材料物理性能题库1-0-1
材料物理性能试题及其答案

西 安 科 技 大 学 2011—2012学 年 第 2 学 期 考 试 试 题(卷)学院:材料科学与工程学院 班级: 姓名: 学号:———装 订 线————————装 订 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记————————装 订 线———西 安 科 技 大 学 2011—2012 学 年 第 2 学 期 考 试 试 题(卷)学院:材料科学与工程学院 班级: 姓名: 学号:———装 订 线————————装 订 线 以 内 不 准 作 任 何 标 记————————装 订 线———材料物理性能 A卷答案一、填空题(每空1分,共25分):1、电子运动服从量子力学原理周期性势场2、导电性能介电性能3、电子极化原子(离子)极化取向极化4、完全导电性(零电阻)完全抗磁性5、电子轨道磁矩电子自旋磁矩原子核自旋磁矩6、越大越小7、电子导热声子导热声子导热8、示差热分析仪(DTA)、示差扫描热分析(DSC)、热重分析(TG)9、弹性后效降低(减小)10、机械能频率静滞后型内耗二、是非题(每题2分,共20分):1、√2、×3、×4、√5、×6、√7、×8、×9、×10、√三、名词解释(每题3分,共15分):1、费米能:按自由电子近似,电子的等能面在k空间是关于原点对称的球面。
特别有意义的是E=E F的等能面,它被称为费米面,相应的能量成为费米能。
2、顺磁体:原子内部存在永久磁矩,无外磁场,材料无规则的热运动使得材料没有磁性,当外磁场作用,每个原子的磁矩比较规则取向,物质显示弱磁场,这样的磁体称顺磁体。
3、魏得曼-弗兰兹定律:在室温下许多金属的热导率与电导率之比几乎相同,而不随金属的不同而改变。
4、因瓦效应:材料在一定温度范围内所产生的膨胀系数值低于正常规律的膨胀系数值的现象。
5、弛豫模量:教材P200四、简答题(每题6分,共30分):1、阐述导体、半导体和绝缘体的能带结构特点。
无机材料物理性能试题及答案

无机材料物理性能试题及答案Happy First, written on the morning of August 16, 2022无机材料物理性能试题及答案无机材料物理性能试题及答案一、填空题每题2分;共36分1、电子电导时;载流子的主要散射机构有中性杂质的散射、位错散射、电离杂质的散射、晶格振动的散射..2、无机材料的热容与材料结构的关系不大 ;CaO和SiO2的混合物与CaSiO3的热容-温度曲线基本一致 ..3、离子晶体中的电导主要为离子电导 ..可以分为两类:固有离子电导本征电导和杂质电导..在高温下本征电导特别显着;在低温下杂质电导最为显着..4、固体材料质点间结合力越强;热膨胀系数越小 ..5、电流吸收现象主要发生在离子电导为主的陶瓷材料中..电子电导为主的陶瓷材料;因电子迁移率很高;所以不存在空间电荷和吸收电流现象..6、导电材料中载流子是离子、电子和空位..7. 电子电导具有霍尔效应;离子电导具有电解效应;从而可以通过这两种效应检查材料中载流子的类型..8. 非晶体的导热率不考虑光子导热的贡献在所有温度下都比晶体的小 ..在高温下;二者的导热率比较接近 ..9. 固体材料的热膨胀的本质为:点阵结构中的质点间平均距离随着温度升高而增大 ..10. 电导率的一般表达式为∑=∑=iiiiiqnμσσ..其各参数ni、qi和i的含义分别是载流子的浓度、载流子的电荷量、载流子的迁移率 ..11. 晶体结构愈复杂;晶格振动的非线性程度愈大 ..格波受到的散射大 ; 因此声子的平均自由程小 ;热导率低 ..12、波矢和频率之间的关系为色散关系..13、对于热射线高度透明的材料;它们的光子传导效应较大;但是在有微小气孔存在时;由于气孔与固体间折射率有很大的差异;使这些微气孔形成了散射中心;导致透明度强烈降低..14、大多数烧结陶瓷材料的光子传导率要比单晶和玻璃小1~3数量级;其原因是前者有微量的气孔存在;从而显着地降低射线的传播;导致光子自由程显着减小..15、当光照射到光滑材料表面时;发生镜面反射 ;当光照射到粗糙的材料表面时;发生 漫反射 ..16、作为乳浊剂必须满足:具有与基体显着不同的折射率;能够形成小颗粒..用高反射率;厚釉层和高的散射系数;可以得到良好的乳浊效果..17、材料的折射随着入射光的频率的减少或波长的增加而减少的性质;称为折射率的色散..二、 问答题每题8分;共48分1、简述以下概念:顺磁体、铁磁体、软磁材料..答:1顺磁体:原子内部存在永久磁矩;无外磁场;材料无规则的热运动使得材料没有磁性..当外磁场作用;每个原子的磁矩比较规则取向;物质显示弱磁场..2铁磁体:在较弱的磁场内;材料也能够获得强的磁化强度;而且在外磁场移去;材料保留强的磁性..3软磁材料:容易退磁和磁化磁滞回线瘦长;具有磁导率高;饱和磁感应强度大;矫顽力小;稳定型好等特性..2、简述以下概念:亚铁磁体、反磁体、磁致伸缩效应答:1亚铁磁体:铁氧体:含铁酸盐的陶瓷磁性材料..它和铁磁体的相同是有自发磁化强度和磁畴;不同是:铁氧体包含多种金属氧化物;有二种不同的磁矩;自发磁化;也称亚铁磁体..2反磁体:由于“交换能”是负值;电子自旋反向平行..3磁致伸缩效应:使消磁状态的铁磁体磁化;一般情况下其尺寸、形状会发生变化;这种现象称为磁致伸缩效应..3、简述以下概念:热应力、柯普定律、光的双折射..答:1由于材料热膨胀或收缩引起的内应力称为热应力..2柯普定律:化合物分子热容等于构成该化合物各元素原子热容之和..理论解释:i i c n C ∑=..3光进入非均质介质时;一般要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波;它们构成两条折射光线;这个现象称为双折射..4、什么是铁氧体 铁氧体按结构分有哪六种主要结构答:以氧化铁Fe3+2O3为主要成分的强磁性氧化物叫做铁氧体..