無(wú)機(jī)材料物理性能考試復(fù)習(xí)題試題

答：物體內(nèi)存儲(chǔ)的彈性應(yīng)變能的降低大于或等于由于開(kāi)裂形成兩個(gè)新紋理論，材料的斷裂強(qiáng)度不是取決于裂紋的數(shù)量，而是決定于裂紋的.為什么在常溫下大多數(shù)無(wú)機(jī)非金屬材料不具備明顯的塑性？?答：物體內(nèi)存儲(chǔ)的彈性應(yīng)變能的降低大于或等于由于開(kāi)裂形成兩個(gè)新紋理論，材料的斷裂強(qiáng)度不是取決于裂紋的數(shù)量，而是決定于裂紋的.為什么在常溫下大多數(shù)無(wú)機(jī)非金屬材料不具備明顯的塑性？?答：料很難進(jìn)行塑性變形；?（3）、非晶態(tài)玻璃材料，由于不存在晶體一、名詞解釋（選做5個(gè)，每個(gè)3分，共15分）1.KIC：平面應(yīng)變斷裂韌度，表示材料在平面應(yīng)變條件下抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的能力。）：機(jī)械波傳播的結(jié)果，這種波稱為格波。格波的一個(gè)特點(diǎn)是，其傳播介質(zhì)并非連續(xù)介質(zhì)，而是由原子、離子等形成的晶格，即晶格的振動(dòng)模。晶格具有周期性，因而，晶格的振動(dòng)模具有波的形式。格波和一般連續(xù)介質(zhì)波有共同的波的特性，但也有它不同的特點(diǎn)。種現(xiàn)象稱為光的散射，向四面八方散開(kāi)的光，就是散射光。與光的吸收一樣，光的散射也會(huì)使通過(guò)物質(zhì)的光的強(qiáng)度減弱。它們分別構(gòu)成兩條折射光線，這個(gè)現(xiàn)象就稱為雙折射。（P172）要由材料的本征激發(fā)決定的純凈半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。得到P型半導(dǎo)體。中的介質(zhì)損耗而產(chǎn)生熱量，就是電勢(shì)能轉(zhuǎn)換為熱量，當(dāng)外加電壓足夠間關(guān)系曲線如圖1所示：這個(gè)曲線也稱為蠕變曲線?？煽闯觯渥兛?)fE第二沖擊斷裂抵抗因子：70106Pa(10.25)=釋電性是由于相應(yīng)壓電體、鐵電體和熱釋電體都是中的介質(zhì)損耗而產(chǎn)生熱量，就是電勢(shì)能轉(zhuǎn)換為熱量，當(dāng)外加電壓足夠間關(guān)系曲線如圖1所示：這個(gè)曲線也稱為蠕變曲線。可看出，蠕變可1)fE第二沖擊斷裂抵抗因子：70106Pa(10.25)=釋電性是由于相應(yīng)壓電體、鐵電體和熱釋電體都是11．考慮散熱的肖特基勢(shì)壘，該勢(shì)壘與介電常數(shù)有關(guān)，當(dāng)溫度高于居里點(diǎn)，介電常數(shù)劇減，勢(shì)壘增加，電阻14.壓電效應(yīng)：不具有對(duì)稱中心的晶體在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí)，其內(nèi)部會(huì)改變。相反，當(dāng)對(duì)不具有對(duì)稱中心晶體的極化方向上施加電場(chǎng)，晶體也會(huì)發(fā)生變形，電場(chǎng)去掉后，晶體的變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)，或稱為電致伸縮現(xiàn)象。15.鐵電體：具有自發(fā)極化且在外電場(chǎng)作用下具有電滯回線的晶體。16.熱擊穿：熱擊穿為固體電介質(zhì)擊穿的一種形式。擊穿電壓隨溫度和電壓作用時(shí)間的延長(zhǎng)場(chǎng)中的介質(zhì)，由于其中的介質(zhì)損耗而產(chǎn)生熱量，就是電勢(shì)能轉(zhuǎn)換為熱量，當(dāng)外加電壓足夠高18.壓堿效應(yīng)：指含堿破璃中加入二價(jià)金屬氧化物，特別是重金屬氧化物，使玻璃的電導(dǎo)率降低，相應(yīng)的陽(yáng)離子半徑越大，這種效應(yīng)越強(qiáng)。20.磁疇：物體內(nèi)部存在著自發(fā)磁化的小區(qū)域，稱為磁疇。（P263）添加物與主晶相形成固溶體使鐵電陶瓷的特性在居里溫度處出現(xiàn)的峰值發(fā)生移動(dòng)的現(xiàn)象，稱為移峰效應(yīng)。