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无机材料物理性能考试复习题

无机材料物理性能考试复习题

无机材料物理性能考试复习题(含答案)一、名词解释(选做5个,每个3分,共15分)1. K IC :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,ql =μ。

(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。

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。

无机材料物理性能《晶体学》复习题

无机材料物理性能《晶体学》复习题

1.平行六面体:空间格子中最小重复单位,有两两相互平行的面围起来的。

2.晶体对称定律:晶体中只存在1次,2次,3次,4次和6次对称轴,不会出现5次及6次以上的对称轴。

3.多型:一元元素或化合物以两种或两种以上的层状结构存在的现象,不同层状结构之间单元层是相同的,仅仅是层的堆垛方式不同。

4.晶体:晶体是具有格子构造的固体。

5.准晶体:是一种介于晶体和非晶体之间的固体,准晶体具有与晶体相似的长程有序的原子排列,但不具备晶体的平移对称性。

6.空间格子:是由一系列有规律的在三维空间成周期性平移重复排列的几何点连接成的无限立体几何图形。

7.相当点:晶体结构中物质环境和几何环境完全相同的点。

8布拉维法则:实际晶体的晶面常常平行网面结点密度最大的面网。

9.面角恒等定律:同种物质晶体之间其对应晶面之间的夹角恒相等。

10.对称:物体或图形在某种变换条件下其相同部分间有规律重复的现象。

10对称要素:在研究对称时为使物体或图形发生有规律重复而凭借的一些几何要素。

11对称操作:具有对称性的图像经过一种以上不改变其中任何两点间距离的动作后复原的图像,能使一个对称图像复原的每一个动作称为对称性操作。

12对称型:结晶多面体中全部对称要素的组合13晶体定向:就是在晶体中建立一个坐标系,这样晶体中的各个晶面、晶棱以及对称要素就可以在其中标定方向。

14单晶符号:单形是由许多晶面组成的,这些晶面的对称意义是相同的,所以一个单形上所有晶面的符号具有相似性,我们只找出一个代表晶面,用这个代表晶面的符号来表示这个单形的符号。

15单形:由对称要素联系起来的一组晶面的总和。

16聚形:由两个或两个以上的单形聚合面聚合而成的晶形。

17配位数:在晶体结构中,每个原子或离子周围与之相接触的原子个数或异号离子个数。

18配位多面体:在晶体结构中与某一阳离子成配位关系而相邻结合的各个阴离子,它们的中心曲线所构成的多面体。

19晶轴:晶体中的坐标轴。

20整数定律:晶面在各晶轴上的截距系数之比恒为简单整数比。

无机材料物理性能考点09级

无机材料物理性能考点09级

1、材料的各种热性能的物理性质均与晶格振动有关。

2、无机材料的热容与材料结构的关系式不大的。

一、1、应力:每个面上有一个法向应力σ和两个剪应力τ。

应力分量σ,τ的下标第一个字母表示应力作用面的法线方向,第二个字母表示应力作用的方向。

法向应力若为拉应力则规定为正;若为压应力则规定为负。

剪应力分量的正负规定如下:如果体积元任意一面上的法向应力与坐标轴的正方向相同,则该面上的剪应力指向坐标轴的正方向者为正;如果该面上的法向应力指向坐标轴的负方向,则剪应力指向坐标轴的负方向者为正。

