材料物理性能考点 江苏大学
江大材料物理性能复习资料
第一章 材料的热学性能1.热容的概念(P42):热容是分子或原子热运动的能量随温度变化而变化的物理量,其定义是物体温度升高1K 所需增加的能量。
温度不同,物体的热容不一定相同,温度T 时物体热容为:)/()(K J TQ C T T ∂∂=(简单点就直接用这个吧:T Q C ∆∆=) PS :物理意义:吸收热量提高点阵振动能量,对外做功,加剧电子运动比热容(单位质量):Tm Q C ∆•∆= 2.晶体热容的经验定律(P42):杜隆—珀替定律:恒压下元素的原子热容为25J/(K ·mol)奈曼—柯普定律:化合物热容等于构成此化合物各元素原子热容之和3.从材料结构比较金属、无机非金属、高聚物的热容大小(P46):A 金属:a 纯金属:热容由点阵振动和自由电子运动两部分组成:T T C C C e V L V V γα+=+=3 b 合金金属:符合奈曼—柯普定律∑==+++=n i im i nm n m m m C x C x C x C x C 12121B 无机非金属:a 符合热容理论,一般都是从低温时的一个低数值增加到1273K 左右近似于 25J/(K ·mol)的数值;b 无机材料热容与材料结构关系不大,但单位体积热容与气孔率有关,多孔质轻热容小;c 当材料发生相变:一级相变:体积突变,有相变潜热,温度Tc 热容无穷大,不连续变化;二级相变:无体积突变,无相变潜热,在转变点热容达到有限极大值(P47C 高聚物:多为部分结晶或无定型结构,热容不一定符合理论式,热容相对较大,且由化学结构决定,温度升高链段振动加剧,改变链运动状态(主链、支链(链节、侧基))。
4.从材料结构比较金属、无机非金属、高聚物的热传导机制(P53):A 金属:有大量自由电子,且电子质轻,实现热量迅速传递,热导率一般较大。
纯金属温度升高使自由程减小作用超过温度直接作用,热导率随温度上升而下降;合金热传导以自由电子和声子为主,因异类原子存在,温度本身起主导作用,热导率随温度上升增大。
材料物理性能学知识点
(5)空间电荷极化:在离子多晶体中,界面、缺陷处存在空间电荷。这些混乱分布的 空间电荷,在外电场作用下,趋向于有序化,即空间电荷的正、负质点分别向外电场的负、 正极方向移动,从而表现为极化。空间电荷极化的特点:空间电荷极化常常发生在不均匀介 质中任何宏观不均匀性,均可形成空间电荷极化,所以又称界面极化,由于空间电荷的积累, 可形成很高的与外场方向相反的电场,有时又称为高压式极化。空间电荷极化随温度升高而 下降。温度升高,离子运动加剧,离子容易扩散,因而空间电荷减小,空间电荷极化需要较 长时间,只有直流或低频交流才显示出来。
39、由于温度作用而使电介质电极化强度变化的性质,称为热释电效应。具有热释电效 应的晶体一定具有自发极化(固有极化)的晶体,在结构上应具有极轴。具有对称中心的晶体
不可能有热释电效应。具有压电性的晶体不一定有热释电性。
40、极化强度随外加电场的变化曲线称为电滞回线。具有这种性质的晶体称为铁电体。 自发极化的产生机制与铁电体的晶体结构密切相关,主要是晶体中原子(离子)位置变化的结 果。
9、形成固溶体时,合金导电性能降低。在连续固溶体中合金成份距组元越远,电阻率 越高。
10、除过渡族金属外,在同一溶剂中溶入1%原子溶质金属所引起的电阻率增加,由溶 剂和溶质的价数决定,价数越大电阻率增加越大。
11、X 射线与电子显微镜分析表明该固溶体为单相组织,但固溶体中原子间距的大小显 著地波动,其波动正是组元原子在晶体中不均匀分布的结果,所以称“不均匀固溶体”,又 称“K 状态”。K 状态是“相内分解”的结果,它不析出任何具有自己固有点阵的晶体。
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。
材料物理性能复习重点
1.热容:热容是使材料温度升高1K所需的热量。
公式为C=ΔQ/ΔT=dQ/dT (J/K);它反映材料从周围环境中吸收热量的能力,与材料的质量、组成、过程、温度有关。
在加热过程中过程不同分为定容热容和定压热容。
2.比热容:质量为1kg的物质在没有相变和化学反应的条件下升高1K所需的热量称为比热容每个物质中有两种比热容,其中c p>c v,c v不能直接测得。
3.摩尔热容:1mol的物质在没有相变或化学反应条件下升高1K所需的能量称为摩尔热容,用Cm表示,单位为J/(mol·K)4.热容的微观物理本质:材料的各种性能(包括热容)的物理本质均与晶格热振动有关。
5.热容的实验规律:1.对于金属:2.对于无机材料(了解)1.符合德拜热容理论,但是德拜温度不同,它取决于键的强度、材料的弹性模量、熔点等。
2.对于绝大多数氧化物,碳化物,摩尔热容都是从低温时一个最低值增到到1273K左右近似于3R,温度进一步升高,摩尔热容基本没有任何变化。
3.相变时会发生摩尔热容的突变4.固体材料单位体积热容与气孔率有关,多孔材料质量越小,热容越小。
因此提高轻质隔热砖的温度所需要的热量远低于致密度的耐火砖所需的热量。
6.经典理论传统理论不能解决低温下Cv的变化,低温下热容随温度的下降而降低而下降,当温度接近0K时热容趋向于07.量子理论1.爱因斯坦模型三个假设:1.谐振子能量量子化2.每个原子是一个独立的谐振子3.所有原子都以相同的频率振动。
爱因斯坦温度:爱因斯坦模型在T >> θE 时,Cv,m=3R,与实验相符合,在低温下,T当T << θE时Cv,m比实验更快趋于0,在T趋于0时,Cv,m也趋于零。
爱因斯坦模型不足之处在于:爱因斯坦模型假定原子振动不相关,且以相同频率振动,而实际晶体中,各原子的振动不是彼此独立地以同样的频率振动,而是原子间有耦合作用,点阵波的频率也有差异。
温度低尤为明显2.德拜模型德拜在爱因斯坦的基础上,考虑了晶体间的相互作用力,原子间的作用力遵从胡克定律,固体热容应是原子的各种频率振动贡献的总和。
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。
材料物理性能复习重点-图文
材料物理性能复习重点-图文第二章非组织敏感:弹性模量,热膨胀系数,居里点(成分)组织敏感性:内耗,电阻率,磁导率(成分及组织)相对电导率:IACS%定义:把国际标准纯软铜(在室温20度,电阻率为0.01724.mm2/m)的电导率作为100%,其它导体材料的电导率与之相比的百分数即为该导体材料的相对电导率。
载流子:电荷的载体(电子,空穴,正离子,负离子)物体的导电现象的微观本质是:载流子在电场作用下的定向迁移迁移数t某,也称输运数(tranferencenumber)定义为:某t某T式中:σT为各种载流子输运电荷形成的总电导率σ某表示某种载流子输运电荷的电导率t某的意义:是某一种载流子输运电荷占全部电导率的分数表示。
载流子与导电性能的关系:因素:单位体积中可移动的带电粒子数量N每个载流子的电荷量q载流子的迁移率μ迁移率:受到外加电场作用时,材料中的载流子移动的难易程度令μ=v/E,并定义其为载流子的迁移率。
其物理意义为载流子在单位电场中的迁移速度。
