材料物理课程复习题终极版
材料物理性能期末复习题
期末复习题一、填空(20)1.一长30cm的圆杆,直径4mm,承受5000N的轴向拉力。
如直径拉成3.8 mm,且体积保持不变,在此拉力下名义应力值为,名义应变值为。
2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。
3.固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。
4.格波间相互作用力愈强,也就是声子间碰撞几率愈大,相应的平均自由程愈小,热导率也就愈介电常数一致,虚部表示了电介质中能量损耗的大小。
.当磁化强度M为负值时,固体表现为抗磁性。
8.电子磁矩由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成。
9.无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。
10.广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。
•(1-m)2x。
11.设某一玻璃的光反射损失为m,如果连续透过x块平板玻璃,则透过部分应为 I12.对于中心穿透裂纹的大而薄的板,其几何形状因子。
13.设电介质中带电质点的电荷量q,在电场作用下极化后,正电荷与负电荷的位移矢量为l,则此偶极矩为 ql 。
14.裂纹扩展的动力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。
15.Griffith微裂纹理论认为,断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断,而是裂纹扩展的结果。
16.考虑散热的影响,材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。
17.当温度不太高时,固体材料中的热导形式主要是声子热导。
18.在应力分量的表示方法中,应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向,第二个字母表示应力作用的方向。
19.电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。
20.原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。
而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。
21. 按照格里菲斯微裂纹理论,材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量,而是决定于裂纹的大小,即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。
22.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大,产生很大的内应力,使坯体产生微裂纹。
材料物理题库
材料物理题库一、简介材料物理是研究材料的结构、性质和行为的一门学科。
它涉及材料的成分、结构、热力学性质、力学性质、电学性质等方面,对于解决材料制备、性能改善和应用开发等问题具有重要意义。
为了帮助读者更好地理解和掌握材料物理的相关知识,本文档汇总了一系列与材料物理相关的题目,包括理论计算题、实验题和应用题等。
二、理论计算题1. 材料的密度是什么?如何计算密度?2. 请解释晶体的结晶度是什么?如何通过X射线衍射方法来表征晶体的结晶度?3. 请描述材料的本构关系是什么?材料的本构关系和物理性质之间有何关联?4. 请解释材料的热膨胀性质是什么?如何计算材料的热膨胀系数?5. 请描述材料的热导性质是什么?如何计算材料的热导率?三、实验题1. 设计一个实验来测量材料的硬度。
2. 设计一个实验来测量材料的电阻率。
3. 设计一个实验来测量材料的断裂韧性。
4. 设计一个实验来测量材料的磁化强度。
5. 设计一个实验来测量材料的电介电常数。
四、应用题1. 对于一个需要制备铜导线的工程项目,请你推荐一种适合的材料。
2. 对于一个需要制备高温工作部件的工程项目,请你推荐一种适合的材料。
3. 对于一个需要制备透明玻璃的工程项目,请你推荐一种适合的材料。
4. 对于一个需要制备柔性电子产品的工程项目,请你推荐一种适合的材料。
5. 对于一个需要制备高强度结构材料的工程项目,请你推荐一种适合的材料。
五、结语材料物理题库中提供的题目涵盖了材料物理的基本概念、理论计算、实验设计和应用推荐等方面。
通过练习这些题目,读者将能够加深对材料物理学科的理解,提升解决实际问题的能力。
希望本文档对您有所帮助!。
《材料物理》期末复习题
第一章材料的晶态结构17、18、21、23见作业2.晶体为何有各向异性?晶体各向异性源于其微观结构在不同方向上的差异,即沿晶格的不同方向,原子排列的周期性和疏密程度不尽相同,由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同,这就是晶体的各向异性。
3.面心立方和密排六方点阵的原子都是最密排的,为什么它们形成了两种点阵?(不要求)密排六方和面心立方都是最密排结构,其区别在于二者的原子堆垛顺序不同。
面心立方和密排六方结构的最密排面分别为{111}和(001).这两种晶面上的原子都是紧密排列的。
同层相邻的三个原子(刚球)的中心形成三角形。
三角形的中心是三个球的间隙,上下相邻层的原子就处于这一间隙形成的“低谷”中,上层或下层原子的球心与原来的三个原子的球心形成正四面体。