铁氧体按结构:尖晶石型、石榴石型、磁铅石型、钙钛矿型、钛铁矿型和钨青铜型..5、影响材料透光性的主要因素是什么提高无机材料透光性的措施有哪些答:影响透光性的因素:1吸收系数可见光范围内;吸收系数低1分2反射系数材料对周围环境的相对折射率大;反射损失也大..1分3散射系数材料宏观及微观缺陷;晶体排列方向;气孔..1分提高无机材料透光性的措施: 1提高原材料纯度减少反射和散射损失2分.. 2掺外加剂降低材料的气孔率2分..3采用热压法便于排除气孔2分6、影响离子电导率的因素有哪些并简述之..答:1温度..随着温度的升高;离子电导按指数规律增加..低温下杂质电导占主要地位..这是由于杂质活化能比基本点阵离子的活化能小许多的缘故..高温下;固有电导起主要作用..2分2晶体结构..电导率随活化能按指数规律变化;而活化能反映离子的固定程度;它与晶体结构有关..熔点高的晶体;晶体结合力大;相应活化能也高;电导率就低..2分结构紧密的离子晶体;由于可供移动的间隙小;则间隙离子迁移困难;即活化能高;因而可获得较低的电导率..2分3晶格缺陷..离子晶格缺陷浓度大并参与电导..因此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..2分7、比较爱因斯坦模型和德拜比热模型的热容理论;并说明哪种模型更符合实际..答:1爱因斯坦模型Einstein model他提出的假设是:每个原子都是一个独立的振子;原子之间彼此无关;并且都是以相同的角频w振动2分;即在高温时;爱因斯坦的简化模型与杜隆—珀替公式相一致..但在低温时;说明CV值按指数规律随温度T而变化;而不是从实验中得出的按T 3变化的规律..这样在低温区域;爱斯斯坦模型与实验值相差较大;这是因为原子振动间有耦合作用的结果2分..2德拜比热模型德拜考虑了晶体中原子的相互作用;把晶体近似为连续介质2分..当温度较高时;与实验值相符合;当温度很低时;这表明当T →0时;C V 与T 3成正比并趋于0;这就是德拜T 3定律;它与实验结果十分吻合;温度越低;近似越好2分..8、晶态固体热容的量子理论有哪两个模型 它们分别说明了什么问题答:爱因斯坦模型在高温时;爱因斯坦的简化模型与杜隆—珀替公式相一致..2分但在低温时;V C 值按指数规律随温度T 而变化;而不是从实验中得出的按T 3变化的规律..这样在低温区域;爱斯斯坦模型与实验值相差较大;这是因为原子振动间有耦合作用的结果..2分德拜比热模型1) 当温度较高时;即D T θ>>;R Nk C V 33==;即杜隆—珀替定律..2分2) 当温度很低时;表明当T →0时;C V 与T 3成正比并趋于0;这就是德拜T 3定律;它与实验结果十分吻合;温度越低;近似越好..2分9、如何判断材料的电导是离子电导或是电子电导 试说明其理论依据..答:1材料的电子电导和离子电导具有不同的物理效应;由此可以确定材料的电导性质..2分利用霍尔效应可检验材料是否存在电子电导;1分利用电解效应可检验材料是否存在离子电导..1分2霍尔效应的产生是由于电子在磁场作用下;产生横向移动的结果;离子的质量比电子大得多;磁场作用力不足以使它产生横向位移;因而纯离子电导不呈现霍尔效应..2分3电解效应离子电导特征离子的迁移伴随着一定的物质变化;离子在电极附近发生电子得失;产生新的物质..由此可以检验材料是否存在离子电导..2分三、 计算题共16分1、一陶瓷零件上有一垂直于拉应力的边裂;如边裂长度为:12 mm20.049mm32 m ;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162Mpa·m 1/2; 讨论诸结果.. c K c c πσ=I 2分MPa c c K 4.20310262.1=-I ⨯⨯=ππσ= 2分 MPa c c K 5.646610262.1=-I ⨯⨯=ππσ= 2分3 c =577.19Gpa2分2c 为4mm 的陶瓷零件容易断裂;说明裂纹尺寸越大;材料的断裂强度越低..2分2、光通过厚度为X 厘米的透明陶瓷片;入射光的强度为I 0;该陶瓷片的反射系数和散射系数分别为m 、 cm -1和scm -1..请在如下图示中用以上参数表达各种光能的损失..当X=1;m=0.04;透光率I/I 0=50%;计算吸收系数和散射系数之和..图中标识每个1分;计算5分。
材料物理性能 考试题
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材料物理性能试题2014.5.一、阐述下列概念(每题6分,共30分)(1)电介质的极化在外电场作用下,电介质的表面上出现束缚电荷的现象叫做电介质极化。
(2)声子声子就是“晶格振动的简正模能量量子。
”英文是phonon(3)软磁材料和硬磁材料硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料,也称为永磁材料或恒磁材料。
软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。
(4)晶体的特征(1)晶体拥有整齐规则的几何外形,即晶体的自范性。
(2)晶体拥有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变。
(3)晶体有各向异性的特点。
(4)晶体可以使X光发生有规律的衍射。
宏观上能否产生X光衍射现象,是实验上判定某物质是不是晶体的主要方法。
[1](5)晶体相对应的晶面角相等,称为晶面角守恒。
[2](5)画出体心立方晶体结构,原胞,并写出基矢体心立方结构(右)原胞(右)晶胞基矢, 并且,其惯用原胞基矢由从一顶点指向另外三个体心点的矢量构成,,其体积为;配位数=8;。
二、解答题(共70分)1. 影响无机非金属材料(晶体)导热率的因素有哪些?(10分)①晶体中热量传递速度很迟缓,因为晶格热振动并非线性的,格波间有着一定的耦合作用,声子间会产生碰撞,使声子的平均自由程减小。