該添加物稱為移峰劑。二、填空題(選做15個(gè)空，每個(gè)1分，共15分)1.固體材料的熱膨脹本質(zhì)是點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)間平均距離隨溫度升高而增大。i是載流子的濃度、載流子的電荷量、載流子的遷移率。子的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。金屬有大量自由電子且質(zhì)量輕，能迅速實(shí)現(xiàn)熱量面八方散開(kāi)，這種現(xiàn)象稱為光的散射，向四面八方散開(kāi)的光，就是散一部分傳導(dǎo)電子的能量處于W2～Wc之間，單位時(shí)間內(nèi)這些電子取emiconductor)：完全不含雜質(zhì)且無(wú)晶格缺陷的、導(dǎo)電0子的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。金屬有大量自由電子且質(zhì)量輕，能迅速實(shí)現(xiàn)熱量面八方散開(kāi)，這種現(xiàn)象稱為光的散射，向四面八方散開(kāi)的光，就是散一部分傳導(dǎo)電子的能量處于W2～Wc之間，單位時(shí)間內(nèi)這些電子取emiconductor)：完全不含雜質(zhì)且無(wú)晶格缺陷的、導(dǎo)電0電導(dǎo)。在高溫下本征電導(dǎo)特別顯著，在低溫下雜質(zhì)電導(dǎo)最為顯著。1n3，克勞修斯—莫索蒂方程建立了宏觀量介電常r9．格波間相互作用力愈強(qiáng)，也就是聲子間碰撞幾率愈大，相應(yīng)的平均自由程愈小，熱導(dǎo)率也就愈低。11．考慮散熱的影響，材料允許承受的最大溫度差可用第二熱應(yīng)力因子表示。12.12.對(duì)于中心穿透裂紋的大而薄的板，其幾何形狀因子Y=。的大小，即是由最危險(xiǎn)的裂紋尺寸或臨界裂紋尺寸決定材料的斷裂強(qiáng)度。17.復(fù)合體中熱膨脹滯后現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是由于不同相間或晶粒的不同方向上熱膨脹系數(shù)子的自旋磁矩引起。三、簡(jiǎn)答題（選做6個(gè)，每個(gè)5分，共30分）在外電場(chǎng)作用下，一價(jià)金屬離子移動(dòng)時(shí)，?Li+離子留下的空位比的規(guī)律？（在外電場(chǎng)作用下，一價(jià)金屬離子移動(dòng)時(shí)，?Li+離子留下的空位比的規(guī)律？（P178）答：本質(zhì)：光作為一種能量流，在穿過(guò)介質(zhì)時(shí)1019c80=×10-6/℃；σf=70MPa，E=67GPa，μ=。求般為兩者組成的混合建），共價(jià)鍵具有明顯的方向性，并且同號(hào)離子相互排斥，只有個(gè)別滑移系統(tǒng)能滿足位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的幾何條件和靜電作用。能滿足位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的幾何條件和靜電作用，所以單晶陶瓷材料只有少數(shù)具有簡(jiǎn)單晶體結(jié)構(gòu)的晶綜上所述，在常溫下大多數(shù)無(wú)機(jī)非金屬材料不具備明顯的塑性。設(shè)計(jì)高溫下使用的構(gòu)件時(shí)，例如與高溫燃?xì)饨佑|的燃?xì)廨啓C(jī)葉片，就不能把強(qiáng)度極限等作為計(jì)算許用應(yīng)力的依據(jù)，而要考慮材料的蠕變強(qiáng)度。高溫下試件的應(yīng)變量和時(shí)間關(guān)系曲線如圖1所示：廣義虎克定律適用于各向異性的非均勻材料。15.當(dāng)溫度不太高時(shí)果很符合；但低溫下，熱容不是一個(gè)恒量，隨廣義虎克定律適用于各向異性的非均勻材料。15.當(dāng)溫度不太高時(shí)果很符合；但低溫下，熱容不是一個(gè)恒量，隨T下降而下降，在接近面八方散開(kāi)，這種現(xiàn)象稱為光的散射，向四面八方散開(kāi)的光，就是散和一般連續(xù)介質(zhì)波有共同的波的特性，但也有它不同的特點(diǎn)。