材料物理基础考试复习题
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!。
材料物理性能复习资料
材料物理性能复习资料材料物理性能总复习(⽆材⼀)考试题型:1 名词解释 5个*3分,共15分;2 简答 7个*5分,共35分;3 计算 2个*10分,共20分;4 论述 2个*15分,共30分。
考试时间:2013-1-14. 考试重点1 材料的受⼒形变不同材料应⼒应变曲线的区别A (A 点):⽐例极限; E (B 点):弹性极限; P (C 点):屈服极限; U (D 点):断裂极限;E ,可逆线性正⽐例关系,当应⼒在 E 和 P 之间,外⼒去除后有⼀定程度的永久变形,即发⽣塑性变形陶瓷材料⼀般没有塑性变形,发⽣脆性断裂应⼒:单位⾯积上所受内⼒。
ζ=F/A由于材料的⾯积在外⼒作⽤下,可能有变化,A 就有变化,有名义应⼒和实际(真实)应⼒ P4. 应变:描述物质内部各质点之间的相对位移名义位移的应变:实际应变和L0有关,可以通过公式推导获得由于材料的不同⽅向的应变,因此考虑可以采⽤和应⼒分解的办法来解决,具体看教材第6-7页虎克定律:σ=E ε⽐例系数E 成为弹性模量(Elastic Modulus ),⼜称弹性刚度相关概念:应⼒应变虎克定律弹性模量001L L L L L ?=-=ε三种应变类型的弹性模量杨⽒模量E ;剪切模量G ;体积模量B 弹性模量:原⼦间结合强度的标志之⼀两类原⼦间结合⼒与原⼦间距关系曲线弹性模量实际与曲线上受⼒点的曲线斜率成正⽐结合键、原⼦之间的距离、外⼒作⽤也将改变弹性模量的值温度升⾼,原⼦之间距离变⼤,弹性模量下降弹性模量的本质特征;弹性模量的影响因素;晶粒、异相、⽓孔、杂质等,弹性模量的计算公式及⽅法;把材料看成材料的串联或者并联,我们可以得到其上限模量和下限模量,如下⾯的公式表⽰:(P13)复合材料弹性模量及应⼒的计算。
陶瓷材料弹性常数和⽓孔率关系多⽓孔陶瓷材料可以看成⼆相材料,其中⼀相的刚度为0 陶瓷材料的弹性模量随⽓孔率变化的表达式是:b 是与制备⼯艺有关常数.当泊松⽐0.3,f1和f2分别是1.9和0.9,和教材上p13公式1.21⼀样粘弹性:⼀些⾮晶体,有时甚⾄多晶体在⽐较⼩的应⼒时同时表现出粘性和弹性。
大学《材料物理性能》复习核心知识点、习题库及期末考试试题答案解析
大学《材料物理性能》复习核心知识点、习题库及期末考试试题答案解析目录《材料物理性能》习题库(填空、判断、选择、简答计算题) (1)《材料物理性能》复习核心知识点 (15)清华大学《材料物理性能》期末考试试题及答案解析 (25)上海交通大学《材料物理性能》期末考试试题 (31)《材料物理性能》习题库(填空、判断、选择、简答计算题)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。
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。
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。
材料物理性能二复习题
《材料物理性能二》复习题1.什么是应力和应变?一25㎝长的圆杆,直径2.5㎝,承受4500N的轴向拉力。
如直径拉细成2.4㎜,问(1)设拉伸变形后,圆杆的体积维持不变,求拉伸后的长度。
(2)在此拉力下的真应力和真应变。
(3)在此拉力下的名义应力和名义应变。
2.什么是弹性模量?影响弹性模量的因素有哪些?一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3(E=380GPa)和5%的玻璃相(E=84GPa),计算上限及下限弹性模量,如该陶瓷含有5%的气孔,估算其上限及下限模量。
