無機材料物理性能題庫2

1、名詞解釋1. 應變：用來描述物體內(nèi)部各質(zhì)點之間的相對位移。2. 彈性模量：表征材料抵抗變形的能力。3.剪切應變：物體內(nèi)部一體積元上的二個面元之間的夾角變化。4.滑移：晶體受力時，晶體的一部分相對另一部分發(fā)生平移滑動，就叫滑移.5.屈服應力：當外力超過物理彈性極限，達到某一點后，在外力幾乎不增加的情況下，變形驟然加快，此點為屈服點，達到屈服點的應力叫屈服應力。6.塑性：使固體產(chǎn)生變形的力，在超過該固體的屈服應力后，出現(xiàn)能使該固體長期保持其變形后的形狀或尺寸，即非可逆性。7.塑性形變：在超過材料的屈服應力作用下，產(chǎn)生變形，外力移去后不能恢復的形變。8.粘彈性：一些非晶體和多晶體在比較小的應力時,可

2、以同時變現(xiàn)出彈性和粘性，稱為粘彈性.9.滯彈性：彈性行為與時間有關(guān)，表征材料的形變在應力移去后能夠恢復但不能立即恢復的能力。10.弛豫:施加恒定應變，則應力將隨時間而減小，彈性模量也隨時間而降低。11.蠕變當對粘彈性體施加恒定應力，其應變隨時間而增加，彈性模量也隨時間而減小。12.應力場強度因子：反映裂紋尖端彈性應力場強弱的物理量稱為應力強度因子。它和裂紋尺寸、構(gòu)件幾何特征以及載荷有關(guān)。13.斷裂韌性：反映材料抗斷性能的參數(shù)。14.沖擊韌性：指材料在沖擊載荷下吸收塑性變形功和斷裂功的能力。15.亞臨界裂紋擴展：在低于材料斷裂韌性的外加應力場強度作用下所發(fā)生的裂紋緩慢擴展稱為亞臨界裂紋擴展。16

3、.裂紋偏轉(zhuǎn)增韌：在擴展裂紋剪短應力場中的增強體會導致裂紋發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而干擾應力場，導致機體的應力強度降低，起到阻礙裂紋擴展的作用。17.彌散增韌：在基體中滲入具有一定顆粒尺寸的微細粉料達到增韌的效果，稱為彌散增韌。18.相變增韌：利用多晶多相陶瓷中某些相成份在不同溫度的相變，從而達到增韌的效果，稱為相變增韌。19.熱容：分子熱運動的能量隨著溫度而變化的一個物理量，定義為物體溫度升高1K所需要的能量。20. 比熱容：將1g質(zhì)量的物體溫度升高1K所需要增加的熱量，簡稱比熱。21. 熱膨脹：物體的體積或長度隨溫度升高而增大的現(xiàn)象。熱傳導：當固體材料一端的溫度筆另一端高時，熱量會從熱端自動地傳向冷端。

4、22.熱導率：在物體內(nèi)部垂直于導熱方向取兩個相距1米，面積為1平方米的平行平面，若兩個平面的溫度相差1K，則在1秒內(nèi)從一個平面?zhèn)鲗е亮硪粋€平面的熱量就規(guī)定為該物質(zhì)的熱導率。23.熱穩(wěn)定性:指材料承受溫度的急劇變化而不致破壞的能力，又稱為抗熱震性。24.抗熱沖擊斷裂性：材料抵抗溫度急劇變化時瞬時斷裂的性能。25.抗熱沖擊損傷性：材料抵抗熱沖擊循環(huán)作用下緩慢破壞的性能。26.熱應力：材料熱膨脹或收縮引起的內(nèi)應力。27.聲頻支振動：振動的質(zhì)點中包含頻率甚低的格波時，質(zhì)點彼此間的位相差不大，格波類似于彈性體中的應變波，稱為“聲頻支振動”。28.光頻支振動：振動的質(zhì)點中包含頻率甚高的格波時，質(zhì)點彼此間的

5、位相差很大，臨近質(zhì)點的運動幾乎相反，頻率往往在紅外光區(qū)，稱為“光頻支振動”。29.杜隆-珀替定律：恒壓下元素的原子熱容為25J/(kmol)；30.奈曼-柯普定律：化合物分子熱容等于構(gòu)成此化合物各元素原子熱容之和。31.光的吸收：光透過介質(zhì)時，會引起電子躍遷或者原子的振動，從而引起能量的損失，這種現(xiàn)象叫做光的吸收。32.鏡反射：反射光線具有明確的方向性。33.漫反射：光照到粗糙不平的材料表面，發(fā)生各個方向的反射。34.本征吸收：晶體受到光照射時，電子吸收光子能量，從價帶躍遷到導帶。35.晶體的熱缺陷：由于晶體中的原子(或離子)的熱運動而造成的缺陷。36.雙堿效應：堿金屬離子總濃度相同的情況下，

