无机材料

各种材料在外力作用下，发生形状和大小的变化，称为形变。

作用于材料某一平面上的外力可以分解为两个相互垂直的外力，一个垂直于作用面，一个平行于作用面，由此可以定义两种应力—正应力和剪应力。应变是用来描述物体内部各质点之间的相对位移的。

剪应变：物体内部一体积元上的两个面元之间的夹角的变化。

弹性模量E反映的是原子间距的微小变化所需外力的大小，它也是原子间结合强度的一个标志。

塑性变形是指一种在外力去除后不能恢复的变形，材料经受此种变形而不破坏的能力叫延展性（或塑性）。

滑移和孪晶：晶体中塑形变形两种形式

晶体受力时，其一部分相对于另一部分发生的平动，就称为滑移；

而其一部分相对于另一部分发生的转动，就称为孪晶。

位错是一种线缺陷，在原子排列有缺陷的地方一般势能较高

柏氏矢量是反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总积累

超塑性：一些晶粒尺寸非常细小的无机材料在较高温度下受到一个缓慢增大的荷载作用时，其永久形变能力会发生较大幅度的提高，远大于常规变形极限。

相变超塑性：由于材料发生结构相变而导致永久性的各向异性尺寸变化。

微颗粒超塑性：是靠特定的组织在恒定应变速率下获得超塑性。（主要是晶界滑移）

蠕变：材料在高温和恒定应力作用下，即使应力低于弹性极限，也会发生缓慢的塑性变形，这种现象就称为蠕变

理想弹性:受到外力后，平衡形变是瞬时达到的与时间无关。

理想粘弹性:受到外力后，形变是随时间线性发展的。

滞弹性：弹性应变的产生与消除需要有限的时间，无机固体和金属这种与时间有关的弹性。

弛豫：如果施加恒定应变，其应力随时间而减小。蠕变：如果施加恒定应力，应变随时间而增加。

弛豫时间与滞弹性的关系：材料的粘度越大，弹性模量越小，弛豫时间越长，滞弹性越大。未弛豫模量------测量时间小于松弛时间，随时间的形变还没有机会发生时的弹性模量；

弛豫模量------测量的时间大于松弛时间，随时间的形变已发生的弹性模量。

脆性断裂：在外力作用下，所受到的局部应力为平均应力的数倍时，此过分集中的拉应力如果超过材料的临界拉应力值时，将会产生裂纹或缺陷的扩展，导致脆性断裂

韧性断裂韧性断裂的过程是“微孔形核—微孔长大—微孔聚合”三部曲。

格林菲斯微裂纹理论：实际材料中总存在许多细小的裂纹或缺陷，在外力的作用下，这些裂纹和缺陷附件就产生应力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹就开始扩展而导致断裂。所以断裂并不是晶体两部分沿整个原子面被拉断，而是裂纹沿着某一存在有缺陷的原子面发生扩展的结果。

控制强度的三个参数

弹性模量E：取决于材料的组分、晶体的结构、气孔。

断裂能 f ：不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响，是一种织构敏感参数，起着断裂过程的阻力作用。

裂纹半长度c：材料中最危险的缺陷，其作用在于导致材料内部的局部应力集中，是断裂的动力因素。本征裂纹包括大孔洞、大晶粒、夹杂物等，形成于材料制备过程中。与原料的纯度、颗粒尺寸、粒度的分布、颗粒形貌等有关。

气孔的影响气孔的存在降低了无机材料的实际承载面积，并引发应力集中，从而导致强度显著下降。实验发现多孔材料的强度随气孔率的增加呈近似指数规律下降。

晶界相：陶瓷材料在烧结的时候要加入助烧剂，以形成一定量的低熔点相来促进致密化，烧结后这些低熔点相便在晶界和角隅处留下来形成晶界相。晶界相富含杂质或多为非晶态，其断裂表面能低，强度低，质脆，故对强度不利。