格波间相互作用愈强,也即声子间碰撞几率愈大,相应的平均自由程愈小,热导率也就愈低。
因此,声子间碰撞引起的散射是晶体中热阻的主要来源。
②晶体中的各种缺陷、杂质以及晶界都会引起格波的散射,等效于声子平均自由程的减小,从而降低λ。
③平均自由程还与声子的振动频率ν有关。
振动ν不同,波长不同。
波长长的格波易绕过缺陷,使自由程加大,散射小,因此热导率λ大。
④平均自由程l还与温度T有关。
温度升高,振动能量加大,振动频率ν加快,声子间的碰撞增多,故平均自由l减小。
但其减小有一定的限度,在高温下,最小的平均自由程等于几个晶格间距;反之,在低温时,最长的平均自由程长达晶粒的尺度。
《材料物理性能》课后习题答案.doc
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1-1 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。
解:真应力OY = — = ―"°。
—=995(MP Q)A 4.524 xlO-6真应变勺=In — = In — = In^v = 0.0816/0 A 2.42名义应力a = — = ―4°°°_ 一= 917(MPa)A) 4.909x1()2名义应变£ =翌=& —1 = 0.0851I。
A由计算结果可知:真应力大于名义应力,真应变小于名义应变。
1- 5 一陶瓷含体积百分比为95%的/\12O3(E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa), 试计算其上限和下限弹性模量。
若该陶瓷含有5%的气孔,再估算其上限和下限弹性模量。
解:令Ei=380GPa, E2=84GPa, V^O. 95, V2=0. 05o则有上限弹性模量=E]% +E2V2 = 380 X 0.95 +84 X 0.05 =365.2(GP Q)下限弹性模量战=(¥ +3)T =(?料+誓尸=323.1(GP Q)E]380 84当该陶瓷含有5%的气孔时,将P二0. 05代入经验计算公式E=E O(1-1. 9P+0. 9P2) 可得,其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa和293. 1 GPa。
1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图,并算出t = 0, t = oo和t二£时的纵坐标表达式。
解:Maxwell模型可以较好地模拟应力松弛过程:其应力松弛曲线方程为:b⑴=贝0光必则有:<7(0) = b(0);cr(oo) = 0;<7(r)= a(0)/e.Voigt模型可以较好地模拟应变蠕变过程:其蠕变曲线方程为:的)=火(1 -广")=£(00)(1 _g")E则有:£(0)=0; £(OO)= 21;冶)=%1-(尸).以上两种模型所描述的是最简单的情况,事实上山于材料力学性能的复杂性,我们会用到 用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的复杂模型。
材料性能学复习题及答案
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材料性能学复习题及答案一、单项选择题1. 材料的弹性模量是指材料在受到外力作用时,应力与应变的比值。
下列哪种材料通常具有较高的弹性模量?A. 橡胶B. 木材C. 钢铁D. 塑料答案:C2. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时,开始发生永久变形的应力值。
下列哪种情况下材料的屈服强度会降低?A. 提高温度B. 降低温度C. 增加材料的纯度D. 进行热处理答案:A3. 疲劳强度是指材料在反复加载和卸载过程中,能够承受的最大应力而不发生断裂的能力。
下列哪种材料通常具有较好的疲劳强度?A. 纯金属B. 合金C. 复合材料D. 陶瓷材料答案:B二、多项选择题1. 影响材料硬度的因素包括哪些?A. 材料的微观结构B. 材料的化学成分C. 材料的加工工艺D. 材料的表面处理答案:ABCD2. 材料的断裂韧性是指材料在受到外力作用时,抵抗裂纹扩展的能力。
下列哪些因素可以提高材料的断裂韧性?A. 增加材料的韧性B. 减少材料的缺陷C. 提高材料的硬度D. 改善材料的微观结构答案:ABD三、判断题1. 材料的塑性是指材料在受到外力作用时,能够发生永久变形而不断裂的性质。
(对)2. 材料的导热系数越高,其导热性能越好。
(对)3. 材料的抗拉强度和屈服强度是相同的概念。
(错)四、简答题1. 简述材料的疲劳破坏过程。
答:材料的疲劳破坏过程通常包括裂纹的萌生、扩展和最终断裂三个阶段。
在反复加载和卸载的过程中,材料内部的微裂纹逐渐扩展,当裂纹扩展到一定程度时,材料的承载能力下降,最终导致断裂。
2. 描述材料的蠕变现象及其影响因素。
答:材料的蠕变现象是指在恒定应力作用下,材料发生持续的塑性变形。
影响蠕变的因素包括应力水平、温度、材料的微观结构和化学成分等。
高应力、高温和材料内部的缺陷都可能加速蠕变过程。
五、计算题1. 已知某材料的弹性模量为200 GPa,当受到100 MPa的应力时,计算其应变值。
答:根据弹性模量的定义,应变值可以通过应力除以弹性模量来计算。
材料物理性能题库
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材料物理性能题库 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN《材料物理性能》题库一、填空1.相对无序的固溶体合金,有序化后,固溶体合金的电阻率将。
