无机材料物理性能题库(2)综述
材料无机材料物理性能考试及答案
材料无机材料物理性能考试及答案
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无机材料物理性能试卷
一．填空（１×２０＝２０分）
1．CsCl结构中，Ｃs+与Cl-分别构成＿＿＿＿格子。
２．影响黏度的因素有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿.
３.影响蠕变的因素有温度、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿.
４．在＿＿＿＿、＿＿＿＿的情况下，室温时绝缘体转化为半导体。
５．一般材料的＿＿＿＿远大于＿＿＿＿。
６．裂纹尖端出高度的＿＿＿＿导致了较大的裂纹扩展力。
７．多组分玻璃中的介质损耗主要包括三个部分：＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿。
８．介电常数显著变化是在＿＿＿＿处。
９．裂纹有三种扩展方式：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。
１０．电子电导的特征是具有＿＿＿＿。
二.名词解释（4×4分=16分）
1.电解效应
2.热膨胀
3.塑性形变
4.磁畴
三.问答题（3×8分=24分）
1.简述晶体的结合类型和主要特征：
2.什么叫晶体的热缺陷？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？
3.无机材料的蠕变曲线分为哪几个阶段，分析各阶段的特点。
4.下图为氧化铝单晶的热导率与温度的关系图，试解释图像先增后减的原因。
四，计算题（共20分）
1.求熔融石英的结合强度，设估计的表面能为1.75J/m2；Si-O的平衡原子间距为1.6×10-8cm，弹性模量值从60
到75GPa。（10分）
2.康宁1273玻璃(硅酸铝玻璃)具有下列性能参数： =0.021J/(cm ·s ·℃)；a=4.6×10-6℃-1；σp=7.0kg/mm2，
无机材料物理性能的题目库(2)
名词解释
1.应变：用来描述物体内部各质点之间的相对位移。
2.弹性模量：表征材料抵抗变形的能力。
3.剪切应变：物体内部一体积元上的二个面元之间的夹角变化。
4.滑移：晶体受力时，晶体的一部分相对另一部分发生平移滑动，就叫滑移.
5.屈服应力：当外力超过物理弹性极限，达到某一点后，在外力几乎不增加的情况下，变形骤然加快，此点为屈服点，达到屈服点的应力叫屈服应力。
6.塑性：使固体产生变形的力，在超过该固体的屈服应力后，出现能使该固体长期保持其变形后的形状或尺寸，即非可逆性。
7.塑性形变：在超过材料的屈服应力作用下，产生变形，外力移去后不能恢复的形变。
8.粘弹性：一些非晶体和多晶体在比较小的应力时,可以同时变现出弹性和粘性，称为粘弹性.
9.滞弹性：弹性行为与时间有关，表征材料的形变在应力移去后能够恢复但不能立即恢复的能力。
10.弛豫:施加恒定应变，则应力将随时间而减小，弹性模量也随时间而降低。
11.蠕变——当对粘弹性体施加恒定应力，其应变随时间而增加，弹性模量也随时间而减小。
12.应力场强度因子：反映裂纹尖端弹性应力场强弱的物理量称为应力强度因子。它和裂纹尺寸、构件几何特征以及载荷有关。
13.断裂韧性：反映材料抗断性能的参数。
14.冲击韧性：指材料在冲击载荷下吸收塑性变形功和断裂功的能力。
15.亚临界裂纹扩展：在低于材料断裂韧性的外加应力场强度作用下所发生的裂纹缓慢扩展称为亚临界裂纹扩展。
16.裂纹偏转增韧：在扩展裂纹剪短应力场中的增强体会导致裂纹发生偏转，从而干扰应力场，导致机体的应力强度降低，起到阻碍裂纹扩展的作用。
无机材料物理性能重点
无机材料物理性能重点
1.铁电体与铁磁体的定义和异同
答：铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化，并且自发极化方向可随外加电场作
可逆转动的晶体。铁磁体是指具有铁磁性的物质。
2.本征（固有离子）电导与杂质离子电导
答：本征电导是源于晶体点阵的基本离子的运动。这种离子自身随着热振动离开晶体
