这些测试可以通过模拟材料在高温环境下的行为，评估材料的热稳定性和热适应性。
3.电性能测试电性能测试是评估材料导电性和绝缘性等电学行为的关键手段。
常用的电性能测试方法包括电导率测试、介电常数测试、电阻测试等。
这些测试可以帮助我们了解材料在电场下的性能表现，为电子器件设计和材料选用提供参考依据。
4.化学性能测试化学性能测试是评估材料化学稳定性和耐腐蚀性的重要手段。
常用的化学性能测试方法包括酸碱腐蚀测试、溶解度测试、氧化性测试等。
这些测试可以模拟材料在特定环境下的化学反应，评估材料的抗腐蚀能力和化学稳定性。
5.其他测试方法除了上述常见的测试方法外，还有许多其他特殊性能的测试方法，如光学性能测试、磁性能测试、声学性能测试等。
这些测试方法可以用来评估材料的光学性质、磁性行为和声学特性等。
三、测试过程材料的物理性质和性能测试一般包括以下几个步骤：1.准备样品：根据具体测试需求，选择合适的材料样品，并按照相关标准或要求进行样品制备。
材料物理性能测试题A卷
第一份一、填空题（每空1分，共30分）：1、利用热膨胀曲线确定组织转变临界点通常采取的两种方法是：___________ 、__________2、列举三种你所知道的热分析方法：__________ 、__________ 、_________3、磁各向异性一般包括_____________ 、_____________ 、_____________ 等。
4、热电效应包括______ 效应、_________ 效应、 ________ 效应，半导体制冷利用的是 ________ 效应。
5、产生非线性光学现象的三个条件是_______________ 、_________________ 、_______________ 。
6、激光材料由_______ 和 __________ 组成，前者的主要作用是为后者提供一个合适的晶格场。
7、压电功能材料一般利用压电材料的___________ 功能、_____________ 功能、______________ 功能、____________ 功能或_____________ 功能。
8拉伸时弹性比功的计算式为 _________________ ,从该式看，提高弹性比功的途径有二： __________ __________ 或______________ ,作为减振或储能元件，应具有________ 弹性比功。
9、粘着磨损的形貌特征是____________________ ,磨粒磨损的形貌特征是_______________________ 。
10、材料在恒变形的条件下，随着时间的延长，弹性应力逐渐__________ 的现象称为应力松弛，材料抵抗应力松弛的能力称为________________ 。
二、是非题（每题1分，共10分）：1、导温系数反映的是温度变化过程中材料各部分温度趋于一致的能力。
（）2、只有在高温且材料透明、半透明时，才有必要考虑光子热导的贡献。
材料物理专业实验报告
实验名称：材料物理性能测试实验日期：2023年4月10日实验地点：材料物理实验室实验目的：1. 研究不同材料在力学性能方面的差异。
2. 学习并掌握材料力学性能测试的基本方法。
3. 分析实验数据，得出材料的力学性能规律。
实验仪器：1. 万能材料试验机2. 量具：钢直尺、游标卡尺3. 计算器4. 记录本实验材料：1. 钢材（Q235）2. 铝合金（6061）3. 塑料（聚丙烯）4. 纤维材料（碳纤维）实验原理：本实验采用静态拉伸法测试材料的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等力学性能。
通过拉伸实验，测量材料在受力过程中的应变和应力，进而计算出弹性模量、屈服强度和抗拉强度等指标。
实验步骤：1. 准备实验材料：将钢材、铝合金、塑料和纤维材料分别切割成标准试样。
2. 测量试样尺寸：使用游标卡尺测量试样长度、宽度和厚度，记录数据。
3. 安装试样：将试样固定在万能材料试验机上，确保试样中心线与试验机拉伸轴对齐。