σ=Nqμ迁移率的影响因素:1.温度越高,平均碰撞间隔时间t越小,迁移率越小2.晶体缺陷越多,………………电子的平均自由程n为电子的密度2金属导电机制:载流子为自由电子。
经典理论:所有自由电子都对导电做出贡献。
所以有n为电子的平均速度m为电子的质量量子理论,两点基本改进:nef表示单位体积内实际参加热传导的电子数,即费米面能级附近参加电传导的电子数m某为电子的有效质量,考虑晶体点阵对电场作用的结果2eff某f实际导电的载流子为费米面附近的自由电子!nelmvnelmv产生电阻的根本原因:当电子波通过一个理想晶体点阵时(0K),它将不受散射;只有在晶体点阵完整性遭到破坏的地方,电子波才会受到散射(不相干散射)。
理想晶体中晶体点阵的周期性受到破坏时,才产生阻碍电子运动的条件。
(1)晶格热振动(温度引起的离子运动振幅的变化)(2)杂质的引入,位错及点缺陷在电子电导的材料中,电子与点阵的非弹性碰撞引起电子波的散射是电子运动受阻的本质原因。
江苏大学材料科学导论
1、材料的使用性能、工艺性能分别包括哪些方面?答:(1)材料的使用性能是指材料制成零件或构件后为保证其正常工作及具有一定的使用寿命材料应具备的性能,包括:①力学性能(包括硬度、强度、塑性、韧性等),②摩擦学性能(包括摩擦、磨损、润滑),③化学性能(即抗腐蚀性能),④物理性能(导电性、导热性等)。
(2)材料的工艺性能是指材料在加工成零件或构件的过程中材料应具备的适应加工的性能,包括:①热加工工艺性能(铸、锻、焊、热处理、粉末冶金等),②冷加工工艺性能(车、铣、刨、磨性能等)。
2、材料塑性变形的机制有哪些?答:塑性变形的机制主要有位错运动和孪生两种。
晶粒内的原子结构会存在各种缺陷,原子排列的线性参差称为位错,位错运动是指在剪应力作用下,位错在晶体内沿滑移面运动。
孪生是指在切应力作用下,晶体的一部分相对于另一部分以一定的晶面(孪晶界)及晶向(孪生晶向)产生的剪切变形。
3、层错能对塑性变形机制有何影响?答:一般层错能越低,越易发生塑性变形。
4、晶粒尺寸对塑性变形的机制有何影响?答:晶粒尺寸越小,单位体积中的晶粒数越多,塑性变形时同样的变形量便可分布在更多晶粒中发生,变形均匀,塑性变形量大,材料的塑性越好。
5.什么是加工硬化?会对材料相关方面造成什么影响?答:(1)金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,而塑性和韧性降低的现象,又称冷作硬化。
(2)加工硬化给金属件的进一步加工带来困难,但它可提高金属的强度、硬度和耐磨性。
6. 影响加工硬化的因素主要有哪些?加工硬化对材料变形均匀性有什么影响?答:影响加工硬化的因素主要有加工方法、材料特性、变形速率、温度以及材料的微观组织形态等。
加工硬化可以提高材料的变形均匀性。
7、提高应变速率硬化敏感性对材料拉伸性能有何影响?答:应变速率硬化敏感性指数,提高m值,产生同样应变速率下会提高材料变形的变形抗力,提高材料的拉伸性能,提高材料的强度和塑性。
8、高速切削工件表面为何温度低?答:每一种被加工材料都有一个临界切削速度,当切削速度超过这个临界速度后,切削的形态由带状、片状向碎屑状发展,被加工材料由弹性变形区直接达到断裂区,越过塑性变形区,变形抗力急剧降低,由此产生的切削热大大减少,而且产生的切削热也被碎屑状切削及时带走,从而被加工表面温度比较低。
材料物理性能期末复习考点
材料物理性能期末复习考点
1.力学性能
-弹性模量:描述材料在受力后能恢复原状的能力。
-抗拉强度和屈服强度:材料在受拉力作用下能够承受的最大应力。
-强度和硬度:表示材料对外界力量的抵抗能力。
-延展性和韧性:描述材料在受力下发生塑性变形时的能力。
-蠕变:材料在长期静态载荷下发生塑性变形的现象。
2.电学性能
-电导率:描述材料导电的能力。
-电阻率:描述材料导电困难程度的量。
-介电常数和介电损耗:材料在电场中储存和散失电能的能力。
-铁电性和压电性:描述材料在外加电场或机械压力下产生极化效应的能力。
-半导体性能:半导体材料的导电性能受温度、光照等因素的影响。
3.热学性能
-热导率:描述材料传热能力的指标。
-线热膨胀系数:描述材料在温度变化下线膨胀或收缩的程度。
-热膨胀系数:描述材料在温度变化下体积膨胀或收缩的程度。
-比热容:描述单位质量材料在温度变化下吸收或释放热能的能力。
-崩裂温度:材料在受热时失去结构稳定性的温度。
4.光学性能
-折射率:描述光在材料中传播速度的比值。
-透射率和反射率:描述光在材料中透过或反射的比例。
-吸收率:光在材料中被吸收而转化为热能的比例。
-发光性能:描述材料能否发光以及发光的颜色和亮度。
-线性和非线性光学效应:描述材料在光场中的响应特性。
以上是材料物理性能期末复习的一些考点,希望能帮助到你。
但需要注意的是,这只是一部分重点,你还需要结合教材和课堂笔记,全面复习和理解这些概念和原理。
祝你考试顺利!。
江苏大学硕士生入学考试复试科目参考书
江苏大学硕士生入学考试复试科目参考书科目代码科目名称参考书901机械制造技术基础《机械制造工艺学》,王先逵.机械工业出版社,2002年;或《机械制造技术基础》(第二版),卢秉恒赵万华、洪军主编.高等教育出版社,2005年;或《机械制造技术基础》(第二版),张世昌、李旦、高航主编.高等教育出版社902控制工程基础《控制工程导论》(修订版),周雪琴.西北工大出版社,2000年903光学《光学教程》(第四版),姚启钧编.高等教育出版社,2008年904机械原理《机械原理》,华大年或黄锡恺编.高等教育出版社;或《机械原理》,申永胜编.清华大学出版社905测控电路《测控电路》(第三版),张国雄编.机械工业出版社,2008年;与《模拟电子技术》,成立,杨建宁.东南大学出版社,2006年;与《数字电子技术》(第二版),成立.北京:机械工业出版社,2008年906智能仪器设计《智能仪器》,程德福等编著.机械工业出版社,2004年907普通生物学《普通生物学》,顾德兴.高等教育出版社,2000年908环境生态学《环境生态学》,刘树华.北京大学出版社,2009年909农业机械学《农业机械学》,李宝筏主编.中国农业出版社,2003年912工程材料《工程材料》,崔占全、孙振国主编.机械工业出版社,2007年913工程陶瓷材料《工程陶瓷材料》,金志浩,高积强,乔冠军编.西安交通大学出版社,2000年914高分子材料基础《高分子材料基础》,张留成编.化学工业出版社,2001年915材料科学研究方法《材料科学研究方法》,戴起勋等编.国防工业出版社,2004年916材料化学《材料化学》,李奇等编.高等教育出版社,2004年917材料物理性能《材料物理性能》,田莳主编.哈尔滨工业大学出版社918材料成型工艺《金属材料液态成型工艺》,贾志宏、傅明喜.化学工业出版社,2004年919合金材料及熔炼《铸造合金及熔炼》(第一版),陆文华.机械工业出版社,1996年920钢铁冶金学(铁)《钢铁冶金学(炼铁部分)》(第二版),王莜留.冶金工业出版社,2000年921钢铁冶金学(钢)《钢铁冶金学(炼钢部分)》(第一版),陈家祥.