形成热缺陷。这种热缺陷无论是离子或者空位都是带电的，因而都可作为离子电导载流子。显然固有电导在高温下特别显著；第二类是由固定较弱的离子的运动造成的，主要是杂质
离子。杂质离子是弱联系离子，所以在较低温度下杂质电导表现显著。
相同点：二者的离子迁移率和电导率表达形式相同
不同点：a.本征离子电导载流子浓度与温度有关，而杂质离子电导载流子浓度与温度
无关，仅决定于杂质的含量
b.由于杂质载流子的分解成不须要提供更多额外的活化能，即为他的活化能比在正常
晶格上的活化能必须高得多，因此其系数b比本征电导高一些
c.低温部分有杂质电导决定，高温部分由本征电导决定，杂质越多，转折点越高
3.离子电导和电子电导
答：携带电荷进行定向输送形成电流的带点质点称为载流子。载流子为离子或离子空
位的为离子电导；载流子是电子或空穴的为电子电导
不同点：a.离子电导就是载流子接力赛式移动，电子电导就是载流子通往式移动
b.离子电导是一个电解过程，符合法拉第电解定律，会发生氧化还原反应，时间长了
会对介质内部造成大量缺陷及破坏；而电子电导不会对材料造成破坏
c.离子电导产生很困难，但若存有冷瑕疵则可以难很多；通常材料不能产生电子电导，通常通过参杂形式构成能量上的自由电子
材料物理性能复习资料
材料物理性能复习资料
材料物理性能总复习(⽆材⼀)
考试题型：
1 名词解释 5个*3分，共15分；
2 简答 7个*5分，共35分；
3 计算 2个*10分，共20分；
4 论述 2个*15分，共30分。
考试时间：2013-1-14. 考试重点
1 材料的受⼒形变不同材料应⼒应变曲线的区别
A （A 点）：⽐例极限; E （
B 点）：弹性极限; P （
C 点）：屈服极限; U （
D 点）：断裂极限;
E ，可逆线性正⽐例关系，当应⼒在 E 和 P 之间，外⼒去除后有⼀定程度的永久变形，即发⽣塑性变形
陶瓷材料⼀般没有塑性变形，发⽣脆性断裂应⼒：单位⾯积上所受内⼒。ζ=F/A
由于材料的⾯积在外⼒作⽤下，可能有变化，A 就有变化，有名义应⼒和实际（真实）应⼒ P4. 应变：描述物质内部各质点之间的相对位移
名义位移的应变：
实际应变和L0有关，可以通过公式推导获得
由于材料的不同⽅向的应变，因此考虑可以采⽤和应⼒分解的办法来解决，具体看教材第6-7页虎克定律：σ=E ε
⽐例系数E 成为弹性模量（Elastic Modulus ）,⼜称弹性刚度
相关概念：应⼒应变虎克定律
弹性模量
001L L L L L ?=
-=ε
三种应变类型的弹性模量
杨⽒模量E ；剪切模量G ；体积模量B 弹性模量：原⼦间结合强度的标志之⼀
两类原⼦间结合⼒与原⼦间距关系曲线
弹性模量实际与曲线上受⼒点的曲线斜率成正⽐结合键、原⼦之间的距离、外⼒作⽤也将改变弹性模量的值温度升⾼，原⼦之间距离变⼤，弹性模量下降弹性模量的本质特征；
弹性模量的影响因素；晶粒、异相、⽓孔、杂质等，
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。
《无机材料物理性能》课后习题答案（2）
《⽆机材料物理性能》课后习题答案（2）
《材料物理性能》
第⼀章材料的⼒学性能
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：
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。
1-5⼀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。若该陶瓷含有5 %的⽓孔，再估算其上限和下限弹性模量。
解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有
当该陶瓷含有5%的⽓孔时，将P=0.05代⼊经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。
0816
.04.25.2ln ln ln 22
001====A A l l T ε真应变)
(91710
909.44500
60MPa A F =?==-σ名义应⼒0851
.010
0=-=?=A A l l ε名义应变)