4. 进行拉伸实验：启动万能材料试验机，缓慢拉伸试样，直至试样断裂。
5. 记录实验数据：在拉伸过程中，记录应力、应变等数据。
6. 分析实验数据：根据实验数据，计算弹性模量、屈服强度和抗拉强度等指标。
实验结果与分析：1. 弹性模量：通过实验数据计算得出，不同材料的弹性模量存在差异。
钢材的弹性模量最高，铝合金次之，塑料和纤维材料的弹性模量相对较低。
2. 屈服强度：实验结果显示，钢材的屈服强度最高，铝合金次之，塑料和纤维材料的屈服强度相对较低。
3. 抗拉强度：实验结果显示，钢材的抗拉强度最高，铝合金次之，塑料和纤维材料的抗拉强度相对较低。
结论：1. 钢材在力学性能方面表现最佳，具有良好的弹性和强度。
2. 铝合金具有较好的力学性能，但比钢材略逊一筹。
3. 塑料和纤维材料在力学性能方面相对较差，但在某些特定领域具有独特优势。
注意事项：1. 实验过程中，确保试样安装正确，避免因安装不当导致实验数据误差。
2. 在拉伸实验过程中，注意观察试样状态，防止试样断裂时发生意外。
稀有金属材料物理性能测试考核试卷
C.磁性
D.延展性
2.以下哪些因素会影响稀有金属材料的弹性模量？（）
A.温度
B.材料纯度
C.晶体结构
D.外部应力
3.下列哪些稀有金属材料具有较好的耐腐蚀性能？（）
A.铂
B.钛
C.铑
D.镍
4.以下哪些测试方法可以用来测量稀有金属材料的硬度？（）
A.布氏硬度测试
B.洛氏硬度测试
C.维氏硬度测试
A.温度
B.材料的微观结构
C.应变速率
D.材料的化学成分
15.以下哪些稀有金属材料在生物医学领域有应用？（）
A.铂合金
B.钛合金
C.铑
D.铱
16.稀有金属材料的耐磨性受以下哪些因素影响？（）
A.材料的硬度
B.材料的韧性
C.表面处理
D.环境条件
17.以下哪些测试可以用来评估稀有金属材料的耐氧化性能？（）
1.稀有金属材料的物理性能测试中，下列哪种方法通常用于测定材料的弹性模量？（）
A.硬度测试
B.弯曲测试
C.拉伸测试
D.压缩测试
2.下列哪种稀有金属材料具有最佳的导电性能？（）
A.钨
B.铱
C.铂
D.铼
3.稀有金属材料的熔点一般较高，以下哪种材料的熔点最低？（）
A.钨
B.铊
C.铂
D.铀
4.在测量稀有金属材料的抗拉强度时，通常使用的单位是什么？（）
A.高温氧化测试
B.盐雾腐蚀测试
C.电化学腐蚀测试
D.紫外线照射测试
18.稀有金属材料的拉伸测试可以提供以下哪些信息？（）
A.抗拉强度
B.延伸率
C.弹性模量
D.疲劳寿命
材料物理性能及测试-作业
第一章无机材料的受力形变1 简述正应力与剪切应力的定义2 各向异性虎克定律的物理意义3 影响弹性模量的因素有哪些？4 试以两相串并联为模型推导复相材料弹性模量的上限与下限值。
5 什么是应力松弛与应变松弛？6 应力松弛时间与应变松弛时间的物理意义是什么？7 产生晶面滑移的条件是什么？并简述其原因。
8 什么是滑移系统？并举例说明。
9 比较金属与非金属晶体滑移的难易程度。
10 晶体塑性形变的机理是什么？11 试从晶体的势能曲线分析在外力作用下塑性形变的位错运动理论。
12 影响晶体应变速率的因素有哪些？13 玻璃是无序网络结构，不可能有滑移系统，呈脆性，但在高温时又能变形，为什么？14 影响塑性形变的因素有哪些？并对其进行说明。
15 为什么常温下大多数陶瓷材料不能产生塑性变形、而呈现脆性断裂？16 高温蠕变的机理有哪些？17 影响蠕变的因素有哪些？为什么？18 粘滞流动的模型有几种？19 影响粘度的因素有哪些？第二章无机材料的脆性断裂与强度1 试比较材料的理论强度、从应力集中观点出发和能量观点出发的微裂纹强度。
2 断裂能包括哪些内容？3 举例说明裂纹的形成？4 位错运动对材料有哪两方面的作用？5 影响强度的因素有哪些？6 Griffith关于裂纹扩展的能量判据是什么？7 试比较应力与应力强度因子。
8 有一构件，实际使用应力为1.30GPa,有下列两种钢供选：甲钢：sf =1.95GPa, K1c =45Mpa·m 1\2乙钢：sf =1.56GPa, K1c =75Mpa·m 1\2试根据经典强度理论与断裂强度理论进行选择，并对结果进行说明。