【虎克定律:ε=σ/E表达了应力与应变间的线性关系】2、弹性模量,温度升高,因热膨胀,原子间距变大,E降低。

Eu=E1+E2;Eu为两相系统弹性模量的最高值,称为上限模量。

1/EL=V2/E2+V1/E1;如果两相的应力相同,则可得两相系统弹性模量的最低值EL,该值也叫下限模量。

计算弹性模量经验公式:E=E0(1—1.9P+0.9P*P);E0为材料无气孔时的弹性模量,P为气孔率。

当气孔率达50%时此式仍可用。

3、粘弹性:一些非晶体,有时甚至多晶体在比较小的应力时可以同时变现出粘性和弹性的性质。

滞弹性:无机固体和金属,作用应力引起弹性应变以及应力消失应变消除需要有限时间,这种与时间有关的弹性称为滞弹性。

【聚合物的粘弹性可以认为仅仅是严重发展的滞弹性。

】【弛豫:如果施加恒定应变ε0,则应力将随时间减小,这种现象叫弛豫。

】4、晶格滑移:晶体受力时,晶体的一部分相对于另一部分发生平移滑动,叫做滑移。

规律:晶体中滑移总是发生在主要晶面和主要晶向上(这些晶面和晶向指数小,原子密度大,柏氏矢量小)。

(滑移面和滑动方向组成晶体的滑移系统)。

影响因素:①几何因素②静电作用因素。

滑移面上F方向的应力:σ=Fcosυ/A,此应力在滑移方向上的分剪应力为τ=Fcosυ/A×cosλ(当τ≥τ0时,发生滑移)。

5、位错:指晶体材料的一种内部微观缺陷,即原子的局部不规则排列(晶体学缺陷)。

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

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。

无机材料物理性能考题-08

无机材料物理性能考题-08

无机材料物理性能考试题一、简答题(30分)1.比较陶瓷材料在受张应力作用时,名义应变与实际应变的大小。

2.阐述粘弹性的概念;或说出陶瓷材料σmax=(a/ρ)1/2的含义。

3.说明材料的塑性形变与应变硬化现象。

4.说明延性--脆性转变温度(DBTT)在材料设计与选型中的作用。

5.说明材料厚度对断裂韧性的影响。

6.什么是材料的疲劳破坏。

7.写出下列方程式中各符号的含义σ=Nqμ,J=σE.8.简要说明四种极化形式及对材料光学与介电性能之影响9.说明压电效应其应用。

10.简要说明光导纤维的全反射原理。

二、计算与证明题(40分)1.证明ε=ε0+P/ξ2.已知BaTiO3电介质的极板间距d=0.02cm,在3kV时,电量为10C,请设计该电容,BaTiO3的介电强度为120V/m。

3.若Ge与ZnO的禁带宽度分别为(Eg)0.67eV和3.2eV,计算使之产生光导的波长.4.一柱状材料受到100MPa的拉应力,变形前后的尺寸分别为Φ10×40mm 和Φ9.9986×40.019mm,若变形后材料的保持弹性,计算该材料的弹性模量,剪切模量及泊松比。

5、己知ρ(T)=ρ0[1+αe△T],μe=1.22×10-3m2/VS(T=250C),αe =0.00429(0C)-1;求1500C时该导体中的电子迁移率。

6、已知ɛ=α△T,一根铝杆和一根尼龙杆在20℃时同长,其弹性模量分别是70GPa,线膨胀系数分别是25×10-6和80×10-6℃-1.着两杆均受到5MPa的热应力,计算二杆同长时的温度。

三、论述题(30分)1、比较金属,陶瓷与有机高分子材料的应力--应变特性。

σdɛ,可视作单位体积的能量,或韧性;说明它与KIc=σ(π2、若U=ʃεa)1/2的关系.3、比较Inglis 孔板理论与Griffith微裂纹理论。

4、举例说明一种断裂韧性测试的方法5、说明电子电导与离子电导的温度系数。

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

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 。

无机材料物理性能习题答案

无机材料物理性能习题答案

无机材料物理性能习题答案1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。

解根据题意可得下表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。

1-4一陶瓷含体积百分比为95的Al2O3 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E1380GPaE284GPaV10.95V20.05。

则有当该陶瓷含有5的气孔时将P0.05代入经验计算公式EE01-1.9P0.9P2可得其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa和293.1 GPa。

1-5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 0t 和t 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Voigt模型可以较好地模拟应变蠕变过程拉伸前后圆杆相关参数表体积V/mm3 直径d/mm 圆面积S/mm2 拉伸前1227.2 2.5 4.909 拉伸后1227.2 2.4 4.524 0816.04.25.2lnlnln22001AAllT真应变91710909.4450060MPaAF名义应力0851.0100AAll名义应变99510524.445006MPaAFT真应力2.36505.08495.03802211GPaVEVEEH上限弹性模量1.3238405.038095.0112211GPaEVEVEL下限弹性模量.10011100//0eEEeeEttt则有其蠕变曲线方程为./00000et-t/e则有其应力松弛曲线方程为 1 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。

无机材料物理化学试题

无机材料物理化学试题

无机材料物理化学试题1一、填空题(每空1分,共20分)1.晶体结构中的热缺陷有 和 二类。

2.三T 图中三个T 代表 、 和 。

3.玻璃具有下列通性: 、 、 和 。

4.固体中质点扩散的推动力是 ,液-固相变过程的推动力是 ,烧结过程的推动力是 。

5.试验测得NaCl 的扩散系数与温度关系如图所 示,直线(1)属 扩散,直线(2) 属 扩散;如果提高NaCl 的纯度, 两直线的转折点向 方向移动。

6. 组成Na 2O . 1/2Al 2O 3 . 2SiO 2的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为----。

