【免费下载】材料物理期末复习题

14影响强度的因素有哪些？

微观机理。2. 断裂力学：宏观上抓住微裂纹缺陷（脆性断裂的主要根源）。

工艺因素：原料的纯度、降温速率。

定程度时，裂纹就开始扩展而导致断裂。

10强度：材料的强度是抵抗外加负荷的能力。

当外加应力的速度超过应力再分配的速率时，发生断裂。

外界因素：温度、应力、气氛环境、式样的形状大小、表面；

内在因素：材料的物性，如：弹性模量、热膨胀系数、导热性、断裂能；

陷，在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近就产生应力集中现象，当应力达到一

1.扩散型相变：

是指依靠原子和离子的扩散而进行的相变。2.成核-生长相变：

是指通过晶核的形成与生长过程而进行的相变过程。3.马氏体相变：

把钢中的奥氏体转变为马氏体的相变称为马氏体相变。 4.奥氏体：

γ铁内固溶有碳和(或)其他元素的、晶体结构为面心立方的固溶体。5.玻璃态转变：

晶体是通过液体凝固得到的，如果冷却速度足够慢，那么液体中的原子有足够的时间通过扩散重新排列，固化的产物为晶体。当冷却速度过快，原子没有足够的时间排列，则产物是非晶态的，叫做玻璃态转变。6.退火：

将钢件加热到一定温度后，随炉冷却至室温的工艺过程。 7.淬火：

将钢加热到A1或A3以上30～50℃,保温后快速冷却的热处理.8.间隙扩散：

在间隙固溶体中，溶质原子的扩散是通过不断的由一个点阵间隙位置跃迁到另一个相邻的点阵间隙位置而完成

9.第一热电效应－塞贝克效应Seeback：

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。其中产生的电势称为温差电势或热电势，电流称为热电流，上述回路称为热电偶或温差电池。