9 结构不连续区域有哪些特点？10 什么是亚临界裂纹扩展？其机理有哪几种？11 介质的作用(应力腐蚀)引起裂纹的扩展、塑性效应引起裂纹的扩展、扩散过程、热激活键撕裂作用引起裂纹扩展。
12 什么是裂纹的快速扩展？13 影响断裂韧性的因素有哪些？14 材料的脆性有哪些特点？通过哪些数据可以判断材料的脆性？15 克服材料脆性和改善其强度的关键是什么？16 克服材料的脆性途径有哪些？17 影响氧化锆相变的因素有哪些？18 氧化锆颗粒粒度大小及分布对增韧材料有哪些影响？19. 比较测定静抗折强度的三点弯曲法和四点弯曲法，哪一种方法更可靠，为什么？20. 有下列一组抗折强度测定结果，计算它的weibull模数，并对该测定数据的精度做出评价。
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第一章无机材料的受力形变1 简述正应力与剪切应力的定义2 各向异性虎克定律的物理意义3 影响弹性模量的因素有哪些？4 试以两相串并联为模型推导复相材料弹性模量的上限与下限值。
5 什么是应力松弛与应变松弛？6 应力松弛时间与应变松弛时间的物理意义是什么？7 产生晶面滑移的条件是什么？并简述其原因。
8 什么是滑移系统？并举例说明。
9 比较金属与非金属晶体滑移的难易程度。
10 晶体塑性形变的机理是什么？11 试从晶体的势能曲线分析在外力作用下塑性形变的位错运动理论。
12 影响晶体应变速率的因素有哪些？13 玻璃是无序网络结构，不可能有滑移系统，呈脆性，但在高温时又能变形，为什么？14 影响塑性形变的因素有哪些？并对其进行说明。
15 为什么常温下大多数陶瓷材料不能产生塑性变形、而呈现脆性断裂？16 高温蠕变的机理有哪些？17 影响蠕变的因素有哪些？为什么？18 粘滞流动的模型有几种？19 影响粘度的因素有哪些？第二章无机材料的脆性断裂与强度1 试比较材料的理论强度、从应力集中观点出发和能量观点出发的微裂纹强度。
2 断裂能包括哪些内容？3 举例说明裂纹的形成？4 位错运动对材料有哪两方面的作用？5 影响强度的因素有哪些？6 Griffith关于裂纹扩展的能量判据是什么？7 试比较应力与应力强度因子。
8 有一构件，实际使用应力为1.30GPa,有下列两种钢供选：甲钢：sf =1.95GPa, K1c =45Mpa·m 1\2乙钢：sf =1.56GPa, K1c =75Mpa·m 1\2试根据经典强度理论与断裂强度理论进行选择，并对结果进行说明。
9 结构不连续区域有哪些特点？10 什么是亚临界裂纹扩展？其机理有哪几种？11 介质的作用(应力腐蚀)引起裂纹的扩展、塑性效应引起裂纹的扩展、扩散过程、热激活键撕裂作用引起裂纹扩展。
12 什么是裂纹的快速扩展？13 影响断裂韧性的因素有哪些？14 材料的脆性有哪些特点？通过哪些数据可以判断材料的脆性？15 克服材料脆性和改善其强度的关键是什么？16 克服材料的脆性途径有哪些？17 影响氧化锆相变的因素有哪些？18 氧化锆颗粒粒度大小及分布对增韧材料有哪些影响？19. 比较测定静抗折强度的三点弯曲法和四点弯曲法，哪一种方法更可靠，为什么？20. 有下列一组抗折强度测定结果，计算它的weibull模数，并对该测定数据的精度做出评价。
21. 何谓断裂韧性？何谓应力强度因子？二者区别与联系是什么？22. A陶瓷材料的强度为450MPa，B陶瓷材料的强度为320MPa，可否据此判断两陶瓷材料哪种具有相对较高的断裂韧性？为什么？23. 为什么复合材料内部总存在微应力？24. 热压Al2O3（晶粒尺寸小于1μm，气孔率约为0）、烧结Al2O3（晶粒尺寸约15μm，气孔率约为1.3%）以及Al2O3单晶（气孔率为0）等三种材料中，哪一种强度最高？哪一种强度最低？为什么？25. 某陶瓷试样进行强度测试时采用三点弯曲法，已知试样断裂时的力P=50kg，试样尺寸为b⨯h⨯L=2.5⨯5⨯25mm3，跨距l=20mm，求强度为多少MPa？（见材料工艺实验）26. 某种Al2O3瓷晶相体积比为95%（弹性模量为E=380GPa），玻璃相为5%，（E=84GPa），两相泊松比相同，计算上限和下限弹性模量：如果该瓷含有5%气孔（体积比），估计其上限和下限的弹性模量。