防止裂纹扩展的措施：1、作用应力不超过临界应力。2、在材料中设置吸收能量的机构。

晶格热振动：晶体点阵中的质点（原子、离子）总是围着衡位置作微小振动

格波-一个质点的振动会使邻近质点随之振动，因相邻质点间的振动存在着一定的位相差，使晶格振动以弹性波的形式在整个材料内传播。

热容：温度升高1K所需的热量，称为该物体的热

容,用大写C表示，单位为J /K。

比热容：单位质量(1kg)的物体，温度升高IK所需的热量，称为该物体的比热容。以小写c表示。单位为J /(kg·K)。

热膨胀：物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象。

热传导：当固体材料一端的温度比另一端高时，热量会从热端自动地传向冷端，这个现象称为热传导。影响热导率的因素1温度的影响2显微结构的影响3化学组成的影响4气孔的影响

热应力:由于温度变化而引起的应力称为热应力。

热应力的来源（1）因热胀冷缩受到限制而产生热应力；（2）因温度梯度而产生热应力；（3）多相复合材料因各相膨胀系数不同而产生的热应力。

光的波粒二象性:可见光是电磁辐射波谱的波长在400nm到750nm范围的一个波段。与电磁辐射波一样，可见光在传播时，存在呈周期变化的电场和磁场分量，且电场、磁场和传播方向三者之间相互垂直。

影响材料折射率的因素：内因：1构成材料元素的离子半径2材料的结构、晶型3材料所受的内应力4同质异构体外因：色散

色散：材料的折射率随入射光的频率的减小而减小的性质，称为折射率的色散。

选择吸收：同一物质对某种波长的吸收系数很大，对另一种波长的吸收很小的现象。光的选择性吸收使透明材料呈现不同颜色。

均匀吸收：在可见光范围内对各种波长的波的吸收程度相同，称为均匀吸收。随着吸收程度的增加，颜色从灰变为黑色。

光波遇到不均匀结构产生的次级波，与主波方向不一致，就会出现干涉，而偏离原来方向，引起散射提高无机材料透光性的措施有哪些？1高原材料纯度 2掺加外加剂 3工艺措施

激光（Laser）是受激辐射光放大的简称，是一种单色性好,亮度高、相干性强、方向性好的相干光束

载流子：具有电荷的自由粒子，在电场作用下可产生电流

霍尔效应现象：沿x轴通入电流，z方向上加磁场，y方向上将产生电场。

实质：运动电荷在磁场中受力所致，但此处的运动电荷只能是电子，因其质量小、运动容易，故此现象只出现于电子电导时，即可用霍尔效应的存在与否检验材料是否存在电子电导。

电解效应运动的离子在电极附近发生电子得失而形成新的物质，移为电解。用此可检验材料中是否存在离子电导。

影响离子电导率的因素1、温度：呈指数关系，随温度升高，电导率迅速增大。2、晶体结构：活化能大小取决于晶体间各粒子的结合力。3、晶格缺陷：离子性晶格缺陷的生成及其浓度大小是决定离子电导的关键所在。

电介质:在电场作用下能够建立极化的物质

极化就是介质内质点(原子、分子、离子)正负电荷重心的分离。

电子位移极化：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。

自发极化：在一定温度范围内、单位晶胞内正负电荷中心不重合，形成偶极矩，呈现极性。这种在无外电场作用下存在的极化现象称为自发极化。

介电损耗：电介质在交变电场作用下，由于消耗一部分电能使电介质本身发热，这种现象称为介电损耗。它是导致电介质发生热击穿的根源。

损耗的形式：1电导损耗：在电场作用下，介质中会有泄漏电流流过，引起电导损耗。 2松弛极化损耗：只有缓慢极化过程才会引起能量损耗，如偶极子的极化损耗。

电离损耗主要发生在含有气相的材料中。含有气孔的固体介质在外电场强度超过了气孔内气体电离所需要的电场强度时，由于气体电离而吸收能量，造成损耗，即电离损耗。

结构损耗是在高频、低温下，与介质内部结构的紧密程度密切相关的介质损耗。结构损耗与温度的关系很小，损耗功率随频率升高而增大.

热击穿的本质是:处于电场中的介质，由于其中的介质损耗而受热，当外加电压足够高时，可能从散热与发热的热平衡状态转入不平衡状态，若发出的热量比散去的多，介质温度将愈来愈高，直至出现永久性损坏，这就是热击穿

压电效应（性）：某些电介质通过机械力作用而发生极化，并因而引起表面电荷的现象，称为压电效应。具有压电效应的晶体称为压电体。

本征磁矩：为本原子中电子的轨道磁矩和电子的自旋磁矩构成了原子固有磁矩。