材料物理

选择题

1.下列缺陷属于线缺陷的是位错属于面缺陷的是堆垛层错

2在特定应力循环次数时不发生断裂的前提下，材料所能承受的最大应力称为疲劳强度

3固溶强化对材料性质的影响描述错误的是合金的电导率高于纯金属

4制约超导技术获得应用的关键性能指标是临界温度

5下列电子器件中，半导体热电仪不是利用半导体p-n节制成的6在交变电场的作用下，实际电介质电容器的电流超前电压的相位小于90度

7不具备亚铁磁性的是ZnO·Fe2O3

8马氏体相变不属于扩散型相变9过共析钢中奥氏体降温时析出的渗碳体属于重构型相变

10具有统计性和球对称性的是径向分布函数

11表面存在裂纹的脆性材料可以采用弯曲试验来测定材料的力学性能

12下列说法中对冷加工的优点描述错误的是冷加工会增加电导率与耐腐蚀性

13半导体最大用途是制成p-n结14下列物性参数中，不是用来描述电介质材料的介电性能的是压电系数

15热释电材料不具备的物理性能是铁电性

16原子磁矩的空间有序分布使磁矩互相抵消，宏观自发磁化强度为零，描述的是反铁磁体

17一定是二级相变的是铁磁相变

18描述非晶态金属和合金的结构模型中，较好的是无序密堆硬球模型。

19属于强磁性的是亚铁磁性

20关于材料影响铁磁性的因素，说法正确的是温度升高使得Ms Br Hc均降低

21不属于半导体的敏感效应的是巴克豪森效应

22关于影像材料到典型的因素正确的是一般情况下固溶体的电阻率高于组元的电阻率

23下面利用压电材料热释电性能的是红外探测器

24关于铁磁性和铁电性，不正确的是都以存在畴结构为充分条件

25不属于静载压入法的是肖氏硬度

26关于高温蠕变性能，不正确的是蠕变发生机理与应力水平无关

填空题

1共晶体系具有最低共同熔点

2复合材料通常有颗粒增强纤维增强层片增强三种形式

3解释金属材料导电现象的理论经历了经典自由电子论量子自由电子论能带理论三个发展阶段

4外电场作用下，电介质内部产生的感应偶极距的现象，称为电介质的极化，介电常数反映了电介质材料在电场中极化的特性。

5电介质的漏导电流包含两部分体积电流和表面电流

6对固体进行击穿试验时，总是在气体或液体环境媒质中，击穿往往发生在击穿强度比较低的气体或液体环境媒质中，这种现象称为边缘效应

7铁电畴在外电场的作用下，总是趋向与外电场方向一致，称为畴转向

8在磁场中磁化时，铁磁体的尺寸或者体积发生变化的现象称为磁致伸缩

9序参量在高对称相等于零，在低对称相不等于零。10对于发生扩散的相变，新相的

长大过程可以粗分为界面控制

和扩散控制两类

11根据杂质原子在晶体中占据

方式可以将杂质缺陷分为两

类：替位式杂质缺陷和填隙杂

质缺陷

12材料在低温下发生塑性形变

的主要原因是位错的滑移，在

高温下发生的蠕变主要原因

是位错的攀移。

13置于外磁场中的超导体会表

现出完全的抗磁性，如果将

放在磁性材料的上方，超导

体就会悬浮起来，这种现象

称为迈斯纳效应。

14P-n结具有单向导电性，正偏

时呈导通状态；反偏时呈截止状

态

15材料的电极化强度时电介质

单位体积内的电偶极距的矢

量和，它反映了电介质在电

场作用下的极化强度

16铁电材料或者压电材料中是

否存在对称中心？否

17物质的磁性材料来源于材料

的电子结构。电子磁矩的相互

作用，决定了磁性材料的类型

和磁性能

18非晶态固体的基本特征是长

程无序短程有序

19利用异质结制备太阳能电池

时，朝向太阳光一侧的半导体的

禁带宽度大一些。

20大多数警惕的自发极化随着

温度的增加而下降，热释电常数

为负值

21矫顽场强与温度和频率有关，

通常温度增加，矫顽场强下降，

频率增加，矫顽场强增大

22设立方磁晶各向异性常数为

K1=-5.48，K2=-2.47，则

[100],[110],[111]轴中的易磁化

轴是[111]，难磁化轴是[100]