如果以某层原子球心所处的位置为A位置,与之相邻的层的原子球心所处的位置为B位置,则第三层的原子球心可处于两种不同的位置,即B层原子形成的“低谷”位置有两种:一种与A位置相同,仅高度不同;另一种与A位置完全不同,将其称为C位置。
第三层原子与第一层原子在不同高度上,位置重合或不重合。
如果堆垛顺序为ABCABCABC······,就形成面心立方。
如果堆垛顺序为ABABABAB······,就形成密排六方。
4.比较晶体、非晶体和准晶体在结构上的异同。
同:晶体长程有序,非晶体短程有序。
晶体与准晶体的原子排列都具有旋转对称性。
异:晶体可看成是相同的单胞按同样的规则堆垛形成。
而非晶体是长程无序的,无单胞,也没有原子排列的对称性。
准晶体是不同的单胞或形状相同取向不同的单胞按一定的规则周期性地重复堆垛形成,是介于晶体和非晶体之间的长程有序结构。
5.从晶体和非晶体的X射线衍射特征的区别解释其结构的区别。
晶体的X射线衍射在特定角度出现尖锐的衍射峰,说明其结构长程有序。
材料物理复习题
材料物理复习题1.电导率:电阻率的倒数定义为电导率ζ,即:ζ=1/ρ。
2.离子电导:在离子晶体中,由于热缺陷或杂质的引入而形成的缺陷,在电场作用下,脱离格点的填隙离子或空格点的正、负离子才能够在电场的作用下做定向移动,参与导电过程。
载流子是材料本身的本征离子或杂质离子及其空格子。
电子电导:主要是由杂质本身以及有杂质形成的各种缺陷,特别是俘获了电子或空穴的各种缺陷在电场的作用下发生电离造成的。
3.霍尔效应: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,由于离子的质量比电子的大的多,磁场的作用力不足以使它产生横向位移,因此纯离子电导不呈现霍尔效应。
4.本征电导:源于晶体中,运动的正负离子自身随热运动而离开晶格形成热缺陷或晶体受热激发而产生可动电子和空穴,并且在电场作用下,热缺陷或激发的电子和空穴能定向移动及电离,从而参与导电的过程。
两种载流子的浓度相等,电导率与温度有关。
非本征电导(杂质电导):是通过引入外来杂质而产生缺陷(填隙离子或空格点的正负离子)或可动的电子、空穴在电场作用下参与导电的过程。
两种载流子的浓度不等,电导率取决于杂质数量。
5.压电效应:在机械应力的作用下介质发生极化,形成晶体表面电荷的效应。
正压电效应:某些电解质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。
当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态的现象。
逆压电效应:当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。
相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失的现象。
6.P型半导体:四价的本征半导体,掺入少量三价的杂质元素,形成空穴半导体,称P型半导体。
n型半导体:四价的本征半导体,掺入少量五价的杂质元素,形成电子半导体,称n型半导体。
7.超导体:随着温度的降低,电阻率会逐渐降低。
有些材料在冷却到某一低温Tc时,材料的电阻变为零,电流可以在材料中无限的流动,材料呈现超导状态,称此材料为超导体。
材料物理基础考试复习题
(39) 在相同凝固条件下, (
(A)均匀形核和非均匀形核的临界晶核半径相同 (B)均匀形核的临界晶核半径比非均匀形核的临界晶核半径小
4
(C)均匀形核的临界晶核半径比非均匀形核的临界晶核半径大 (40) 某纯金属凝固时,体积自由能变化为 Gv ,比表面能为σ(各向同性) ,在相同过冷度时, 球状临界晶核的形核功( (A)大于 (41) (B)等于 )立方形状临界晶核的形核功。 (C)小于 ) 。
(33) 在恒压下,二元合金中最多可能平衡共存的相数是( (A)2个 (B)3个 (C)4个
(34) 由克劳修斯-克拉贝龙方程可知, 随压力的增加, -Fe 转变成-Fe 的平衡温度 ( (A)升高 (B)降低 (C)不变 )属于分解式转变。
) 。
(35) 以下二元系统中的恒温转变类型中( (A)共析转变 (B)包晶转变
6
(21) 相律给出了平衡状态下体系中相数与组元数及温度、压力间的关系。 (22) 若A和B组元形成不稳定化合物,则该化合物有确定的熔点。 (23) 有 A 和 B 两组元,熔点分别为 900C° 和 600C° ,当二者形成共晶合金时,其熔点一定低 于 600C° 。 (24) 金属液体凝固时,非均匀形核时临界形核功小于均匀形核时临界形核功。 (25) 在匀晶反应过程,结晶出的固相与共存液相的成分相同。 (26) 包晶反应是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一液相的过程。 (27) 共晶反应是在恒温下由一定成分的液相同时结晶出两个成分不同的固相的过程。 (28) 非平衡凝固条件下,某些非共晶成分合金得到的全部共晶组织称为伪共晶。 (29) 当发生一级相变时,系统无热的吸收或释放也无体积的改变,但物理性质发生突变。 (30) 在非匀相转变过程,新相形成不需要形核过程,直接通过成分起伏长大形成。
无机材料物理性能试题及答案终审稿)
无机材料物理性能试题及答案文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-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。
材料物理性能考试重点、复习题