3.什么是滑移、滑移系?为什么金属材料容易滑移而产生塑性形变,而多晶材料则比较困难?滑移有哪些基本性质?4.什么是刃位错、螺位错、柏格斯矢量和柏格斯回路?位错有哪些基本性质?5.从位错周围产生的应力场和应变能的计算公式,我们得到哪些结论?6.什么是位错反应?位错反应必须符合哪些条件?并要求计算?7.试从位错理论来阐述金属材料和陶瓷材料的塑性性质?8.什么是材料的高温蠕变?典型的蠕变可分为几个阶段?每个阶段有哪些特点?影响蠕变的因素有哪些?9.Inglis σ c =c4γE Griffithσ c =πcγ2E理论密度σth=aγE这三个公式有哪些差别?适用的场合?影响强度的因素主要是什么?10.什么是K1c?K1c和K1有什么联系,为什么说K1c也是材料的本征参数?11.一钢板受有长向拉应力350MPa,如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷,长8㎜(=2C),此钢板的屈服强度为1400MPa,计算K1c 值。
12.提高无机材料强度、改进材料韧性的途径是什么?13.热容定义是什么?为什么气体的Cp总比Cv要大?14.了解和掌握爱因斯坦模型和德拜模型?15.什么是材料的热膨胀?它有什么意义?αv和αl有什么联系?16.材料的热膨胀机理是什么?影响热膨胀系数的因素有哪些?17.什么是导热系数?能够掌握傅立叶定律并推演出四种典型几何形状物体的稳定导热计算公式。
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。
材料物理考试题目及答案
材料物理考试题目及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 材料的弹性模量E表示材料的哪种性质?A. 抗拉强度B. 抗弯强度C. 弹性变形能力D. 塑性变形能力答案:C2. 下列哪种材料属于半导体材料?A. 铜B. 石墨C. 硅D. 铁答案:C3. 材料的断裂韧性KIC的单位是?A. PaB. Pa·m^0.5C. Pa·m^1.5D. Pa·m^2答案:B4. 材料的硬度通常是指材料的哪种性质?A. 塑性B. 韧性C. 弹性D. 脆性答案:B5. 下列哪种材料不属于金属材料?A. 铝合金B. 铜合金C. 陶瓷D. 钢答案:C6. 材料的疲劳寿命与哪种因素有关?A. 材料的强度B. 材料的韧性C. 材料的硬度D. 所有选项答案:D7. 材料的热膨胀系数表示材料在温度变化时体积变化的哪种性质?A. 线性变化B. 面积变化C. 体积变化D. 密度变化答案:C8. 材料的屈服强度是指材料在哪种应力状态下的应力值?A. 单轴拉伸B. 单轴压缩C. 多轴拉伸D. 多轴压缩答案:A9. 材料的断裂韧性KIC与材料的哪种性质无关?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 硬度D. 密度答案:D10. 材料的疲劳强度通常是指材料在哪种循环应力下的应力值?A. 单轴拉伸B. 单轴压缩C. 多轴拉伸D. 多轴压缩答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 材料的____是指材料在受到外力作用时,能抵抗永久变形的能力。
答案:屈服强度2. 材料的____是指材料在受到外力作用时,能抵抗断裂的能力。
答案:断裂韧性3. 材料的____是指材料在受到外力作用时,能抵抗弹性变形的能力。
答案:弹性模量4. 材料的____是指材料在受到外力作用时,能抵抗塑性变形的能力。
答案:屈服强度5. 材料的____是指材料在受到外力作用时,能抵抗疲劳破坏的能力。
答案:疲劳强度6. 材料的____是指材料在受到外力作用时,能抵抗硬度变化的能力。
材料物理基础知识单选题100道及答案解析
材料物理基础知识单选题100道及答案解析1. 材料的弹性模量反映了材料的()A. 强度B. 硬度C. 抵抗弹性变形的能力D. 塑性答案:C解析:弹性模量是衡量材料在弹性变形范围内抵抗变形的能力。
