2011年河北工业大学考研复试材料综合试题

2011 年河北工业大学考研复试982 材料综合（Ⅰ）试题

一名词解释

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。

滞弹性：当应力作用于实际固体时，固体形变的产生与消除需要一定的时间，这种与时间有关的弹性称为滞弹性。

格波：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，其传播介质并非连接介质，而是由原子、离子等形成的晶格。

电介质：指在电场作用下能建立极化的一切物质。

电偶极子：是指相距很近但有一距离的两个符号相反而量值相等的电荷。

蠕变：固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。它与塑性变形不同，塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现，而蠕变只要应力的作用时间相当长，它在应力小于弹性极限时也能出现。

压电效应：不具有对称中心的晶体在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状

态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当对

不具有对称中心晶体的极化方向上施加电场，晶体也会发生变形，电场去掉后，晶体的变

形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。

电致伸缩：当在不具有对称中心晶体的极化方向上施加电场时，晶体会发生变形，电场去掉后，晶体的变形随之消失，这种现象称为电致伸缩现象，或称为逆压电效应。

铁电体：具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。

二、问答题

1.简述位移极化和松驰极化的特点。

答：位移式极化是一种弹性的、瞬时完成的极化，不消耗能量；

松弛极化与热运动有关，完成这种极化需要一定的时间，并且是非弹性的，因而消耗一定的能量。

2.铁磁性与铁电性的本质差别是什么？

答：⑴ 铁电性由离子位移引起，铁磁性由原子取向引起。

⑵ 铁电性在非对称性的晶体中发生，铁磁性发生在次价电子的非平衡自旋中。

⑶ 铁电体的居里点是由于晶体相变引起的，铁磁性的居里点是原子的无规则振动破坏了原子

间的“交换”作用，从而使自发磁化消失引起的。

3.为什么金属材料有较大的热导率，而非金属材料的导热不如金属材料好？

答：固体中导热主要是由晶格振动的格波和自由电子运动来实现的。在金属中由于有大量的自由电子，而且电子的质量很轻，所以能迅速地实现热量的传递。虽然晶格振动对金属导热也有贡献，但只是很次要的。在非金属晶体，如一般离子晶体的晶格中，自由电子是很少的，晶格振动是它

们的主要导热机构。因此，金属一般都具有较非金属材料更大的热导率。

4.如果要减少由多块玻璃组成的透镜系统的光反射损失，通常可以采取什么方法？为什么？

答：有多块玻璃组成的透镜系统，常常用折射率和玻璃相近的胶粘起来，这样除了最外和最内的两个表面是玻璃和空气的相对折射率外，内部各界面均是玻璃和胶的较小的相对折射率，从而大大减少了界面的反射损失。

5.简述提高陶瓷材料抗热冲击断裂性能的措施。

，减小弹性模量 E。(2) 提高材料的热导率。(3) 减小材料的热膨胀答：(1) 提高材料的强度

f

。

系数。(4) 减小表面热传递系数 h。(5) 减小产品的有效厚度 r

m

6.阐述多晶体 X 射线衍射强度影响因素及其应用

解：影响 X 射线衍射强度的因素有如下 5 项：①结构因子②角因子包括极化因子和洛仑兹因子③多重性因子④吸收因子⑤温度因子。

应用：利用各影响因子对衍射强度的影响，可判断出晶胞内原子的种类，原子个数，原子位置。

结构因子：①消光规律的判断；②金属间化合物的有序度的判断。

角因子：利用谢乐公式研究晶粒尺寸大小；

多重性因子：等同晶面对衍射强度的影响

吸收规律：试样形状和衍射方向的不同，衍射线在试样中穿行的路径便不同，引起吸收效果的不一样。

温度因子：研究晶体的热运动，测定热膨胀系数等。

7.以立方晶系为例，分析利用 XRD 测量点阵常数时为何采用高角度线条而不采用各个线条测量结果的平均值

答：

8.给出物相定性分析与定量分析的原理及一般步骤。

答：定性分析：

原理：目前所知结晶物质，之所以表现出种类的差别，是由于不同的物质个具有自己特定的原子种原子排列方式和点阵常数，进而呈现出特定的衍射花样；多相物质的衍射花样互不干扰、相互独立，只是机械的叠加；衍射花样可以表明物相中元素的化学结合态。这样只要把晶体全部进行衍射或照相再将衍射花样存档，试验时，只要把试样的衍射花样和标准衍射花样相对比，从中选出相同者就可以确定了。

步骤：先求出晶面间距 d 和相对强度 I/I1 后有以下三个程序：

（1）根据待测相得衍射数据，得出三强面的晶面间距值 d1、d2、d3.

（2）根据 d1 值，在数值索引中检索适当 d 组，找出与 d1、d2、d3 值复合较好的一些卡片。

（3）把待测相的三强线的 d 值和 I/I1 值与这些卡片上各物质的三强线 d 值和 I//I1 值相比较，淘汰不相符的卡片，最后获得与试验数据一一吻合的卡片，卡片上所示物质即为待测相。（4）若待测试样为复相混合物时，需反复测试

定量分析：

9.讨论内应力对 X- Ray 衍射线条的影响规律，并说明如何测定平面宏观残余应力

宏观应力：使衍射峰左右移动

微观应力：使衍射峰变宽

超微观应力：使衍射峰的强度变弱

平面宏观残余应力的测定：样品表面法线与所测晶面法线的夹角