27. 为什么大多数陶瓷材料室温下不能产生塑性形变？（见陶瓷材料在室温下为脆性）28. 陶瓷材料中裂纹产生和快速扩展的原因是什么？有哪些防止裂纹扩展的措施？29. 如何提高陶瓷材料的强度和韧性？30. 陶瓷材料的弹性模量与化学键的性质、应力状态、温度变化、相组成等有何关系，为什么？31. 裂纹扩展有几种类型，哪种类型是材料断裂的主要原因？影响裂纹扩展的主要因素是什么？32. 显微结构对陶瓷材料的脆性断裂有何影响？第三章无机材料的热学性能1 热容的本质是什么？2 影响德拜温度的因素是什么？3 影响热容的因素有哪些？4 什么是非简谐振动？由于非简谐振动，引起声子发生怎样的变化？5 声子产生热阻的本质是什么？6 影响热导率的因素有哪些？7 解释热膨胀的机理。
8 影响热膨胀的因素有哪些？9 影响材料散热的因素有哪些？10 比较同一组成的单晶、多晶、非晶态物质的热导率。
11. 固体材料声子热导机理及其对晶体结构影响热导的解释。
12. 简述影响抗热震损伤性的因素。
13. 热应力裂纹安定因子R st=[λ2G/(α2E0)]。
请分别给出式中的物理量λ、α、G及E0的定义及其常用计量单位，并导出Rst的常用计量单位。
什么叫抗热震性？陶瓷材料在热冲击下的损坏有哪几种类型？14. 举例说明如何提高陶瓷材料的抗热冲击断裂性能？15. 如何表示陶瓷材料的抗热震性，影响其抗热震性的因素是什么？第四章无机材料的光学性能1. CO2激光器（10.6微米）及CO激光器（5微米）的窗口材料要求低吸收值但高强度并易于制造。
试对比氧化物和卤化物的性能及要求。
2. 试解释为什么碳化硅的介电常数和其折射率的平方相同。
对KBr，你会预期有 =n2吗？为什么？所有物质在足够高的频率下，折射率等于1。
试解释之。
3. 红外传输光学愈益重要。
三硫化砷玻璃适用于此目的。
试根据它们的吸收特性结实为什么不用硅酸盐玻璃。
你认为在As2S3中何种常见的杂质是有害的？为什么？4. 你预料在LiF及PbS之间的折射率及色散有什么不同？说出理由。
5. 在瓷器生产上希望有高的半透明性，但这常常做不到。
做为一种可测量的特性，你如何定义半透明性？讨论对瓷器的半透明性起作用的因素，并解释在组成选择；制造方法；烧成制度上所采用的增强半透明性的技术。
6. 硫化锌是一种重要的荧光物质，对于立方结构（闪锌矿）其禁带宽度是3.64eV。
在适当的激发下，掺杂Cu2+（0.01原子%）的闪锌矿发射6700Å的辐射。
在闪锌矿晶格中由于掺入Cl-离子而产生锌空位时，所发射的辐射中心在4400Å左右。
假设激发与杂质能级无关，计算能够产生荧光的最长波长；确定在禁带中杂质能级相对于价带的位置（用图说明）。
7、论文：举例说明材料的组成、结构和性能对材料应用的影响？（注：按合肥学院学报形式）第五章无机材料的电导1. 用图说明表面电流和体积电流。
2. 载流子的迁移率的物理意义是什么？3. 电导率的微观本质是什么？4.什么叫晶体的热缺陷？有几种类型？写出其浓度表达式？晶体中离子电导分为哪几类？5. 晶体的缺陷有几种？写出各缺陷的浓度表达式及式中各量的物理意义？6. 什么是快离子相？7.快离子导体的判据是什么？8. 固体电解质有哪些特性？9. 举例说明固体电解质的应用。
10.载流子的散射有哪几种机构？11.举例说明陶瓷半导化的机理12.简述p -n结能带图的形成过程13.外加电压如何影响p -n结的能带图？14.举例说明陶瓷的表面效应和晶界效应。
第六章无机材料的介电性能1 电极化、偶极子、电偶极矩、质点的极化率、局部电场、极化强度等的概念。
2 电介质提高电容量的原因是什么？3 电介质的电极化率ce4 克劳修斯-莫索蒂方程的意义、使用范围及如何设计高介电常数材料5 电介质的极化机制有哪些？6 金红石和钙钛矿型等晶体E3很大，使其具有高的介电性，为什么。