冶金工业出版社,1990年922材料成型原理《材料成形基本原理》(第一版),刘全坤.机械工业出版社,2005年923汽车理论《汽车理论》(第5版),余志生.机械工业出版社,2009年924内燃机学《内燃机学》(第三版),周龙保.机械工业出版社,2011年925汽车运用工程《汽车运用工程》,鲁植雄主编.东南大学出版社,2008年926流体机械原理《流体机械原理》(上册),张克危.机械工业出版社,2001年科目代码科目名称参考书927传热学《传热学》(第四版),章熙民.建筑工程出版社,2001年928燃烧学《燃烧学》,严传俊、范玮编著.西北工业大学出版社,2005年;或《燃烧理论基础》,周校平、张晓南编著.上海交通大学出版社,2001年929锅炉原理《锅炉》,车得福、庄正宁、李军、王栋合编.西安交通大学出版社,2004年;或《锅炉原理》,陈学俊、金安定.机械工业出版社,1991年930制冷原理与技术《制冷原理与技术》,王竹如编.科学出版社,2003年931硬件描述语言(VHDL 或Verilog HDL)《EDA技术实用教程-Verilog HDL版》(第四版),潘松、黄继明、潘明编著.科学出版社,2010年;或《EDA技术实用教程-VHDL版》(第四版),潘松、黄继明编著.科学出版社,2010年;或《Verilog数字系统设计教程》(第二版),夏宇闻编著.北京航空航天大学出版社,2008年;或《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》(第三版),候伯亨、刘凯、顾新编著.西安电子科技大学出版社,2009年932微机原理及应用《微型计算机原理与接口技术》(第二版),张荣标.机械工业出版社,2009年933环境分析化学《分析化学》,廖力夫.华中科技大学出版社,2008年934水污染控制工程水污染控制工程(第三版)(下册),高廷耀、顾国维、周琪. 高等教育出版社,2007年935安全管理学《安全管理学》,田水承,景国勋.机械工业出版社,2009年936食品工艺学《粮油加工学》(第一版),李新华等编.中国农业大学出版社,2002年;与《畜产食品加工学》(第一版) ,周光宏等编.中国农业大学出版社,2002年;与《食品工艺学导论》(第一版),马长伟等编.中国农业大学出版社,2002年;与《园艺产品贮藏与加工》(加工篇)(第一版),罗云波等编.中国农业大学出版社,2001年937运筹学《运筹学基础教程》,路正南主编.中国科技大学出版社,2004年938管理信息系统《管理信息系统》(第二版),甘仞初主编.机械工业出版社,2008年939市场营销学《市场营销学》(第三版),吴健安主编.高等教育出版社,2007年940管理学原理《管理学:原理与方法》(第五版),周三多等.复旦大学出版社,2009年941医疗保险学《医疗保险学》,周绿林.科学出版社,2006年942行政学《行政学》,张永桃.高等教育出版社,2009年943财务管理《财务管理学》(第五版),荆新主编.中国人民大学出版社,2009年944国民经济统计学《国民经济统计学》,邱东主编.东北财经大学出版社,2007年945国际贸易学《国际贸易》,海闻等编.上海人民出版社,2003年;与《国际经贸教程》(第二版),陈丽珍主编.立信会计出版社,2008年12月946产业经济学《产业经济学教程》,杨公仆、夏大慰主编.上海财经大学出版社,2008年;与《现代产业经济学教程》,刘志迎主编.科学出版社,2007年947国际金融学《国际金融学》(第一版),谭中明、徐文芹等编著.江苏大学出版社,2011年科目代码科目名称参考书948程序设计《C程序设计》(第二版),谭浩强.清华大学出版社949数据库原理《数据库系统概论》,萨师煊、王珊.高等教育出版社,2000年950数字逻辑《数字逻辑电路设计》,鲍可进等.清华大学出版社,2004年951信号与线性系统《信号与线性系统》(第四版),管致中等.高等教育出版社,2004年952数字信号处理《数字信号处理》,吴镇扬.高等教育出版社,2004年9月953电磁场理论《电磁场与电磁波》(第二版),冯恩信.西安交通大学出版社,2005年954射频与微波电路《射频通信电路》(第二版),陈邦媛.科学出版社,2006年955离散数学《离散数学》,左孝凌.上海科技文献出版社956计算机网络《计算机网络》(第五版),谢希仁.电子工业出版社,2008年957高频电子线路《高频电子线路》,张肃文等,高等教育出版社,2004年958操作系统原理《操作系统原理》,鞠时光.武汉理工大学出版社,2003年959计算机组成原理《计算机组成原理》,肖铁军.清华大学出版社,2010年960常微分方程《常微分方程》(第二版),王高雄、周之铭等编.高等教育出版社,1983年961概率论与数理统计《概率论与数理统计》(第三版),盛骤等编.高等教育出版社962复变函数《复变函数》(第三版),余家荣编.高等教育出版社,2000年963实变函数《实变函数与泛函分析》(实变函数部分),匡继昌.高等教育出版社,2002年964C语言《C语言程序设计》(第三版),谭浩强.清华大学出版社,2005年965计算方法《数值分析》,翟瑞彩.天津大学出版社,2000年966近世代数《近世代数》(第二版),韩士安、林磊主编.科学出版社,2009年967系统工程《系统工程》,汪应洛主编.机械工业出版社,2004年968线性代数《高等代数》(线性代数部分)(第三版),北京大学数学系编.高等教育出版社,2003年969激光原理《激光原理及应用》,陈家璧.电子工业出版社970工程力学询问土木工程与力学学院,电话0511-88797036971大学物理《普通物理学》(第五版),程守洙等.高等教育出版社972混凝土结构设计《钢筋混凝土结构》(上、下册),三校合编.中国建工出版社,2002年973建筑施工《建筑施工》,郭正兴等编著.东南大学出版社,1996年974工程结构抗震与防灾《工程结构抗震与防灾》,李爱群、高振世等编.东南大学出版社,2003年975房屋建筑学《建筑学与城市规划》(第二版),陆可仁主编.东南大学出版社,1996年976分析化学《分析化学》(第五版),武汉大学编.高等教育出版社.科目代码科目名称参考书977细胞生物学《细胞生物学》(第一版),杨恬主编.人民卫生出版社,北京,2005年978微生物学检验《临床检验病原生物学》(第一版),童明庆主编.高等教育出版社,2006年979血液学检验《临床血液学与检验》(第四版),许文荣、王建中主编.人民卫生出版社,2007年980医学生物化学《生物化学》(第七版),查锡良主编.人民卫生出版社,2009年981病原生物学《病原生物学》,罗恩杰主编.科学出版社,2008年982临床免疫学与检验《临床免疫学与检验》(第四版),王兰兰、吴健民主编.人民卫生出版社,2007年983病理生理学《病理生理学》(第七版),金惠铭主编.人民卫生出版社,2008年984人体解剖学《系统解剖学》(第七版),柏树令主编.人民卫生出版社,2008年985局部解剖学《局部解剖学》(第七版),彭裕文主编.人民卫生出版社,2009年986生理学《生理学》(第七版),朱大年主编.