7.在硅酸盐熔体中,当以低聚物为主时,体系的粘度 、析晶能力 。

8. 写出缺陷反应式二.(10分)已知O 2溶解在FeO 晶体中形成贫铁氧化物Fe 1-X 的反应如下:试用扩散的微观理论推导Fe 2+的扩散系数D Fe2+与氧分压P O2的关系式。

三.(10分)写出杨德尔模型要点及动力学关系式,为什么在转化率高时出现偏差?金斯特林格主要在杨德尔模型的基础上考虑了什么影响?四 (15分)说明影响扩散的因素?五 (15分)试述熔体粘度对玻璃形成的影响?在硅酸盐熔体中,分析加入—价碱金属氧化物、二价金属氧化物或B 2O 3后熔体粘度的变化?为什么? 六 (10分)简要说明:(1) 材料烧结时四种最基本的传质机理是什么?少量添加剂能促进烧结,其原因是什么?(2) 说明晶粒长大和二次再结晶这两种过程的主要区别,在工艺上如何防止晶FLnD 1/T(非化学计量扩logD1000/T(1)(2)−−→−−−→−322232O Y CeOZrO O La (负离子空位)。

(负离子间隙)。

∙+''++FeFe o 2Fe 2Fe V (g)=O O 212Fe粒异常长大? 七 (20分)分析下列相图1.划分副三角形;2.用箭头标出界线上温度下降的方向及界线的性质;3.判断化合物S 的性质;4.写出各无变量点的性质及反应式;5.分析点1、2熔体的析晶路程。

无机材料物理性能-习题讲解

无机材料物理性能-习题讲解

13. 固体材料内含均匀分散的气孔对其热传导 有何影响
一般在温度不是很高,而且气孔率也不大,气孔尺寸很小, 又均匀地分散在陶瓷介质中时,这样的气孔就可看作为一分 散相。陶瓷材料的热导率按下式计算:
c 1 2v0 1 d =0 c 1 vd 1 d 2c 1 d c 1 d
第三章
材料的光学性能
---习题讲解
1. 试述光与固体材料的作用机理
在固体材料中出现的光学现象是电磁辐射与固体材料中的 原子、离子或电子之间相互作用的结果。一般存在两种作 用机理: 一是电子极化,即在可见光范围内,电场分量与传播过程 中遇到的每一个原子都发生相互作用,引起电子极化,即 造成电子云和原子核的电荷中心发生相互位移,所以当光 通过介质时,一部分能量被吸收同时光速减小,后者导致 折射。 二是电子能态转变:即电磁波的吸收和发射包含电子从一 种能态向另一种能态转变的过程。材料的原子吸收了光子 的能量之后可将较低能级的电子激发到较高能级上去,电 子发生的能级变化与电磁波频率有关。
质点在平衡位置两侧时受力的情况并不对称,在质 点平衡位置r0的两侧,合力曲线的斜率是不等的,
当r< r0时,曲线的斜率较大,r> r0时,斜率较小, 所以r< r0时,斥力随位移增大得很快,r> r0时,引力 随位移的增大要慢些,在这样的受力情况下,质点 振动时的平均位置就不在r0处而要向右移,因此相邻 质点间平均距离增加,温度越高,振幅越大,质点 在r0两侧受力不对称情况越显著,平衡位置向右移 动得越多,相邻质点间平均距离也就增加得越多, 以致晶胞参数增大,晶体膨胀。 从位能曲线的非对称性同样可以得到较具体的解释, 温度愈高,平均位置移得愈远,晶体就愈膨胀。

无机材料物理性能题库(1)

无机材料物理性能题库(1)

名词解释1、包申格效应——金属材料经预先加载产生少量塑性变形(残余应变小于4%),而后再同向加载,规定残余伸长应为增加,反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。