6、含兩種堿金屬離子比含一種堿金屬離子的玻璃電導要低。37.壓堿效應：含堿玻璃種加入二價金屬氧化物，特別是重金屬氧化物，使玻璃的電導率降低。38.n型半導體：主要依靠電子導電的半導體。39.p型半導體：主要依靠空穴導電的半導體。40.雜質(zhì)電導：由固體較弱離子運動造成的電導，主要為雜質(zhì)。41.導帶：只部分填充電子的能帶，起導電作用。42.禁帶：能帶的空隙。43.p-n結(jié)：指在同一半導體樣品中，可以部分是n型，部分是p型，它們之間的交界區(qū)域。44.電偶極子：由一個正電荷q和另一個符號相反、數(shù)量相等的負電荷-q由于某種原因而堅固的互相束縛與不等于零的距離上所組成。45.電偶極矩：負電荷到正電荷的矢量l與

7、其電荷量的乘積。46.電介質(zhì)：在電場作用下，能建立極化的一切物質(zhì)。47.極化：介質(zhì)內(nèi)質(zhì)點（原子、分子、離子）正負電荷重心分離，從而轉(zhuǎn)變成偶極子。48.位移極化：在外電場作用下，原子外圍的電子云相對于原子核發(fā)生位移形成的極化。49.松弛質(zhì)點：材料中存在著弱聯(lián)系的電子、離子和偶極子。50.松弛極化：松弛質(zhì)點由于熱運動使之分布混亂，電場力使之按電場規(guī)律分布，在一定溫度下發(fā)生極化。51.轉(zhuǎn)向極化：具有恒定偶極矩的極性分子在外加電場作用下，偶極子發(fā)生轉(zhuǎn)向，趨于和外加電場方向一致，與極性分子的熱運動達到統(tǒng)計平衡狀態(tài)，整體表現(xiàn)為宏觀偶極矩。52.介電損耗：電介質(zhì)在電場作用下，引起介質(zhì)發(fā)熱，單位時間內(nèi)損耗的能

8、量。53.結(jié)構(gòu)損耗：在高頻、低溫下，一類與介質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緊密程度密切相關(guān)的介質(zhì)稱為結(jié)構(gòu)損耗。54.介電強度：發(fā)生介電擊穿時的臨界電場強度。55.鐵電體：在某個溫度范圍內(nèi)可以自發(fā)極化，而且自發(fā)極化方向隨外電場的反向而反向的介電材料。56.壓電性:某些晶體材料按所施加的機械應力成比例地產(chǎn)生電荷的能力。57.磁場強度：指空間某處磁場的大小。58.抗磁性物質(zhì)：磁化率為非常小且為負值，幾乎不隨溫度變化。59.順磁性物質(zhì)：磁化率為非常小的正數(shù)。60.鐵磁性物質(zhì)：磁化率為特別大的正數(shù)，隨外磁場的增大而減小。61.磁疇：鐵磁性或亞鐵磁性材料內(nèi)部可以分成許多磁矩排列相同的微小區(qū)域。磁疇壁：磁疇之間的過度邊界層。

9、62.磁導率：表征磁性材料被磁化的容易程度，或者說是材料對外部磁場得敏感程度。計算題1、通常純鐵的s = 2 J/m2，E = 2 105 MPa，a0 = 2.5 10-10 m, 試求其理論斷裂強度。（8分）答： 根據(jù)理想晶體脆性斷裂理論強度公式：2、已知TiO2陶瓷介質(zhì)的體積密度為4.24g/cm3，分子量為79.9，該介質(zhì)的化學分子式表達為AB2，aeA=0.27210-24cm3，aeB=2.7610-24cm3，試用克莫方程計算該介質(zhì)在可見光頻率下的介電系數(shù)，實測e￥=7.1，請對計算結(jié)果進行討論。答：克莫方程為： (er-1)/(er+2)=SniaI/3e0在光頻下，僅有電子位