2. 金属材料的屈服强度是指()A. 材料开始产生塑性变形的应力B. 材料断裂时的应力C. 材料抵抗弹性变形的应力D. 材料产生大量塑性变形的应力答案:A解析:屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的应力。
3. 以下哪种材料的热导率较高()A. 陶瓷B. 塑料C. 金属D. 木材答案:C解析:金属具有良好的导热性,热导率较高。
4. 半导体材料的电导主要由()决定A. 自由电子B. 空穴C. 自由电子和空穴D. 离子答案:C解析:在半导体中,电导由自由电子和空穴共同决定。
5. 材料的硬度是衡量材料()的性能指标A. 抵抗磨损B. 抵抗拉伸C. 抵抗压缩D. 抵抗冲击答案:A解析:硬度主要反映材料抵抗表面局部变形,特别是磨损的能力。
6. 铁磁性材料的主要特点是()A. 高磁导率B. 低磁导率C. 磁导率为零D. 磁导率不确定答案:A解析:铁磁性材料具有高磁导率。
7. 以下哪种材料的耐腐蚀性较好()A. 碳钢B. 不锈钢C. 铝合金D. 铜合金答案:B解析:不锈钢中添加了铬等元素,使其具有较好的耐腐蚀性。
8. 光学材料的折射率取决于()A. 材料的组成B. 入射光的波长C. 材料的结构D. 以上都是答案:D解析:材料的组成、结构以及入射光的波长都会影响折射率。
9. 超导材料的临界温度是指()A. 电阻变为零的温度B. 电阻开始下降的温度C. 电阻最大的温度D. 电阻不变的温度答案:A解析:临界温度是超导材料电阻突然变为零的温度。
10. 以下哪种材料的介电常数较大()A. 玻璃B. 橡胶C. 陶瓷D. 塑料答案:C解析:陶瓷通常具有较大的介电常数。
11. 材料的疲劳强度是指()A. 材料在多次交变载荷作用下不发生破坏的最大应力B. 材料在静载荷作用下不发生破坏的最大应力C. 材料在冲击载荷作用下不发生破坏的最大应力D. 材料在拉伸载荷作用下不发生破坏的最大应力答案:A解析:疲劳强度是材料在多次交变载荷作用下能承受的最大应力。
材料物理化学考试复习题
材料物理化学考试复习题导言:材料物理化学是材料科学与工程中的重要学科,旨在研究材料的物理和化学性质以及二者之间的相互关系。
通过了解材料的物理化学特性,可以更好地理解材料的性能和行为,从而为材料的设计、制备和应用提供科学依据。
本文将为大家整理一些材料物理化学考试复习题,希望对大家备考有所帮助。
第一部分:选择题1. 在材料科学中,术语“晶体结构”是指:A. 材料的化学成分B. 材料中原子或分子的排列方式C. 材料的机械性能D. 材料的热处理方式2. 下列哪个是金属的典型特点?A. 导电性B. 高化学稳定性C. 低熔点D. 潜在毒性3. 以下哪个是非晶态材料的特点?A. 有规律的原子排列方式B. 高机械强度C. 高导电性D. 无定型的原子排列方式4. 在晶体中,晶格间距最小的晶面称为:A.晶胞B.面心立方晶胞C.密堆积晶胞D.基面5. 下列哪种材料具有强韧性?A. 脆性材料B. 刚性材料C. 塑性材料D. 不确定第二部分:填空题1. 在半导体材料中,掺杂的杂质被称为_______。
2. 化学式N2O5代表的是一种_________。
3. 在材料学中,熔融态材料的晶体结构被称为________。
4. 材料物理化学的研究范围包括材料的__________性质和__________性质。
5. 在材料工程中,RHEED方法用于研究材料的_________。
第三部分:简答题1. 简述晶体与非晶体的区别与特点。
2. 解释材料中晶体缺陷对材料性能的影响。
3. 请简要介绍三种常见的金属晶体结构,并指出它们的特点和应用范围。
4. 请简要解释半导体材料的本征与非本征掺杂,以及掺杂对材料导电性能的影响。
5. 解释材料中的相变现象,并举例说明。
第四部分:应用题1. 请简述材料表面处理的目的和方法,并选择合适的表面处理方法用于以下情况:材料:钢铁要求:增加材料的耐腐蚀性能2. 材料A和材料B的晶体结构分别为体心立方和面心立方,它们的密度分别为7.87 g/cm³和8.92 g/cm³。