2、塑性——材料的微观结构的相邻部分产生永久性位移,并不引起材料破裂的现象。

3、硬度——材料表面上不大体积内抵抗变形或破裂的能力,是材料的一种重要力学性能。

4、应变硬化——材料在应力作用下进入塑性变形阶段后,随着变形量的增大,形变应力不断提高的现象。

5、弛豫——施加恒定应变,则应力将随时间而减小,弹性模量也随时间而降低。

6、蠕变——当对粘弹性体施加恒定应力,其应变随时间而增加,弹性模量也随时间而减小。

6、滞弹性——当应力作用于实际固体时,固体形变的产生与消除需要一定的时间,这种与时间有关的弹性称为滞弹性。

7、压电性——某些晶体材料按所施加的机械应力成比例地产生电荷的能力。

8、电解效应——离子的迁移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。

9、逆压电效应——某些晶体在一定方向的电场作用下,则会产生外形尺寸的变化,在一定范围内,其形变与电场强度成正比。

10、压敏效应——指对电压变化敏感的非线性电阻效应,即在某一临界电压以下,电阻值非常高,几乎无电流通过;超过该临界电压(敏压电压),电阻迅速降低,让电流通过。

11、热释电效应——晶体因温度均匀变化而发生极化强度改变的现象。

12、光电导——光的照射使材料的电阻率下降的现象。

13、磁阻效应——半导体中,在与电流垂直的方向施加磁场后,使电流密度降低,即由于磁场的存在使半导体的电阻增大的现象。

14、光伏效应——指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。

15、电介质——在外电场作用下,能产生极化的物质。

16、极化——介质在电场作用下产生感应电荷的现象。

16、自发极化——极化并非由外电场所引起,而是由极性晶体内部结构特点所引起,使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩,这种极化机制为自发极化。

无机材料物理考试题答案

无机材料物理考试题答案

材料04级试卷B1材料2004级无机材料物理性能试卷B 参考答案一、名词解释1、 中和效应与压抑效应——玻璃中碱金属离子总浓度较大时,当碱金属离子的总浓度不变,则含有两种碱金属离子比一种碱金属离子的电导率要低。

当两种碱金属离子浓度比例合适时,电导率可降低4~5个数量级的现象为中和效应;当碱金属离子玻璃中加入一种碱土金属氧化物,使得电导率降低的效应为压抑效应。

2、 蠕变与弛豫——对粘弹性体施加恒定应力时,其应变随时间延长而增加的现象为蠕变;对粘弹性体施加恒定应变,其应力随时间延长而减少的现象为弛豫。

3、 铁电体与压电体——在一定温度范围内具有自发极化,极化方向可随外场做可逆转动,且极化强度与外电场呈非线性关系的一类晶体为铁电体;具有压电效应的晶体称为压电体。

二、填空题1、 掰开型、错开型、撕开型2、 S=3KV/4R 大3、元素的热容定律(杜隆-珀替定律)、化合物的热容定律(柯普定律)4、分子(离子)、胶态5、中和效应、压抑效应6、离子式电导、电子式电导7、热击穿、电击穿、化学击穿8、位移、松弛、短、长 三、单项选择题1、B ;2、A ;3、C ;4、B ;5、A ;6、C 、A ;7、B ;8、A ;9、B 四、简答题选择硅酸锆作乳浊剂。

因为氧化铅会熔解,氧化钛因膨胀系数太大与陶瓷釉不适应,故只能选硅酸锆。

五、问答题1、材料具有延性,即具有可塑性,可塑性好的材料必须具有较多的滑移系统,要满足滑移必须满足滑移的几何条件和静电作用条件。

NaCl 型结构对称程度高,刚玉型结构对称程度低,对称程度高的结构较易满足几何条件与静电作用条件,因此,MgO 、AgCl 具有延性,而Al 2O 3在室温下无延性。

2、①玻璃多晶单晶λλλ②与单晶相比,多晶体中晶粒尺寸小,晶界多,晶界处杂质多,声子容易受到散射,其平均自由程小得多,故其热导率比单晶的小;与晶体相比,玻璃中声子平均自由程由于玻璃远程无序使之较小,因而,玻璃的热导率比晶体的小。

(完整word版)材料物理性能复习题库

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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。

无机材料物理性能复习题

无机材料物理性能复习题

1.影响无机材料强度的因素有哪些?答:在晶体结构既定的情况下,影响材料强度的主要因素有三个:弹性模量E,断裂功γ和裂纹尺寸C。

还与其他因素有关,如:内在因素:材料的物性,如:弹性模量、热膨胀系数、导热性、断裂能;显微结构:相组成、气孔、晶界(晶相、玻璃相、微晶相)、微裂纹(长度、尖端的曲率大小);外界因素:温度、应力、气氛环境、式样的形状大小、表面;工艺因素:原料的纯度、降温速率。

2.请对氧化铝单晶的λ-T曲线分析说明。

答:在很低温度时,主要是热容Cv对热导率λ的贡献,Cv与T^3成正比,因而λ也近似随T^3而变化。

随温度升高热导率迅速增大,然而温度继续升高,平均自由程l要减小,这时热导率随温度T升高而缓慢增大,并在德拜温度θd左右趋于一定值,这时平均自由程l成了影响热容的主要因素,因而,热导率λ随温度T升高而迅速减小。

