材料物理
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1.热容:在不发生相变和化学反应是时,材料温度升高1K时所需要的能量(Q)。
2.热导率:当温度垂直梯度为1℃/m时,单位时间内通过单位水平截面积所传递的
热量。
3.应力松弛:在持续外力作用下,发生形变着的物体,在总的形变值保持不变的情
况下,由于徐变形变渐增,弹性形变相应减小,由此使物体的内部应力随时间延续而逐渐减小的过程。
4.应变松弛:固体材料在恒定载荷下,形变随时间延续而缓慢增加的不平衡过程,
或材料受力后内部原子有不平衡的过程,也叫蠕变。或徐变。
5.黏弹性:自然界中实际存在的材料,其形变一般介于理想弹性固体和理想弹性液
体之间,既具有固体的弹性又具有液体的黏性。
6.光频支振动:相邻原子振动相反,形成一个范围很小,频率很高的振动。
7.声频支振动:如果振动着的质点中包含频率甚低的格波,质点彼此间的位相差不
大,则格波类似于弹性体中的应变波。
8.载流子迁移率:载流子(电子和空穴)在单位电场作用下的平均漂移速度,即载
流子在电场作用下运动速度的快慢的量度。
9.晶格热振动:晶体点阵中的质点(原子或离子)总是围绕着平衡位置做微小振动。
10.光的色散:材料的折射率随入射光的频率的减小(或波长的增加)而减小的性质。
11.磁化强度:单位体积的磁矩表征物质被磁化的强度。
12.极化强度:单位体积电介质中所有点偶极矩的矢量和。
13.介电强度:试样被击穿时, 单位厚度承受的最大电压, 表示为伏特每单位厚度。
14.光电效应:某些物质受到光照时,引起物质电性发生变化,这种光致电变的现象
叫光电效应。
15.压减效应:在含碱玻璃中加入二价金属氧化物,尤其是重金属氧化物,可使玻璃
电导率降低。
16.双碱效应:当碱金属离子总浓度较大时(占玻璃组成25%~30%),在碱金属离子
总浓度相同情况下,含两种碱比含一种碱的电导率要小,比例恰当时,可降到很低。
1.简述Inglis理论和Griffith理论的贡献与不足。
答: Inglis理论的贡献在于看到了缺陷,解释了实际强度远低于理论强度的事实。不足是沿用了传统的强度理论,引用了现成的弹性力学应力集中理论,并将缺陷视为椭圆孔,未能讨论裂纹型的缺陷。故用此断裂准则计算的结果是不令人满意的。
Griffith微裂纹理论建立了工作应力,裂纹长度和材料性能常数之间的关系,解释了脆性材料强度远低于其理论强度的现象。Griffith微裂纹理论应用在陶瓷,玻璃等脆性材料中取得很大成功,不足是用金属和非晶态高聚物时,实验测得的断裂强度比计算得到的大得多。
2.简述晶体,非晶体热导率的差别及原因。
答:(1)在不考虑光子导热的任何温度下,非晶体的热导率都小于晶体的热导率。其原因是在该温度范围内,非晶体声子的平均自由程比晶体的声子平均自由程小得多。
(2)高温时,非晶体的热导率与晶体的热导率比较接近。这是因为高温时,晶体的平均自由程已经减小到下限值等于非晶体声子的平均自由程。而晶体和非晶体的热容在高温段都接近常数,光子导热还没有明显的贡献。
(3)两者的重大区别是晶体有峰值点而非晶体无峰值点。这是因为低温时主要是声子导热,声子热导率λ=1/3c v vp。其中晶体和非晶体的声子平均速度v均近似为常数。晶体和非晶体的声子热容c v均随温度升高而增加直至变成常数。而晶体的声子平均自由程L随温度的升高而降低,非晶体的声子平均自由程L在不同温度下基本是常数。
3.简述顺磁性,铁磁性,反磁性的磁化率与温度的关系。
答:(1)顺磁性:单纯顺磁性服从居里定律x=c/T
(2)铁磁性:有一定的转变温度,以Q c表示。TQ c时,变成顺磁性,并服从居里-外斯定律x=c/(T-Q)。
(3)反磁性:有一定的转变温度,称为反铁磁居里点,以T N表示。T
第一热应力断裂抵抗因子:R=σf(1-μ)/αl E 最大温差:ΔT max=σf(1-μ)/αf E
第二热应力断裂抵抗因子:R`=λσf(1-μ)/αl E 最大温差:ΔT max=λσf(1-μ)/αl E*1/0.31r m h 吸收散射系数:I=I0e-αl= I0e-(αa+αs)l
半导体电导率:σ=n e eμe+n h eμh
上限模量(并联):E=E1V1+E2V2下限模量(串联):1/E=V1/E1+V2/E2