人民卫生出版社,2009年987组织学与胚胎学《组织学与胚胎学》(第七版),邹仲之主编.人民卫生出版社,2009年988药物化学《药物化学》(第六版),郑虎编.人民卫生出版社;与《药物化学》(第二版),尤启冬主编.化学工业出版社,2008年989生物化学《普通生物化学》(第四版),郑集、陈钧辉.高等教育出版社,2007年990药剂学《药剂学》(第二版),崔德福主编.中国医药科技出版社,2011年991生药学《生药学》(第五版),蔡少青主编.人民卫生出版社,2007年992制药工艺学《制药工艺学》(第一版),陈平主编.湖北科学技术出版社993医学基础综合《病理学》(第七版),李玉林.人民卫生出版社,2008年;与《病理生理学》(第七版),金惠铭主编.人民卫生出版社,2008年994英语笔试、口试不指定参考书995日语笔试、口试不指定参考书996马克思主义经典著作选读《1844年经济学哲学手稿》,《关于费尔巴哈的提纲》,《德意志意识形态》,《共产党宣言》,《路德维希.费尔巴哈和德国古典哲学的终结》,《反杜林论》,《政治经济学批判》导言,《哲学笔记》关于认识论思想的部分论述(1895-1911年),《谈谈辩证法问题》(1915年),《实践论》,《矛盾论》,《反对本本主义》,《新民主主义论》,《关于正确处理人民内部矛盾的问题》997教育学原理《教育学原理》,扈中平主编.人民教育出版社,2008年998课程论(含教学论)《课程设计基础》,钟启泉.山东教育出版社,1998年;与《教学论》,李秉德.人民教育出版社,1991年;与《学科教育学》,陶本一.人民教育出版社,2002年科目代码科目名称参考书999中外教育史《简明中国教育史》(第四版),王炳照等编著.北京师范大学出版社,2008年;与《外国教育史教程》,王保星主编.北京师范大学出版社,2008年1000发展与教育心理学《发展与教育心理学》,刘儒德主编.人民教育出版社,2007年1001图书情报学理论与技术《情报研究与创新》,郭吉安、李学静编著.科学出版社,2006年1002美术考古概论《美术考古学史纲》,阮荣春.天津人民美术出版社,2004年1003产品造型建模及渲染不指定参考书1004计算机辅助设计不指定参考书1005环境建筑小品渲染表现不指定参考书1006招贴设计手绘设计,不指定参考书1007艺术概论《艺术概论》,王宏建.文化艺术出版社,2000年1008素描不指定参考书1009图形设计手绘设计,不指定参考书1010思想政治理论具体考试范围参考教育部考试中心编制的《思想政治理论》考试大纲????????。
材料物理性能 期末考试重点
材料物理性能第一章考点1.电子理论的发展经历了三个阶段,即古典电子理论、量子自由电子理论和能带理论。
古典电子理论假设金属中的价电子完全自由,并且服从经典力学规律;量子自由电子理论也认为金属中的价电子是自由的,但认为它们服从量子力学规律;能带理论则考虑到点阵周期场的作用。
考点2.费米电子在T = 0K时,大块金属中的自由电子从低能级排起,直到全部价电子均占据了相应的能级为止。
具有能量为E F(0)以下的所有能级都被占满,而在E F(0)之上的能级都空着,E F(0)称为费米能,是由费米提出的,相应的能级称为费米能级。
考点3.四个量子数1、主量子数n2、角量子数l3、磁量子数m4、自旋量子数m s考点4.思考题1、过渡族金属物理性能的特殊性与电子能带结构有何联系?过渡族金属的 d 带不满,且能级低而密,可容纳较多的电子,夺取较高的s 带中的电子,降低费米能级。
第二章考点5.载流子载流子可以是电子、空穴,也可以是离子、离子空位。
材料所具有的载流子种类不同,其导电性能也有较大的差异,金属与合金的载流子为电子,半导体的载流子为电子和空穴,离子类导电的载流子为离子、离子空位。
而超导体的导电性能则来自于库柏电子对的贡献。
考点6.杂质可以分为两类一种是作为电子供体提供导带电子的发射杂质,称为“施主”;另一种是作为电子受体提供价带空穴的收集杂质,称为“受主”。
掺入施主杂质后在热激发下半导体中电子浓度增加(n>p),电子为多数载流子,简称“多子”,空穴为少数载流子,简称“少子”。
这时以电子导电为主,故称为n型半导体。
施主杂质有时也就称为n型杂质。
在掺入受主的半导体中由于受主电离(p>n),空穴为多子,电子为少子,因而以空穴导电为主,故称为p型半导体。
受主杂质也称为p型杂质。
考点7.我们把只有本征激发过程的半导体称为本征半导体。
考点8.在同一种半导体材料中往往同时存在两种类型的杂质,这时半导体的导电类型主要取决于掺杂浓度高的杂质。
《材料物理性能》期末复习
1. 极化、极化率、极化强度及其关系式
• 极化:在外电场作用下,介质内质点(原 子、分子、离子)正负电荷重心的分离, 形成偶极子
• 极化率:单位电场强度下,质点电偶极矩 的大小
• 极化强度:单位体积内的电矩总和
1. 极化、极化率、极化强度及其关系式
• 关系式
•
偶极子的电偶极矩: =q
主电极 a
环形电极 g
全电极 b
2. 材料体电导与表面电导的测量方法,计算公式,四端电极 法测量电导率的特点。电位差计法的测量原理。
表面电导测量方法
圆片试样
A V a
Rs s
r1
r2
dx s 2x 2
ln
r2 r1
s
x
2 V r2 I ln r1
g h
b
2. 材料体电导与表面电导的测量方法,计算公式,四端电极法测量电导 率的特点。电位差计法的测量原理。
Eg
e
h ) e
E ) e e 2kT
) ( e h ) e ( N C N D )1/ 2 exp(
16.电子电导率:σ=µne。说明在不同温度条件下,影响电导率的主要 因素:温度,杂质,缺陷。
• 在n型半导体的电导率表达式中,第一项与杂 质浓度无关,第二项与杂质浓度有关。高温时 第一项起主要作用,低温时第二项起主要作用 • 对本征半导体或高温时的杂质半导体,温度变 化不大时,σ0 可视为常数。lnσ0与1/T成直 线关系
17. 根据缺陷化学反应式能正确写出缺陷浓度与氧分压的关系式,根据 电导率与氧分压的实验结果,推断材料缺陷。(ki>ks)
• 关键:质量作用定律、电中性条件 • 对阳离子空位,温度一定时,空穴浓度与 氧分压的1/6次方成正比,若迁移率不随氧 分压变化,则电导率与氧分压的1/6次方成 正比 • 对阴离子空位,温度一定时,电子浓度与 氧分压的1/6次方成正比,若迁移率不随氧 分压变化,则电导率与氧分压的1/6次方成 正比
江大金属材料学复习资料讲解
1.牌号的意义QT500-22 QT:球铁。
500:最低抗拉强度(N/mm2),Rm>=400MPa。
22:最低断后伸长率(%),A>=22%。
2.F稳定化元素和A稳定化元素F:使A区缩小,S(共析点)向左上方移动,①与α-Fe无限互溶:Cr、V;②有限溶解:Mo、W、Ti等。
A:使A区扩大,S点向左下方移动,①与γ-Fe无限互溶:Ni、Mn、Co;②有限溶解:C、N、Cu。
3.K的形成Me的强弱Ti、Nb、V;W、Mo、Cr;Mn、Fe(由强到弱)4.促进回火脆性,Me?如何改善?第一类回火脆性:Mn、Cr;Mo、Ti、V、Al可改善脆性,Si元素可有效地推迟脆性温度区。
