材料物理性能

2.杜隆-珀替定律（元素的热容定律）：恒压下元素的原子热容为25/(K.mol);热容与温度无关奈曼-柯普定律化合物的热容定律：化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。

4.

5.热膨胀与化学键关系：对分子晶体，分子间是弱的范德华力作用，膨胀系数大；共价键的材料如金刚石作用力很强，对高聚物沿链方向共价键连接，垂直链的方向近邻分子间是弱范德华力因此结晶高聚物和取向高聚物热膨胀有很大各向异性，高聚物热膨胀系数比金属高

7.钢中A、M、F热膨胀系数大小：A＞F＞M

8.Me对膨胀系数的影响：主要取决于形成K还是固溶于F中，前者使α增大后者减小。

9.金属、高聚物、无机非金属热传导大小和传导机制：热导率λ是指单位温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。金属中有大量质量很轻的自由电子，能迅速传递热，无机非金属中自由电子很少，晶格振动是主要导热机制，低温声子导热（声频支格波—弹性波—声波—声子），高温时光子导热；绝缘材料声子导热；高聚物声子热传导机制在低温区，随着温度升高，λ增大；温度升至玻璃化温度时，λ出现极大值；温度高于玻璃化温度后，由于分子排列变得越来越疏松，λ也越来越小。

10.晶体中缺陷、杂质如何影响热导率：引起格波散射等效于声子平均自由程减小→↓λ

11.固溶体中溶质含量、性质如何影响热导率：溶质元素的质量大小与溶剂元素相差愈大取代后结合力改变愈大，对λ影响愈大，低温时影响随T↑而↑，T高于0.5德拜温度时，与T 无关原因：低温下声子传导的平均波长远大于点缺陷的线度，不引起散射，T↑平均波长↓→接近点缺陷线度→散射达到最大，再升温散射也不变化

12.抗热冲击断裂：抵抗无机材料发生瞬时断裂的性能抗热冲击损伤：抵抗材料在热冲击循环作用下表面发生开裂剥落以致最终破裂或变质的性能

13.多相材料产生热应力原因：不同相有不同膨胀系数，温度变化各相膨胀收缩量不同而相互牵制产生热应力

14.提高抗热冲击断裂措施：①↑材料强度σ↓弹性模量E，使σ/E↑，即提高材料的柔韧性能吸收较多的弹性应变能而不开裂，↑热稳定性②↑热导率λ，使R’↑，λ大→传热快→内外温差较快平衡，↓热应力聚集③↓热膨胀系数α④↓表面热传递系数h⑤↓产品有效厚度15.差热分析法（DTA）：在程序控制温度下将被测材料与参比物在相同条件下加热或冷却，测量试样与参比物之间温差随温度、时间的变化关系。参比物应为热惰性物质，即在整个测试温度范围内不发生分解相变破坏也不与试样化学反应，同时参比物的比热容热传导系数尽量与试样接近.热重分析法：在。。。下测量材料质量与温度关系

材料的光学性能

1.介质折射率为何大于1：设光在某种媒质中的速度为v，由于真空中的光速为c，所以这种媒质的绝对折射率公式：n=c/v在可见光范围内，由于光在真空中传播的速度最大，故其它介质的折射率都大于1

2.双折射：光通过除立方晶体以外的其他品型介质时，一般都要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，它们分别形成两条折射光线，这个现象称为双折射。双折射光线中，平行于入射面的光线的折射率，称为常光折射率n0，不论入射光的入射角如何变化，n0始终为一常数，因而常光折射率严格服从折射定律。另一条与之垂直的光线的折射率、随入射线方向的改变而变化，称为非常光折射率ne，它不服从折射定律，随入射光的方向而变化。

3.决定反射的因素：取决于两种介质的相对折射率n21，若n1和n2相差很大，则界面反射损失就严重；若n1=n2，则R=0，，表明在垂直入射情况下，几乎没有反射。R表示反射系数，1-R为透射系数。

4.光吸收：光是一种能量流，在光通过物质传播时，会引起物质的价电子跃迁或使原子振动，从而使光能的一部分转变为热能，导致光能衰减，这种现象为光的吸收。选择吸收：同一物