5.光這個(gè)曲線也稱為蠕變曲線?？煽闯觯渥兛梢苑譃槿齻€(gè)階段：）：）：）：這樣K+只能通過(guò)本身的空位。?Li+進(jìn)入體積大的K+空位中，產(chǎn)生應(yīng)力，不穩(wěn)定，因而也是進(jìn)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(dǎo)率大大下降。此外由于大離子K+?不率降低，相應(yīng)的陽(yáng)離子半徑越大，這種效應(yīng)越強(qiáng)。?絡(luò)結(jié)構(gòu)，以致堵住了遷移通道，使堿金屬離子移動(dòng)困難，因而電導(dǎo)率降低。如用二價(jià)離子取代堿金屬離子，也得到同樣效果。109）6.聲頻支：如果振動(dòng)著的質(zhì)點(diǎn)中包含頻率很低的格波，質(zhì)接碰撞來(lái)傳遞熱量。固體中的導(dǎo)熱主要是由晶格振動(dòng)的格波和自由電答：物體內(nèi)存儲(chǔ)的彈性應(yīng)變能的降低大于或等于由于開(kāi)裂形成兩個(gè)新109）6.聲頻支：如果振動(dòng)著的質(zhì)點(diǎn)中包含頻率很低的格波，質(zhì)接碰撞來(lái)傳遞熱量。固體中的導(dǎo)熱主要是由晶格振動(dòng)的格波和自由電答：物體內(nèi)存儲(chǔ)的彈性應(yīng)變能的降低大于或等于由于開(kāi)裂形成兩個(gè)新應(yīng)是指在含堿破璃中加入二價(jià)金屬氧化物，特別是重金屬氧化物，使x答：物體內(nèi)存儲(chǔ)的彈性應(yīng)變能的降低大于或等于由于開(kāi)裂形成兩個(gè)新表面所需的表面能。有些又會(huì)是熱的良導(dǎo)體。體中的導(dǎo)熱主要是由晶格振動(dòng)的格波和自由電子的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。金屬有大量自由電子且質(zhì)量輕，能迅速實(shí)現(xiàn)熱量傳遞，因而主要靠自由電子傳熱，晶格振動(dòng)是次要的，λ金屬較大，？（答：熱容是物體溫度升高1k所需要增加的能量，其本質(zhì)為晶格點(diǎn)陣的簡(jiǎn)諧振動(dòng)。是分子熱運(yùn)動(dòng)的能量隨溫度而變化的一個(gè)物理量，是反映材料從環(huán)境吸收能量的能力。度時(shí)按T的三次方趨于0，低溫下c下降的現(xiàn)象需用量子理論解釋。9.晶態(tài)固體熱容的量子理論中兩個(gè)模型的假設(shè)條件及優(yōu)缺點(diǎn)P114）模型簡(jiǎn)單，在高溫時(shí)與經(jīng)典公式一致。際結(jié)果很符合；耗能量。此外，介質(zhì)中的價(jià)電子吸收光子能量而激發(fā)，當(dāng)尚未退激而發(fā)出光子時(shí)，在運(yùn)動(dòng)中與其它分子碰撞，電子的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿拥膭?dòng)能亦即熱能，從而構(gòu)成光能的衰減。0而消耗一定的能量。12.有關(guān)介質(zhì)損耗描述的方法有哪些？其本質(zhì)頻支：格波中頻率很高的振動(dòng)波，質(zhì)點(diǎn)間的相位差很大，鄰近的質(zhì)點(diǎn)而消耗一定的能量。12.有關(guān)介質(zhì)損耗描述的方法有哪些？其本質(zhì)頻支：格波中頻率很高的振動(dòng)波，質(zhì)點(diǎn)間的相位差很大，鄰近的質(zhì)點(diǎn))，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、載流子的電荷量、載流子的遷移率。4.離子晶體中的電導(dǎo)主要為答：位移式極化是一種彈性的、瞬時(shí)完成的極化，不消耗能量；松弛極化與熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)，完成這種極化需要一定的時(shí)間，并且是非彈性的，因而消耗一定的能量。多種方法對(duì)材料來(lái)說(shuō)都涉及同一現(xiàn)象。即實(shí)際電介質(zhì)的電流位相滯后理想電介質(zhì)的電流位相。