10、移對介電常數(shù)有影響，在金紅石晶體中有兩種原子，其中一個鈦原子、兩個氧原子，并由國際單位制換算成厘米克秒制單位，此時克莫方程可寫為： (e￥-1)/(e ￥+2)= 4p（na eTi4+2naeO2-）/3n=(r/M)6.021023通過計算可得：e￥=11.3與實測e￥=7.3進行比較，有較大的差別，其原因主要是在推導克莫方程時，忽略了影響局部電場中的E3，而E3=0，僅適用于分子間作用很弱的氣體、非極性液體、非極性固體、具有適當對稱性的立方型結(jié)構(gòu)固體。而金紅石為四方型結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)與組成的特點，其E3對局部電場的貢獻不能被忽略。3、有一材料，試計算在的拉應力作用下，該材料的臨界裂紋長度

11、。（4分）答：則該臨界裂紋長度為0.416mm.4、有一構(gòu)件，實際使用應力為1.30Gpa，有以下兩種鋼待選： 甲鋼：ys=1.95GPa，KIC=45MPa m1/2 乙鋼：ys=1.56GPa，KIC=75MPa m1/2試根據(jù)傳統(tǒng)設計及斷裂力學觀點分析哪種鋼更安全, 并說明原因.（6分）(已知: Y=1.5, 最大裂紋尺寸為1mm)。答：根據(jù)傳統(tǒng)設計觀點：*安全系數(shù)屈服強度甲鋼的安全系數(shù)：n=ys/=1.95/1.30=1.5乙鋼的安全系數(shù)：n=ys/=1.56/1.30=1.2可見，選擇甲鋼比乙鋼安全。（2分） 但是，根據(jù)，構(gòu)件的脆性斷裂是裂紋擴展的結(jié)果，所以應該計算KI是否超過KIC

12、。據(jù)計算，Y=1.5，設最大裂紋尺寸為1mm，則由算出：（1分）甲鋼的斷裂應力：c=（1分）乙鋼的斷裂應力：c=（1分）可見，甲鋼不安全，會導致低應力脆性斷裂；乙鋼安全可靠。 可見，兩種設計方法得出截然相反的結(jié)果。按斷裂力學觀點設計，既安全可靠，又能充分發(fā)揮材料的強度，合理使用材料。而按傳統(tǒng)觀點，片面地追求高強度，其結(jié)果不但不安全，而且還埋沒了乙鋼這種非常合用的材料。（1分）5.光通過一塊厚度為1mm的透明Al2O3板后強度降低了15%，試計算其吸收和散射系數(shù)的總和。6.一截面為0.6cm2，長為1cm的n型GaAs樣品，設，試求該樣品的電阻。8.一鋼板受有長向拉應力350MPa，如在材料中有

13、一垂直于拉應力方向的中心穿透缺陷，長8mm(=2c)。此鋼材的屈服強度為1400MPa，計算塑性區(qū)尺寸r0及其裂縫半長c的比值。討論用此試件來求KIC值的可能性。=1/2 0.021 用此試件來求KIC值的不可能簡答題1、試分析應如何選擇陶瓷制品表面釉層的熱膨脹系數(shù)，可以使制品的力學強度得以提高。（6分）答：一般陶瓷用品，選擇釉的膨脹系數(shù)適當?shù)匦∮谂黧w的膨脹系數(shù)時，制品的力學強度得以提高。原因：（1）釉的膨脹系數(shù)比坯小，燒成后的制品在冷卻過程中表面釉層的收縮比坯體小，使釉層中存在壓應力，均勻分布的預壓應力能明顯地提高脆性材料的力學強度。同時，這一壓應力也抑制釉層微裂紋的發(fā)生，并阻礙其發(fā)展，因而

14、使強度提高；（2）當釉層的膨脹系數(shù)比坯體大，則在釉層中形成張應力，對強度不利，而且過大的張應力還會使釉層龜裂。另：釉層的膨脹系數(shù)不能比坯體小太多，否則會使釉層剝落，造成缺陷。2、下圖為典型的低碳鋼拉伸時的力-伸長曲線。試根據(jù)該圖回答以下問題：(12分) (1)整個拉伸過程中的變形可分為哪四個階段？ (2) 如該曲線的橫坐標為應變，縱坐標為應力，則從曲線中可讀出：比例極限，彈性極限，屈服點，抗拉強度，分別將各參數(shù)在圖中標出。 (3) 彈性比功如何計算，如何提高材料的彈性比功。 答：（1）整個拉伸過程中的變形可分為哪四個階段：彈性變形、屈服變形、均勻塑性變形和不均勻集中塑性變形。（4分）（2）見圖