在低温(40K),热导率出现极大值,在高温区,变化趋于缓和,在1600K,由于光子热导的贡献是热导率有所回升。

3.试比较石英玻璃、石英多晶体和石英单晶热导率的大小,并解释产生差异的原因。

答:石英单晶体热导率最大,其次是石英多晶体,最后是石英玻璃。

原因:多晶体中晶粒尺寸小,晶界多,缺陷多,晶界处杂质也多,声子更易受到散射,因而它的平均自由程度小的多,所以多晶体的热导率比单晶体小。

玻璃属于非晶体,在不考虑光子导热的温度下,非晶体声子的平均自由程度比晶体的平均自由程度小的多,所以非晶体的热导率小于晶体的热导率。

4..裂纹形成原因有哪些?裂纹扩展的方式有哪些?哪些措施可防止裂纹扩展?答:裂纹形成的原因:1晶体微观结构中的缺陷受外力引起应力集中会形成裂纹2.材料表面的机械损伤与化学腐蚀形成表面裂纹3.热应力形成裂纹4.由于晶体的各向异性引起扩展方式:张开型,划开型,撕开型阻止裂纹的扩展:1.作用力不超过临界应力2.加入吸收能量的机构3.在材料中造成大量极细微的裂纹。

5.热压Al2O3(晶粒尺寸小于1μm,气孔率约为0)、烧结Al2O3(晶粒尺寸约15μm,气孔率约为1.3%)以及Al2O3单晶(气孔率为0)等三种材料中,哪一种强度最高?哪一种强度最低?为什么?答:强度最高的是Al2O3单晶,强度最低的是烧结Al2O3。

无机材料物理性能试题及参考答案

无机材料物理性能试题及参考答案

无机材料物理性能试题及参考答案无机材料物理性能这本书在无机材料的断裂力学及缺陷电导的应用方面的阐述均有特色,这些是当前无机非金属材料研究中的重要方向。

以下是由阳光网关于无机材料物理性能试题的内容,希望大家喜欢!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晶格振动的散射。

2、无机材料的热容与材料结构的关系,CaO和SiO2的混合物与CaSiO3的热容-温度曲线基本一致。

3、电导)和杂质电导。

在高温下本征电导特别显著,在低温下杂质电导最为显著。

4、固体材料质点间结合力越强,热膨胀系数越。

5、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、和空位。

7、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:大。

10、电导率的一般表达式为iniqiii。

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散射大,因此声子的平均自由程小,热导率低。

12、和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、~3数量级,其原因是前者有微量的气孔存在,从而显著地降低射线的传播,导致光子自由程显著减小。

15、生漫反射。

16、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、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。

无机材料物理性能题库

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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:根据题意可得下表拉伸前后圆杆相关参数表??995(MPa)A4.524?10?6A0l12.52真应变?T?ln?ln?ln?0.0816l0A2.42F4500名义应力????917(MPa)?6A04.909?10A?l名义应变???0?1?0.0851l0A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。

真应力?T?2.一材料在室温时的杨氏模量为3.5×108 N/m2,泊松比为0.35,计算其剪切模量和体积模量。

E?2G(1??)?3B(1?2?)可知:解:根据E3.5?108剪切模量G???1.3?108(Pa)?130(MPa)2(1??)2(1?0.35)E3.5?108体积模量B???3.9?108(Pa)?390(MPa)3(1?2?)3(1?0.7)3.一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3 (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E1=380GPa,E2=84GPa,V1=0.95,V2=0.05。

则有上限弹性模量EH?E1V1?E2V2?380?0.95?84?0.05?365.2(GPa)VV0.950.05?1下限弹性模量EL?(1?2)?1?(?)?323.1(GPa)E1E2380842当该陶瓷含有5%的气孔时,将P=0.05代入经验计算公式E=E0(1-1.9P+0.9P)可得,其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa和293.1 GPa。

4.说明图中三条应力-应变曲线的特点,并举例说明其对应的材料。

曲线a:在外链作用下,材料的变形主要表现为弹性形变,大多数情况下,材料在断裂前几乎没有塑性形变发生,总弹性应变能非常小,这是脆性材料的特征。

无机材料物理性能习题库

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2.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,并请与按杜龙■伯蒂 规律计算的结果比较。

(1 )当 T=298K,Cp=a+bT+cT-2=87x 55+14、96xl0'3x298-26. 68xl05/2982=87、55十4、46・30、04=61、97x4、18 J/mol-K=259s 0346 J/mol K(2 )当 T=1273K,Cp=a+bT 十C T-2=87、55十 14、96xl0-3xl273-26. 68xl05/12732=87x 55十 19、04-l x 65 =104、94x4、18 J/mol K=438x 65 J/mol K据杜隆-珀替定律(3A12O S -2S I O4) Cp=21*24、94=523、74 J/mol K可见,随着温度的升高,趋近按Dulong - Petite 律所得的计算值。