质对各种波长的光吸收程度不一样，有的波长的光吸收系数可以非常大，而对另一波长的吸收系数又可以非常小。均匀吸收：介质在可见光范围对各种波长的吸收程度相同。

5.金属吸收光大的原因：金属的价电子处于未满带，吸收光子后呈激发态，用不着跃迁到导带即能发生碰撞而发热。金属和半导体的吸收系数都很大而电介质，大多数有机材料、玻璃、陶瓷等无机材料选择吸收可见光，因此具有透明性，因为它们的价电子处的能带为满带，光子的能量不足以使价电子跃迁到导带。

金属材料、半导体、电介质产生吸收峰的原因

（1）金属对光能吸收很强烈，这是因为金属的价电子处

于未满带，吸收光子后即呈激发态，用不着跃迁到导带即

能发生碰撞而发热。（2）半导体的禁带比较窄，吸收可见

光的能量就足以跃迁。（3）电介质的禁带宽，可见光的能

量不足以使它跃迁，所以可见光区没有吸收峰。紫外光区

能量高于禁带宽度，可以使电介质发生跃迁，从而出现吸

收峰。电介质在红外区也有一个吸收峰，这是因为离子的

弹性振动与光子辐射发生谐振消耗能量所致。

7.弹性散射：光的波长（或光子能量）在散射前后不发生变化的；包括延德尔散射、米氏散射、瑞利散射非弹性散射：当光束通过介质时，人射光子与介质发生非弹性碰撞，使散射光的波长(或频率)发生改变。包括布里渊散射，拉曼散射。与弹性散射相比，非弹性散射通常要弱几个数量级，常常被忽略。晴天早晨太阳呈鲜红色中午变成白色的原因：按照瑞利定律，微小粒子对波长的散射不如短波有效，大气尘埃对蓝紫色的散射比红橙色强，一天中不同时刻到达观察者所通过的大气厚度不同，透过大气越厚，蓝紫色损失越多。

10.透光性分析：材料可以使光透过的性能为透光性。材料的透光性主要受材料的吸收系数、发射系数及散射系数影响。吸收系数与材料性质有关金属吸收系数太大而不透光；散射系数起主要影响①宏观及显微缺陷：在不均匀界面上形成相对折射率，值越大反射系数越大②晶粒排列方向如果材料不是各相同性的立方晶体或玻璃态，存在双折射，与晶轴成不同角度方向的折射率不同。不同的晶粒取向的双折射引起晶界损失③气孔：晶粒间及晶界玻璃相内的气孔，从光学上构成第二相，其折射率n1=1，与基体材料n2相差较大所以相对折射率n21=n2较大，由此引起反射损失、散射损失远比①②的大

12.激活介质作用：实现粒子数反转的介质，具有对光的放大作用。

13.激光材料构成：基质：氧化物及氟化物，作用：主要是为激活离子（发光重心）提供一个适合的晶格场，使之产生受激发射；激活离子：过渡族金属离子、三价稀土离子等作用：作为发光中心的少量掺杂离子。

14.红宝石（CrAl2O3）加工好的红宝石激光器呈棒状，两端面平行，靠近两个端面各放置一

面镜子，以便使一些自发发射的光通过激光棒来回反射。

其中一个镜子起完全反射的作用，另一个镜子只是部分反

射。当沿着激光棒的长度方向用氙闪光灯照射时，大部分

闪光的能量以热的形式散失，一小部分被激光棒吸收，Cr3+

的d电子可以从4A2基态激发到4F1和4F2激发态。这些激发

态寿命很短(10-9s)，通过无辐射跃迁迅速衰变，降到2E能

级。2E激发态的寿命很长，约为5x10-3s，这表明有足够的时间形成位子数反转。然后由2E 能级跃迁返回基态，多余的能量以激光形式释放出来，于是产生了激光。

材料弹性变形与内耗

1.高弹态聚合物弹性变形的本质：弹性模量的物理本质是标志原子间结合力的大小。材料原子间结合力越大，其弹性模量越高；原子排列越紧密，其弹性模量越高。高聚物分子的链段