第二类回火脆性:Mn、Ni;Mo、W、Ti可有效抑制其他元素偏聚,稀土元素可抑制回火脆性。
5.影响固溶强化的因素?(1)溶质原子的原子分数越高,强化作用也越大,特别是当原子分数很高时,强化作用更为显着。
(2)溶质原子与基体金属的原子尺寸相差越大,强化作用也越大。
(3)间隙型溶质原子比置换原子具有较大的固溶强化效果,且由于间隙原子在体心立方晶体中的点阵畸变属非对称性的,故其强化作用大于面心立方晶体的;但间隙原子的固溶度很有限,故实际强化效果也有限。
(4)溶质原子与基体金属的价电子数目相差越大,固溶强化效果越明显,即固溶体的屈服强度随着价电子浓度的增加而提高。
6.钢的基本强化机制固溶强化(置换↑,间隙↑↑)、位错强化、细晶强化(最理想)、第二相强化(弥散强化)7.钢的强化机制主要有哪些?从合金化角度考虑,提高钢的韧度主要有哪些途径?钢的强化机制主要有:固溶强化、细化强化、位错强化、第二相强化。
从合金化角度考虑,提高钢的韧度主要途径有:1)细化奥氏体晶粒。
如强碳化物形成元素Ti、Nb、V、W、Mo等。
2)提高钢的回火稳定性。
在相同强度水平下能提高塑性和韧度。
3)改善基体的韧度。
如加Ni。
4)细化碳化物。
碳化物细小、园整、分布均匀和适量对韧度有利。
材料物理性能部分知识点
1. 名义应力:真实应力:正应力——伸长或缩短的量——正应变,用ζ表示;剪切应力——畸变或转动的量——剪切应变,用η表示。
名义应变:真实应变:正应变:xx,yy,zz;剪切应变:xy,yz,zx。
2. 材料受力形变的三个阶段:弹性形变:当外力去除后,能恢复到原来形状和尺寸的形变。
塑性形变:外力去除后,形状或尺寸不能恢复的形变。
断裂。
3. 根据受力形变特征,材料可分为:脆性材料(非金属材料):只有弹性形变,无塑性,形变或塑性形变很小。
延性材料(金属材料):有弹性形变和塑性形变。
弹性材料(橡胶):弹性变形很大,没有残余形变(无塑性形变)。
4. 结论:弹性形变的物理本质:原子间结合力抵抗外力的宏观表现。
弹性系数ks和弹性模量E是反映原子间结合强度的标志。
5. 影响弹性模量的因素即影响原子间结合力的因素。
(1)键合方式:共价键和离子键结合力强,弹性模量E较大;金属键和分子键结合力弱,E较低。
(2)晶体结构因材料的方向不同差别很大,排列越致密的方向结合越紧密,E越大。
(3)温度大部分固体,受热后渐渐开始膨胀、变软,原子间结合力减弱,弹性常数降低。
(4)复相的弹性模量在二相系统中,总模量介于高模量成分和低模量成分间,类似于二相系统的热膨胀系数,通过假定材料有许多层组成,这些层平行或垂直于作用单轴应力,找出最宽的可能界限。
6. 一些非晶体有时甚至多晶体在比较小的应力作用下可同时表现出弹性和粘性,称为粘弹性。
理想弹性体受应力作用立即产生应变,与时间无关。
一旦应力撤除,应变也随之立即消除。
实际固体材料的应变产生与消除需要有限时间,这种与时间有关的弹性称为滞弹性。
7. 应变蠕变固体材料在恒定荷载下,变形随时间延续而缓慢增加的不平衡过程,或材料受力后内部原子由不平衡到平衡的过程,也叫徐变。
当外力除去后,徐变变形不能立即消失。
应力弛豫在持续外力作用下,发生变形着的物体,在总的变形值保持不变的情况下,由于徐变变形渐增,弹性变形相应的减小,由此使物体的内部应力随时间延续而逐渐减少的现象。
材料物理性能考点 江苏大学
一、概念1、剩余磁感应强度与矫顽力?答:剩余磁感应强度:在磁滞回线中当H=0时,此时磁感应强度称为剩余磁感应强度,用Br表示。
矫顽力:当磁场增到某一数值,壁移就发生大的跳跃,以致完全吞没了正向磁畴,当反向磁畴扩大到同正向磁畴大小相等时,有效磁化强度等于零,这是的磁场强度即为矫顽力。
2、比较铁磁性与顺磁性的异同点?答:铁磁性:源于原子未被抵消的自旋磁矩和自发磁化磁化曲线为曲线铁磁性为磁畴的取向一致顺磁性:源于原子的固有磁矩磁化曲线为直线顺磁性为磁矩的取向一致3、磁化曲线、磁滞回线的特征点及其概念?答:图略第一阶段为起始磁化阶段,此时H很小,B随H的增加而增大,此阶段为可逆阶段。
第二阶段为急剧磁化阶段,此时u有最大值,B随H的增加而增大,此阶段为不可逆阶段。
第三阶段为缓慢磁化阶段,B随H的增加而缓慢增大,最终趋向于磁饱和,该阶段可逆。
Bs:饱和磁感应强度 Br:剩余磁感应强度 Hc:矫顽力4、动滞后型内耗与静滞后型内耗的区别?答:动滞后性内耗与频率有关,与振幅无关。
静滞后型内耗与振幅有关,与频率无关动滞后性内耗:应变—应力滞后回线的出现是由于试样动态性会决定的,回线的面积与振动频率的关系很大,但与振幅无关,如果试验是静态的进行,即试验时应力的施加和撤除都非常缓慢,也不会产生内耗。
静滞后型内耗:指弹性范围内与加载速度无关,应变变化落后于应力的行为,应力变化时,应变重视瞬时调整到相反的值,这种滞后回线的面积是恒定的,与振动频率无关。
5、产生热释电性的条件?答:①具有自发极化的唯一极轴②结构无对称性6、电介质的极化及超导体的两个基本特征?答:电介质的极化:电解质在电场作用下产生束缚电荷的现象称为电介质的极化超导的两个基本特征:完全导电性和完全抗磁性7、金属材料的热容由哪两部分组成?答:点阵振动热容和自由电子运动的热容8、高聚物的热容比金属和无机材料大的原因?答:因为高分子材料的比热容由化学结构决定,温度升高,是链段振动加剧,而高聚物为长链,使之改变运动状态困难,因而,需提供更多的能量。
材料物理性能基础知识点
〈〈材料物理性能〉〉基础知识点一,基本概念:1.摩尔热容: 使1摩尔物质在没有相变和化学反应的条件下,温度升高1K所需要的热量称为摩尔热容.它反映材料从周围环境吸收热量的能力。
2.比热容:质量为1kg的物质在没有相变和化学反应的条件下,温度升高1K所需要的热量称为比热容。
它反映材料从周围环境吸收热量的能力。
3.比容:单位质量(即1kg物质)的体积,即密度的倒数(m3/kg)。
4.格波:由于晶体中的原子间存在着很强的相互作用,因此晶格中一个质点的微振动会引起临近质点随之振动.因相邻质点间的振动存在着一定的位相差,故晶格振动会在晶体中以弹性波的形式传播,而形成“格波”。
5.声子(Phonon): 声子是晶体中晶格集体激发的准粒子,就是晶格振动中的简谐振子的能量量子。
6.德拜特征温度: 德拜模型认为:晶体对热容的贡献主要是低频弹性波的振动,声频支的频率具有0~ωmax分布,其中,最大频率所对应的温度即为德拜温度θD,即θD=ћωmax/k。
7.示差热分析法(Differential Thermal Analysis,DTA ):是在测定热分析曲线(即加热温度T与加热时间t的关系曲线)的同时,利用示差热电偶测定加热(或冷却)过程中待测试样和标准试样的温度差随温度或时间变化的关系曲线ΔT~T(t),从而对材料组织结构进行分析的一种技术。
8.示差扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry, DSC): 用示差方法测量加热或冷却过程中,将试样和标准样的温度差保持为零时,所需要补充的热量与温度或时间的关系。