2-2康宁玻璃(硅酸铝玻璃)具有下列性能参数:A=0. 021J/(cm.s. *C ); *4、 6x106/*C ;o P =7% 0Kg/mm 2/E=6700Kg/mm 2,n=0% 25。

求其第一及第二热冲击断裂 抵抗因子。

力(1-〃) 7x9・8xl0°x0・75~~aE = 4.6x10^ x6700x9.Sxl062・3 —陶瓷件由反应烧结氮化硅制成,其热导率X=0. 184J/(cm-s.rhg 大厚度 =120mm o 如果表面热传递系数h=0% 05 J/(cm 2 s €C)假定形状因子S=l ,估算可安全应用的热冲击最大允许温差。

—杆阿=226*。

、⑻^^^^=447124系统自由能的増加量AF 二AE-TS,又有hiN 二I.若在肖特基缺陷第一冲击断裂抵抗因子]R ==170°C第二冲击断裂抵抗因子]R'=叱(1-〃)aE=170x0. 021=3、57 J/(cm ・s)中将一个原子从晶格内移到晶体表面的能量& "48W ,求在09产生的缺陷比例 (即巴)就是多少?N解:△S = KlnW = Kln[ ------- - --- 1(N-“)!•川 \F = \E-T\S = \E-K7Iln N\- ln(N - n)!- lii n!] 当N 很大时AnN'.= N\nN — N 、将上式整理得△F = 4E - KT[N In N -(N - n ) ln (N - 口) 一 n In 町平衡时,自由能具有最小值,由于热缺陷〃引起的自由焙的变化(讐)”。

无机材料物理化学(贺蕴秋)考试题

无机材料物理化学(贺蕴秋)考试题

一、填空硅酸盐结构:岛状结构层状结构组群状结构链状结构架状结构晶格能影响因素:离子半径离子电荷电子层构型固溶体种类:填隙型置换型决定离子晶体结构的基本因素:球体最紧密堆积配位数离子的极化电负性固溶体影响因素:离子尺寸晶体的结构类型电负性非化学计量化合物:阴离子空位型阳离子填隙型阴离子填隙型阴离子空位型位错类型:刃位错螺型位错熔融三种冷却过程:结晶化玻璃化分相玻璃冷却速率的影响因素:过冷度熔体黏度晶核形成速率晶核成长速率玻璃在熔点的黏度越高越易形成玻璃,Tg/Tm〉2/3时易形成玻璃3T图中3T:时间温度转变分子引力:定向力色散力诱导力热缺陷:弗伦克尔缺陷肖特基缺陷固体表面影响因素:表面粗糙度表面微裂纹晶界:小角度晶界大角度晶界润湿现象:附着润湿铺展润湿浸渍润湿润湿的影响因素:粗糙度吸附膜熔体黏度的影响因素:温度熔体组成扩散机制:直接易位环形易位间隙扩散准间隙扩散空位扩散由点缺陷(肖特基和弗兰克尔缺陷)引起的扩散为本征扩散,空位来源于掺杂而引起的扩散为非本征扩散。

黏附的影响因素:润湿性黏附功黏附面的张力相容性和亲和性固相反应速率:化学反应速率扩散速率烧结气氛:还原性氧化性中性固态相变:一级相变二级相变从熔体中析晶的过程分二步完成,首先是成核,然后就是晶体生长过程。