(99510524.445006MPa A F T =?==
-σ真应⼒)(2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量)
(1.323)84
05.038095.0()(1
12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量
《无机材料物理性能》课后习题答案解析
课后习题
《材料物理性能》
第一章材料的力学性能
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：
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。
1-5一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。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。
解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有
当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。
0816
.04.25.2ln ln ln 22
001====A A l l T ε真应变)
(91710909.44500
60MPa A F =⨯==-σ名义应力0851
.010
0=-=∆=A A l l ε名义应变)
(99510524.445006MPa A F T =⨯==
-σ真应力)
(2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =⨯+⨯=+=上限弹性模量)
(1.323)84
05.038095.0()(1
12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量
1-11一圆柱形Al 2O 3晶体受轴向拉力F ，若其临界抗剪强度τf 为135 MPa,求沿图中所示之方向的滑移系统产生滑移时需要的最小拉力值，并求滑移面的法向应力。
材料物理性能复习
无机材料物理性能复习考试题（含答案）
一、名词解释（选做5个，每个5分，共15分）
1. KIC：平面应变断裂韧度，表示材料在平面应变条件下抵抗裂纹失稳扩展的能力。
2.偶极子（电偶极子）：正负电荷的平均中心不相重合的带电系统。
3.电偶极矩：偶极子的电荷量与位移矢量的乘积，。（P288）
4.格波：原子热振动的一种描述。从整体上看，处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果，这种波称为格波。格波的一个特点是，其传播介质并非连续介质，而是由原子、离子等形成的晶格，即晶格的振动模。晶格具有周期性，因而，晶格的振动模具有波的形式。格波和一般连续介质波有共同的波的特性，但也有它不同的特点。
5.光频支：格波中频率很高的振动波，质点间的相位差很大，邻近的质点运动几乎相反时，频率往往在红外光区，称为“光频支振动”。（P109）
6.声频支：如果振动着的质点中包含频率很低的格波，质点之间的相位差不大，则格波类似于弹性体中的应变波，称为“.声频支振动”。（P109）
7.色散：材料的折射率随入射光频率的减小（或波长的增加）而减小的性质，称为折射率的色散。
8.光的散射：物质中存在的不均匀团块使进入物质的光偏离入射方向而向四面八方散开，这种现象称为光的散射，向四面八方散开的光，就是散射光。与光的吸收一样，光的散射也会使通过物质的光的强度减弱。
9.双折射：光进入非均匀介质时，一般要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，它们分别构成两条折射光线，这个现象就称为双折射。（P172）
10.本征半导体（intrinsic semiconductor)：完全不含杂质且无晶格缺陷的、导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体称为本征半导体。
无机材料物理性能考试试题及答案