材料物理性能考试重点、复习题1.格波:在晶格中存在着角频率为ω的平面波,是晶格中的所有原子以相同频率振动而形成的波,或某一个原子在平衡附近的振动以波的形式在晶体中传播形成的波2.色散关系:频率和波矢的关系3.声子:晶格振动中的独立简谐振子的能量量子4.热容:是分子或原子热运动的能量随温度而变化的物理量,其定义是物体温度升高1K所需要增加的能量。
5.两个关于晶体热容的经验定律:一是元素的热容定律----杜隆-珀替定律:恒压下元素的原子热容为25J/(K*mol);另一个是化合物的热容定律-----奈曼-柯普定律:化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。
6.热膨胀:物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀7.固体材料热膨胀机理:材料的热膨胀是由于原子间距增大的结果,而原子间距是指晶格结点上原子振动的平衡位置间的距离。
材料温度一定时,原子虽然振动,但它平衡位置保持不变,材料就不会因温度升高而发生膨胀;而温度升高时,会导致原子间距增大。
8.温度对热导率的影响:在温度不太高时,材料中主要以声子热导为主,决定热导率的因素有材料的热容C、声子的平均速度V和声子的平均自由程L,其中v 通常可以看作常数,只有在温度较高时,介质的弹性模量下降导致V减小。
材料声子热容C在低温下与温度T3成正比。
声子平均自由程V随温度的变化类似于气体分子运动中的情况,随温度升高而降低。
实验表明在低温下L值的变化不大,其上限为晶粒的线度,下限为晶格间距。
在极低温度时,声子平均自由程接近或达到其上限值—晶粒的直径;声子的热容C则与T3成正比;在此范围内光子热导可以忽略不计,因此晶体的热导率与温度的三次方成正比例关系。
在较低温度时,声子的平均自由程L随温度升高而减小,声子的热容C 仍与T3成正比,光子热导仍然极小,可以忽略不计,此时与L相比C对声子热导率的影响更大,因此在此范围内热导率仍然随温度升高而增大,但变化率减小。
材料物理性能资料终极版(1)
材料物理性能资料终极版(1)《材料物理性能复习资料整理》一、名词解释物质的磁化:物质在磁场中受磁场的作用呈现一定磁性的现象。
自发极化:铁磁性材料在没有外加H时,原子磁矩趋于同向排列而发生的磁化。
软磁材料:是指磁滞回线瘦长,μ高、 Hc小、 Mr低,并且磁化后容易退磁的磁性材料。
硬磁材料:是指磁滞回线短粗,μ低、 Hc大、 Mr高,并且磁化后很难退磁的磁性材料。
磁致伸缩:铁磁体在磁场中被磁化时,其形状和尺寸都会发生变化,这种现象称为磁致伸缩效应。
PN结:是指在同一块半导体单晶中P型掺杂区域N型掺杂区的交界面附近的区域。
禁带:在能带结构中能态密度为零的能量区间。
超导电性:在一定条件下(温度、磁场、压力)材料的电阻突然消失的现象称为超导电性。
马基申定则:马基申等人把固溶体电阻率看成由金属基本电阻率ρ(T)和残余电阻ρ残组成。
这表明在一级近似下,不同散射机制对电阻率的贡献可以用加法求和。
激活介质:实现粒子数反转的介质具有对光的放大作用,称为激活介质。
因瓦效应:将与因瓦反常相关联的其它物理特性的反常行为统称为因瓦效应。
磁介质:能被磁场磁化的物质。
技术磁化:是指在外磁场的作用下,铁磁体从完全退磁状态磁化至饱和的内部变化过程。
磁畴:是指在未加磁场时铁磁体内部已经磁化到饱和状态的小区域。
铁电畴:铁电体中自发极化方向一致的微小区域。
N型半导体:在本征半导体中掺入5价元素(磷,砷,锑)使晶体中的自由电子的浓度极大地增加而形成的以电子为多子的杂质半导体称为N型半导体。
第一类超导体:指大多数纯金属超导体,在超导态下磁通从超导体中全部逐出,具有完全的迈斯纳效应(完全的抗磁性)。
这类导体称为第一类超导体。
介质损耗:电介质在外电场作用下,其内部会有发热现象,这说明有部分电能已转化为热能耗散掉,这种介质内的能量损耗称为介质损耗。
光致发光:通过光的辐射将材料中的电子激发到高能态从而导致发光,称为光致发光。
杜隆-珀替定律:恒压下,元素的原子摩尔热容为25J/(K?mol)。
材料物理性能复习
无机材料物理性能复习考试题(含答案)一、名词解释(选做5个,每个5分,共15分)1. KIC:平面应变断裂韧度,表示材料在平面应变条件下抵抗裂纹失稳扩展的能力。
2.偶极子(电偶极子):正负电荷的平均中心不相重合的带电系统。
3.电偶极矩:偶极子的电荷量与位移矢量的乘积,。
(P288)4.格波:原子热振动的一种描述。
从整体上看,处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果,这种波称为格波。
格波的一个特点是,其传播介质并非连续介质,而是由原子、离子等形成的晶格,即晶格的振动模。
晶格具有周期性,因而,晶格的振动模具有波的形式。
格波和一般连续介质波有共同的波的特性,但也有它不同的特点。
5.光频支:格波中频率很高的振动波,质点间的相位差很大,邻近的质点运动几乎相反时,频率往往在红外光区,称为“光频支振动”。
(P109)6.声频支:如果振动着的质点中包含频率很低的格波,质点之间的相位差不大,则格波类似于弹性体中的应变波,称为“.声频支振动”。
(P109)7.色散:材料的折射率随入射光频率的减小(或波长的增加)而减小的性质,称为折射率的色散。
8.光的散射:物质中存在的不均匀团块使进入物质的光偏离入射方向而向四面八方散开,这种现象称为光的散射,向四面八方散开的光,就是散射光。
与光的吸收一样,光的散射也会使通过物质的光的强度减弱。
9.双折射:光进入非均匀介质时,一般要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波,它们分别构成两条折射光线,这个现象就称为双折射。