2.马基申定则指出,金属材料的电阻来源于两个部分,其中一个部分对应于声子散射与电子散射,此部分是与温度的金属基本电阻,另一部分来源于与化学缺陷和物理缺陷而与温度的残余电阻。
3.某材料的能带结构是允带内的能级未被填满,则该材料属于。
4.离子晶体的导电性主要是离子电导,离子电导可分为两大类,其中第一类源于离子点阵中基本离子的运动,称为或,第二类是结合力比较弱的离子运动造成的,这些离子主要是,因而称为。
在低温下,离子晶体的电导主要由决定。
5.绝缘体又叫电介质,按其内部正负电荷的分布状况又可分为,,与。
6.半导体的导电性随温度变化的规律与金属,。
在讨论时要考虑两种散射机制,即与。
7.超导体的三个基本特性包括、与。
金属的电阻8.在弹性范围内,单向拉应力会使金属的电阻率;单向压应力会使率。
9.某合金是等轴晶粒组成的两相机械混合物,并且两相的电导率相近。
其中一相电导率为σ1,所占体积分数为φ,另一相电导率为σ2,则该合金的电导率σ= 。
10.用双臂电桥法测定金属电阻率时,测量精度不仅与电阻的测量有关,还与试样的的测量精度有关,因而必须考虑的影响所造成的误差。
11.适合测量绝缘体电阻的方法是。
12.适合测量半导体电阻的方法是。
13.原子磁矩包括、与三个部分。
14.材料的顺磁性来源于。
15.抗磁体和顺磁体都属于弱磁体,可以使用测量磁化率。
16.随着温度的增加,铁磁体的饱和磁化强度。
17.弹性的铁磁性反常是由于铁磁体中的存在引起所造成的。
18.奈尔点是指。
19.磁畴畴壁的厚度是由交换能与的平衡决定的。
20.在弹性范围内,当应力方向与铁磁性金属磁致伸缩为同向时,则应力对磁化有作用,反之起作用。
21.从微观上分析,光与固体材料的相互作用,实际上是光子与固体材料中的原子、离子与电子的相互作用,这种作用有两个重要的结果是与。
材料性能学考卷及答案
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材料性能学考卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种材料的弹性模量最大?A. 钢铁B. 塑料C. 木材D. 橡胶2. 下列哪种材料的抗拉强度最高?A. 铝合金B. 玻璃纤维C. 碳钢D. 陶瓷3. 下列哪种材料的硬度最大?A. 黄铜B. 不锈钢C. 钨D. 铅4. 下列哪种材料的导热系数最高?A. 铜B. 铝C. 铁D. 硅胶5. 下列哪种材料的比热容最大?A. 水泥B. 橡胶C. 石墨D. 空气6. 下列哪种材料的密度最小?A. 聚乙烯B. 聚氨酯C. 聚氯乙烯D. 聚丙烯7. 下列哪种材料的断裂韧性最高?A. 玛瑙B. 玉石C. 钨钢D. 玻璃8. 下列哪种材料的耐磨性最好?A. 高铬铸铁B. 轴承钢C. 铸铝D. 粉末冶金9. 下列哪种材料的抗腐蚀性最好?A. 镍基合金B. 铜镍合金C. 铬镍合金D. 钛合金10. 下列哪种材料的磁导率最高?A. 铁B. 钴C. 镍D. 铅二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料的弹性极限是指材料在受力后,去掉外力仍能恢复原状的______应力。
2. 材料的屈服强度是指材料在受力过程中,产生______变形时的应力。
3. 材料的断裂韧性是指材料抵抗______裂纹扩展的能力。
4. 材料的疲劳极限是指材料在______循环应力作用下,不发生疲劳破坏的最大应力。
5. 材料的导热系数是指在稳态热传导条件下,单位时间内通过单位面积、单位厚度的材料,温度梯度为1K时传递的______。
6. 材料的比热容是指单位质量的材料温度升高1K所需吸收的______。
7. 材料的密度是指单位体积的______。
8. 材料的硬度是指材料抵抗______变形的能力。
9. 材料的耐磨性是指材料在______过程中抵抗磨损的能力。
10. 材料的抗腐蚀性是指材料在______环境中抵抗腐蚀的能力。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简要介绍材料性能学的研究内容。
2. 请解释弹性模量、屈服强度和断裂韧性三个力学性能指标的区别。
无机材料物理性能试题及答案
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无机材料物理性能试题及答案It was last revised on January 2, 2021无机材料物理性能试题及答案无机材料物理性能试题及答案一、填空题(每题2分,共36分)1、电子电导时,载流子的主要散射机构有中性杂质的散射、位错散射、电离杂质的散射、晶格振动的散射。
2、无机材料的热容与材料结构的关系不大,CaO和SiO2的混合物与CaSiO3的热容-温度曲线基本一致。
3、离子晶体中的电导主要为离子电导。
可以分为两类:固有离子电导(本征电导)和杂质电导。
在高温下本征电导特别显着,在低温下杂质电导最为显着。
4、固体材料质点间结合力越强,热膨胀系数越小。
5、电流吸收现象主要发生在离子电导为主的陶瓷材料中。
电子电导为主的陶瓷材料,因电子迁移率很高,所以不存在空间电荷和吸收电流现象。
6、导电材料中载流子是离子、电子和空位。
7. 电子电导具有霍尔效应,离子电导具有电解效应,从而可以通过这两种效应检查材料中载流子的类型。
8. 非晶体的导热率(不考虑光子导热的贡献)在所有温度下都比晶体的小。
在高温下,二者的导热率比较接近。
9. 固体材料的热膨胀的本质为:点阵结构中的质点间平均距离随着温度升高而增大。
10. 电导率的一般表达式为∑=∑=iiiiiqnμσσ。
其各参数n i、q i和i的含义分别是载流子的浓度、载流子的电荷量、载流子的迁移率。
11. 晶体结构愈复杂,晶格振动的非线性程度愈大。
格波受到的散射大,因此声子的平均自由程小,热导率低。
12、波矢和频率之间的关系为色散关系。