(完整word版)材料物理性能复习题库
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!。
材料物理化学试题及答案
材料物理化学试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 材料的硬度通常由哪种物理性质决定?A. 弹性B. 塑性C. 脆性D. 韧性答案:D2. 下列哪种材料属于复合材料?A. 纯铁B. 不锈钢C. 碳纤维增强塑料D. 玻璃答案:C3. 材料的导电性主要取决于其内部的什么?A. 原子B. 分子C. 离子D. 电子答案:D4. 金属的塑性变形通常发生在哪个温度区间?A. 室温B. 低温C. 高温D. 熔点答案:A5. 下列哪种材料具有超导性?A. 铜B. 铝C. 陶瓷D. 铌钛合金答案:D6. 材料的疲劳是指材料在什么条件下的性能下降?A. 长时间暴露在高温下B. 长时间承受循环应力C. 长时间暴露在潮湿环境中D. 长时间承受静载荷答案:B7. 材料的断裂韧性通常用来衡量什么?A. 材料的硬度B. 材料的脆性C. 材料的韧性D. 材料的强度答案:C8. 材料的热膨胀系数是指什么?A. 材料在受热时体积的变化率B. 材料在受热时长度的变化率C. 材料在受热时重量的变化率D. 材料在受热时硬度的变化率答案:B9. 材料的热导率是指什么?A. 材料在受热时的膨胀率B. 材料在受热时的熔化速率C. 材料在单位时间内传递热量的能力D. 材料在单位时间内吸收热量的能力答案:C10. 材料的相变温度是指什么?A. 材料从固态变为液态的温度B. 材料从液态变为气态的温度C. 材料从固态直接变为气态的温度D. 材料从液态变为固态的温度答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 下列哪些因素会影响材料的强度?A. 材料的微观结构B. 材料的表面处理C. 材料的热处理D. 材料的尺寸答案:ABC2. 材料的腐蚀通常是由哪些因素引起的?A. 环境的湿度B. 环境的温度C. 材料的化学成分D. 材料的表面处理答案:ABCD3. 下列哪些材料属于高分子材料?A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚四氟乙烯D. 聚酰亚胺答案:ABCD4. 材料的疲劳寿命受哪些因素影响?A. 材料的微观结构B. 材料的表面处理C. 循环应力的幅度D. 循环应力的频率答案:ABCD5. 下列哪些是影响材料热膨胀系数的因素?A. 材料的晶体结构B. 材料的化学成分C. 材料的加工工艺D. 材料的热处理答案:ABCD三、判断题(每题1分,共10分)1. 材料的硬度和韧性是相互独立的物理性质。
大一材料物理试题及答案
大一材料物理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料的热膨胀系数是指在一定温度范围内,单位长度的材料在温度变化1摄氏度时的相对变化量。
下列材料中,热膨胀系数最大的是()。
A. 钢B. 铜C. 铝D. 玻璃2. 根据材料的导电性能,材料可以分为导体、半导体和绝缘体。
下列材料中,属于半导体的是()。
A. 银B. 硅C. 橡胶D. 石墨3. 材料的硬度是指材料抵抗外力作用下产生塑性变形的能力。
下列材料中,硬度最高的是()。
A. 木材B. 塑料C. 陶瓷D. 橡胶4. 材料的断裂韧性是指材料在受到外力作用下,抵抗裂纹扩展的能力。
下列材料中,断裂韧性最大的是()。
A. 玻璃B. 橡胶C. 陶瓷D. 钢5. 材料的疲劳是指材料在循环加载作用下,经过一定次数的应力循环后发生断裂的现象。
下列材料中,疲劳寿命最长的是()。
A. 钢B. 铜C. 铝D. 钛合金6. 材料的蠕变是指材料在恒定应力作用下,随时间发生塑性变形的现象。
下列材料中,蠕变速率最小的是()。
A. 钢B. 铜C. 铝D. 钛合金7. 材料的弹性是指材料在外力作用下发生形变,外力去除后能够恢复原状的能力。