(P172)10.本征半导体(intrinsic semiconductor):完全不含杂质且无晶格缺陷的、导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体称为本征半导体。
11.P/N型半导体:在半导体中掺入施主杂质,就得到N型半导体;在半导体中掺入受主杂质,就得到P型半导体。
12.超导体:超导材料(superconductor),又称为超导体,指可以在特定温度以下,呈现电阻为零的导体。
(完整word版)材料物理复习题
名词解释1。
磁晶的各向异性:单晶体的磁性各向异性2。
自发磁化:铁磁性材料在没有外加H时,原子磁矩趋于同向排列,而发生的磁化3。
磁畴:铁磁质自发磁化成的若干个小区域4、第一类超导体:大多数纯金属超导体,在超导态下磁通从超导体中全部逐出,具有完全的迈斯纳效应(完全的抗磁性)。
5。
压电体:当挤压或拉伸时,两端能产生不同的电荷的晶体6、马基申定律:ρ=ρ(T)+ρ残7.铁电畴:铁电体中自发极化方向相同的区域8。
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,呈现象极性。
这种在无外电场作用下存在的极化现象称为自发极化9.激子:空穴带正电,电子带负电,它们之间的库仑吸引互作用在一定的条件下会使它们在空间上束缚在一起,这样形成的复合体称为激子。
10。
激光:11。
磁致伸缩材料:具有磁致伸缩特性的材料。
磁性伸缩铁磁体在磁场中磁化时,其尺寸或体积发生变化的现象.12。
剩余磁感性强度:当对磁体施加完一个磁场以后,产生磁通密度。
但是把磁场去掉以后,磁通密度并不会减小到0,出现剩余磁场,此为剩余磁通密度。
13.磁弹性能:当铁磁体存在应力时,磁致伸缩要与应力相互作用,与此有关的能量14、反铁电体:在一定温度范围内相邻离子联线上的偶极子呈反平行排列,宏观上自发极化强度为零,无电滞回线的材料,称为反铁电体。
15、铁电畴:在一个小区域内,各晶胞的自发极化方向都相同,这个小区域称为铁电畴16、电介质的击穿:一般外电场不太强时,电介质只被极化,不影响其绝缘性能.当其处在很强的外电场中时,电介质分子的正负电荷中心被拉开,甚至脱离约束而成为自由电荷,电介质变为导电材料.当施加在电介质上的电压增大到一定值时,使电介质失去绝缘性的现象称为击穿17、第二类超导体:铌、钒及其合金中,允许部分磁通透入,仍保留超导电性.存在两个临界磁场,较低的Hc1和较高的Hc2.18、热释电体:对于具有自发式极化的晶体,当晶体受热或受冷后,由于ΔT而导致自发式极化强度变化(ΔPS),从而在晶体的一定方向上产生表面极化电荷的现象称为“热释电效应”.具有热释电效应的材料称为热释电体。
材料物理课程复习题(终极版)
《材料物理科学》课程复习题1简述材料的分类和新材料的特点、要求和发展方向。
工程上分:金属材料,无机非金属材料,有机高分子材料及复合材料按状态分:单晶,多晶,非晶,准晶和液晶按化学角度分:无机材料与有机材料按应用分:信息材料,能源材料,生物材料,建筑材料,航空航天材料等按用途分:结构材料和功能材料商品化程度分:传统材料和先进材料新材料的特点要求:结构和性能相结合,智能化,减少污染,可再生性,节省能源,长寿命新材料发展方向(讲义4-5页)纳米材料,先进多相复合材料,高温超导材料,智能材料,生物医学材料2简述材料的成分结构和性能的关系。
(不全)材料的性质取决于材料的结构。
材料的结构,是指材料的组元及其排列和运动方式。
它包括形貌,化学成分,相组成,晶体结构和缺陷等内涵3简述计算机模拟在材料物理学科中的作用。
计算机模拟是一种根据实际体系设计,在计算机上进行的模型实验。
通常将模拟结果与实际体系的实验数据进行比较。
可以检验出模型的准确性,也可以检验由模型导出的解析理论所作的近似是否成功。
此外,在模型上获得的微观信息,常常比在实际体系上所作的实验更为详细。
往往是在通常实验条件下很难获得的信息。
此外,计算机模拟对于理论的发展也有重要的意义,它能为现实模型和实验中无法实现的探索模型作详细的预测,并提供方法。
如材料在极端压力或高温下经历相变的四维体系等计算机模拟由于有计算机图形学的帮助,不但能使模拟易于观察和易于理解,而且可进一步与计算机技术中刚开创的虚拟现实的新领域相结合。
在虚拟现实中,计算机模拟的不结果不仅可用计算机图形学表达,而且也能用五官来感受。
用计算机辅助设计和模拟的专家系统进行材料设计,可以摆脱实验先行的研究方法,用较少的实验,较短的研制过程,就能获得较为理想的材料。
材料科学走计算机辅助设计和计算机模拟之路,从理论和实际两个方面向人们提供了材料研究由必然到自由的可能。
4简述材料物理中各种键合的特点。
5魏德曼--弗朗兹定律说明了什么?K/σ=3(k/e)2T式中k是玻尔兹曼常数, e是电子电荷,T是温度;解释了金属的高电导(σ)和热导(K)特性;也解释了金属的光学特性。
材料物理性能复习题
材料物理性能复习题1.材料科学核⼼四要素:组成、结构、⼯艺、性能⽐较导体﹑半导体﹑绝缘体的能带的特征?与其电阻率范围。
(1)⾦属导体的能带分布:⼀是价带和导带重叠,⽽⽆禁带;⼆是价带未被价电⼦填满,所以这种价带本⾝就是导带。
这两种情况下的价电⼦就是⾃由电⼦,所以⾦属导体即使在温度较低的情况下仍有⼤量的⾃由电⼦,具有很强的导电能⼒。
(2)⾮导体(包括半导体和绝缘体)在绝对零度时,其能带情况是满价带和空导带且有禁带,故基本⽆导电能⼒。
(3)半导体和绝缘体的能带图的区别仅是禁带宽度的⼤⼩。
(绝缘体:3ev~6ev, 半导体: 0.1 ev~2ev) 电阻率范围:导体:半导体:ρ值为10-3~109 绝缘体: 2.马基申定则:固溶体电阻率看成由⾦属基本电阻率ρ(T)和残余电阻率ρ残组成。
不同散射机制对电阻率的贡献可以加法求和。