13格里菲斯微裂纹理论：格里菲斯认为实际材料中总存在许多细小的裂纹或缺

11脆性断裂：材料受力后，将在低于其本身结合强度的情况下作应力再分配；

显微结构：相组成、气孔、晶界（晶相、玻璃相、微晶相）、微裂纹（长度、尖

12解决材料强度的理论：1. 位错理论：微观上抓住位错缺陷，阐明塑性形变的

截。

裂。

致断裂。

随温度降低而减小，在接近绝对零度时，热容值按T3的规律趋于零。

高温时与实验结果符合得很好，但在低温时，热容的实验值并不是一个恒量，

在应力及热波动作用下，晶界上空位浓度增加，空位大量聚积，形成裂纹，导

27影响热导率的因素：温度、晶体机构、气孔

18裂纹有三种扩展方式：(I)张开型、(II)错开型、(III)撕开型。

23热膨胀：物体的体积或长度随着温度的升高而增大的现象。

20热容：物体在温度升高1K时所吸收的热量称作该物体的热容。

晶体质点的碰撞；理想晶体中的热阻，则理解为声子与声子的碰撞。

并不简单的与位移成正比。温度越高，平衡位置向右移动越多，晶体膨胀。

15晶体微观结构中存在缺陷：（a）位错组合；（b）晶界障碍；（c）位错交

21杜隆-珀替定律：恒压下元素的原子热容等于25J/(K·mol)。杜隆-珀替定律在

理解为声子和物质的碰撞；格波在晶体中传播时遇到的散射，则理解为声子同

⑵非金属材料，自由电子很少，主要靠晶格振动来传递热量。将声频波的量子

是晶格振动的格波和自由电子的运动实现的。⑴金属主要靠自由电子来传热；

24固体材料热膨胀机理：晶格振动中质点间的作用力，是非线性的。即作用力

处产生应力集中，并且使晶界交界处产生裂纹，导致断裂。2. 空位聚积理论：

28热稳定性（抗热震性）：是指材料承受温度的急剧变化而抵抗破坏的能力。

26固体的传热机理：固体中质点只在平衡位置附近做微振动，固体的导热主要

25热传导：当固体材料一端的温度比另一端高时，热量就会从热端自动地传向

19热振动：实际上晶体点阵中的质点（离子、原子）总是围绕着各自的平衡位

16蠕变断裂：多晶材料在高温和恒定应力作用下，由于形变不断增加而导致断

称为声子；把格波的传播看成是质点-声子的运动；格波与物质的相互作用，则

22徳拜定律：表明当温度T趋于0K时，热容CV与T3成比例地趋于零。在低温

17蠕变断裂的理论：1. 黏性流动理论：高温下晶界发生粘性流动，在晶界交界

下，德拜模型与实验结果符合很好。

冷端的现象。

置附近作微小振动。

减小的性质。

从而产生了电子位移极化。

化。

料。

36电子位移极化：

质损耗功率，简称介质损耗。

38离子位移极化与电子位移极化有何异同？

共同点：它们都属于弹性位移极化(无损耗)；

包括抗热震断裂性和抗热震损伤性两种类型。

（4）转向极化、（5）空间电荷极化、（6）自发极化。

荷中心重合，对外呈中性。受电场作用时，正、负电荷中心产生相对位移(电子

云发生了变化而使正、负电荷中心分离的物理过程)，中性分子则转化为偶极子，

绝缘性能（由介电状态变为导电状态）的现象。

没有受电场作用时，组成电介质的分子或原子所带正负电

离子晶体中；而电子位移极化则存在于一切介质中。

34极化强度： 单位体积内的电偶极矩总和称为极化强度。

31影响材料透光性的因素主要有：反射系数、吸收系数、散射系数。32无机材料的颜色着色剂有：分子着色剂、胶态着色剂、着色化合物。

40介质损耗产生的原因：主要来自二个方面——电导和极化（慢极化）。

29可见光是电磁辐射波谱的波长在 400nm 到 700nm 范围的一个波段。

35极化类型包括：（1）电子位移极化、（2）离子式极化、（3）松弛极化、

分布的状态，电荷重新分布，相当于从中性分子转变为偶极子产生离子位移极

持电中性，但在电场作用下，正、负离子产生相对位移，破坏了原先呈电中性

30折射率的色散：材料的折射率n随入射光频率v的减小（或波长的增加）而

41击穿：电介质在强电场中工作时，当所承受的电压超过某一临界值时而丧失

39介质损耗：在电场的作用下，单位时间内电介质因发热而损耗的电能称为介

37离子式极化：离子晶体中，无电场作用时，离子处在正常结点位置并对外保

33何谓电介质：凡是能在电场作用下产生极化的物质称为电介质，俗称绝缘材

不同点：（a）离子位移极化是整个离子的相对位移，极化结果——使正负离子

子核不动；（c）离子位移极化中包含有电子位移极化，离子位移极化只产生在

间平衡距离缩短；（b）电子位移极化是电子云变形，电子云偏离原子核，而原

42电击穿理论（雪崩理论）：在强电场的作用下，少数电子被加速从负极向正极运动。在运动中电子不断撞击介质中的离子或原子，同时将其部分能量传给离子或原子，使之激发打出电子（次级电子）。这些次级电子也会从电场中获取能量，而加速运动，撞击其他原子或离子从而又激发第三级电子，如此下去产生连锁反应。造成介质中存在有大量自由电子，形成“电子潮”或“电子崩”，使介质中瞬间通过的电流增大，使绝缘体成为导体。这种现象也叫“雪崩”。43热击穿及其产生的原因：因介质发热而导致烧裂、熔融的现象。原因：由于电导和极化损耗，使部分电能转换成热能而使介质本身的温度升高。当外电场很高而且在单位时间内的发热量大于散热量时，介质中有热量的积蓄，使元器件的温度不断升高，最终使局部出现烧裂出现熔洞，导致破坏。

44铁电体的概念：指在一定的温度范围内具有自发极化，而且极化强度可因外电场反向而可逆转向的晶体，或者说存在电滞回线的晶体称之为铁电体。 45自发极化：晶体在无外电场作用下，当T＜Tc即在某一临界温度以下，晶胞中自发产生正、负电荷中心不重合而存在偶极矩的现象。