15、（4分）（3）定義：材料在彈性變形過程中吸收變形功的能力，又稱為彈性比能或應變比能，表示材料的彈性好壞。（2分）提高材料的彈性比功的途徑：提高e；降低E（2分）3、試從晶體的勢能曲線分析在外力作用下塑性形變的位錯運動理論。答：理想中的原子處于周期性勢場中，一維單原子鏈的勢能曲線如圖，如果在晶體中存在位錯，則在位錯處的原子處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，即原子仍處于勢阱中，但其能量高于格點上原子的能量，有位錯的一維單原子鏈的勢能曲線如圖，位錯運動所需的能量要小于格點上原子的運動，如果有外力的作用，則使位錯運動的能量進一步降低，更有利于位錯的運動。4、玻璃是無序網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，不可能有滑移系統(tǒng)，呈脆性，但在高溫時又能變

16、形，為什么？答：正是因為非長程有序，許多原子并不在勢能曲線低谷；有一些原子鍵比較弱，只需較小的應力就能使這些原子間的鍵斷裂；原子躍遷附近的空隙位置，引起原子位移和重排。不需初始的屈服應力就能變形-粘性流動。5、影響塑性形變的因素有哪些？并對其進行說明。答：晶體結(jié)構(gòu)和鍵型。本征因素：晶粒內(nèi)部的滑移系統(tǒng)相互交截、晶界處的應力集中、晶粒大小和分布；外來因素：晶界作為點缺陷的源和阱，易于富積雜質(zhì)，沉淀有第二相。特別當含有低熔點物質(zhì)時，多晶材料的高溫塑性滑移首先發(fā)生在晶界。（雜質(zhì)在晶界的彌散、晶界處的第二相、晶界處的氣孔。6、斷裂能包括哪些內(nèi)容？答：熱力學表面能：固體內(nèi)部新生單位原子面所吸收的能量。塑性

17、形變能：發(fā)生塑變所需的能量。相變彈性能：晶粒彈性各向異性、第二彌散質(zhì)點的可逆相變等特性，在一定的溫度下，引起體內(nèi)應變和相應的內(nèi)應力。結(jié)果在材料內(nèi)部儲存了彈性應變能。微裂紋形成能：在非立方結(jié)構(gòu)的多晶材料中，由于彈性和熱膨脹各向異性，產(chǎn)生失配應變，在晶界處引起內(nèi)應力。當應變能大于微裂紋形成所需的表面能，在晶粒邊界處形成微裂紋。7、克服材料脆性和改善其強度的關(guān)鍵是什么？答：提高材料的斷裂能，便于提高抵抗裂紋擴展的能力；減小材料內(nèi)部所含裂紋缺陷的尺寸，以減緩裂紋尖端的應力集中效應。8、簡述提高無機材料強度，改進材料韌性的措施。(10分)答：a、微晶、高密度與高純度b、提高抗裂能力與預加應力c、化學強化

18、d、相變增韌f、彌散增韌9、根據(jù)抗熱沖擊斷裂因子對熱穩(wěn)定性的影響，分析提高抗熱沖擊斷裂性能的措施。(10分)答：提高抗熱沖擊斷裂性能的措施：a、提高材料強度，減小彈性模量E，使/E提高-提高材料的柔韌性，能吸收較多的彈性應變能而不致開裂，提高了熱穩(wěn)定性。b、提高材料的熱導率；c、減小材料的熱膨脹系數(shù)；d、減小材料的表面熱傳遞系數(shù)h；e、減小產(chǎn)品的有效厚度。10、什么是相變增韌?利用ZrO2由四方轉(zhuǎn)變成單斜相的相變過程可以改善陶瓷材料的斷裂韌性，簡述其機理。答：相變增韌是利用多晶多相陶瓷中某些相在不同溫度下發(fā)生相變從而增韌的效果. （4分）ZrO2由四方轉(zhuǎn)變成單斜相的相變過程中,體積增加3-5%