这⼀导电规律称为马基申定律即: 3.材料产⽣电阻的本质:当电⼦波在绝对零度下通过⼀个理想的晶体点阵时,它将不会受到散射⽽⽆阻碍地传播,这时ρ=0,⽽σ为⽆穷⼤,即此时的材料是⼀个理想的导体。
只有在晶体点阵的完整性以及由于晶体点阵离⼦的热振动,晶体中的异类原⼦、位错和点缺陷等使晶体点阵的周期性遭到破坏的地⽅,电⼦波才会受到散射,从⽽产⽣了阻碍作⽤,降低了导电性,这就是材料产⽣电阻的本质所在。
4.化学缺陷:偶然存在的杂质原⼦及⼈⼯加⼊的合⾦元素的原⼦;物理缺陷:指空位、间隙原⼦、位错以及它们的复合体。
5.三种散射机制?声⼦散射、电⼦散射、电⼦在杂质和缺陷上的散射6.影响⾦属导电性的因素?(⼀般规律,并通过散射机制进⾏解释)温度:(1)绝对零度下,纯净⼜⽆缺陷的⾦属,其电阻率等于零。
(2)随温度的升⾼⾦属的电阻率也增加。
低温下“电⼦-电⼦”散射对电阻的贡献可能是显著的,但除低温以外⼏乎所有温度下⼤多数⾦属的电阻都取决于“电⼦-声⼦”散射。
受⼒情况:1)拉⼒的影响:在弹性范围内单向拉伸或扭转应⼒能提⾼⾦属的ρ 2)压⼒的影响:对⼤多数⾦属⽽⾔,在受压⼒情况下电阻率降低⾦属在压⼒的作⽤下,其原⼦间距缩⼩,内部缺陷的形态、电⼦结构、费⽶⾯和能带结构以及电⼦散射机制等都将发⽣变化,这必然会影响⾦属的导电性能。
材料物理复习题
材料物理复习题一、名词解释晶带轴:同一晶带中所有晶面与其他面的交线互相平行,其中通过坐标原点的那条平行直线称为晶带轴。
致密度:致密度是指晶胞中原子本身所占的体积百分数,即晶胞中所包含的原子体积与晶胞体积的比值。
配位数:配位数(coordination number)是中心离子的重要特征。
直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数。
相:相(phase)是系统中构造一样、成分和性能均一,并以界面相互分开的组成局部固溶体:固溶体指的是矿物一定结晶构造位置上离子的互相置换,而不改变整个晶体的构造及对称性等。
中间相:两组元A和B组成合金时,除了可形成以A为基体或以B为基体的固溶体外(端际固溶体)外,还可能形成晶体构造与A,B两组元均不一样的新相。
柏氏矢量:柏氏矢量(Burgers vector)是描述位错实质的重要物理量。
反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总积累。
刃位错:刃型位错有一个额外的半原子面。
一般把多出的半原子面在滑移面上边的称为正刃型位错,记为“┻〞;而把多出在下边的称为负刃型位错,记为“┳〞。
其实这种正、负之分只具相对意义而无本质的区别。
螺位错:一个晶体的某一局部相对于其余局部发生滑移,原子平面沿着一根轴线盘旋上升,每绕轴线一周,原子面上升一个晶面间距。
在中央轴线处即为一螺型位错。
肖克莱不全位错:面心立方晶体中,柏氏矢量为1/6<112>的不全位错。
弗拉克不全位错:面心立方晶体中,伯格斯矢量为1/3<111>的纯刃形不全位错。
肖脱基空位:晶体构造中的一种因原子或离子离开原来所在的格点位置而形成的空位式的点缺陷。
弗兰克尔空位:当晶体中的原子由于热涨落而从格点跳到间隙位置时,即产生一个空位和与其邻近的一个间隙原子,这样的一对缺陷--空位和间隙原子,就称为弗兰克尔缺陷。
反响扩散:通过扩散使固溶体内的溶质组元超过固溶极限而不断形成新相的扩散过程,称为反响扩散或相变扩散。
材料物理复习题
此为复习题,只能作为参考,如需高分,同志仍需努力一.概念题:1晶体的结合力类型离子键、共价键、金属键、极化键2表面结构中的奇异面和临位面奇异面:晶面法线方向和极图的奇异取向吻合,相当于表面能系数最低的面,通常是密排的低指数面。
在低温下这类固汽表面再原子尺度上是光滑的。
邻位面:取向上和奇异面只有小角度的偏离。
从能量考虑,这一类的面将为平台-台阶式的表面,平台的取向和奇异面的一致。
在低温下这类固汽表面在原子尺度上是准光滑的。
3金属的内耗通过周期应力、应变(振动),甚至在与外界完全隔离的条件下,它的机械能也会转变为热能,能耗在材料内部,使振动衰减和停止,这种能量损耗和振动衰减现象称为内耗。
4极化机制分子的极化机制有三种:电子云位移极化:由于电场的作用,构成它的原子、离子中的电子云将发生畸变,使电子云与原子核发生相对位移,在电场和恢复力的作用下,原子具有了一定的电偶极矩,这种电极化常被称为电子的位移极化P e。
离子位移极化:在离子晶体和玻璃等无机电解质中,正、负离子处于平衡状态,其偶极矩的矢量和为零。
但这些离子,在电场作用下,除了离子内部产生电子位移计划外,离子本身将发生可逆的弹性位移。
正离子沿电场方向移动,负离子沿反电场方向移动,正、负离子发生相对位移,形成感应偶极矩,这就是离子位移极化。
固有偶极子取向极化:分子具有固有电矩,而在外电场作用下,电矩的转向所发生的电极化称为转向极化P d。
空间电荷(其它极化机构)5压电性,热释电性,铁电性压电效应:对于不存在对称中心的异极晶体,加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,同时,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种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。
反之,如果把外电场加在这种晶体上,改变其极化状态,晶体的形状也将发生变化,这就是逆压电效应。
二者统称为压电效应。
热释电性:当晶体的温度T均匀变化时,晶体的自发极化强度矢量P i也随之发生变化。
