材料性能学-物理性能部分考试重点
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物理性能部分考试重点
一、名词解释
1. 介电性
在外加电场作用下，材料表面感生出电荷的性能称为介电性。
2. 介电击穿
当施加于电介质上的电场强度/电压增大到一定程度时，电介质由介电状态变为导电状态，这一突变现象称为介电击穿。
3. 电极极化
电流通过电极时，电极电位偏离平衡电位的现象称为电极极化。
4. 粒子极化率（？）
极化率：在极化曲线上，电位对于电流密度的导数d φ/d i 为电极在该电流密度时的极化率，它们分别等于通过极化曲线上对应于该电流密度的点的切线的斜率。
5. 量子效率
光发射：材料以某种方式吸收能量之后，将其转化为光能，即发射光子的过程。 量子效率ηq ：发光效率的表征方法之一。为发射光子数n out 与吸收光子数n in 之比。
ηq =n out
n in
6. 余辉时间（发光寿命）
发光体在激发停止后持续发光时间的长短。
7. 磁有序、磁无序材料
磁有序：铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性 磁无序：顺磁性、抗磁性
8. 赛贝克效应
两种不同导体（或半导体）连成闭合回路，且两接头处温度不同时，回路中将产生电流和相应的电动势。
9. 抗热震性
材料承受温度骤变而不破坏的能力称为抗热震性。
热震失效{
热震断裂热震损伤
10. 磁滞
铁磁材料从饱和磁化状态降低磁场H 时，磁感应强度B 不沿着原磁化曲线下降，而是较缓慢地下降，且当H =0时，B 并不等于零，即磁性体中B 的变化滞后于H 的变化，这种现象称为磁滞。
11.压碱效应
在含碱玻璃中加入二价（碱土）金属氧化物，特别是重金属氧化物，能使玻璃的电导率降低。相应的二价阳离子半径越大，该效应越强。
二、重点内容
热学
1. 线膨胀系数与体膨胀系数P282
各向同性物质VS 各向异性物质的αL 和αV 的关系
2. 抗热震性P125
热震失效
{
热震断裂{
瞬时超过断裂强度σf 抗性要求：低E 、高σf
热震损伤{
热循环应力导致裂纹萌生、扩展抗性要求：高E 、低σf
提高抗热冲击断裂性能的措施{
提高强度，减小弹性模量
提高热导率减小热膨胀系数减小表面散热系数减小产品的有效厚度
热冲击损伤{
动力：弹性应变能的释放阻力：断裂表面能的增加
3. 热导率的测量P302
稳态法：
原理：
在稳定导热状态下，试样上各点温度稳定不变，温度梯度和热流密度也稳定不变，根据所测得的温度梯度和热流密度，就可按傅里叶定律计算材料的热导率。
St
dx dT
Q λ-=∆
热阻的表达式：
λx
Q T TI =∆=
关键：
控制和测量热流密度，使旁向热流减至最小； 要求在有效的距离内有较大的温差。 缺点：
①有旁向热流
②达到稳态所需时间长，效率低 ③不适用于高温（有热辐射） ④不适用于挥发性物质
非稳态法：
根据试样温度场随时间的变化情况来测量材料的热传导性能。
2222x
T x T c t T p ∂∂=∂∂=∂∂αρλ
特点：
①测量速度快 ②热损失小
③适合测量高温下传热情况 ④需要测量材料的比热容
⑤可测定含有一定水分的材料的热导率
4. 热阻P295、300
热阻=缺陷热阻+声子热阻
T ↑{缺陷热阻↓声子热阻↑
{纯金属合金 T ↑~热导率λ{ ↓（声子热阻为主） ↑（缺陷热阻为主）
热阻的表达式：
λx Q T TI =∆=
电阻：σl I U R =∆=
电学
5. 介质极化性质 及 极化形式与温度、频率的关系
介质极化{ 电子极化离子极化
空间电荷极化偶极子极化
或 {
位移极化（弹性）{电子位移极化离子位移极化空间电荷极化驰豫极化（耗能）{电子弛豫极化离子驰豫极化
6. 机电耦合系数VS 能量转换效率
机电耦合系数K ：综合反映压电晶体的机械能与电能之间耦合关系的物理量，衡量压电
性能的重要参数。K 值越大，压电性能越好。
K =
转化的机械能静电场下输入的电能
（逆压电效应）
不代表能量转换效率：K值大，说明能量转换效率高，但反之不一定（转换为其他形式能量，不仅限于电能和机械能互转）。
7.超导体
在一定的低温条件下材料突然失去电阻的现象称为超导电性。
临界温度T C
超导体特性{完全导电性（零电阻现象）
完全抗磁性（磁感应强度为0）
超导体性能指标{
临界温度T C
临界磁场强度H C（T
磁学
8.非晶态磁性合金
非晶态：
①磁各向异性系数K=0。
②易磁化，无晶界阻碍磁畴移动。
③电阻率比一般软磁大（长程无序，散射电子几率大）。
④抗腐蚀性、强度、韧性好。
缺点：耐热差，高温时晶化
纳米磁性材料：
单畴结构，超顺磁性：磁化率极高，无磁滞（颗粒足够小，热扰动克服磁各向异性，磁矩在不同易磁化方向上随机取向，在外磁场下则立刻转向）。
磁存储介质颗粒尺寸不能太小，否则超顺磁性，无法储存信息。因此有使用温度限制。
9.铁磁体与铁电体的异同
同：电滞回线、居里点、临界特性、电/磁畴、技术极化/磁化
异：电致伸缩效应的形变与外电场方向无关，且比逆压电效应小几个数量级。磁致伸缩有各向异性。