无机材料物理性能 期末复习
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第1章 力学性能和断裂
# 形变，塑性，弹性，弹性模量 # 屈服极限，断裂极限 # 应力，应变，滑移和孪晶
# 脆性断裂 # 蠕变和弛豫，蠕变断裂，穿晶断裂，沿晶断裂，疲劳
# 裂纹扩展方式（三种类型） # 亚临界裂纹扩展 # 断裂韧性测试方法
弹性模量的物理本质是什么？ 如何用位错运动的理论来解释材料的塑性形变？（★） 韧性断裂和脆性断裂的区别？ 晶格蠕变和晶界蠕变的区别？
有一构件，实际使用应力 σ 为 1.30Gpa ，有以 下两种钢待选： 甲钢：σys=1.95GPa，KIC=45 MPa· m1/2 乙钢：σys=1.56GPa，KIC=75 MPa· m1/2 试根据传统设计及断裂力学观点分析哪种钢 更安全，并说明原因。 (已知:Y=1.5，最大裂纹尺寸为1mm)。
格里菲斯微裂纹理论和经典理论的区别？ 本征裂纹和非本征裂纹的产生原因？ 无机材料增韧的方法（裂纹偏转，桥接，微裂纹，相变） （★）
影响无机材料断裂强度的因素？ 无机材料硬度测试的主要方法和分类？
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。
根据传统设计观点：σ*安全系数≤屈服强度 甲钢的安全系数：n=σys/σ=1.95/1.30=1.5 乙钢的安全系数：n=σys/σ=1.56/1.30=1.2
wenku.baidu.com
可见，选择甲钢比乙钢安全。
根据，构件的脆性断裂是裂纹扩展的结果，所以 应该计算KI是否超过KIC。 据计算，Y=1.5，设最大裂纹尺寸为1mm，则由
固体能带理论：导体，半导体，绝缘体？ PN节中空间电荷区的形成过程？
第5章 介电性能
# 电介质，极化 # 位移极化，松弛极化，转向极化 # 离子位移极化与电子位移极化的区别？
# 介质损耗 # 电击穿（雪崩理论），热击穿
# 压电效应
第6章 磁学性能
# 磁性的本质 # 顺磁性，抗磁性，铁磁性 # 磁畴
可见，甲钢不安全，会导致低应力脆性断裂；乙钢安全可靠 。两种设计方法得出截然相反的结果。
第2章 热学性能
# 格波，光学/声学支格波 # 声子 # 热振动 # 热容 # 热膨胀 # 热稳定性，抗热冲击损坏性能
杜隆珀替定律和德拜定律的区别？ 热膨胀的物理本质？ 晶格振动过程中声学波和光学波的区别？ 固体的传热机理，在金属和无机非金属传热的区别？ 热导率的影响因素？（★）（温度，显微结构，化学 组成，气孔） 陶瓷制品表面釉层的热膨胀系数与制品性能的关系？ 提高抗热冲击断裂性能的措施？（★）（强度，热导 率，热膨胀系数，表面热传递系数，有效厚度）
第3章 光学性能
# 反射，镜面反射，漫反射 # 双折射 # 透射 # 散射，影响因素？ # 如何提高无机材料的透光性？
第4章 电导性能
# 载流子，电子，空穴 # 霍尔效应 # 电解效应 # 本征电导，非本征电导 # 电导率和温度的关系 # 元素掺杂对电导能力的影响机制？ # 弗伦克尔缺陷，肖特基缺陷 # 空位扩散，间隙扩散，亚晶格间隙扩散 # 双碱效应，压碱效应 # 空间电荷效应，光生伏特效应 # 超导
一陶瓷零件上有一垂直于拉应力的边裂，如边裂长度为： （1）2mm; (2)0.049mm; (3)2μm, 分别求上述三种情况下的 临界应力。 设此材料的断裂韧性为1.62MPa.m2。讨论讲结果。已知此 情况下零件的几何形状因子为1.98。
K I Y c
KI 1.98 c
0.818c 1 / 2
拉伸前后圆杆相关参数表 体积V/mm3 拉伸前 拉伸后 1227.2 1227.2 直径d/mm 2.5 2.4 圆面积S/mm2 4.909 4.524
F 4500 真应力 T 995(MPa ) 6 A 4.524 10 A0 l1 2.5 2 真应变 T ln ln ln 0.0816 2 l0 A 2.4 F 4500 名义应力 917( MPa) A0 4.909 10 6 l A0 名义应变 1 0.0851 l0 A