9.热稳定性(抗热振性):材料承受温度的急剧变化(热冲击)而不致破坏的能力.10.塞贝克效应:当两种不同的导体组成一个闭合回路时,若在两接头处存在温度差则回路中将有电势及电流产生,这种现象称为塞贝克效应。
11.玻尔帖效应:当有电流通过两个不同导体组成的回路时,除产生不可逆的焦耳热外,还要在两接头处出现吸热或放出热量Q的现象。
材料物理性能简答题
材料物理性能简答题简答题1、不锈钢是不是铁磁性材料?为什么?答:铁磁体是在一定温度范围内含有能自发极化,并且自发极化的方向可随外电场作可逆转动的没有中心对称的晶体,其电位移矢量与电场强度呈电滞回线特征。
马氏体不锈钢是铁磁性材料,奥氏体不锈钢不是铁磁性材料。
2、简述电解质的击穿模式答:电击穿(固体介质电击穿碰撞电离理论):在强电场作用下,固体导带中可能因冷或热发射存在一些电子,这些电子被加速,获得动能;高速电子与晶格振动相互作用,把能量传递给晶格;上述两个过程在一定温度和场强下平衡时,固体介质有稳定的电导;当电子从电场中获得能量大于传递给晶格振动能量时,电子动能越来越大;大到一定值,电子与晶格振动的相互作用导致电离产生新电子,使电子数目迅速增加,电导进入不稳定状态,发生击穿。
热击穿:处于电场中的介质,由于介质损耗而受热;当外加电压足够高时,散热和发热从平衡状态转入非平衡状态,介质的温度将越来越高,直至出现永久性破坏。
化学击穿:化学击穿的两种主要机理:1、直流或低频交变电压下,离子式电导引起电解过程,材料中发生电还原作用,最后由于强烈发热成为热-化学击穿。
2、材料中存在封闭气孔,由于气体的游离放出的热量使器件温度迅速上升,加速还原材料中的高价金属离子,导致强烈发热,最终击穿。
3、查热分析(DTA)与差示扫描量热法DSC测试原理与差别。
答:差热分析:在程序控制温度下,测量处于同一条件下样品与参比物的温度差和温度关系的一种技术。
曲线描述了样品与参比物之间的温差随温度或时间的变化关系。
其主要应用范围如下:1)含水化合物2)高温下有气体放出的物质3)矿物中含有变价元素DSC的原理:在程序控温下,测量物质和参比物之间的能量差随温度变化关系的一种技术,曲线是在控制温度变化的情况下,以温度或时间为横坐标,以样品与参比物间温差为零所需供给的热量为纵坐标所得的扫描曲线。
差别:DTA是测量δT-T的关系,而DSC是保持δT=0,测定δH-T的关系,两者最大的区别是DTA只能定性或半定量,而DSC的结果可用于定量分析。
江苏大学机械制造基础期末复习
碳素工 具钢
≥0.7
淬火+低温回火
高硬 低红硬
手动工具 <200℃
刃 具 钢
低合金 工具钢
0.75~1. 5
Mn、Cr、Si、 Mo、W、V
球化退火 (先正后退)
淬火+低温回火
M回+K粒 +A残
高硬 较高红硬 250~300℃
低速工具 较复杂工 具
高速钢
0.70~1. 25
Cr(↗淬); Mo、W、V (二次硬化+ 细晶) 高达12%Cr: ↗淬+难溶K Mo、W、V( Cr):二次硬 化
压力铸 造 有色合 金
低压铸 造 有色合 金 中、小 铸件 IT12-14 12.5-3.2 1000 结晶细 较小 中
气缸体、缸 盖、曲轴箱、 纺织机零 件等
离心铸 造 铸钢、铸
铁、铜合 金
不限
决定于铸 型材料
IT12-14 12.5-6.3 7001000 结晶细 小 中高
铝活塞、 轴套、气 缸盖、水 暖器材等
(细片状G)
灰口铸铁
→
(C →G、 G +Fe3C )
机 械 制 造基 础 复习
江苏大学机械学院
成分 钢 种 渗 碳 钢 C% Me% ↗淬透性:Mn、 Ni、Cr、B(Si→ 脱碳) 细晶:V、Ti、 Mo 热处理 组织 性能 应用举例 冲击+耐 磨件;汽 车、拖拉 机调速齿 轮 常用钢号
1.0~ 0.25
热加工对材料的组织和性能的影响
改善铸锭和坯料的组织和性能;产生流线组织
机 械 制 造基 础 复习
江苏大学机械学院
基本相: F、 A、 Fe3C(室温相?) 基本组织: F、 A、 Fe3C、 P、Ld
材料物理性能知识点总结
材料物理性能知识点总结材料性能的影响因素材料化学组成和显微结构不同,决定其有不同的特性;材料的内部分子层次上,原子、离子之间的相互作用和化学键合对材料性能产生决定性的影响;多晶多相材料的显微结构的不同,影响材料的大部分性能。
晶体结合类型、特征:(1)离子晶体:离子键合、高硬度、高升华热,可溶于极性溶剂、低温不导电,高温离子导电。
(2)共价晶体:共价键合、高硬度、高熔点,几乎不溶于所有溶剂,高折射率,强反射本领。
(3)金属晶体:金属键合、高密度、导电率高,延展性好,只溶于液体金属。
(4)分子晶体:范德华力结合,高热膨胀,易溶于非极性有机溶剂中,低熔点、沸点,压缩系数大,保留分子的性质。
(5)氢键:低熔点、沸点,结合力高于无氢键的类似分子。
单晶体是由一个微小的晶核各向均匀生长而成,其内部的粒子基本上按其特有的规律整齐排列。
晶体微粒(包括离子、原子团)在空间排列有一定的规律晶体性质:1.均与性;2.各向异性;3.规则的多面体外形;4.确定的熔点;5.对称性晶体可分为单晶、多晶、微晶等微晶:粒度很小的晶体组成的物质(显晶质、隐晶质、单晶、多晶)晶体和非晶体的区别如下:晶体有规则的几何外形非晶体没有一定的外形晶体有固定的熔点非晶体没有固定的熔点晶体显各向异性非晶体显各向同性按热力学观点看:晶体一般都具有最低的能量,因而较稳定非晶体一般能量较高,都处于介稳或亚稳态晶格确定步骤:1.确定基本结构单元;2.将结构基元看做一点;3.这些几何点聚焦形成点阵(面角守恒:同组晶体和对应面之间夹角恒定不变)材料应用考虑因素:使用寿命、性能、可靠性、环境适应性、性价比。
材料性能是一种用于表征材料在给定外界条件下的行为参量。
同一材料不同性能,只是相同的内部结构,在不同的外界条件下所表现出的不同行为。
材料性能的研究:材料性能的研究,既是材料开发的出发点,也是其重要归属。
材料强度、表面光洁度、绝缘性能、热导性、热膨胀系数等是衡量基板材料好坏的重要指标。
材料物理性能期末复习考点
一名词解释1.声频支振动:震动着的质点中所包含的频率甚低的格波,质点彼此之间的相位差不大,格波类似于弹性体中的应变波,称声频支振动.2。
光频支振动:格波中频率甚高的振动波,质点间的相位差很大,临近质点的运动几乎相反,频率往往在红外光区,称光频支振动。
3.格波:材料中一个质点的振动会影响到其临近质点的振动,相邻质点间的振,动会形成一定的相位差,使得晶格振动以波的形式在整个材料内传播的波。
4。
热容:材料在温度升高和降低时要时吸收或放出热量,在没有相变和化学反应的条件下,材料温度升高1K时所吸收的热量。
5。
一级相变:相变在某一温度点上完成,除体积变化外,还同时吸收和放出潜热的相变。
6.二级相变:在一定温度区间内逐步完成的,热焓无突变,仅是在靠近相变点的狭窄区域内变化加剧,其热熔在转变温度附近也发生剧烈变化,但为有限值的相变。
7。
热膨胀:物体的体积或长度随温度升高而增大的现象.8。
热膨胀分析:利用试样体积变化研究材料内部组织的变化规律的方法.9。
热传导:当材料相邻部分间存在温度差时,热量将从温度高的区域自动流向温度低的区域的现象。