下列材料中,弹性模量最大的是()。
A. 木材B. 塑料C. 陶瓷D. 钢8. 材料的塑性是指材料在外力作用下发生形变,外力去除后不能恢复原状的能力。
下列材料中,塑性最好的是()。
A. 玻璃B. 橡胶C. 陶瓷D. 钢9. 材料的导热性是指材料传导热量的能力。
下列材料中,导热性最好的是()。
A. 木材B. 铜C. 橡胶D. 陶瓷10. 材料的热导率是指单位时间内,单位面积的材料在单位温差下传导的热量。
下列材料中,热导率最大的是()。
A. 木材B. 铜C. 橡胶D. 陶瓷二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料的弹性模量是指材料在弹性范围内,应力与应变的比值,其单位为_________。
2. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用下,从弹性变形转变为塑性变形时的应力值,其单位为_________。
材料物理导论试题及答案
材料物理导论试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料的导电性主要取决于材料中的:A. 电子浓度B. 电子迁移率C. 电子浓度和电子迁移率D. 电子的热运动答案:C2. 半导体材料的导电性与温度的关系是:A. 随温度升高而降低B. 随温度升高而升高C. 与温度无关D. 先升高后降低答案:B3. 以下哪种材料不属于超导材料?A. 铜B. 铝C. 铅D. 铌答案:A4. 材料的弹性模量反映了材料的:A. 塑性B. 韧性C. 硬度D. 弹性答案:D5. 在材料科学中,晶格常数是指:A. 晶格中原子间的平均距离B. 晶格中原子的数目C. 晶格中原子的体积D. 晶格中原子的质量答案:A6. 以下哪种材料的热膨胀系数最大?A. 钢B. 铝C. 铜D. 玻璃答案:D7. 材料的断裂韧性是指:A. 材料抵抗塑性变形的能力B. 材料抵抗断裂的能力C. 材料的硬度D. 材料的韧性答案:B8. 以下哪种材料的导热性最好?A. 陶瓷B. 塑料C. 金属D. 木材答案:C9. 材料的疲劳寿命主要取决于:A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 材料的疲劳极限答案:D10. 以下哪种材料的磁导率最高?A. 铁B. 铜C. 铝D. 不锈钢答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 材料的______性是指材料在受到外力作用时,能够恢复到原来形状的能力。
答案:弹性2. 材料的______性是指材料在受到外力作用时,能够抵抗断裂的能力。
答案:断裂韧性3. 材料的______性是指材料在受到外力作用时,能够抵抗永久变形的能力。
答案:塑性4. 材料的______性是指材料在受到外力作用时,能够抵抗划痕的能力。
答案:硬度5. 材料的______性是指材料在受到外力作用时,能够吸收能量而不断裂的能力。
答案:韧性6. 材料的______性是指材料在受到温度变化时,能够抵抗体积变化的能力。
答案:热膨胀系数7. 材料的______性是指材料在受到热能作用时,能够传递热量的能力。
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(C)合晶转变 ) 。
(36) 某金属间化合物 A2B 在加热时发生转变:A2B → L+δ,该金属间化合物( (A)是稳定化合物 (B)是不稳定化合物 (C)不能确定是哪类化合物
(37) 金属液相凝固时,均匀形核的临界形核功可表示为 G *
1 * A ,该式表明( 3
) 。
(A)形成临界晶核时系统自由能的减小等于晶核表面能的 1/3 (B)形成临界晶核时系统自由能的增高等于晶核表面能的 1/3 (C)液、固两相体积自由能差值能补偿形成临界晶核表面所需能量的 1/3 (38) 金属结晶的过冷度越大,临界晶核半径和临界形核功( (A)越大 (B)越小 ) 。 (C)不变 ) 。