13、对于热射线高度透明的材料,它们的光子传导效应较大,但是在有微小气孔存在时,由于气孔与固体间折射率有很大的差异,使这些微气孔形成了散射中心,导致透明度强烈降低。
14、大多数烧结陶瓷材料的光子传导率要比单晶和玻璃小1~3数量级,其原因是前者有微量的气孔存在,从而显着地降低射线的传播,导致光子自由程显着减小。
15、当光照射到光滑材料表面时,发生镜面反射 ;当光照射到粗糙的材料表面时,发生 漫反射 。
材料物理性能 参考试题
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1、低碳钢拉伸和压缩时应力应变曲线的异同点?(1)塑性材料(低碳钢)在拉伸时应力-应变曲线一般包括四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部颈缩阶段。
脆性材料(灰口铸铁)在拉伸时应力-应变曲线无直线部分,但是,应力较小时的一段曲线很接近于直线,故虎克定律还可以适用。
铸铁拉伸时无明显的弹性阶段和屈服阶段,也无颈缩现象,试件在断裂时无明显的塑性变形。
低碳钢在压缩时与拉伸有相同的弹性阶段,屈服阶段和强化阶段,但是强化后期压缩曲线上偏,不会断裂。
灰铸铁的在压缩时依然没有直线部分和屈服阶段,它是在很小的变形下出现断裂的,强度极限是拉伸时的3~4倍。
(2)材料在拉伸和压缩时的弹性极限和屈服强度几乎无太大差别,不同点为强度极限在压缩时会有大幅度提高。
(3)断裂方式不同:塑性材料在拉伸条件下的呈韧性断裂,宏观断口呈杯锥状,由纤维区、放射区和剪切唇三部分组成;脆性材料在拉伸时呈现脆性断裂,其端口平齐而光亮,常呈放射状或结晶状。
拉伸时塑性很好的材料在压缩时只发生压缩变形而不断裂;脆性材料在压缩时相对拉伸时除能产生一定的塑性变形外,常沿与轴线呈45°方向产生断裂,其主要原因是由剪应力引起的,具有切断特征。
(超过屈服之后,低碳钢试样由原来的圆柱形逐渐被压成鼓形。
继续不断加压,试样将愈压愈扁,横截面面积不断增大,试样抗压能力也不断增大,故总不被破坏。
所以,低碳钢不具有抗压强度极限(也可将它的抗压强度极限理解为无限大)。
)2、屈服的本质及构成?(1)屈服:当应力达到一定值时,应力虽不增加(或者在小范围内波动),而变形却急剧增长的现象,称为屈服现象,标志着材料的力学影响由弹性变形阶段进入塑性变形阶段。
屈服现象在退火、正火的中、低碳钢和低合金钢中最为常见。
(2)本质:屈服现象的产生与下列三个因素有关:①材料变形前可动位错密度很小(或虽有大量位错但被钉扎住,如钢中的位错为杂质原子或者第二相质点所钉扎)②随塑性变形发生,位错能快速增殖③位错运动速率与外加应力有强烈依存关系变形前可动位错少,为了增大应变速率,必须加大位错运动速度,位错运动速度取决于应力大小,就需要较高的应力即上屈服点。
材料物理性能习题解答

2-7 证明固体材料的热膨胀系数不因为含均匀分散的气孔而改变。
2-8 在一维双原子的点阵中: (1)若求证存在关系? (2)证明在L=,声频支中所有轻原子静止,而光频支中所有重原子 静止,并画出此时原子的振动图像。 (3)若,请证明此时只有声频支而无光频支。
Voigt模型可以较好地模拟应变蠕变过程:
以上两种模型所描述的是最简单的情况,事实上由于材料力学性能的复杂性,我们会用到 用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的复杂模型。如采用四元件模型来表示线性高聚物 的蠕变过程等。
1-7试述温度和外力作用频率对聚合物力学损耗角正切的影响并画出相 应的温度谱和频率谱。
解:
3-3 有一材料的吸收系数α=0.32cm-1,透明光强分别为入射的10%, 20%,50%及80%时,材料的厚度各为多少?
解:
3-4一玻璃对水银灯蓝、绿谱线λ=4358A和5461A的折射率分别为1.6525 和1.6245,用此数据定出柯西Cauchy近似经验公式的常数A和B,然后计 算对钠黄线λ=5893A的折射率n及色散率dn/dλ值。
2-9 试计算一条合成刚玉晶体Al2O3棒在1K的热导率,它的分子量为
102,直径为3mm,声速500m/s,密度为4000kg/m3,德拜温度为 1000K。
2-10 一样品在300K的热导率为320J/(m2.s.K),电阻率为10-2,求,其电子 热导热的比值.(Loremtz常量L=2.45*10-8(V/K)2
3 材料的光学性能
(完整版)材料性能学考卷及答案

3、说明K I和K IC的异同。
对比K IC和K C的区别,说明K I和K IC中的I的含义。
(6分)
K Ic代表的是材料的断裂力学性能指标,是临界应力场强度因子,取决于材料的成分、组织结构等内在因素。
K I是力学参量,表示裂纹尖端应力场强度的大小,取决于外加应力、尺寸和裂纹类型,与材料无关。
(3分)
K Ic称为平面应变的断裂韧性,K c为平面应力的断裂韧性。
对于同一材料而言,K Ic<K c,平面应变状态更危险,通常以前者衡
量材料的断裂韧性。
K
IC 中的I代表平面应变,K
I
的I表示I型裂纹。
2
2
22
2)1(23
12
13
12
3)
121121()112112(21
1
12)1
12112(1231)1
21121(112R w w w w w
w R
w w n n n n n n n n w w R n n w w -=⨯=-=+-=+-=+--=-=+--=分)
五、证明题(共8分)
一入射光以较小的入射角内i 和折射角r 穿过一透明玻璃板。
证明透过后的光强系数为(1-R )2。
设玻璃对光的衰减不变。
设空气为介质1,透明玻璃为介质2,光进入到玻璃之前的能量为W1,进入到玻璃之后光的能量为W2,再次进入到空气中后的能量为W3,则透过后的光强系数应为w3/w1(2分)。
则有
(1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分)。