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材料物理性能习题与解答材料的热学性能2-1 计算室温(298K )及高温(1273K)时莫来石瓷的摩尔热容值,并请和按杜龙-伯蒂规律计算的结果比较。
(1) 当T=298K ,Cp=a+bT+cT —2=87。
55+14.96*10-3*298—26.68*105/2982=87.55+4.46-30。
04=61.97 *4。
18J/mol.K(2) 当T=1273K,Cp=a+bT+cT -2=87。
55+14.96*10-3*1293—26.68*105/12732=87.55+19。
34-1。
65=105.24*4。
18J/mol 。
K=438.9 J/mol 。
K据杜隆—珀替定律:(3Al 2O 3.2SiO 4)Cp=21*24。
94=523。
74 J/mol.K2—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/mm 2.E=6700Kg/mm 2,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:E R f αμσ)1(-= =66610*8.9*6700*10*6.475.0*10*8.9*7-=170℃ 第二冲击断裂抵抗因子:E R f αμλσ)1(-='=170*0.021=3.57 J/(cm 。
s)2-6 NaCl 和KCl 具有相同的晶体结构,它们在低温下的Debye 温度θD 分别为310K 和230K ,KCl 在5K 的定容摩尔热容为3。
8*10-2J/(K 。
mol ),试计算NaCl 在5K 和KCl 在2K 的定容摩尔热容。
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.3 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:ri n sin sin 21=W = W’ + W'’ m WW W W m n n W W -=-=∴=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=1'1"11'22121其折射光又从玻璃与空气的另一界面射入空气则()21'"1"'"m W W m W W -=∴-= 3-2 光通过一块厚度为1mm 的透明Al 2O 3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!。
材料物理性能复习题
名词解释:1. 应力:材料单位面积上所受的附加内力,其值等于单位面积上所受的外力。
б=F/A P62. 应变:用来表征材料受力是内部个质点之间的相对位移。
P73. 塑性形变:是指在超过材料的屈服应力作用下产生形变,外应力移去后不能恢复的形变。
P164.滞弹性:在弹性范围内,应变落后于应力的行为称为滞弹性(弹性模量依赖时间的现象。
) P225,.蠕变:是在恒定的应力σ作用下材料的应变随时间而逐渐增大的现象。
P266.热容:材料温度每升高1K时所需要的热量称为材料的热容 P647.弛豫:原子核从激发的状态回复到平衡排列状态的过程叫弛豫过程。
P258.延展性:材料经受塑性形变而不破坏的能力叫延展性 P169.双折射:当光束通过各异性介质表面时,折射光会分成两束沿着不同方向传播,这种由一束入射光折射后分成两束光的现象称为双折射。
P10710.色散:材料的折射率随入射光的波长而变化的现象称为光的色散 P10911.全反射:指光由光密介质射到光疏介质的界面时,全部被反射回原介质内的现象。
12.散射:光通过气体、液体、固体等介质时,遇到烟尘、为零或结构成分不均匀的微小区域,都有一部分能量偏离原来的传播方向而向四面八方弥散开来的现象13. 折射:光从一种透明介质射入另一种透明介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射填空题:1. .固体材料热容的两个经验规律答:①杜隆—珀替定律——元素的热容定律:恒压下元素的原子热容等于25J/(K·mol)②柯普定律——化合物热容定律:化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。
2. 抗热震性(热稳定性)的两种类型:抗热震断裂性和抗热震损伤性3. 塑性形变的两种形式:滑移和孪晶 P174. 晶体的滑动总是发生在主要晶面和主要晶相上 P175.位错也是一种缺陷实际晶体的滑移是位错运动的结构 P196.位错在垂直滑移面上的运动称为位错的攀移运动 P287.蠕变的三种理论:位错蠕变理论、扩散蠕变理论、晶界蠕变理论 P288. 无机材料弹性模量的因素:1.原子结构的影响2温度的影响3.相变的影响。
【精】《材料物理性能》期末复习资料
• 当ωτ=1时,ε′′极 大,因而tgδ也极 大
16. 介电强度的定义?
• 介质的特性,如绝缘、介电能力,都是指 在一定的电场强度范围内的材料的特性, 即介质只能在一定的电场强度以内保持这 些性质。当电场强度超过某一临界值时, 介质由介电状态变为导电状态。这种现象 称介电强度的破坏,或叫介质的击穿
• 本征离子电导的导电离子主要由热缺陷提 供
• 其载流子浓度:n=Nexp(−E/2kT)中E的物 理意义是缺陷形成能
7.离子迁移率的公式,试分析影响离子 迁移率的主要因素是什么。
• 离子迁移率的公式是 i 62kv0T qexpU(0/kT) • (在弱电场作用下)影响离子迁移率的主要因素包
括晶体结构(δ、ΔU0、ν0 ) ,而指数项受温度影响 较大
15. 德拜方程以及各参数的物理意义,试分析 频率对ε′、ε′′的影响
• 德拜方程:
r (
)
(0) 1 i