无机材料物理性能考试试题及答案
一、填空（18）
1. 声子的准粒子性表现在声子的动量不确定、系统中声子的数目不守恒。
2. 在外加电场E的作用下，一个具有电偶极矩为p的点电偶极子的位能U=-p·E，该式表明当电偶极矩的取向与外电场同向时，能量为最低而反向时能量为最高。
3. TC为正的温度补偿材料具有敞旷结构，并且内部结构单位能发生较大的转动。
4. 钙钛矿型结构由 5 个简立方格子套购而成，它们分别是1个Ti 、1个Ca 和3个氧简立方格子
5. 弹性系数ks的大小实质上反映了原子间势能曲线极小值尖峭度的大小。
6. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。
7. 制备微晶、高密度与高纯度材料的依据是材料脆性断裂的影响因素有晶粒尺寸、气孔率、杂质等。
8. 粒子强化材料的机理在于粒子可以防止基体内的位错运动，或通过粒子的塑性形变而吸收一部分能量，达从而到强化的目的。
9. 复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。
10.裂纹有三种扩展方式：张开型、滑开型、撕开型
11. 格波：晶格中的所有原子以相同频率振动而形成的波，或某一个原子在平衡位置附近的振动是以波的形式在晶体中传播形成的波
二、名词解释(12)
自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每
个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。
无机材料物理性能(关振铎,清华大学出版社)考试复习题(巅峰之作,无与伦比),(第一次修订)
无机材料物理性能考试复习题（含答案）
一、名词解释（选做5个，每个3分，共15分）
1. K IC ：平面应变断裂韧度，表示材料在平面应变条件下抵抗裂纹失稳扩展的能力。
2.偶极子（电偶极子）：正负电荷的平均中心不相重合的带电系统。
3.电偶极矩：偶极子的电荷量与位移矢量的乘积，ql =μ。 （P288）
4.格波：原子热振动的一种描述。从整体上看，处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果，这种波称为格波。格波的一个特点是，其传播介质并非连续介质，而是由原子、离子等形成的晶格，即晶格的振动模。晶格具有周期性，因而，晶格的振动模具有波的形式。格波和一般连续介质波有共同的波的特性，但也有它不同的特点。
5.光频支：格波中频率很高的振动波，质点间的相位差很大，邻近的质点运动几乎相反时，频率往往在红外光区，称为“光频支振动”。 （P109）
6.声频支：如果振动着的质点中包含频率很低的格波，质点之间的相位差不大，则格波类似于弹性体中的应变波，称为“.声频支振动”。 （P109）
7.色散：材料的折射率随入射光频率的减小（或波长的增加）而减小的性质，称为折射率的
色散。
8.光的散射：物质中存在的不均匀团块使进入物质的光偏离入射方向而向四面八方散开，这种现象称为光的散射，向四面八方散开的光，就是散射光。与光的吸收一样，光的散射也会使通过物质的光的强度减弱。
9.双折射：光进入非均匀介质时，一般要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，它们分别构成两条折射光线，这个现象就称为双折射。（P172）
10.本征半导体（intrinsic semiconductor)：完全不含杂质且无晶格缺陷的、导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体称为本征半导体。
无机材料物理性能学习题和答案
无机材料物理性能学习题和答案
力学的习题
1、阐述以下概念：
弹性弹性模量切变模量体积模量滞弹性未弛豫模量弛豫模量断裂强度应力强度因子断裂韧性断裂功塑性蠕变相变增韧弥散增韧
2、试用图示比较典型的无机材料、金属材料和高分子材料在常温常条件下的变形行为有何异
同？
3、材料的3种弹性模量E 、G 和K 之间有何数值关系。
4、结合原子结合力示意图分析说明弹性模量随原子间距变化的规律。
5、弹性模量与熔点和原子体积之间存在何种关系？为什么？.