19、，（2分）這體積效應使得材料內(nèi)部產(chǎn)生應力或者微裂紋。（2分）當材料受到外力作用時，材料內(nèi)部因為應力集中或者微裂紋可以部分或者全部抵抗外力作用，從而改善材料的斷裂韌性。（2分）11、請定性介紹陶瓷受球形壓力作用時，壓痕應力場下材料中裂紋的形成至材料斷裂的過程。答：壓痕裂紋可能起源于試樣上原有的裂紋，也可能是在壓頭加載時產(chǎn)生的。（2分）陶瓷受球形壓力作用，先產(chǎn)生彈性形變，抵抗部分外加應力；然后產(chǎn)生塑性變形。（2分）當彈性變形和塑性形變都不能夠完全抵抗外加作用力時，材料形成誘發(fā)裂紋，首先是應力集中點成核。（2分）一個給定的裂紋能否充分發(fā)展成臨界狀態(tài)的裂紋，取決于其尺度、位置和其與張應力軸的相對取向，

20、即在能量方面它應該具有足夠克服阻礙裂紋發(fā)展的初級勢壘的條件，滿足Griffith裂紋擴展理論。（2分）裂紋擴展分成穩(wěn)態(tài)的裂紋擴展過程（當應變能釋放率足以支付斷裂表面能增量，原子鍵的破壞就會發(fā)生）和動態(tài)的裂紋擴展過程（原子鍵的破壞過程呈分段的連續(xù)性），最后材料斷裂。（2分）12、提高無機材料透光性的措施有哪些？答: a提高原料的純度b添加外加劑:一方面這些質(zhì)點將降低材料的透光率,但由于添加這些外加劑將可以降低材料的氣孔,從而提高材料的透光率 c工藝措施:采用熱壓法比普通燒結(jié)法更容易排除氣孔,即降低氣孔,將晶粒定向排列將可以提高材料的透光率. 13、TiO2廣泛應用于不透明搪瓷釉。其中的光散射顆粒

21、是什么？顆粒的什么特性使這些釉獲得高度不透明的品質(zhì)？（5分）答：其中的光散射顆粒是TiO2（2分），該顆粒不與玻璃相互作用，且顆粒與基體材料的相對折射率很大，再加上顆粒尺寸與光的波長基本相等，則使釉獲得高度不透明的品質(zhì)（3分）。14、(1) 鐵氧體按結(jié)構(gòu)分有哪六種主要結(jié)構(gòu)? (2)半導體激光器中，與激光輻射相關(guān)的三個能級躍遷過程是什么?答: (1)6種：尖晶石型、石榴石型、磁鉛石型、鈣鈦礦型、鈦鐵礦型和鎢青銅型。(2) 和激光發(fā)射有關(guān)的躍遷過程是：吸收，自發(fā)輻射和受激輻射。E1是基態(tài)，E2是激發(fā)態(tài)，電子在這二個能級中躍遷有能量變化。在自發(fā)輻射時，hn12的能量相同，但其位相和傳播方向等各不相同

22、，而在受激輻射時， hn12的所有特性如能量，位相和傳播方向等都相同。15、金屬、半導體的電阻隨溫度的升高如何變化？說明原因。答：金屬的電阻隨溫度的升高而增大，半導體的電阻隨溫度的升高而減小。對金屬材料，盡管溫度對有效電子數(shù)和電子平均速率幾乎沒有影響，然而溫度升高會使離子振動加劇，熱振動振幅加大，原子的無序度增加，周期勢場的漲落也加大（2分）。這些因素都使電子運動的自由稱減小，散射幾率增加而導致電阻率增大。而對半導體當溫度升高時，滿帶中有少量電子有可能被激發(fā)到上面的空帶中去（1分），在外電場作用下，這些電子將參與導電（1分）。同時，滿帶中由于少了一些電子，在滿帶頂部附近出現(xiàn)了一些空的量子狀態(tài)，

23、滿帶變成了部分占滿的能帶（2分），在外電場作用下，仍留在滿帶中的電子也能夠起導電作用（1分）。16、雜質(zhì)原子使純金屬的電導率如何變化？說明原因。答：雜質(zhì)原子使純金屬的電導率下降（2分），其原因是：溶質(zhì)原子溶入后，在固溶體內(nèi)造成不規(guī)則的勢場變化（1分），嚴重影響自由電子的運動（2分）。17、何謂雙堿效應？以K2O，Li2O氧化物為例解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。答：雙堿效應是指當玻璃中堿金屬離子總濃度較大時(占玻璃組成2530)，堿金屬離子總濃度相同的情況下，含兩種堿金屬離子比含一種堿金屬離子的玻璃電導率要小。當兩種堿金屬濃度比例適當時，電導率可以降到很低。這種現(xiàn)象的解釋如下：K2O，Li2O氧化物中