)变化。
(26) 发生原子化学扩散的真正驱动力是固溶体中存在组元的( (A)浓度梯度 (B)化学位梯度 (C)温度梯度 ) 。
(27) 在柯肯达尔效应中,标记飘移主要原因是扩散偶中( (A)两组元的原子尺寸不同
(B)仅一组元的扩散 (C)两组元的扩散速率不同
(28) 对经过塑性变形和未经塑性变形的钢表层进行渗氮处理,若渗氮温度和渗氮时间相同, 则( ) 。
(B)先结晶部分含低熔点组元多
(46) 固溶体合金凝固时,固/液界面前沿液相中温度梯度 G 越小( (A)越易形成树枝状晶 (B)越不易形成树枝状晶
) 。
(C)对晶粒形状影响不大 ) 。
(47) A 和 B 组元组成了固溶体合金,A 的熔点高于 B,在该合金平衡凝固组织中, ( (A)晶粒内不存在明显的成分偏析 (B)晶粒心部 A 组元的浓度高于晶界 (C)晶粒心部 B 组元的浓度高于晶界 (48) 在固溶体结晶过程,随温度降低,液相的成分( (A)沿着液相线变化 (B)沿着固相线变化
) 。
(A)刃型全位错
(B)刃型分位错
(C)螺型分位错
0 3 2 2 1 3 X (111) 4 5 5 6 Y 4 6 1
(22) 如右图所示,有两根位错线均位于(111)晶面 上,二者具有相同的柏氏矢量 b 并与之垂直。这两 根位错分别有两段曲折,其中 2-3和 4-5曲折位于 (111)晶面上并与柏氏矢量平行。若在(111)晶 面施加一剪应力, 使 1-2线段的位错向-X 方向运 动,则 2-3线段的位错的运动方向为( (A)+Y (B)-Y (C)+X ) 。
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。
形成置换固溶体的原子尺寸条件为(
rA - rB ) rA
1
(A) r 41% (9)
(B) r 15%
(C) r 15% ) 。
A 和 B 两个组元形成金属化合物(中间相) ,其晶体结构(
(A)与 A 组元相同 (B)与 B 组元相同 (10) 离子化合物中正离子的配位数取决于 (A)正离子半径
(A) [ 2 111]
B
(B) [ 1 2 1 3] (C) [ 2 113]
A
(3)
在以下晶面中,属于 [11 1 ] 晶带的晶面是( (B) (311) (C) ( 1 11)
) 。
(A) (2 1 1) (4)
β—Sn 晶体结构的点阵常数为 a=0.583nm,c=0.318nm,===90º,除在晶胞顶角和体中 ) 。
(C)螺位错生长方式 ) 。
(44) 随成分过冷增大,固溶体晶体的生长方式将按( (A)平面状生长胞状生长树枝状生长 (B)树枝状生长胞状生长平面状生长 (C)胞状生长平面状生长树枝状生长 (45) 固溶体合金非平衡结晶组织中, ( (A)先结晶部分含高熔点组元多 (C)先后结晶部分的成分均匀 ) 。
a (16) 面心立方晶体中,在 (111) 面上有一刃形位错,其柏氏矢量为 [1 1 0] ,则为错线平行于 2 ( ) 。
(A) [111]
(B) [11 2 ]
(C) [100] )进行。
a a a (17) 在面心立方结构中, [110] [112] [11 1 ] 的位错反应( 2 6 3
心有原子之外,还有四个原子在晶胞中分别位于以下位置: (1/2, 0, 1/4) ; (1/2,1, 1/4) ; (0, 1/2, 3/4) ; (1, 1/2, 3/4) ,其原子半径为( (A)0.30nm (5) (B)0.15nm
(C)0.60nm ) 。
体心立方结构晶体中原子配位数为( (B)6 (C)8
(C)不同于 A 组元也不同于 B 组元
(B)负离子半径
(C)正负离子半径之比 ) 。
(11) 在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子,这样的缺陷称为( (A)肖脱基(Schottky)缺陷 (B)弗兰克尔(Frenkel)缺陷