6、如何解释弹性模量随温度的变化关系？
7、一含有球形封闭气孔的陶瓷材料，气孔率为多少时，其弹性模量会降至其完全致密状态时的
一半？
8、采用Si 3N 4和h-BN 粉体为原料，热压烧结制备出层厚均匀致密的三明治结构的复合陶瓷材
料。其中，h-BN 层的体积含量为30%，试分别计算该复合陶瓷材料沿平行方向和垂直于层面方向的弹性模量（Si 3N 4和h-BN 陶瓷的弹性模量分别为300GPa 和80GPa ）
9、分析滞弹性产生的机制及其影响因素。
10、解释陶瓷材料的实际强度为何只有其理论强度的1/100~1/10？
13、分析材料的组织结构因素如何影响陶瓷材料的断裂强度。
14、根据联合强度理论，举列说明在设计和使用陶瓷材料时，应该怎样使用才能杨长避短？
15、从显微组织结构角度分析改善陶瓷材料断裂韧性的可行措施。
16、说明ZrO2相变增韧陶瓷的原理，并指出该种韧化措施的利
弊。
17、给出常见的材料的裂纹起源种类，并说明在无机材料构件的使用过程中需要注意的问题。
18、动用塑性变形的位错运动理论来解释无机材料的脆性特征。
无机材料物理性能复习题
材料物理性能复习题
一．概念题
压电体：某些电介质施加机械力而引起它们内部正负电荷中心相对位移，产生极化，从而导致介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在一定应力范围内，机械力与电荷呈线性可逆关系这类物质
导体：在外电场的作用下，大量共有化电子很易获得能量，集体定向流动形成电流的物体
半导体：能带结构的满带与空带之间也是禁带，但是禁带很窄，导电性能介于导体和半导体之间的物体
绝缘体：在外电场的作用下，共有化电子很难接受外电场的能量，难以导通电流的物体
热电效应：当材料存在电位差时会产生电流，存在温度差时会产生热流的这种现象
电光效应：铁电体的极化能随E而改变，因而晶体的折射率也将随E改变，这种由外电场引起晶体折射率的变化
一般吸收：在光学材料中，石英对所有可见光几乎都透明的，在紫外波段也有很好的透光性能，且吸收系数不变的这种现象
选择吸收:对于波长范围为3.5—5.0μm的红外光却是不透明的，且吸收系数随波长剧烈变化的这种现象
发光效率：发光体把受激发时吸收的能量转换为光能的能力
受激辐射：当一个能量满足hv=E2-E1的光子趋近高能级E2的原子时，入射的光子诱导高能级原子发射一个和自己性质完全相同的光子的过程
因瓦效应：将与因瓦反常相关联的其它物理特性的反常行为
二、简答题
(1)电介质导电的概念、详细类别、来源。
概念：并不是所有的电介质都是理想的绝缘体，在外电场作用下，介质中都会有一个很小的电流
类别：一类是源于晶体点阵中基本离子的运动，称为离子固有电导或本征电导，这种电导是热缺陷形成的，即是由离子自身随着热运动的加剧而离开晶格点阵形成。另一类是源于结合力较弱的杂质离子的运动造成的，称为杂质电导
材料物理性能考试重点
第一章无机材料的受力形变
1．形变：材料在外力的作用下发生形状与尺寸的变化
2．影响弹性模量大小的因素？
①化学键(本质)：共价键、离子键结合力强，弹性模量大。分子键结合力弱，弹性模量小。
②原子间距：正应力使原子间距减小，弹性模量增大；张应力使原子间距增大，弹性模量减小。
温度升高，原子间距增大，弹性模量降低。
3．弹性模量的测定
⏹静态法：采用常规三点弯曲试验加载方式；在正式读数前，在
低载荷进行几次反复加载、卸载；试样尺寸有要求。误差较大
⏹动态法：三点弯曲受力，外加载荷周期性性变化，产生谐振；
弯曲振动测E，扭曲振动测G；试样尺寸有要求。误差较小4．塑性：材料在外力去除后仍保持部分应变而不能恢复的特性5．延展性：材料发生塑性形变而不断裂（破坏）的能力
6．晶体塑性形变两种基本形式：
•滑移是指在剪切应力作用下晶体一部分相对于另部分发生平移滑动。在显微镜下可观察到晶体表面出现宏观裂纹，并构成滑移带。
•孪晶是晶体材料中原子格点排列一部分与另部分呈镜像对称的现象。镜界两侧的晶格常数可能相同、也可能不同。
7．晶体滑移的条件
几何条件：滑移一般发生在晶面指数小、原子密度大的晶面（主要晶面）和晶面指数小的晶向（主要晶向）上：由于晶面指数小的面，面间距越大，原子间的作用力越小，易产生相对滑动；
晶面指数小的面，原子的面密度大，滑过滑动平面使结构复原所需的位移量最小，即柏氏矢量小，也易于产生相对滑动。