《材料物理性能》课后习题答案

=170*0.021=3.57 J/(cm.s)
2-3一热机部件由反应烧结氮化硅制成,其热导率λ=0.184J/(cm.s.℃),最大厚度=120mm.如果表面热传递系数h=0.05 J/(cm2.s.℃),假定形状因子S=1,估算可兹应用的热冲击最大允许温差。
解:
=226*0.184
《材料物理性能》
第一章材料的力学性能
1-1一圆杆的直径为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。
解:
由计算结果可知:真应力大于名义应力,真应变小于名义应变。
1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3(E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84GPa),试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔,再估算其上限和下限弹性模量。
Cp=21*24。94=ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ23.74 J/mol.K
2-2康宁1723玻璃(硅酸铝玻璃)具有下列性能参数:λ=0.021J/(cm.s.℃);α=4.6*10-6/℃;σp=7.0Kg/mm2.E=6700Kg/mm2,μ=0.25.求第一及第二热冲击断裂抵抗因子。
第一冲击断裂抵抗因子:
=
=170℃
==447℃
第四章材料的光学性能
3-1.一入射光以较小的入射角i和折射角r通过一透明明玻璃板,若玻璃对光的衰减可忽略不计,试证明明透过后的光强为(1-m)2
解:
W = W’ + W’’
其折射光又从玻璃与空气的另一界面射入空气
则
3-2光通过一块厚度为1mm的透明Al2O3板后强度降低了15%,试计算其吸收和散射系数的总和。
材料物理性能习题
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一、名词解释:
牛顿流体比热容粘性系数静态疲劳动态疲劳声子格波介电强度
电导率载流子迁移率色散离子电导和电子电导本征电导和杂质电导光电效应介质损耗
二、简答题(每题6分,共30分):
1、以杜隆-珀替定律为例,简要回答热容模型的推导步骤。
2、直接交换作用是如何解释自发磁化现象
3、什么是霍耳效应,简要回答其在电学性能中的应用。
4、如何理解反射系数和折射率的关系?
5、以BaTiO
晶体为例,简要说明热运动引起的自发极化。
3
6. 什么是滑移系统?举例说明
7. 影响粘度的因素有哪些?
8. 假定硬度特征和塑性及键强度有关,你预期SiC的六边形立体比立方变体硬还是软?为什么?
9. 试用弹簧加粘壶的模型解释高分子的松弛时间(画出模型图、写出表达式)
1. 简述固体材料热膨胀的物理本质
2. 简述导热系数与导温系数的物理含义
3. 试分析材料导热机理。
金属、陶瓷和透明材料的导热机制有何区别?
4. 试述频率、温度、湿度等因素对介质损耗的影响
5. 影响材料击穿强度的因素有哪些?
1.介质结构不均匀;
2.材料中有气泡;
3.材料表面状态及边缘电场;
4.固体表面击穿电压常低于没有固体介质时的空气击穿电压。
6. 为什么金属的电阻温度系数为正的?
7. 讨论动态磁化过程中,磁损耗与频率的关系。
无机材料物理性能考试题
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1. 五天任何一点的应力状态可由六个应力分量(σ1σ2σ3τ1τ2τ3)表示,请一立方体积为单位为例,在图中分别表示出这几种作用力。
2. 在工程力学中讨论无机材料的弹性变形的时候,常涉及到一个重要的定律---虎克定律,它表示了应力、应变之间的线性关系。
对一各向同性体来说,假如它只在x 方向受到拉伸应力σ,写出在这个方向上应力σ、应变ε的关系。
答:Ex x σ=ε 3. 什么是材料的弹性变形、塑性变形?简单说明晶体材料产生塑性变形的原因(机理)。
答:(1)材料的弹性变形是指材料在受力作用下发生形变,清除应力后又能恢复原状。
塑性变形就是变形后不能恢复到原状态。
(2)塑性变形机理:在剪应力作用下引起位错运动,导致晶体晶格的滑移,产生塑性变形。
4. 解释Griffith 微裂纹理论,并说明其重要意义。
已知晶格常数a 、裂纹长度C 、弹性模量E 、断裂表面能λ,如何求理论结合强度、临界断裂应力?答:实际材料总是存在许多细小的裂纹或缺陷,在外力作用下这些裂纹或缺陷会产生应力集中现象,当应力大到一定程度,裂纹开始扩展而导致材料断裂,即物体内储存的弹性应变能降低大于或等于由于裂开形成两个新表面所需要的表面能,就会造成裂纹的扩展,反之,则裂纹不会扩展。
重要意义:建立工作应力、裂纹长度和材料性能常数之间的关系,并解释了脆性材料强度远低于其理论强度的现象。
th σ= c σ= 5. 材料强度的本质是什么?裂纹扩展的动力和阻力是什么?由此可以看出,影响无机材料强度的主要参数有哪三个?答:材料强度的本质是内部质点间的结合力;裂纹扩展的动力是由裂纹扩展单位面积所降低的弹性应变能。
三个参数是 C :裂纹大小、γ:断裂表面能、E :弹性模量。
6. 什么是材料的断裂韧性KIC ?假设有一材料,为了确保其使用的安全性,从断裂强度理论出发,那么其应力场强度因子KI 与断裂韧性KIC 之间应满足何种关系?答:K IC 是反映材料具有抵抗裂纹扩展的能力;K I <K IC7. 举出两种增强无机材料强度(或韧性)的方法,并简单说明其中的原因。
材料性能学考卷及答案

