材料性能学复习题整理

1.材料在使用的过程中，将对不同的温度做出反应，表现出不同的热物理性能，

这些物理性能称为材料的热学性能。

2.声频支可以看成是相邻原子具有相同的振动方向，光频支可以看成相邻原子

振动方向相反。

3.当固体材料一端的温度比另一端高时，热量会从热端自动地传向冷端，这个

现象称为热传导。

4.各质点热运动时动能总和就是该物体的热量。

5.晶格振动的弹性波称为格波。

6.如果振动着的质点中包含频率甚低的格波，质点彼此之间的位相差不大，则

格波类似于弹性体中的应变波，称为“声频支振动”；格波中频率甚高的振动波，质点彼此之间的位相差很大，邻近质点的运动几乎相反时，频率往往在红外光区，称为“光频支振动”。

7.固体中的导热主要是由晶格振动的格波和自由电子的运动来实现的。

8.与原子中价电子的能量相对应的能带，叫价带；最靠近价带而能量较高的能

带叫导带。

9.电子电导的特征是具有霍尔效应，离子电导的特征是存在电解效应。

10.掺入施主杂质的半导体称为n型半导体；掺入受主杂质的半导体称为P型半

导体。

11.固有电导载流子由晶体本身热缺陷——弗仑克尔缺陷和肖特基缺陷提供。

12.全带中每一能级都被都被两个电子占据的能带，叫满带；所属各能级上没电

子的能带，叫空带。

13.超导体，是指当某种物质冷却到低温时电阻突然变为零，同时物质内部失去

磁通成为完全抗磁性的物质。

14.导带中的电子导电和价带中的空穴导电同时存在，称为本征电导；这类载流

子只由半导体晶格本身提供，所以叫本征半导体；它的特点是：载流子——电子和空穴的浓度是相等的。

15.正压电效应的本质是因为机械作用引起了晶体介质的极化，从而导致介质两

端表面内出现符号相反的束缚电荷。

16.原子磁矩有3个来源：①电子轨道磁矩；②电子自旋磁矩；③原子核磁矩。

17.所谓极化，就是在压电陶瓷上加一个强直流电场，使陶瓷中的电畴沿电场方

向取向排列，只有经过极化工序处理的陶瓷才能显示压电效应。

18.质点间结合力愈强，热膨胀系数愈小。

19.在四价的半导体硅单晶中掺如三价的杂质硼后，形成的是P型半导体。

20.低温下，杂质电导起主要作用；高温下，本征电导起主要作用。

21.氧化性气体吸附于n型半导体，都会使载流子数目减少而表现出元件电导率

降低的特性。

22.惰性气体的磁矩为零，只能产生抗磁矩。

23.具有小Hc值，高μ值得瘦长磁滞回线的材料属于软磁材料。

24.铁磁性金属溶入抗磁性元素或弱磁性元素时，固溶体的饱和磁化强度Ms随

溶质组元含量的增加而升高。

25.在PZT中添加软性添加物，它们可使陶瓷弹性柔顺常数增高，矫顽场降低，

kp增大。

26.两个相邻电畴的自发极化在垂直于畴壁的方向的分量相等。

27.自发极化主要是由晶体中某些离子偏离了平衡位置造成的。

28.化合物分子热容等于构成该化合物各元素原子热容之和。

29.传热过程中物体内各处的温度随时间而变化，叫不稳定传热。

30.在四价的半导体硅单晶中掺入五价的杂质砷后，形成的是n型半导体。

31.加工硬化使金属的原子间距增大而密度减小，从而使材料的抗磁性减弱。

32.铁磁性金属溶入强顺磁性元素时，如溶质组元含量较低时，使Ms增加，含

量高时则使Ms降低。

33.极化电场越高，促使电畴取向排列的作用越大，极化就越充分。

34.还原性气体吸附于p型半导体气敏材料，都会使载流子数目减少而表现出元

件电导率降低的特性。

35.人工老化的目的，是为了加速自然老化过程，以便在尽量短的时间内，达到

足够的相对稳定阶段。

36.陶瓷制品表面的釉的热膨胀系数要小于陶瓷胚体的热膨胀系数。

37.利用霍尔效应可检验材料是否存在电子电导。

38.由杜隆一珀替定律可知，热容是与温度T无关的常数。

39.具有阴离子吸附性质的气体称为氧化性气体。

40.温度对顺磁性影响很大，对抗磁性一般没什么影响。

41.所谓磁化过程是本身具有自发磁化，并不是由外界向物质提供磁化的过程。

42.具有对称中心的晶体不具有压电效应。

43.铁电陶瓷中存在自发极化，但是宏观并不显示极性。

44.BaTiO3＞120℃，晶体无铁电性；BaTiO3＜120℃，晶体有铁电性。

45.反铁电体一般宏观无剩余极化强度，但在很强的外电场作用下，能诱导成铁

电相

46.什么是交换能？交换能与铁磁性之间的关系是什么？产生铁磁性的必要条件

是什么？（磁学性能）

交换能：根据键合理论可知，原子相互接近形成分子时，电子云互相重叠，电子要相互交换。对于过渡族金属原子的3d状态与4s态能量相差不大，因此它们的电子云也将重叠，引起了3d层与4s层的电子可以相互交换位置，这种交换产生一种交换能，此交换能有可能迫使相邻原子自旋磁矩产生有序排列(或同向排列起来）。

交换能与铁磁性的关系：由这种“交换”作用所产生的“交换能”积分常数与晶格的原子间距有密切关系。当距离很大时，积分常数接近于零。随着距离的减小，相互作用有所增加，积分常数为正值，就呈现出铁磁性。当原子间距a与未被填满的电子壳层半径r之比大于3时，交换能为正值，交换能积分常数为负值，为反铁磁性。

产生铁磁性的条件：

（1）原子内部要有未填满的电子壳层（原子本征磁矩不为0）

（2）a/r之比大于3使A为正，即指的是要有一定的晶体结构。

47.什么是超导体？超导体所必须具备的两个特征是什么？简述磁悬浮列车的结

构和工作原理。（电学性能）

超导体(Superconductor)，是指当某种物质冷却到低温时电阻突然变为零，同时物质内部失去磁通成为完全抗磁性的物质。

两个基本的特征：

超导电性:指材料在低温下失去电阻的性质