静电作用因素：同号离子存在巨大的斥力，如果在滑动过程中相遇，滑动将无法实现。
8．粘度定义：使相距一定距离的两个平行平面以一定速度相对移动所需的力。单位：Pa· s，
无机材料物理性能考试试题及答案(供参考)
无机材料物理性能考试试题及答案
一、填空（18）
1. 声子的准粒子性表现在声子的动量不确定、系统中声子的数目不守恒。
2. 在外加电场E的作用下，一个具有电偶极矩为p的点电偶极子的位能U=-p·E，该式表明当电偶极矩的取向与外电场同向时，能量为最低而反向时能量为最高。
3. TC为正的温度补偿材料具有敞旷结构，并且内部结构单位能发生较大的转动。
4. 钙钛矿型结构由 5 个简立方格子套购而成，它们分别是1个Ti 、1个Ca 和3个氧简立方格子
5. 弹性系数ks的大小实质上反映了原子间势能曲线极小值尖峭度的大小。
6. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。
7. 制备微晶、高密度与高纯度材料的依据是材料脆性断裂的影响因素有晶粒尺寸、气孔率、杂质等。
8. 粒子强化材料的机理在于粒子可以防止基体内的位错运动，或通过粒子的塑性形变而吸收一部分能量，达从而到强化的目的。
9. 复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。
10.裂纹有三种扩展方式：张开型、滑开型、撕开型
11. 格波：晶格中的所有原子以相同频率振动而形成的波，或某一个原子在平衡位置附近的振动是以波的形式在晶体中传播形成的波
二、名词解释(12)
自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。
无机材料物理性能(关振铎,清华大学出版社)考试复习题(巅峰之作,无与伦比),(第一次修订)
无机材料物理性能考试复习题（含答案）
一、名词解释（选做5个，每个3分，共15分）
1. K IC ：平面应变断裂韧度，表示材料在平面应变条件下抵抗裂纹失稳扩展的能力。
2.偶极子（电偶极子）：正负电荷的平均中心不相重合的带电系统。
3.电偶极矩：偶极子的电荷量与位移矢量的乘积，ql =μ。 （P288）
4.格波：原子热振动的一种描述。从整体上看，处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果，这种波称为格波。格波的一个特点是，其传播介质并非连续介质，而是由原子、离子等形成的晶格，即晶格的振动模。晶格具有周期性，因而，晶格的振动模具有波的形式。格波和一般连续介质波有共同的波的特性，但也有它不同的特点。
5.光频支：格波中频率很高的振动波，质点间的相位差很大，邻近的质点运动几乎相反时，频率往往在红外光区，称为“光频支振动”。 （P109）
6.声频支：如果振动着的质点中包含频率很低的格波，质点之间的相位差不大，则格波类似于弹性体中的应变波，称为“.声频支振动”。 （P109）
7.色散：材料的折射率随入射光频率的减小（或波长的增加）而减小的性质，称为折射率的
色散。
8.光的散射：物质中存在的不均匀团块使进入物质的光偏离入射方向而向四面八方散开，这种现象称为光的散射，向四面八方散开的光，就是散射光。与光的吸收一样，光的散射也会使通过物质的光的强度减弱。
9.双折射：光进入非均匀介质时，一般要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，它们分别构成两条折射光线，这个现象就称为双折射。（P172）
10.本征半导体（intrinsic semiconductor)：完全不含杂质且无晶格缺陷的、导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体称为本征半导体。
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⼀、填空题
1、晶体中的塑性变形有两种基本⽅式：滑移和孪晶。
2、影响弹性模量的因素有晶体结构、温度、复相。
3、⼀各向异性材料，弹性模量E=109pa，泊松⽐u=0.2，则其剪切模量G=（）。
4、裂纹有三种扩展⽅式或类型：掰开型，错开型和撕开型。其中掰开型是低应⼒断裂的主要原因。
5、弹性模量E是⼀个只依赖于材料基本成份的参量，是原⼦间结合强度的⼀个标志，在⼯程中表征材料对弹性变形的抗⼒，即材料的刚度。.