'r
(0) 1 2 2
' 'r
[
(0) 1 2
]
2
• 各参数物理意义:ε(0)为静态相对介电系数,ε∞ 为高频相对介电系数,τ为弛豫时间常数
15. 德拜方程以及各参数的物理意义,试分析频率 对ε′、ε′′的影响
• “雪崩”式电击穿理论:晶格的破坏过程,碰撞 电离后的自由电子的倍增,产生雪崩现象,以碰 撞电离后自由电子数倍增到一定值作为电击穿判 据
1. 铁电体的定义与电滞回线、铁电畴的定义。
• 铁电体:在一定温度范围内含有能自发极 化,且极化方向可随外电场作可逆转动的 晶体
• 电滞回线:在铁电态下晶体的极化与电场 的关系曲线
• 其中N为等效状态密度,Eg为禁带宽度
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《材料物理科学》课程复习题1简述材料的分类和新材料的特点、要求和发展方向。
工程上分:金属材料,无机非金属材料,有机高分子材料及复合材料按状态分:单晶,多晶,非晶,准晶和液晶按化学角度分:无机材料与有机材料按应用分:信息材料,能源材料,生物材料,建筑材料,航空航天材料等按用途分:结构材料和功能材料商品化程度分:传统材料和先进材料新材料的特点要求:结构和性能相结合,智能化,减少污染,可再生性,节省能源,长寿命新材料发展方向(讲义4-5页)纳米材料,先进多相复合材料,高温超导材料,智能材料,生物医学材料2简述材料的成分结构和性能的关系。
(不全)材料的性质取决于材料的结构。
材料的结构,是指材料的组元及其排列和运动方式。
它包括形貌,化学成分,相组成,晶体结构和缺陷等内涵3简述计算机模拟在材料物理学科中的作用。
计算机模拟是一种根据实际体系设计,在计算机上进行的模型实验。
通常将模拟结果与实际体系的实验数据进行比较。
可以检验出模型的准确性,也可以检验由模型导出的解析理论所作的近似是否成功。
此外,在模型上获得的微观信息,常常比在实际体系上所作的实验更为详细。
往往是在通常实验条件下很难获得的信息。
此外,计算机模拟对于理论的发展也有重要的意义,它能为现实模型和实验中无法实现的探索模型作详细的预测,并提供方法。
如材料在极端压力或高温下经历相变的四维体系等计算机模拟由于有计算机图形学的帮助,不但能使模拟易于观察和易于理解,而且可进一步与计算机技术中刚开创的虚拟现实的新领域相结合。
在虚拟现实中,计算机模拟的不结果不仅可用计算机图形学表达,而且也能用五官来感受。
用计算机辅助设计和模拟的专家系统进行材料设计,可以摆脱实验先行的研究方法,用较少的实验,较短的研制过程,就能获得较为理想的材料。
材料科学走计算机辅助设计和计算机模拟之路,从理论和实际两个方面向人们提供了材料研究由必然到自由的可能。
4简述材料物理中各种键合的特点。
键类型相应晶体的特点离子键具有明显的空间取向性。
形成的晶体高的熔点、强度和硬度,而热膨胀系数较低.原子间结合力很强。
离子晶体是绝缘体。
但在熔化状态,可借助于离子迁移导电共价键具有饱和性和明显的空间取向。
高熔点、硬度和强度。
形成晶体是绝缘体,而且在液态也不能导电。
金属键没有饱和性和方向性。
具有导电性、导热性和可塑性。
范德华键没有方向性和饱和性,晶体结构主要取决于几何因素,因而趋于密堆结构。
这种晶体也是绝缘体5魏德曼--弗朗兹定律说明了什么?K/σ=3(k/e)2T式中k是玻尔兹曼常数, e是电子电荷,T是温度;解释了金属的高电导(σ)和热导(K)特性;也解释了金属的光学特性。
这个理论的不足之处是从电子的总能量过高地估计了电子的比热。
电导和热导的两种输运过程,如果T变化,会引起两种输运的变化6简述电子化合物的特点?如果考虑K空间的电子状态(称做电子结构),则可以从晶体结构的稳定性考察传导性能等金属各种性质。
在最简单的情形下,合金的电子结构特征用每个原子的平均价电了数(n)的函数表示。
尤其是Cu和Cu合金中,由n产生稳定的晶体结构有规则地变化,即n=1的纯铜是面心立方相,而Cu—Zn合金中,Zn的浓度增加,当n达到1。
38时,保持面心立方结构(α-黄铜),n超过1。
38则成为体心立方(β)相,即β—黄铜,当n在1。
58 ~1。
66之间,则成为稍微复杂结构的γ—黄铜,n在1。
78 ~ 1。
87之间晶体取密排六方结构,不仅Zn元素如此,加入其他合金元素,这个经验规律也成立,称为休模—饶塞里规律。
把服从这一规律的合金称做电子化合物。
7请罗列出材料中缺陷类型和特征。
晶体缺陷大致分为两类:化学缺陷和点阵缺陷(1)化学缺馅:置换型固溶洽原子,间隙型固溶原子,析出物(2)点阵缺陷:A 点缺陷:原子空位,间隙原子B 位错:刃型位错,螺型位错,混合位错C 面缺陷:层错,相界,晶界D 体缺陷:空腔,气泡点缺陷的特征:点缺陷是晶体在热平衡状态下存在的唯一点阵缺陷。
能量越小点缺陷存在的越多。
位错的特征:位借是晶体中存在的唯一线缺陷,对晶体塑性变形起重要作用。
位错周围产生长程应变场,应变能非常大,在晶体内部位错位置移动,晶体的外形才变化。
8就你的理解,给出相变的定义。
一定条件下(温度,电,磁力等外场)由一种凝聚态向另外一种凝聚态转变的过程9简述相变的分类。
按热力学分类分为一级相变,二级相变。
按相变方式分为成核长大型和连续型相变。
按质点迁移特征分为扩散型和非扩散型。
非扩散相变中具有代表性的是马氏体相变,它是原子相互之间不改变其位置关系,而是由协调运动发生的相变。
相反,扩散相变是原子被热激活离开原来的阵点位置,向邻接的位置移动,即把扩散过程作媒介发生的相变。
共析反应,磁铁分解等各种析出反应(相分离过程)和有序无序转变都是这种相变的例子。
其它的转变如同素异构转变,许多情况下可以是扩散转变。
10叙述一级相变与二级相变在物理图象特征及差异。