24、，K+和Li+占據(jù)的空間與其半徑有關(guān)，因為(rK+rLi+)，在外電場作用下，一價金屬離子移動時， Li+離子留下的空位比K+留下的空位小，這樣K+只能通過本身的空位。 Li+進入體積大的K+空位中，產(chǎn)生應力，不穩(wěn)定，因而也是進入同種離子空位較為穩(wěn)定。這樣互相干擾的結(jié)果使電導率大大下降。此外由于大離子K+ 不能進入小空位，使通路堵塞，妨礙小離子的運動，遷移率也降低。18、何謂壓堿效應？解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。答：壓堿效應是指在含堿破璃中加入二價金屬氧化物，特別是重金屬氧化物，使玻璃的電導率降低，相應的陽離子半徑越大，這種效應越強。壓堿效應現(xiàn)象的解釋：這是由于二價離子與玻璃中氧離子結(jié)合比較牢固，

25、能嵌入玻璃網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，以致堵住了遷移通道，使堿金屬離子移動困難，因而電導率降低。如用二價離子取代堿金屬離子，也得到同樣效果。19、表征超導體性能的三個主要指標是什么？（6分）答：超導體性能的三個主要指標為：臨界轉(zhuǎn)變溫度TC，即成為超導態(tài)的最高溫度；（2分）臨界磁場HC，即能破壞超導態(tài)的最小磁場，HC的大小與超導材料的性質(zhì)有關(guān)；（2分）臨界電流密度JC，即材料保持超導狀態(tài)的最大輸入電流。（2分）20、何謂塞貝克效應？其實質(zhì)及產(chǎn)生的原因是什么?答: 當兩種不同的金屬或合金A、B聯(lián)成閉合回路，且兩接點處溫度不同，則回路中將產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象稱塞貝克效應。 其實質(zhì)在于兩種金屬接觸時會產(chǎn)生接觸電勢差。這種

26、接觸電勢差是由于兩種金屬中電子逸出功不同及兩種金屬中電子濃度不同所造成的。21、(1)什么是西貝克(Seeback)效應? 它是哪種材料的基礎。(2)超導體二個基本性能指標“零電阻及其臨界轉(zhuǎn)變溫度”和“完全抗磁性及臨界磁場強度”是什么?答: (1)西貝克(Seeback)效應是溫差電動勢效應-廣義地,在半導體材料中,溫度和電動勢可以互相產(chǎn)生.實際上是材料的熱和電之間轉(zhuǎn)化,可以指導人們在熱電之間建立相互聯(lián)系，是熱電材料的基礎。(2)零電阻及其臨界轉(zhuǎn)變溫度: 在超導體環(huán)路中感生一電流,在一段時間內(nèi)電流下降是I=I0exp(-(R/L)2), R:環(huán)路電阻值,L:環(huán)路自感,I0:觀察時間內(nèi)感生電流,

27、若R10-26W?cm,可以認為是零電阻.這時候的溫度是由正常導電態(tài)轉(zhuǎn)變成超導體的溫度-臨界轉(zhuǎn)變溫度.完全抗磁性和臨界磁場強度: 在超導體處在磁場中,超導體在表面形成屏蔽電流,使得外加的磁場被排斥在超導體之外.當屏蔽電流到達一定值,超導體就被破壞,成為導體.22、請闡述PTC現(xiàn)象的機理。答: PTC現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)以來，有各種各樣的理論試圖說明這種現(xiàn)象。其中，Heywang理論能較好地說明PTC現(xiàn)象。該理論認為n型半導體陶瓷的晶界上具有表面能級，此表面能級可以捕獲載流子，從而在兩邊晶粒內(nèi)產(chǎn)生一層電子耗損層，形成肖特基勢壘。這種肖特基勢壘的高度與介電常數(shù)有關(guān)。在鐵電相范圍內(nèi)，介電系數(shù)大，勢壘低。當溫度超過居里點，根據(jù)居里-外斯定律，材料的介電系數(shù)急劇減少，勢壘增高，從而引起電阻率的急劇增加。23、何謂空間電荷？陶瓷中產(chǎn)生空間電荷的原因有哪些？答：在電場作用下，不均勻介質(zhì)的正負間隙離子分別向負正極移動，引起瓷體內(nèi)各點離子密度變化，即出現(xiàn)電偶極矩，在電極附近積聚的離子電荷就是空間電荷。實際上，除了介質(zhì)的不均勻性以外，晶界、相界、晶格畸變、雜質(zhì)等缺陷區(qū)都可成為自由電荷（間隙離子、空位、引入電子等）