10。
热稳定性(抗热震性):材料称受温度的急剧变化而不致破坏的能力.11。
热应力:由于材料的热胀冷缩而引起的内应力.12.材料的导电性:在电场作用下,材料中的带电粒子发生定向移动从而产生宏观电流13。
载流子:材料中参与传导电流的带电粒子称为载流子14.精密电阻合金:需要电阻率温度系数TRC或者α数值很小的合金,工程上称其为精密电阻合金15。
本征半导体:半导体材料中所有价电子都参与成键,并且所有键都处于饱和(原子外电子层填满)状态,这类半导体称为本征半导体。
16. n型半导体:掺杂半导体中或者所有结合键处被价电子填满后仍有部分富余的价电子的这类半导体。
17. p型半导体:在所有价电子都成键后仍有些结合键上缺少价电子,而出现一些空穴的一类半导体.18.光致电导:半导体材料材料受到适当波长的电磁波辐射时,导电性会大幅升高的现象。
材料物理性能复习重点
材料物理性能复习重点经典⾃由电⼦理论推导推导各向同(异)性材料的体膨胀系数和线膨胀系数的关系⼆、计算题在500单晶硅中掺有的硼,设杂质全部电离球该材料的电阻率,(设u= ,硅密度2.33g/cm^3,硼原⼦量为10.8)假设X射线⽤铝材屏蔽,如果要是95%的X射线能量不能透过,则铝材的厚度⾄少要多少?铝的吸收系数为0.42cm-1三、名词解释马基申定则:总的电阻包括⾦属的基本电阻和溶质浓度引起的电阻(与温度⽆关)。
本征半导体:纯净的⽆结构缺陷的半导体单晶介质损耗:电介质在电场作⽤下,单位时间内因发热⽽消耗的能量成为电介质的介质损耗磁化:任何物质处于磁场中,均会使其所占有的空间的磁场发⽣变化,这是由于磁场的作⽤使物质表现出⼀定的磁性,该现象称为磁化(单位体积的磁矩称为磁化强度)本征磁矩:原⼦中电⼦的轨道磁矩和⾃旋磁矩构成的原⼦固有磁矩称为本征磁矩⾃发磁化:在铁磁物质内部存在着很强的与外磁场⽆关的“分⼦场”,在这种分⼦场作⽤下,原⼦磁矩趋于同向平⾏排列,即⾃发的磁化⾄饱和,磁畴:居⾥点下,铁磁体⾃发磁化成若⼲个⼩区域,称为磁畴磁晶各向异性:在单晶体的不同晶向上,磁性能是不同的,称为~形状各向异性:不同形状的试样磁化⾏为是不同的,该现象称为~磁致伸缩:铁磁体在磁场中被磁化时,其形状和尺⼨都会发⽣变化这种现象称为~技术磁化:在外磁场作⽤下铁磁体从完全退磁状态磁化⾄饱和状态的内部变化过程双光束⼲涉:两束光相遇后,在光叠加区,光强重新分布,出现明暗相间,稳定的⼲涉条纹(条件:频率相同振动⽅向⼀致,并且有固定的相位关系)衍射:光波遇到障碍物时,在⼀定程度上能绕过障碍物进⼊⼏何阴影区。
⾊散:材料的折射率随⼊射光的波长⽽变化折射率的⾊散:材料的折射率随⼊射光的频率减⼩⽽减⼩的性质双折射:由⼀束⼊射光折射后分成两束光的现象。
符合折射率的是寻常光,不然是⾮常光⼆向⾊性:晶体结构的各向异性不仅能产⽣折射率的各向异性(双折射),⽽且能产⽣吸收率的各向异性四、问答题1.经典⾃由电⼦理论与量⼦⾃由电⼦理论异同同:⾦属晶体中,正离⼦形成的电场是均匀的,价电⼦是⾃由的,异:经典理论认为没有施加外电场时,⾃由电⼦沿各个⽅向运动的⼏率相同,不产⽣电流?量⼦理论认为每个原⼦的内层电⼦基本保持着单个原⼦时的能量状态,所有价电⼦有不同的能级。
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一、概念1、剩余磁感应强度与矫顽力答:剩余磁感应强度:在磁滞回线中当H=0时,此时磁感应强度称为剩余磁感应强度,用Br表示。
矫顽力:当磁场增到某一数值,壁移就发生大的跳跃,以致完全吞没了正向磁畴,当反向磁畴扩大到同正向磁畴大小相等时,有效磁化强度等于零,这是的磁场强度即为矫顽力。
2、比较铁磁性与顺磁性的异同点答:铁磁性:源于原子未被抵消的自旋磁矩和自发磁化磁化曲线为曲线铁磁性为磁畴的取向一致顺磁性:源于原子的固有磁矩磁化曲线为直线顺磁性为磁矩的取向一致3、磁化曲线、磁滞回线的特征点及其概念答:图略第一阶段为起始磁化阶段,此时H很小,B随H的增加而增大,此阶段为可逆阶段。
第二阶段为急剧磁化阶段,此时u有最大值,B随H的增加而增大,此阶段为不可逆阶段。
第三阶段为缓慢磁化阶段,B随H的增加而缓慢增大,最终趋向于磁饱和,该阶段可逆。
Bs:饱和磁感应强度 Br:剩余磁感应强度 Hc:矫顽力4、动滞后型内耗与静滞后型内耗的区别答:动滞后性内耗与频率有关,与振幅无关。
静滞后型内耗与振幅有关,与频率无关动滞后性内耗:应变—应力滞后回线的出现是由于试样动态性会决定的,回线的面积与振动频率的关系很大,但与振幅无关,如果试验是静态的进行,即试验时应力的施加和撤除都非常缓慢,也不会产生内耗。
静滞后型内耗:指弹性范围内与加载速度无关,应变变化落后于应力的行为,应力变化时,应变重视瞬时调整到相反的值,这种滞后回线的面积是恒定的,与振动频率无关。
5、产生热释电性的条件答:①具有自发极化的唯一极轴②结构无对称性6、电介质的极化及超导体的两个基本特征答:电介质的极化:电解质在电场作用下产生束缚电荷的现象称为电介质的极化超导的两个基本特征:完全导电性和完全抗磁性7、金属材料的热容由哪两部分组成答:点阵振动热容和自由电子运动的热容8、高聚物的热容比金属和无机材料大的原因答:因为高分子材料的比热容由化学结构决定,温度升高,是链段振动加剧,而高聚物为长链,使之改变运动状态困难,因而,需提供更多的能量。
9、杜隆-珀替定律奈曼-柯普定律答:杜隆-珀替定律:恒压下元素的原子热容为25J/(K*mol)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10、声频支振动光频支振动答:声频支振动:如果振动着的质点包含频率甚低的格波,质点彼此间的位相差不大,则格波类似于弹性体中的应变波,称为……光频支振动:格波中频率甚高的应变波,质点间的位相差很大,邻近质点的运动巨虎相反时,频率往往在红外光区,称为……11、固溶体的导热能力有导热机制决定金属、无机、高分子材料靠什么导热(自由电子、晶格振动)答:固溶体的导热主要由晶格振动的格波和自由电子的运动,来实现的。
金属:自由电子的运动我掩护非金属:晶格振动的格波包括:声子热导和光子热导。
12、差热分析对参比物的要求是什么钢铁材料常用什么做参比物答:要求:应为热惰性物质,即在整个测试的温度范围内它本身不发生分解、相变、破坏,也不与被测物质发生化学变化,同时参比物的比热容、热传导系数等应尽量与试样接近。
钢铁材料的常用参比物为镍12、纯金属热导率与合金相比其大小形成固溶体后热导率如何变化答:纯金属热导率比合金相高,形成固溶体后热导率降低,且溶质元素的质量和大小与溶剂元素相差越大,取代后结合力改变越大,对热导率影响也越大。
13、晶体中缺陷杂质对声子散射、平均自由程、热导率的影响答:晶体中存在的各种缺陷和杂质会导致声子的散射,降低的平均自由程,是热导率变小14、金属电阻率与温度的关系以及原因答:金属电阻率随温度的升高而增大因为:温度对有效电子数和电子平均速度几乎没有影响,然而温度升高使离子振动加剧,热振动振幅加大,原子的无序度增加,周期势场的涨落也加大。