(C)间隙缺陷 ) 。
(12) 在 TiO2 晶体中,当一部分 Ti4+还原为 Ti3+,为了平衡电荷,在晶体中产生( (A)钛离子空位 (B)氧离子空位 (C)间隙氧离子 ) 。
(A)这两种钢的渗氮层厚度相同 (B)变形钢的渗氮层厚度大于未变形钢的渗层 (C)变形钢的渗氮层厚度小于未变形钢的渗层
3
(29) 假设某碳钢在 1000C 渗碳 t1时间后的渗层厚度为 x1。设想将钢的渗碳温度从 1000C 降 低到 900C,而将渗碳时间 t2相应增加 10%,得到渗层厚度 x2( 能 Q=140 kJ/mol) (A)=x1 (B)>x1 (C)<x1 ) 。 ) 。 (已知碳的扩散激活
(30) 在金属凝固过程形成临界晶核时的体积自由能减少只能补偿表面能的( (A)1/3 (B)2/3 (C)4/3 )各相的相对量。
(31) 在二元相图中,杠杆定理只能用于计算( (A) 两相区中 (B)单相区中
(C)三相水平线上 ) 。
(32) 某液态合金在凝固中发生了四相共晶恒温转变。该合金为( (A)二元合金 (B) 三元合金 (C)四元合金 ) 。
液相在固体表面的润湿性好, (
(A)不利于液相的非均匀形核 (B)有利于液相的非均匀形核 (C)对非均匀形核无影响 (42) 一般凝固条件下,通过( (A) 提高浇注温度 ) 可以有效细化材料的晶粒。 (C)增大过冷度 ) 。
(B)增加材料纯度
(43) 金属结晶时,其固/液界面为粗糙界面,固相晶核生长方式为( (A)连续垂直生长方式 (B) 二维晶核台阶生长
(A)不能 (B)能 (C)可能 )组成。
(18) 在面心立方晶体中的扩展位错组态由(
(A)两个单位位错和夹在这两个位错的层错区 (B)两个肖克莱不全位错和夹在这两个位错之间的层错区 (C)两个肖克莱不全位错 (19) 面心立方晶体中的肖克莱不全位错的柏氏矢量为( (A)
a 110 2
) 。
5
)
(C)保持不变
(49)
调幅分解属于(
) 。 (C)马氏体相变 ) 。 (C)不扩散
(A)非匀相转变 (50)
(B)匀相转变
合金固溶体发生调幅分解时,溶质原子将( (A)发生上坡扩散 (B)发生下坡扩散
2. 判断以下叙述是否正确(在每小题前的括号中画 或,如判断为正确画√,如判断为不正确 画。 ) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 在立方晶系中,具有相同指数的晶向和晶面必定是相互垂直。 对于置换固溶体,溶质原子与溶剂原子的半径差越小,溶解度越小。 有序固溶体与其在高温下同成分的无序固溶体属于同一种空间点阵。 在硅酸盐结构中,硅氧四面体只能共顶点连接,不能共棱或共面连接。 在高分子化合物中,大分子链与链之间的结合键为共价键。 金属晶体中平衡空位浓度与温度无关。 一个位错环可能各个部分都是刃型位错。 若位错线的性质保持不变,改变位错线的方向,柏氏矢量的方向不变。 在位错滑移运动过程,晶体作相对滑移的方向也随位错线运动方向的变化而改变。
(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 ) 。
(13) 面心立方晶体中的肖克莱不全位错在其滑移面上(
(A)只能作攀移运动 (B)即可作滑移又可作攀移运动 (C)只能做滑移运动 (14) 两平行同号位错,两者之间的相互作用力( (A)为零 (B)斥力 (C)吸引力 ) 。 (C)刃形位错 ) 。
(15) 一个位错环可能各个部分都是( (A)螺型位错 (B)混合位错
(B)
a 112 6
a (C) 111 3
2
(20) 螺型位错周围的弹性应力场中( (A)只有正应力分量
) 。
(B)只有剪应力分量(C)有剪应力分量也有正应力分量
(21) 面心立方晶体中,分别在 (111) 和 ( 1 1 1) 的两个螺型肖克莱不全位错的柏氏矢量分别为