6、⽆机材料的热冲击损坏有两种类型：抗热冲击断裂性和抗热冲击损伤性。
7、从对材料的形变及断裂的分析可知，在晶体结构稳定的情况下，控制强度的主要参数有三个：弹性模量，裂纹尺⼨和表⾯能。
8、根据材料在弹性变形过程中应⼒和应变的响应特点, 弹性可以分为理想弹性和⾮理想弹性两类。
9、Griffith微裂纹理论从能量的⾓度来研究裂纹扩展的条件, 这个条件是物体内储存的弹性应变能的降低⼤于等于由于开裂形成两个新表⾯所需的表⾯能。（2分）10、在低碳钢的单向静拉伸试验中，整个拉伸过程中的变形可分为弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形以及不均匀集中塑性变形4个阶段。
11、⼀25cm长的圆杆，直径2.5mm，承受4500N的轴向拉⼒。如直径拉伸成2.4mm，问：设拉伸变形后，圆杆的体积维持不变，拉伸后的长度为27.13 cm ；在此拉⼒下的真应⼒为9.95×108Pa 、真应变为0.082 ；在此拉⼒下的名义应⼒为9.16×108 Pa 、名义应变为0.085 。
12、热量是依晶格振动的格波来传递的, 格波分为声频⽀和光频⽀两类. 13．激光的辐射3个条件：(1) 形成分布反转，使受激辐射占优势；(2)具有共振腔，以实现光量⼦放⼤；(3)⾄少达到阀值电流密度，使增益⾄少等于损耗。
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名词解释
1.应变：用来描述物体内部各质点之间的相对位移。
2.弹性模量：表征材料抵抗变形的能力。
3.剪切应变：物体内部一体积元上的二个面元之间的夹角变化。
4.滑移：晶体受力时，晶体的一部分相对另一部分发生平移滑动，就叫滑移.
5.屈服应力：当外力超过物理弹性极限，达到某一点后，在外力几乎不增加的情况下，变形骤然加快，此点为屈服点，达到屈服点的应力叫屈服应力。
6.塑性：使固体产生变形的力，在超过该固体的屈服应力后，出现能使该固体长期保持其变形后的形状或尺寸，即非可逆性。
7.塑性形变：在超过材料的屈服应力作用下，产生变形，外力移去后不能恢复的形变。
8.粘弹性：一些非晶体和多晶体在比较小的应力时,可以同时变现出弹性和粘性，称为粘弹性.
9.滞弹性：弹性行为与时间有关，表征材料的形变在应力移去后能够恢复但不能立即恢复的能力。
10.弛豫:施加恒定应变，则应力将随时间而减小，弹性模量也随时间而降低。
11.蠕变——当对粘弹性体施加恒定应力，其应变随时间而增加，弹性模量也随时间而减小。
12.应力场强度因子：反映裂纹尖端弹性应力场强弱的物理量称为应力强度因子。它和裂纹尺寸、构件几何特征以及载荷有关。
13.断裂韧性：反映材料抗断性能的参数。
14.冲击韧性：指材料在冲击载荷下吸收塑性变形功和断裂功的能力。
15.亚临界裂纹扩展：在低于材料断裂韧性的外加应力场强度作用下所发生的裂纹缓慢扩展称为亚临界裂纹扩展。
16.裂纹偏转增韧：在扩展裂纹剪短应力场中的增强体会导致裂纹发生偏转，从而干扰应力场，导致机体的应力强度降低，起到阻碍裂纹扩展的作用。
17.弥散增韧：在基体中渗入具有一定颗粒尺寸的微细粉料达到增韧的效果，称为弥散增韧。
18.相变增韧：利用多晶多相陶瓷中某些相成份在不同温度的相变，从而达到增韧的效果，称为相变增韧。
19.热容：分子热运动的能量随着温度而变化的一个物理量，定义为物体温度升高1K所需要的能量。
20.比热容：将1g质量的物体温度升高1K所需要增加的热量，简称比热。
21.热膨胀：物体的体积或长度随温度升高而增大的现象。