因此它們的本質(zhì)是一致的。答：如下圖，若在X方向通以電流，在z方向上加以磁場(chǎng)，則在Y方向電極兩側(cè)開(kāi)始聚積異號(hào)電荷而產(chǎn)生相應(yīng)的附加電場(chǎng)，此現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。（2）鐵電性在非對(duì)稱的晶體中發(fā)生，鐵磁性發(fā)生在次價(jià)電子的非平衡自旋中；（3）鐵電體的居里點(diǎn)是由于晶體相變引起，鐵磁性的居里點(diǎn)是原子的無(wú)規(guī)則振動(dòng)破壞了四、論述題（選做2個(gè)，每個(gè)10分，共20分）帶中的電子或價(jià)帶頂部的空穴才能參與導(dǎo)電。從下圖可以看出，導(dǎo)體中導(dǎo)帶和價(jià)帶之間沒(méi)有禁區(qū)，電子進(jìn)入導(dǎo)帶不需要能量，因而導(dǎo)電電子的濃度很大。在絕緣體中價(jià)帶和導(dǎo)由價(jià)帶到導(dǎo)帶的躍遷，因而通常導(dǎo)帶中導(dǎo)電電子濃度很小。109）6.聲頻支：如果振動(dòng)著的質(zhì)點(diǎn)中包含頻率很低的格波，質(zhì)109）6.聲頻支：如果振動(dòng)著的質(zhì)點(diǎn)中包含頻率很低的格波，質(zhì)中的介質(zhì)損耗而產(chǎn)生熱量，就是電勢(shì)能轉(zhuǎn)換為熱量，當(dāng)外加電壓足夠難出現(xiàn)，固體電介質(zhì)不會(huì)擊穿。3.論述電擊穿的兩個(gè)理論和它們的1cm的n型GaAs樣品，設(shè)8000cm2/(Vs)，n10半導(dǎo)體和絕緣體有相類似的能帶結(jié)構(gòu)，只是半導(dǎo)體的禁帶較窄(Eg小)，電子躍遷一部分傳導(dǎo)電子的能量處于W2～Wc之間，單位時(shí)間內(nèi)這些電子取得的能量A始終大于失去的能量B，電子被加速，碰撞晶格時(shí)產(chǎn)生電離，使處于導(dǎo)帶的電子不斷增加，電流急劇上升，最終導(dǎo)致固體電介質(zhì)擊穿。偶尓會(huì)有能量大于W1的電子出現(xiàn)，此時(shí)因A>B而使晶格發(fā)生碰撞電離、產(chǎn)生新的傳導(dǎo)電子；但因電子能量大于W1的概率很低,所以傳導(dǎo)電子不斷增多的過(guò)程很難出現(xiàn)，下大多數(shù)無(wú)機(jī)非金屬材料不具備明顯的塑性。3.蠕變曲線的三個(gè)階斯—莫索蒂方程建立了宏觀量介電常r數(shù)與微觀量極化率之間的關(guān)系應(yīng)是指在含堿破璃中加入二價(jià)金屬氧化物，特別是重金屬氧化物，使相相變點(diǎn))附近，電阻率隨溫度上升而發(fā)生突變，增大了3—4個(gè)數(shù)下大多數(shù)無(wú)機(jī)非金屬材料不具備明顯的塑性。3.蠕變曲線的三個(gè)階斯—莫索蒂方程建立了宏觀量介電常r數(shù)與微觀量極化率之間的關(guān)系應(yīng)是指在含堿破璃中加入二價(jià)金屬氧化物，特別是重金屬氧化物，使相相變點(diǎn))附近，電阻率隨溫度上升而發(fā)生突變，增大了3—4個(gè)數(shù)ccc穿場(chǎng)強(qiáng)的理論即為本征擊穿理論.。多發(fā)生在溫度較低、電壓作用時(shí)間較短時(shí)，純凈、均勻繼穩(wěn)態(tài)破壞后突然發(fā)生的，而“雪崩”擊穿是考慮到高場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)電電子倍增過(guò)程逐漸達(dá)到難以忍受的程度，最終介質(zhì)晶格破壞。五、計(jì)算題（選做2個(gè)，每個(gè)10分，共20分）解：KYcY==K解：第一沖擊斷裂抵抗因子：R(1)fE果很符合；但低溫下，熱容不是一個(gè)恒量，隨T下降而下降，在接近2個(gè)，每個(gè)10分，共20分）1.一陶瓷零件上有一垂直于拉應(yīng)力應(yīng)是指在含堿破璃中加入二價(jià)金屬氧化物，特別是重金屬氧化物，使，因而電導(dǎo)率降低。如用二價(jià)離子取代堿金屬離子，也得到同樣效果果很符合；但低溫下，熱容不是一個(gè)恒量，隨T下降而下降，在接近2個(gè)，每個(gè)10分，共20分）1