7 介电常数大的晶体所具备的条件是什么？8 介电损耗的形式有哪些？9 复电导率、复介电常数、损耗角、损耗因子的定义是什么？10 比较应力松弛与介电松弛或弛豫。
11 有关介质损耗描述方法有哪些？其本质是否一致？12 影响介电损耗的因素有哪些？举出三种常用降低陶瓷介质tg 的方法？13 什么是晶体的介电性：正压电效应：逆压电效应：电致伸缩效应：热释电效应：铁电性：14热运动引起自发极化的机理是什么？15 描述电畴的形成过程16 铁电体有哪些特性？17 举例说明铁电体的应用18比较各种极化机制、并画出模型。
19你如何理解局部电场。
20比较两种自发极化的机制21说明铁电体形成电滞回线的过程22比较压电、铁电、热释电、电致伸缩的区别与联系。
23写出几种与介电材料性能有关的表达式。
24举例说明驻波在材料中的作用24简述弯曲振动的过程26压电滤波器的原理27边长10mm、厚度1mm的方形平板电容器的电介质相对介电常数为2000，计算相应的电容。
若在平板上外加200V电压，计算（1）电介质中的电场（2）每个平板上的总电量（3）电介质的极化强度。
28 示意画出测量陶瓷介质绝缘电阻试样的结构，并标明各部分的名称，实验测出试样的体积电阻为R V，表面电阻为R S，求该材料的ρV 及ρS值。
29 已知某陶瓷介质试样在1100Hz时，测得电容量为2600PF，D为6.5⨯10-4，试样厚2mm，瓷片直径为24mm，电极直径为20mm，求该介质材料的ε和tgδ。
30 示意画出陶瓷介质在直流电场作用下电流与时间的关系，并注明各部分电流的名称及形成的原因？写出交流电场作用时，通过陶瓷介质的全电流表达式，并说明个部分的物理意义。
31 金红石陶瓷介质在烧成时应维持何种气氛？为什么？32 写出热击穿与本征击穿的三种区别？什么条件下发生本征击穿？示意画出热击穿与本征击穿时击穿场强与厚度的关系。
33 已知TiO2陶瓷介质的体积密度为4.24g/cm3，分子量为79.9，该介质的化学分子式表达为AB2，αeA=0.272⨯10-24cm3，αeB=2.76⨯10-24cm3，试用克——莫方程计算该介质在可见光频率下的介电系数，实测ε'∞=7.1，请对计算结果进行讨论。
34 何谓空间电荷？产生的原因是什么？35 损耗的基本形式是什么？试举出三种常用的降低陶瓷介质的tgδ方法。
36 何谓陶瓷介质的内电离？如何判断陶瓷介质是否发生了电离击穿？37 可谓漏导电流？示意画出介质在电场作用下全电流与时间的关系图，并标明该曲线各部分电流的名称？38已知金红石瓷介质的体积密度为 4.24g/cm3，分子量为79.9，αeTi4+=0.272⨯10-24cm3，αeO2-=2.76⨯10-24cm3，试用克——莫方程计算该介质在光频下的介电系数，实测ε∞=7.3，请对计算结果进行讨论。
39 某铁电陶瓷试样需测量ε及tgδ，应采用何类原理的仪器测量？测量频率及范围应多大？测量出试样的电容量为2600PF，损耗因数为6.5⨯10-4，试样尺寸如下图所示，求试样的ε和tgδ。
（试样的上下电极的直径分别为20mm，30mm，高2mm）40 什么叫极化强度？写出它的几种表达式及其物理意义？41 损耗的基本形式是什么？常采用哪些方法降低陶瓷材料的tgδ？（举出5种）42 定性画出发生电击穿时，击穿电场强度与试样厚度的关系？什么条件下发生本征击穿？43 介质击穿电压的严格定义是什么？击穿时常伴随什么现象发生？44 为什么说“凡是具有对称中心的晶体都不具有压电效应”？如何测量陶瓷介质的体积电阻率和表面电阻率？取哪些数据，写出相应的计算公式？45 何谓离子松弛极化和离子位移极化？46 写出某陶瓷中只有电子位移极化时的克——莫方程表达式？并说明该式的应用范围？47 写出交流电场作用下通过介质的全电流密度表达式，并说明各部分的物理意义？48 实验测出某铁电陶瓷介质试样的电容量为2600PF，损耗因数为0.0041，求该介质的ε和tgδ。