46电滞回线：它是铁电体的自发极化强度P随外电场强度E的变化轨迹（说明极化强度滞后于电场强度的变化）。电滞回线是铁电性的宏观反映，是铁电体的一个特征（它反映了铁电体中的电畴随外电场而转向的特征）。

47电畴：晶体中自发极化方向相同的小区域。之所以有不同方向电畴的存在，是由于晶体中有不同的自发极化轴（极化方向），因而存在不同的电畴。48畴壁：不同极化方向的相邻电畴的交界处称之畴壁。

49压电效应：当在某些各向异性的晶体材料上施加机械应力时，在晶体的两端表面上会出现数量相等、符号相反的束缚电荷；作用力反向时，表面荷电性质亦反号，而且在一定范围内电荷密度与作用力成正比。

50磁化现象：在磁场中，由于受到磁场作用而呈现一定磁性的现象。电子绕原子核运动，产生电子轨道磁矩；电子本身自旋，产生电子自旋磁矩；以上两种微观磁矩是物质具有磁性的根源。

51磁性的分类：磁抗磁性（或逆磁体）、顺磁性、铁磁性、反铁性。52磁畴：物质内部自发磁化方向相同的小区域。

53磁滞回线：将一未经磁化的或退磁状态的铁磁体，放入外磁场H中，其磁体

计算

thc裂抵抗因子。

2c=2μm c=1*10-6m

c为光速=3108m/s2E2*73*109*1.56=0.269GPa6c3.14*1*10E(60~75)*109*1.75=25.62~28.64GPaa1.6*1010算由此导致的临界断裂强度。

f(1)第二冲击断裂抵抗因子：RE磁滞回线表示铁磁材料的一个基本特征。

子间距为1.6*10-8cm;弹性模量从60到75Gpa ？

7*9.8*106*0.75 =

4.6*106*6700*9.8*106α=4.6*10-6/℃;σp=7.0Kg/mm2.E=6700Kg/mm2,μ=0.25.求第一及第二热冲击断

例：已知 NaCl 的 Eg ＝ 9.6eV ，试求其吸收峰波长？

=170*0.021=3.57 J/(cm.s)

内部的磁感应强度B随外磁场H的变化是非线性的。如果外磁场H为0时，铁

为矫顽磁场强度，亦称“矫顽力”。加反向磁场-Hc后，磁体内磁感应强度B=0。

Gpa。如材料中存在最大长度为2μm的内裂，且此内裂垂直于作用力方向，计

3、康宁1723玻璃（硅酸铝玻璃）具有下列性能参数：λ=0.021J/(cm.s.℃);

1、求融熔石英的理论结合强度，设估计的表面能力为1.75J/m2; Si-O的平衡原

磁体会有剩余磁感应强度Br (剩磁)。为了消除剩磁，需加反向磁场-Hc。Hc称

2、融熔石英玻璃的性能参数为：E=73 Gpa；γ=1.56 J/m2；理论强度σth=28

=170℃

f(1)第一冲击断裂抵抗因子：RE一个电子伏特为1.60210-19Jh为普朗克常数=6.6310-34Js,入射光为I0,0.129m光穿过厚度为的陶瓷后，x消耗了吸收损失和散射损失I0exhc6.624103431081.29107m19Eg9.61.60210数为m、吸收系数为α与散射系数为S。

n1陶瓷左侧表面的反射光损失为L1mI021I0n211透进材料中的光强度为I01-m光通过一个透明陶瓷片时，其发生在左侧和右侧界面时光强的变化？设反射系

另一部分传至右侧空间，光强为：II01-me再经表面，一部分反射进材料中：I0m1-me+Sx光到达材料右侧表面时，光强度剩下。I01-me+Sx、光通过一块厚度为1mm 的透明Al2O3板后强度降低了15%，试计算其吸收和散射系数的总和。解:

s10ln0.851.625cm12II0e(s)xI0eSx2+SxIe(s)x0.85e(s)0.1I0