这些因素都使电子运动的自由程减小,散射概率增加而导致电阻率的增大。
在低温(2K)时,金属的电阻由电子—电子的散射决定,在2K以上的温度,金属的电子散射由电子—声子决定。
15、冷塑性变形及压力对金属导电性有何影响答:冷塑性变形:使金属电阻率增大原因:①由于冷加工变形使晶体点阵畸变和晶体缺陷增加,特别是空位浓度的增加,造成点阵电场的不均匀而加剧对电子散射的结果。
②冷加工塑性变形使原子间距改变,也会对电阻率产生影响。
压力:使电阻率减小。
原因:由于压应力使原子间的距离减小,离子振动的振幅减小,大多数金属在三向压力的作用下,电阻率下降16、金属原子形成固溶体后对电导率的影响(下降)原因(两个)答:电导率下降即电阻率升高原因:①溶质原子的溶入引起溶剂点阵的畸变,破坏了晶格市场的周期性,从而增加了电子的散射概率,是电阻率增大②由于固溶体组元间化学相互作用的加强使有效电子数减小,造成电阻率的增加。
17、金属原子形成化合物使电导率下降的原因答:因为组成化合物后,原子间的金属键至少有一部分转化为共价键或离子键,是有效电子数减少,导致电阻率增高18、电解质在电场作用下产生极化的四种机制答:电子、离子位移极化弛豫(松弛)极化取向极化空间电荷极化19、磁致伸缩产生原因答:磁致伸缩效应:铁磁体在磁场中被磁化时,其尺寸和形状都会发生变化。
原因:由于原子磁矩有序排列时,电子件的相互作用导致原子间距的自发调整而引起的。
材料的晶体结构不同,磁化时原子间距的变化情况不一样,固有不同的磁致伸缩性能。
20、材料的顺磁性、抗磁性源于什么铁磁性产生的条件是什么答:顺磁性源于:原子的固有磁矩抗磁性:是由于外磁场作用下电子绕核运动所产生的附加磁矩造成的。
铁磁性:源于原子未被抵消的自旋磁矩和自发磁化21、单畴颗粒的特点在技术磁化过程中的磁化特点(难磁化、难退磁)答:单畴颗粒不具有畴壁,整个颗粒可以在一个方向自发磁化到饱和,单畴颗粒不具有畴壁,因而在技术磁化时不会有壁移过程,而只能依靠畴的转动,畴的转动是要克服磁晶各向异性能的,所以单畴颗粒惊醒技术磁化和退磁都不容易。
单畴颗粒具有低的磁导率和高的矫顽力。
22、铁磁性材料提高剩磁Mr可采取哪两方面措施答:①使材料的易磁化方向与外磁场方向一致,这样就不会有磁畴旋转过程使Mr~~Ms②进行磁场热处理,让材料在外磁场中从高于居里温度向低温冷却,可以造成磁畴排列的有序取向,形成所谓的磁织构23、光透过金属时刻强烈吸收,为什么光通过电解质时透明,为什么答:金属: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发生碰撞而发热。
电解质:由于绝缘材料的价电子所处的能带为满带,而光子的能量又不足以使价电子跃迁到导带,因此在可见光波长范围内吸收系数很小。
24、光散射的概念弹性散射与非弹性散射的区别及其分类答:光散射:材料中如果有光学性能不均匀的结构,如透明的小颗粒,光性能不同的境界相,气孔和其他杂质物,都会引起一部分光束偏离原来的传播方向而想四面八方散开来,这种现象称为光的散射分类:弹性散射:延德尔散射米氏散射瑞利散射非弹性散射:布里渊散射拉曼散射弹性散射:光的波长(或光子能量)在散射前后不发生变化的成为弹性散射,非弹性散射:当光束通过介质是,入射光子与介质发生非弹性碰撞,是散射光子的波长(或频率)发生改变。
25、自发辐射与受激辐射的区别答:区别:自发辐射过程是指,如果原子已经处于高能级,那么它就自发、独立的向低能级跃迁并发生一个光子,各个原子发射的自发辐射光子除了能量(频率)上受限制外,其发射方向和偏振态都是随机和无规律的。
受激辐射过程是,当一个能量满足hr=E2-E1的光子趋近高能级E2的原子时,入射光子诱导高能级原子发射一个和自己性质完全相同的粒子,受激辐射的光子和入射光子具有相同的频率、方向和偏振状态。
26、激光材料由基质和激活离子组成,这二者用什么材料有什么作用答:基质:材料: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:材料: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二、问答1、热膨胀及其本质与热容、熔点间的定性关系答: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本质:热膨胀是由于原子间距增大的结果,而原子间距是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。
固态晶体的熔点愈高,膨胀系数愈低,热膨胀系数与定容热容成正比2、固溶体中溶质含量对电阻有什么影响有序乱有什么影响答:一般情况下,形成固溶体时合金的电阻率升高,在连续固溶体中合金成分距组员越远,电阻率越高,二元合金中最大电阻率长在50%原子浓度处,而且可能比组元电阻率高几倍,铁磁性金属及强顺磁金属组成的固溶体有异常,它的电阻率最大值一般不再50%浓度处。
固溶体有序化对合金的电阻有显著的影响租用体现在两方面,一方面固溶体有序化后,其合金组元间化学作用加强,电子结合比无序固溶体强,导致电子数减少,而合金的剩余电阻增加,另一方面,晶体的离子电场自爱有序话后更对称,从而缉拿少了对电子的散射,是电阻降低,综合这两方面,通常情况下第二个因素占优势,因此有序化后,和进度电阻总体上是降低的。
2、冷塑性变形对不均匀固溶体的电阻作用答:当形成不均匀固溶体时,在固溶体点阵中只形成原子的偏聚,偏聚区成分与固溶体的平均成分不同,原子聚集区域的集合尺寸与电子波的波长相当,故可强烈的散射电子波,提高合金电阻率,冷变形能促使固溶体中不均匀组织的破坏,获得无序态的均匀组织,使合金电阻率明显降低。
3、第一热电效应含义及其本质答:当两种不同的导体组成一个闭合回路时,若自爱两接头处存在温度差,则回路中将有电势及电流产生,这种现象为第一热电效应(塞贝克效应)本质:回路中的电势是由接触电位差和温度电位差照成的,接触电位差是指,两种不同金属接触时,在接触点处要产生一接触电位差,接触电位差产生原因有两个,一是两种金属的电子逸出功不同,二是两种金属具有不同的自由电子密度,温度电位差,当一金属的两端温度不同时,引起热流的同时,也将造成自后电子的流动,而这种流动又会引起温差电位差,在两种不同金属组成的闭合回路何总,接触电位差与温度电位差共同作用,使回路中产生电势及电流。
4、自发磁化原因技术磁化三个磁化阶段的特征并用杂质理论解释。
答:铁磁性物质自发磁化是由于原子间的相互作用产生的。
两个原子相接近时,电子云相互重叠,由于3d层与4s层的电子能量相差不大,因此他们的电子可以相互交换位置,迫使相邻原子自旋磁矩产生有序排列。
特征:第一阶段的畴壁可逆迁移区第二阶段的畴壁不可逆区,第三阶段即磁畴旋转区杂质理论:在未加外电磁场时,材料自发磁化行成的两个磁畴,畴壁通过杂质颗粒,当施加较小的外磁场时,与外磁场方向相同(或相近)的磁畴将通过畴壁的移动而扩大,壁移的过程就是壁内原子磁矩依次转向的过程,由于外磁场强度较小,还不足以克服杂质对畴壁的钉扎,畴壁呈弯曲状,如果此时取消外磁场,则畴壁又会自动迁回原位,因为原位状态能量低,这就是所谓的畴壁可逆迁移阶段。