热传导：当固体材料一端的温度笔另一端高时，热量会从热端自动地传向冷端。22.热导率：在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米，面积为1平方米的平行平面，若两个平面的温度相差1K，则在1秒内从一个平面传导至另一个平面的热量就规定为该物质的热导率。
23.热稳定性:指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，又称为抗热震性。
24.抗热冲击断裂性：材料抵抗温度急剧变化时瞬时断裂的性能。
25.抗热冲击损伤性：材料抵抗热冲击循环作用下缓慢破坏的性能。
26.热应力：材料热膨胀或收缩引起的内应力。
27.声频支振动：振动的质点中包含频率甚低的格波时，质点彼此间的位相差不
大，格波类似于弹性体中的应变波，称为“声频支振动”。
28.光频支振动：振动的质点中包含频率甚高的格波时，质点彼此间的位相差很大，临近质点的运动几乎相反，频率往往在红外光区，称为“光频支振动”。
29.杜隆-珀替定律：恒压下元素的原子热容为25J/(k·mol)；
30.奈曼-柯普定律：化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。
31.光的吸收：光透过介质时，会引起电子跃迁或者原子的振动，从而引起能量的损失，这种现象叫做光的吸收。
32.镜反射：反射光线具有明确的方向性。
33.漫反射：光照到粗糙不平的材料表面，发生各个方向的反射。
34.本征吸收：晶体受到光照射时，电子吸收光子能量，从价带跃迁到导带。
35.晶体的热缺陷：由于晶体中的原子(或离子)的热运动而造成的缺陷。
36.双碱效应：碱金属离子总浓度相同的情况下，含两种碱金属离子比含一种碱金属离子的玻璃电导要低。
37.压碱效应：含碱玻璃种加入二价金属氧化物，特别是重金属氧化物，使玻璃的电导率降低。
38.n型半导体：主要依靠电子导电的半导体。
39.p型半导体：主要依靠空穴导电的半导体。
40.杂质电导：由固体较弱离子运动造成的电导，主要为杂质。
41.导带：只部分填充电子的能带，起导电作用。42.禁带：能带的空隙。
43.p-n结：指在同一半导体样品中，可以部分是n型，部分是p型，它们之间的交界区域。
44.电偶极子：由一个正电荷q和另一个符号相反、数量相等的负电荷-q由于某种原因而坚固的互相束缚与不等于零的距离上所组成。
45.电偶极矩：负电荷到正电荷的矢量l与其电荷量的乘积。
46.电介质：在电场作用下，能建立极化的一切物质。
47.极化：介质内质点（原子、分子、离子）正负电荷重心分离，从而转变成偶极子。
48.位移极化：在外电场作用下，原子外围的电子云相对于原子核发生位移形成的极化。
49.松弛质点：材料中存在着弱联系的电子、离子和偶极子。
50.松弛极化：松弛质点由于热运动使之分布混乱，电场力使之按电场规律分布，在一定温度下发生极化。
51.转向极化：具有恒定偶极矩的极性分子在外加电场作用下，偶极子发生转向，趋于和外加电场方向一致，与极性分子的热运动达到统计平衡状态，整体表现为宏观偶极矩。
52.介电损耗：电介质在电场作用下，引起介质发热，单位时间内损耗的能量。
53.结构损耗：在高频、低温下，一类与介质内部结构的紧密程度密切相关的介质称为结构损耗。
54.介电强度：发生介电击穿时的临界电场强度。
55.铁电体：在某个温度范围内可以自发极化，而且自发极化方向随外电场的反向而反向的介电材料。
56.压电性:某些晶体材料按所施加的机械应力成比例地产生电荷的能力。
57.磁场强度：指空间某处磁场的大小。
58.抗磁性物质：磁化率为非常小且为负值，几乎不随温度变化。