23磁各向异性一般包括应力的

各向异性形状各向异性磁晶

各向异性等

24压电功能材料一般利用压电

材料的压电功能，热释电功

能，铁电功能，电致伸缩功能

或电光功能

判断题

1螺型位错的特点是其滑移方向

和伯格斯矢量都与位错线垂直

错

2激光实质上就是一种自发辐射

所产生的相干光源，具有单色

性、相干性、方向性和高亮度的

特点。错

3电介质的介电常数越大，极化

能力越强对

4对于介质损耗较高的固体电介

质材料，在高频下的主要击穿形

式就是电击穿错

5在有序-无序相变中，短程有序

度越高。长程有序度就越高错

6带负电的负离子空位和被它束

缚的价电子所形成的色心就是F

心错

7固溶体合金中，溶剂原子和溶

质原子的尺寸差别越大，固溶强

化的效果越差错

8如果处于高能级上的电子数小

于处于低能级上的电子数，受激

辐射就会超过光吸收所产生的

自发辐射，产生激光错

9任何电介质在外电场作用下都

会发生尺寸变化，即产生应变。

应变大小与所加电压成正比，这

种现象叫做电致伸缩错

10马氏体相变中普遍存在热滞

现象对

11位错攀移要比滑移困难得多

对

12离子晶体中，成为正电中心的

点缺陷有负离子空位和正填隙

离子对

13离子晶体中，成为负点中心的

点缺陷有正离子空位和负填隙

离子对

14离子晶体中的消脱基缺陷有

数目相同的正负离子空位对

15肖脱基缺陷存在的可能性要

比福伦科尔缺陷的可能性大得

多对

16时效强化的合金可以在高温

下使用错

17共晶反应的一个特征是具有

很低的熔点对

18二氧化硅氧化钠玻璃可以再

远低于二氧化硅熔点的温度下

制造是利用了共晶反应对

19共析反应是指从一个液相转

变成两个固相的反应错

20共晶反应是指从一个液相转

变成两个固相的反应对

21由于掺杂数量很少，所以非本

征半导体中由于掺杂原子而形

成的载流子称为少数载流子错

22光致发光现象可以在金属中

产生错

23余晖时间短的荧光材料适合

做夜光材料错

24.180°畴壁比90°畴壁要厚

错

25钛酸钡晶体在120°，0°，

-90°都具有发生铁电相变，因此

它的居里温度有三个错

26电致伸缩效应在任何电介质

中都存在对

27压电体在外电场作用下只有

压电效应而无电致伸缩错

28计算院子的总自旋磁矩时，需

考虑原子中所有的电子贡献错

次化工小的方向是易磁化方向，

磁化功大的方向是难磁化方向

对

29在特定的外界条件下，一个体

系的演化方向应符合该体系的

特定热力学函数的自发变化趋

势对

30马氏体相变只能发生钢铁材

料中错

31晶界是马氏体形核的有利位

置错

32序参量在高对称相等于0，在

低对称相则不等于0 对

33选参量不连续变化的相变称

为一级相变对

34一般，非均匀形核的形核功低

于均匀形核的形核功对

35对于发生扩散的相变，长大过

程可粗分为界面控制盒扩散控

制两类对

36扩散控制的长大速率取决于

靠近界面的原子迁移过程对

37非晶模型可以用来描述非晶

锗或硅膜的结构错

38非晶态金属和合金的结构适

合用于无序密堆积硬球模型来

描述对

39无规则网络结构模型用于描

述非晶硅和非晶锗对

40原子磁矩不为零的必要条件

是存在未排满的电子层对

41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分布对

42由于晶格热震动的加剧，金属

盒半导体的电阻率均随温度的

升高而增大错