一次相变自由能一阶导数不连续,有潜热放出,体积变化,为非连续相变,新相产生明显。
二次相变自由能一阶导数连续,二阶导数不连续,比热容,可压缩性,热膨胀系数等发生变化,为动态变化趋势,一种趋势掩盖另一种趋势。
11有序-无序转变与相分离说明了什么?不同原子无规则地占有晶格,两种原子或离子相互间呈随机分布,没有一定秩序,称为无序;占据方式有规则的,各种原子或离子都有使其周围为异种原子或离子排列的趋势,称为有序。
温度变化引起有序相转变到无序相(或者与之相反)的相变现象,称为有序无序转变。
而相分离是由单一相分为两个或以上相的现象。
在公式Tc = - ZV/2k中,如果V>0,说明会出现相分离倾向,即同类原子作用时更稳定,出现同类相吸,异类相斥现象,而当V<0,会出现有序化倾向,即异类作用时更稳定,出现异类相吸,同类相斥现象。
12简述平均场的实质。
所谓平均场理论,就是把所有其他粒子对一个粒子所有作用力看作是由一个平均场所产生的,即把粒子看作在其他粒子形成的平均场运动。
平均场理论本质上是热力学唯象理论。
13什么是非平衡过程,材料制备过程中有哪些获得非平衡组织的方法?一种材料发生相变,或者结构变化,需要改变它的温度或者施加应力,外力。
如果相变或结构变化在热力学上从一种稳定状态向另一种稳定状态迁移时保持热平衡,则为平衡过程,否则称为非平衡过程。
利用液体急冷法,气相急冷法(真空蒸发沉积,化学蒸发沉积,溅射法),机械合金化等方法,可以制备各非晶状态等非平衡相,亚稳平衡相。
14说明晶体、非晶体、液晶和准晶的特点。
晶体:有规则的外形,短,长程有序,各向异性,有固定的熔点。
非晶体:各向同性,没有规则的外形和固定的熔点,长程无序,短程有序。
液晶:有流动性,具有晶体的某些各向异性,往往具有一维或二维取向有长程有序。
准晶:有旋转对称无平移对称,难以塑性变形,硬而脆。
15说明组织与结构的差异以及怎样通过控制它们来改善材料的性能。
组织是在显微镜下看到的对象,而结构是指晶体原子组态的微观对象,跟原子排列组态有关,主要是通过淬火,回火,退火,时效等热处理方法来改善材料的性质。
16简述回复与再结晶的区别,二次再结晶有何特点。
将加工后的材料加热,由于位错等晶体缺陷的消失和重新排列产生稳定化,称之为回复。
从消除缺陷意义上说,再结晶也是一种回复,但再结晶是晶界移动引起晶体缺陷被急剧吸收的过程。
回复是位错缓慢减少的连续过程,与此相对应的,再结晶是由于晶界移动,回复还没充分进行之前,位错被一举消除的不连续过程。
再结晶具有和加工组织不同的晶粒位向,而在回复过程中的加工组织里生成几乎没有缺陷的新晶粒。
二次再结晶晶粒组织大,容易观察。
二次再结晶是—种一次再结晶后的晶粒长大,它的驱动力是再结晶组织中存在的晶界能。
和晶粒正常长大不同,二次再结晶指周围少数较大晶粒选择性地急剧增大。
17简述影响材料变形能力的关键因素。
滑移系的多少:滑移系多的材料变形能力好,反之变形能力不好。
派尔斯势的大小:如h/b越小,派尔斯势就越大,所以就难滑移,材料很难变形。
应力应变场杂质原子析出相18什么是硬球模型?对于非晶体,表征其特征的微观分析手段是什么?全称为无序密堆积硬球模型,把原子看作是具有一定直径的不可压缩的刚球,“无序”,在这种堆积中不存在晶格那样的长程有序,“密堆”则是指这样一种排列中不存在足以容纳一个硬球那样大的空隙。
可用X射线、电子或中子衍射等方法,来测定材料的径向分布函数(RDF)或原子对相关函数(PCF)。
19简述第一类和第二类超导体的特点和差异。
图中I的情形称为第1类超导体,像II那种具有下临界磁场强度Hc1和上临界磁场强度Hc2两个临界磁场的情形称做第II类超导体。
对于第一类超导体,当磁场增强到一定程度,超导将被破坏,变成正常传导状态,即在临界磁场以上迈斯纳效应消失,抗磁性完全消失,在临界磁场Hc时抗磁性急剧消失变成正常传导。
而对于第二类超导体,Hc1时试样中磁通开始进入涡旋线状态,超导状态开始部分地破坏,因此反磁性开始减少,但仍处于电阻为零的超导状态。
磁场进一步增大变成Hc2,则整个试样完全变成正常传导状态,试样的电阻变成有限值,Hc1和Hc2之间的磁场是试样内部正常传导和超导两种状态混合存在,称为混合状态。
对于第一类超导体,临界磁场Hc的值随温度升高而减少; 对于第二类超导体,电流流过引起涡流运动并发生能量损失使超导性破坏。
20简述抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性、螺旋铁磁性的特点。
以磁化率χ为磁体分类的基准,Χ>0的物质被磁场吸引,Χ< 0的物质被磁场排斥。
铝之类的物质,Χ> 0称为顺磁性,铜之类的物质Χ< 0,称为反磁性或者抗磁性。
所有原子自旋同向排列的状态称为铁磁性,与此相反,原子自旋相互反向排列的状态称为反铁磁性。
反铁磁体中不发生自发磁化,而且反向原子自旋的大小不同时,称为亚铁磁性。
除此之外,有的物质,原子自旋之间有两个以上磁的相互作用,呈现相互倾斜成一定角度的自旋排列,称为螺旋磁性。
对反铁磁体和亚铁磁体施加一个强磁场,则有的物质颠倒反向自旋,变成铁磁体,这种现象称为变磁性。
21 说明结构有序与磁有序(或电激化有序)的区别。
结构有序是指原子的占据方式是有规则的,晶体点阵为有序点阵。
磁有序是指磁矩排列的有序,而不是通常意义上的原子排列有序或者无序22简述软磁材料与硬磁材料在磁性参量方面的要求和这两类材料的用途。
软磁材料:在软磁材料中因磁场小,磁化必须急剧升高,起始磁导率必须大。
分为弱电用变压器、磁头所要求的高磁导率材料和电力用变压器电源变压器,电磁铁磁极所要求的高磁通密度材料。
后者在施加大磁场状态下进行变电,因此要求残余磁通密度大,矫顽力小。
磁滞回线的面积表示变压器每个周期的能量损失(称为铁损)。