均匀成核的成核速率由受核化位垒影响的成核率因子和受原子扩散影响的成核率因子所决定的。

固体质点扩散的推动力:化学位梯度液-固相变过程的推动力:过冷度烧结过程的推动力:粉料表面能的降低二、名词解释晶格能:在0K时1mol离子化合物的各离子拆散成气体所需的能量配位数:与一个原子或离子直接相邻的原子或离子数离子极化:离子正负电荷的重心发生偏离产生偶极矩的现象同质多晶:物质在不同温度、压力等热力学条件下呈现不同的晶体结构点缺陷:在空间各方向上的尺度远小于晶体、晶粒尺度的缺陷热缺陷:由晶体内部质点热运动而形成的缺陷肖特基缺陷:原子离开平衡位置迁移至晶体表面格点位置,晶体内仅留有空隙的缺陷弗伦克尔缺陷:原子离开平衡位置进入晶格间隙形成的缺陷杂质缺陷:杂质原子进入晶格形成的结构缺陷固溶体:固体作为溶剂溶有其他数量可变的杂质原子,并形成的单一均匀的晶态固体位错:晶体的一维晶格缺陷刃位错:滑移方向与位错线垂直的位错螺位错:滑移方向与位错线平行的位错非化学计量化合物:化合物中不遵循整数比,同种物质组成在一定范围内变动的化合物晶子学说:玻璃中有大量微晶的存在,晶子仅在内部有晶体结构,晶子分散在无定形介质中,向无定形介质过渡中无明显界限无规则网络学说:原子在玻璃和晶体中都形成了连续、三维空间网络结构,它们结构单元为三面体或四面体,但玻璃中的网络无周期性和规则性单键强度:化合物解离能比化合物的配位数的商网络形成剂:单键强度〉335KJ/mol的可形成玻璃的氧化物网络变性剂:单键强度〈250KJ/mol,不能单独形成玻璃的氧化物固体表面能:产生单位新表面所消耗的等温可逆功松弛:表面表面质点通过电子云极化变形来降低表面能的过程晶界应力:在晶界上由于质点排列不规则使质点距离不均匀而形成的微观机械应力气体在固体表面的吸附:气体分子在固体表面上发生的浓集现象,物理吸附无电子转移,化学吸附有电子转移,形成化学键表面张力:由表面层分子引力不均引起的作用于物质表面使表面积缩小的力接触角:固固之间或固液之间接触时产生的夹角晶界结构:不同生长方向的晶粒在相遇时形成的具有一定特征的边界结构润湿角:固液接触时,固相水平线与液相的切线相交的夹角孪晶界:两个晶体沿一个公共晶面构成镜面对称的位向关系扩散通量:单位时间内垂直通过扩散方向x的单位面积的物质流量无序扩散:原子或离子的无规则扩散迁移运动晶界扩散:沿边界或界面发生的扩散表面扩散:在晶体表面发生的本征扩散:仅仅由本身的点缺陷作为迁移载体的扩散非本征扩散:由杂质引起的缺陷进行的扩散自扩散:纯组分晶体中,不依赖浓度梯度的扩散互扩散:两种组分扩散通量大小相等,方向相反的扩散方式稳定扩散:扩散物质的浓度不随时间变化的扩散过程不稳定扩散:扩散物质的浓度随时间变化的扩散过程扩散活化能:一级相变:临界温度下自由能关于温度、压力的一次导数不连续的一类相变二级相变:临界温度下自由能一次导数连续而二次导数不连续的一类相变玻璃析晶:当玻璃熔体冷却在析晶温度范围时,由于晶核形成速率和晶体生长速率较大而导致玻璃析出晶体的过程。

《无机材料物理性能》课后习题答案.doc

《无机材料物理性能》课后习题答案.doc

解:&) 4.909x10 《材料物理馅能》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。

F 4500 、—= ---------------- =995( MPa)A 4.524x1()2真应变勺=In上=In色=In 7 = 0.0816 1° A 2.42名义应力a = — = —- =917 (MP。

) —o名义应变 ^ = - = —-1=0.0851/。

A山计算结果町知:真应力大于名义应力,真应变小于名义应变。

1- 5 —陶瓷含体积百分比为95%的A12O3(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,Vi=0.95,V2=0.05。

则有上限弹性模量=E}V{ +E2V2 = 380 X 0.95 +84 X 0.05 =365.2(GF Q)下限弹性模量曲=(4 +生尸=(性 + 些广=323.1(。

「。

)E] E2 380 84当该陶瓷含有5%的气孔时,将P=0. 05代入经验计算公式E=E o(l-1.9P+O. 9P2)可得,其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa和293. 1 GPa。

1-11 一圆柱形MO]晶体受轴向拉力F,若其临界抗剪强度弓为135 MPa,求沿图中所示之方向的滑移系统产生滑移时需要的最小拉力值,并求滑移面的法向应力。

解:由题意得图示方向滑移系统的剪切强度可表示为:Feos 53。

T = -------- ;— x cos 600.00152〃r f xO.00152^- 2nFmin = ---------------- = 3.17 x 103 (N)m,n cos 53° X cos 60°此拉力下的法向应力为:(7 =317xI0_xcos60° = L12xl08(P€/) = 112(A/P6Z) 0.00152^/cos 60°0.0 应变蠕变曲线 =25.62 〜28.64GF“ 1-6试分别画出应力松弛利应变蠕变与时间的关系示意图,并算出t 二0, t=g 和L 二T 时的纵 坐标表达式。

无机材料物理性能题库

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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9.95×108 Pa、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.18、导电材料中载流子是离子、电子和空位.19、金属材料电导的载流子是自由电子,而无机非金属材料电导的载流子可以是电子、电子空穴,或离子、离子空位。