43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

电阻的影响对

44凡是铁电体一定同时具具备

压电效应和热释电效应对

45硬度数值的物理意义取决于

所采用的硬度试验方法对

46对于高温力学性能，所需温度

高低仅具有相对的意义对

概念题

1弗伦科尔缺陷：原子脱离正常

格点位置后，形成填隙原子，这

样的热缺陷称为弗伦科尔缺陷

2弥散强化：是指将多相组织混

合在一起所获得的材料强化效

应。

3热击穿：当固体电介质在电场

作用下，由电导和介质损耗产生

的热量超过试样通过传导，对流

和辐射散发的热量时，试样中的

热平衡就被破坏，试样温度不断

上升，最终造成永久性的热破

坏，这就是热击穿。

4电畴：由自发极化方向形同的

晶胞所组成的小区域被称为电

畴

5铁磁性：有些物质放入外磁场

时：感应出和磁场方向相同的磁

化强度，磁化率大于零，但其数

值很大，约为10的一次方到10

的六次方，这些物质的磁化曲线

M-H时非线性的复杂函数，反复

磁化时出现磁滞现象，这就是物

质的铁磁性。

6点缺陷：在一个或几个院子的

微观区域内，原子的排列偏离理

想周期结构而形成空位，填隙原

子，杂质原子等的缺陷。

7超导现象：某些金属合金或者

化合物，在冷却到绝对零度附近

某一特定温度时，材料的电阻变

为零，电流可以在材料中无限地

流动，这种现象称为超导现象。

8压电效应：由于机械力的作用

而使介质发生极化的现象称为

正压电效应。如果把外电场加载

这种晶体上，改变其极化状态，

在晶体的某些方向上也将产生

形变，这就是逆压电效应。二者

统称压电效应。

9磁致伸缩：在磁场中磁化时，

铁磁体的尺寸或者体积发生变

化的现象称为磁致伸缩。

10对称残缺：在结构相变时，晶

体的对称性发生变化。高对称相

的某些对称元素在低对称相时

不再存在，即失去了某些对称元

素，这成为对称性残缺。

11极化：沿电场方向产生电偶极

距或者电偶极矩改变，是材料对

外电场的响应。

12蠕变：一定应力下随时间演唱

产生的缓慢变形，一般在高温下

进行。

简答题

1，简述本征半导体的导电机理

答：本征半导体的禁带宽度较

小，具有足够热能的电子能够越

过禁带，从价带被激发到导带，

成为自由电子。被激发的电子原

来占据的价带能级上则留下一

个空位，称为空穴。电子和空穴

都是携带电荷的载流子。在半导

体材料上加上电压，导带上的电

子朝正极移动，价带上的空穴则

向负极移动，电子和空穴两种载

流子丁香移动形成电流。

3，比较铁磁体和亚铁磁体两种

磁性材料的异同

相同点：都具有长程磁有序结

构，都属于强磁性物质，具有自

发极化，有磁畴和磁滞现象，存

在居里点，在居里点以上顺磁

性。

不同点：磁性不同，铁磁体强于

亚铁磁体。磁有序结构不同，铁

磁体的相邻原子磁矩平行排列，

而亚铁磁体的相邻原子磁矩反

平行排列，但磁矩大小不等。

4，说明非晶态固体与晶态固体

的最基本区别并指出非晶态固

体的结构特征

非晶态固体与晶态固体的本质

区别：①非晶态固体中原子的取

向和位置不具有长程有序而是

短程有序②非晶态固体属于热

力学亚稳态。

非晶态结构特征：有序的缺乏和

亚稳定性。

5，什么是加工硬化，简述加工

硬化的原理

通过使金属发生塑形变形的方

式，可以使其屈服强度增加，这

就是加工硬化。

加工樱花是由位增殖引起的。材

料在塑性形变时，位错的密度大

大增加，位错密度越大，位错之

间的相互作用也就越大，对位错

进行的滑移阻力也越大，使位错