# 形变，塑性，弹性，弹性模量 # 屈服极限，断裂极限 # 应力，应变，滑移和孪晶
# 脆性断裂 # 蠕变和弛豫，蠕变断裂，穿晶断裂，沿晶断裂，疲劳
# 裂纹扩展方式（三种类型） # 亚临界裂纹扩展 # 断裂韧性测试方法
弹性模量的物理本质是什么？ 如何用位错运动的理论来解释材料的塑性形变？（★） 韧性断裂和脆性断裂的区别？ 晶格蠕变和晶界蠕变的区别？
有一构件，实际使用应力 σ 为 1.30Gpa ，有以 下两种钢待选： 甲钢：σys=1.95GPa，KIC=45 MPa· m1/2 乙钢：σys=1.56GPa，KIC=75 MPa· m1/2 试根据传统设计及断裂力学观点分析哪种钢 更安全，并说明原因。 (已知:Y=1.5，最大裂纹尺寸为1mm)。
格里菲斯微裂纹理论和经典理论的区别？ 本征裂纹和非本征裂纹的产生原因？ 无机材料增韧的方法（裂纹偏转，桥接，微裂纹，相变） （★）
影响无机材料断裂强度的因素？ 无机材料硬度测试的主要方法和分类？
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。
根据传统设计观点：σ*安全系数≤屈服强度 甲钢的安全系数：n=σys/σ=1.95/1.30=1.5 乙钢的安全系数：n=σys/σ=1.56/1.30=1.2
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可见，选择甲钢比乙钢安全。
根据，构件的脆性断裂是裂纹扩展的结果，所以 应该计算KI是否超过KIC。 据计算，Y=1.5，设最大裂纹尺寸为1mm，则由
固体能带理论：导体，半导体，绝缘体？ PN节中空间电荷区的形成过程？
第5章 介电性能
# 电介质，极化 # 位移极化，松弛极化，转向极化 # 离子位移极化与电子位移极化的区别？
# 介质损耗 # 电击穿（雪崩理论），热击穿
# 压电效应
第6章 磁学性能
# 磁性的本质 # 顺磁性，抗磁性，铁磁性 # 磁畴
可见，甲钢不安全，会导致低应力脆性断裂；乙钢安全可靠 。两种设计方法得出截然相反的结果。
第2章 热学性能
# 格波，光学/声学支格波 # 声子 # 热振动 # 热容 # 热膨胀 # 热稳定性，抗热冲击损坏性能
杜隆珀替定律和德拜定律的区别？ 热膨胀的物理本质？ 晶格振动过程中声学波和光学波的区别？ 固体的传热机理，在金属和无机非金属传热的区别？ 热导率的影响因素？（★）（温度，显微结构，化学 组成，气孔） 陶瓷制品表面釉层的热膨胀系数与制品性能的关系？ 提高抗热冲击断裂性能的措施？（★）（强度，热导 率，热膨胀系数，表面热传递系数，有效厚度）
第3章 光学性能
# 反射，镜面反射，漫反射 # 双折射 # 透射 # 散射，影响因素？ # 如何提高无机材料的透光性？
第4章 电导性能
# 载流子，电子，空穴 # 霍尔效应 # 电解效应 # 本征电导，非本征电导 # 电导率和温度的关系 # 元素掺杂对电导能力的影响机制？ # 弗伦克尔缺陷，肖特基缺陷 # 空位扩散，间隙扩散，亚晶格间隙扩散 # 双碱效应，压碱效应 # 空间电荷效应，光生伏特效应 # 超导
一陶瓷零件上有一垂直于拉应力的边裂，如边裂长度为： （1）2mm; (2)0.049mm; (3)2μm, 分别求上述三种情况下的 临界应力。 设此材料的断裂韧性为1.62MPa.m2。讨论讲结果。已知此 情况下零件的几何形状因子为1.98。
K I Y c
KI 1.98 c
0.818c 1 / 2
拉伸前后圆杆相关参数表 体积V/mm3 拉伸前 拉伸后 1227.2 1227.2 直径d/mm 2.5 2.4 圆面积S/mm2 4.909 4.524
F 4500 真应力 T 995(MPa ) 6 A 4.524 10 A0 l1 2.5 2 真应变 T ln ln ln 0.0816 2 l0 A 2.4 F 4500 名义应力 917( MPa) A0 4.909 10 6 l A0 名义应变 1 0.0851 l0 A