东南大学-材料物理性能复习题(2008)

材料物理性能复习题

第一章

1、C v 、C p 和c 的定义。C pm 和C vm 的关系，实际测量得到的是何种量？Cvm 与温度（包括ΘD ）的关系。自由电子对金属热容的贡献。合金热容的计算。

2、哪些相变属于一级相变和二级相变？其热容等的变化有何特点？

3、撒克斯法测量热容的原理。何谓DTA 和DSC ？DTA 测量对标样有何要求？如何根据DTA 曲线及热容变化曲线判断相变的发生及热效应（吸热或放热）？

4、线膨胀系数和体膨胀系数的表达式及两者的关系。证明c b a v αααα++=（采用与教材不同的方法）

5、金属热膨胀的物理本质。热膨胀和热容与温度（包括ΘD ）的关系有何类似之处？为何金属熔点越高其膨胀系数越小？为何化合物和有序固溶体的膨胀系数比固溶体低？奥氏体转变为铁素体时体积的变化及机理。膨胀测量时对标样有何要求？

6、比容的定义（单位重量的体积，为密度的倒数）。奥氏体、珠光体、马氏体和渗碳体的比容相对大小。

7、钢在共析转变时热膨胀曲线的特点及机理。如何根据冷却膨胀曲线计算转变产物的相对量？

8、傅里叶定律和热导率、热量迁移率。导温系数的表达式及物理意义。

9、金属、半导体和绝缘体导热的物理机制。魏德曼－弗兰兹定律。

10、何谓抗热冲击断裂性和抗热冲击损伤性？热应力是如何产生的，与哪些因素有关？提高材料的抗热冲击断裂性可采取哪些措施？

第二章

1、电阻、电阻率、电导率及电阻温度系数的定义及相互关系。

2、电阻的物理意义。为何温度升高、冷塑性变形和形成固溶体使金属的电阻率增加，形成有序固溶体使电阻率下降？马基申定律的表达式及各项意义。为何纯金属的电阻温度系数较其合金大？如何获得电阻温度系数很低的精密电阻合金？

3、对层片状组织，证明教材中的关系式（2.25）和（2.26）。

4、双电桥较单电桥有何优点？用电位差计测量电阻的原理。用电阻分析法测定铝铜合金时效和固溶体的溶解度的原理。

5、何谓本征半导体？其载流子为何？证明关系式J=qnv 和ρ＝E/J （J 和E 分别为电流密度和电场强度）。

6、为何掺杂后半导体的导电性大大增强？为何有电子型和空穴型两种半导体。N 型和P 型半导体中的多子和少子。为何PN 结有单向导电性？

7、温差电势和接触电势的物理本质，热电偶的原理。

8、何谓压电效应？电偶极矩的概念。压电性产生的机理。

9、何谓霍尔效应和霍尔系数？推导出教材中的关系式（2.83）～（2.85）。如何根据霍尔效应判断半导体中载流子是电子还是空穴？

第三章

1、M 、P m 的关系。M 、H 的关系。μ0，μ，χ的概念。B 、H 的关系。磁化曲线

中Mr、Hc的概念。

2、原子的轨道磁矩和自旋磁矩。何种条件下原子对外显示磁矩？物质的抗磁性是如何产生的？物质在外磁场作用下是否都产生抗磁性？在何时物质才成为抗磁体？

3、何谓原子的固有磁矩？物质的顺磁性如何产生的？哪些因素决定金属的顺磁性和抗磁性？列举说明属于抗磁性和顺磁性的物质。铁在不同温度时磁性如何变化？磁化率测量原理。

4、铁磁质的自发磁化的充分必要条件。何时产生反铁磁性？何谓居里温度？磁致伸缩的概念。

5、磁壁的结构。磁畴是如何形成的？技术磁化的三个阶段和机制。Ms的概念。巴克豪森跳跃。哪些磁性参数是组织敏感的？哪些是组织不敏感的？影响μ、Mr和Hc的组织因素有哪些？

6、说出钢铁组织中（残余奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、铁素体）哪些属于顺磁体、弱铁磁体或强铁磁体。

7、用于高频范围的铁磁体如何才能降低铁耗？静态磁性的测量原理－冲击法和抛脱法。

8、测定钢中残余奥氏体的原理。如何用磁性法测量过冷奥氏体的等温转变？

9、对软磁材料和硬磁材料，对其μ、Mr、Hc各有何要求？

第四章

1、光子的能量。

2、光的反射、折射和全反射。光导纤维的原理。

3、光的吸收与透射。材料的发光性能。

4、绝缘体的禁带宽度Eg与透过的光线波长λ的关系。

5、发光材料（半导体、掺杂半导体）所发光的波长与Eg、Ed的关系。磷光与荧光。

第五章

1、弹性模量的物理本质及各向异性。弹性模量与原子结构和温度的关系；铁磁性反常。弹性模量的测试方法。

2、滞弹性现象及其物理本质。滞弹性内耗的产生及定义。Q－1和δ的关系。模量亏损的表达式及其中各项的物理意义。ω、τ的意义及ωτ与Q－1的关系；内耗峰何时发生？滞弹性内耗与频率、振幅的关系。

3、静滞后内耗的机制及其与频率和振幅的关系。

4、体心立方晶体中间隙原子引起的内耗、位错钉扎内耗、晶界内耗产生的机制。各属于何种内耗？内耗的测量方法。

5、用内耗法测量扩散激活能H、扩散系数D及相图中溶质元素固溶极限的原理。