材料性能学考卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种材料的弹性模量最大?A. 钢铁B. 塑料C. 木材D. 橡胶2. 下列哪种材料的抗拉强度最高?A. 铝合金B. 玻璃C. 高强度钢D. 纤维素3. 下列哪种材料的硬度最大?A. 黄金B. 铅C. 钨D. 铝A. 弹性B. 塑性C. 粘性D. 耐磨性5. 下列哪种材料的导电性最好?A. 铜B. 铁C. 铅D. 硅6. 下列哪种材料的比热容最大?A. 水泥B. 橡胶C. 铝D. 钨7. 下列哪种材料的密度最小?A. 聚乙烯B. 钢铁C. 铜D. 铅A. 导热性B. 热膨胀系数C. 弹性模量D. 抗压强度9. 下列哪种材料的耐腐蚀性最好?A. 铝B. 铁C. 铜镍合金D. 钢铁A. 耐候性B. 耐腐蚀性C. 热稳定性D. 抗压强度二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料的性能主要包括______性能、______性能和______性能。
2. ______是指材料在受力过程中,产生变形后去掉外力仍能恢复原状的性质。
3. 材料的______是指材料在断裂前能承受的最大应力。
4. ______是指材料抵抗局部变形的能力,如压痕、刮擦等。
5. 材料的______是指材料在高温或低温环境下保持性能稳定的能力。
6. ______是指材料在受到腐蚀介质作用时,抵抗腐蚀破坏的能力。
7. 材料的______是指材料在受到冲击载荷作用时,吸收能量并产生变形而不破坏的能力。
8. ______是指材料在受到重复应力或循环应力作用时,抵抗疲劳破坏的能力。
9. 材料的______是指材料在受到电磁场作用时,产生电流的能力。
10. ______是指材料在单位长度、面积或体积内,质量的大小。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学性能的定义及其主要内容。
2. 简述材料物理性能的定义及其主要内容。
3. 简述材料环境性能的定义及其主要内容。
四、论述题(每题15分,共30分)1. 论述影响材料性能的主要因素。
材料物理考试试题

材料物理考试试题
第一部分:选择题
1. 下列哪种材料具有最好的导热性能?
A. 陶瓷
B. 塑料
C. 金属
D. 纤维素
2. 以下哪种材料属于导电性能最差的?
A. 铝
B. 铜
C. 木材
D. 锑
3. 在材料物理中,杨氏模量是用来衡量材料的哪种性质?
A. 导热性
B. 弹性
C. 导电性
D. 光学性
4. 哪种材料能够最有效地隔离声音?
A. 金属
B. 塑料
C. 窗户玻璃
D. 泡沫塑料
5. 哪种材料适合用来制作高强度的结构件?
A. 纸张
B. 玻璃
C. 钢铁
D. 聚乙烯
第二部分:填空题
6. 金属的熔点通常比陶瓷________。
(填一种材料)
7. 聚合物的耐磨性较________。
(填一种材料)
8. 塑料的弹性模量较________。
(填一种材料)
9. 陶瓷的导热性常常比________差。
(填一种材料)
10. 纤维素通常被用作________材料。
(填一种材料)第三部分:简答题
11. 解释一下杨氏模量的概念以及它在材料物理中的作用。
12. 请列举三种常见材料的优缺点,并举例说明其具体应用场景。
13. 为什么金属材料可以导电导热?请简要解释其原因。
14. 什么是断裂韧性?请说明断裂韧性和强度的区别。
15. 请简要介绍一种新型材料,并说明其在未来的应用前景。
以上就是材料物理考试试题的所有内容,请同学们按要求认真作答。
祝大家考试顺利!。
材料无机材料物理性能考试及答案

材料无机材料物理性能考试及答案材料无机材料物理性能考试及答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:无机材料物理性能试卷一.填空(1×20=20分)1.CsCl结构中,Cs+与Cl-分别构成____格子。
2.影响黏度的因素有____、____、____.3.影响蠕变的因素有温度、____、____、____.4.在____、____的情况下,室温时绝缘体转化为半导体。
5.一般材料的____远大于____。
6.裂纹尖端出高度的____导致了较大的裂纹扩展力。
7.多组分玻璃中的介质损耗主要包括三个部分:____、________、____。
8.介电常数显著变化是在____处。
9.裂纹有三种扩展方式:____、____、____。
10.电子电导的特征是具有____。
二.名词解释(4×4分=16分)1.电解效应2.热膨胀3.塑性形变4.磁畴三.问答题(3×8分=24分)1.简述晶体的结合类型和主要特征:2.什么叫晶体的热缺陷?有几种类型?写出其浓度表达式?晶体中离子电导分为哪几类?3.无机材料的蠕变曲线分为哪几个阶段,分析各阶段的特点。
4.下图为氧化铝单晶的热导率与温度的关系图,试解释图像先增后减的原因。
四,计算题(共20分)1.求熔融石英的结合强度,设估计的表面能为1.75J/m2;Si-O的平衡原子间距为1.6×10-8cm,弹性模量值从60到75GPa。
(10分)2.康宁1273玻璃(硅酸铝玻璃)具有下列性能参数:=0.021J/(cm ·s ·℃);a=4.6×10-6℃-1;σp=7.0kg/mm2,E=6700kg/mm2,v=0.25。
求第一及第二热冲击断裂抵抗因子。
(10分)无机材料物理性能试卷答案一.填空。
(1×20=20分)1,简立方、2,温度、时间、熔体的结构与组成3,应力、晶体的组成、显微结构4,掺杂、组分缺陷5,抗压强度、抗张强度6,应力集中7,电导损耗、松弛损耗、结构损耗、8,居里点9,张开型、滑开型、撕开型10,霍尔效应二.名词解释1.电解效应:离子电导的特征是存在电解效应,离子的前一伴随着一定的质量变化,离子在电极附近发生电子得失,产生新的物质,这就是电解现象。
无机材料物理性能题库

⽆机材料物理性能题库⽆机材料物理性能题库⼀、填空题1、晶体中的塑性变形有两种基本⽅式:滑移和孪晶。
2、影响弹性模量的因素有晶体结构、温度、复相。