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无机材料物理性质题库。

2.材料2-2的热性质。

材料2的热性能:(3Al 2O 3×2SO 4)CP=21×24.94=523.74J/mol×K2-2康宁玻璃(硅酸铝玻璃)具有以下性能参数:λ=0.021J/(cm×s×℃);α=4.6±10-λ=0.021J/(cm×s×℃);α=4.610:==170℃,第二抗冲击断裂系数:=1700.021=3.57j/(cm×s)2-=1700.021=3.57j/(cm×s)2:w=w’w”,其折射光从玻璃与空气之间的另一界面进入空气,3-2光通过厚度为1毫米的透明氧化铝板后,强度降低15%。

尝试计算其吸收和散射系数的总和。

溶液: 3-3的材料吸收系数α=0.32cm-1。

当透明光强度分别为入射光强度的10%、20%、50%和80%时,材料的厚度是多少?溶液: 3-4玻璃对汞灯的蓝色和绿色谱线λ=4358A和5461A的折射率分别为1.6525和1.6245。

利用这些数据,确定柯西近似经验公式的常数A 和B,然后计算折射率N和色散比dn/dλ值与钠黄线λ=5893A。

解决方案:
3-解决方案:
3: (1)相对介电常数;(2)损失系数。

损耗是由复介电常数的虚部引起的,电容是由实部引起的,实部相当于测量的介电常数。

6-(2)损失系数。

损耗是由复介电常数的虚部引起的,电容是由实部引起的,实部相当于测量的介电常数。

6: 6-6从结构上解释为什么含碱土金属的玻璃适用于的绝缘材料?答:二价金属氧化物,尤其是重金属氧化物,被添加到玻璃中,以降低玻璃的导电性。

相应的阳离子半径越大,效应越强。

这是因为二价离子更牢固地与玻璃中的氧离子结合,
并可嵌入玻璃网络结构中,从而阻断迁移通道并使碱金属离子难以移动,从而降低电导率。

向6-玻璃中添加二价金属氧化物,尤其是重金属氧化物,会降低玻璃的导电性。

相应的阳离子半径越大,效应越强。

这是因为二价离子更牢固地与玻璃中的氧离子结合,并可嵌入玻璃网络结构中,从而阻断迁移通道并使碱金属离子难以移动,从而降低电导率。

6: (1)电子极化:指在外部电场的作用下,形成原子外围的电子云相对于原子核的位移所形成的极化。

建立或消除电子极化的时间非常短,大约为10秒,这是指在外部电场的作用下,形成原子外围的电子云相对于原子核的位移所形成的极化。

建立或消除电子极化的时间非常短,大约为10:是指在外部电场的作用下,构成分子的离子发生相对位移而形成的极化;建立离子极化核消除的时间很短,与离子晶格振动周期的数量级相同,约为10-12 ~ 10-13 (3)偶极转动极化:指极性介质体分子偶极矩在外加电场作用下,沿外加电场方向极化,产生宏观偶极矩。

(4)位移自发极化:
正是由于晶体中离子的位移,产生了极化偶极矩,形成了自发极化。

6-是指在外部电场的作用下,极性电介质分子偶极矩沿外部电场方向产生的宏观偶极矩的极化。

(4)位移自发极化:
正是由于晶体中离子的位移,产生了极化偶极矩,形成了自发极化。

6:铁电晶体总体上表现出自发极化,这意味着在正负两端分别有一层正负束缚电荷。

束缚电荷产生的电场与晶体内部的极化相反(称为去极化场),这增加了静电能量。

在机械约束下,伴随自发极化的应变也会增加应变能。

因此,均匀极化状态是不稳定的,晶体将被分
成几个小区域。

每个小区域的电偶极子在同一个方向,但是每个小区域的电偶极子在不同的方向。

这些小区域被称为域。

畴之间的边界称为畴壁。

铁电体的极化随着电场的变化而变化。

然而,当电场很强时,极化和电场之间存在非线性关系。

在电场的作用下,新的畴核长大,畴壁移动,导致极化转向。

当电场很弱时,极化线性依赖于电场,此时可逆畴壁运动占主导地位。

当电场增加时,新的畴成核,畴壁运动变得不可逆。

随着电场的增加,极化比线性段增加得更快。

当电场达到对应于点B的值时,晶体变成单畴,极化趋于饱和。

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谢谢!简单的教科书内容不能满足学生的需要。

教育中常见的问题是教大脑的人不使用手,不使用手的人使用大脑,所以他们什么也做不了。

教育革命的对策是手脑联盟。

因此,双手和大脑的力量都是不可思议的。

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