3、⼀各向异性材料,弹性模量E=109pa,泊松⽐u=0.2,则其剪切模量G=()。
4、裂纹有三种扩展⽅式或类型:掰开型,错开型和撕开型。
其中掰开型是低应⼒断裂的主要原因。
5、弹性模量E是⼀个只依赖于材料基本成份的参量,是原⼦间结合强度的⼀个标志,在⼯程中表征材料对弹性变形的抗⼒,即材料的刚度。
.6、⽆机材料的热冲击损坏有两种类型:抗热冲击断裂性和抗热冲击损伤性。
7、从对材料的形变及断裂的分析可知,在晶体结构稳定的情况下,控制强度的主要参数有三个:弹性模量,裂纹尺⼨和表⾯能。
8、根据材料在弹性变形过程中应⼒和应变的响应特点, 弹性可以分为理想弹性和⾮理想弹性两类。
9、Griffith微裂纹理论从能量的⾓度来研究裂纹扩展的条件, 这个条件是物体内储存的弹性应变能的降低⼤于等于由于开裂形成两个新表⾯所需的表⾯能。
(2分)10、在低碳钢的单向静拉伸试验中,整个拉伸过程中的变形可分为弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形以及不均匀集中塑性变形4个阶段。
11、⼀25cm长的圆杆,直径2.5mm,承受4500N的轴向拉⼒。
如直径拉伸成2.4mm,问:设拉伸变形后,圆杆的体积维持不变,拉伸后的长度为27.13 cm ;在此拉⼒下的真应⼒为9.95×108Pa 、真应变为0.082 ;在此拉⼒下的名义应⼒为9.16×108 Pa 、名义应变为0.085 。
12、热量是依晶格振动的格波来传递的, 格波分为声频⽀和光频⽀两类. 13.激光的辐射3个条件:(1) 形成分布反转,使受激辐射占优势;(2)具有共振腔,以实现光量⼦放⼤;(3)⾄少达到阀值电流密度,使增益⾄少等于损耗。
14、杜隆—伯替定律的内容是:恒压下元素的原⼦热容为25J/Kmol 。
15、在垂直⼊射的情况下,光在界⾯上的反射的多少取决于两种介质的相对折射率。
物理性能试题及答案

物理性能试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 光在真空中的传播速度是()。
A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^4 km/hD. 3×10^3 km/h答案:A2. 根据牛顿第二定律,力和加速度的关系是()。
A. F = maB. F = mvC. F = m/aD. F = a/m答案:A3. 以下哪种物质是绝缘体()。
A. 铜B. 铁C. 橡胶D. 铝答案:C4. 物体的惯性与以下哪个因素有关()。
A. 形状B. 位置C. 质量D. 速度答案:C5. 热力学第一定律表明能量()。
A. 可以被创造B. 可以被毁灭C. 既不能被创造也不能被毁灭D. 可以被转移答案:C6. 以下哪种波是横波()。
A. 声波B. 光波C. 电磁波D. 重力波答案:A7. 根据欧姆定律,电流I、电压V和电阻R之间的关系是()。
A. I = V/RB. I = VRC. I = R/VD. I = V + R答案:A8. 以下哪种现象是布朗运动()。
A. 原子的无规则运动B. 分子的有序排列C. 液体的流动D. 固体的扩散答案:A9. 光的折射定律是()。
A. 斯涅尔定律B. 牛顿定律C. 胡克定律D. 波义耳定律答案:A10. 以下哪种力是保守力()。
A. 摩擦力B. 重力C. 电磁力D. 空气阻力答案:B二、填空题(每题3分,共30分)1. 电场强度的定义式是_______。
答案:E = F/q2. 根据库仑定律,两点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比,其公式为_______。
答案:F = k * q1 * q2 / r^23. 热力学第二定律表明,不可能将热从低温物体传到高温物体而不产生其他效果,除非_______。
答案:外界做功4. 光的干涉现象中,当两束光的相位差为2π的整数倍时,干涉是_______干涉。
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材料物理性能题库1-
0-1
问题:
[单选]关于流行病学的叙述,下列哪项是错误的()
A.人群现场是流行病学主要的实验室
B.分析性研究可人为控制研究条件
C.流行病学研究可应用于疾病的诊断及预后评价
D.病例对照研究可提供病因线索
E.理论流行病学研究又称数理流行病学研究
问题:
[单选]尿内17-OH、17-KS测定可用于诊断()
A.肾上腺皮质功能亢进或减退
B.肝功能减退
C.高血压病
D.肾功能减退
E.肾上腺髓质功能减退
问题:
[单选]流行病学与临床医学的区别在于()
A.研究疾病的病因学
B.在群体水平上研究疾病现象
C.不提供药物治疗
D.不研究疾病的预后
E.提供诊断依据
山东11选5 https://
问题:
[单选]关于急重型再障描述正确的是()
A.红细胞减少为主
B.呈小细胞正色素贫血
C.血小板计数20×109/L
D.网织红细胞绝对值多25×109/L
E.白细胞计数多3×109/L
问题:
[多选,X型题]有关“芽胞”的叙述,错误的有()
A.革兰阳性菌和阴性菌均可产生
B.不直接引起疾病
C.对热有强大的抵抗力
D.代谢活跃
E.通常在细菌处于不利环境下形成
产生芽胞的细菌都是革兰阳性菌。
芽胞代谢不活跃,是细菌休眠体,对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力。
细菌芽胞不直接引起疾病,仅当发芽成为繁殖体后,才能迅速大量繁殖而致病。
问题:
[单选,A型题]根据《医疗机构制剂配制监督管理办法》(试行),未经批准擅自委托或者接受委托配制制剂的,对委托方和受托方均()
A.按生产假药处罚
B.按生产劣药处罚
C.按无许可证生产药品处罚
D.按非法经营处罚
E.按非法销售处罚。