無機材料物理性能試卷及答案

1、.無機材料物理性能試卷一 填空（分）1CsCl結構中，s+與Cl-分別構成格子。影響?zhàn)ざ鹊囊蛩赜小? 影響蠕變的因素有溫度、.在、的情況下，室溫時絕緣體轉化為半導體。一般材料的遠大于。裂紋尖端出高度的導致了較大的裂紋擴展力。多組分玻璃中的介質損耗主要包括三個部分：、。介電常數(shù)顯著變化是在處。裂紋有三種擴展方式：、。電子電導的特征是具有。二判斷正誤。（=分）正應力正負號規(guī)定是拉應力為負，壓應力正。（）l23結構簡單，室溫下易產生滑動。（）斷裂表面能比自由表面能大。（）一般折射率小，結構緊密的電介質材料以電子松弛極化性為主。（）金紅石瓷是離子位移極化為主的電介質材料。（）自發(fā)磁化是鐵磁物質的基本特

2、征，是鐵磁物質和順磁物質的區(qū)別之處。（）隨著頻率的升高，擊穿電壓也升高。（）磁滯回線可以說明晶體磁學各向異性。（）材料彈性模量越大越不易發(fā)生應變松弛。（）大多數(shù)陶瓷材料的強度和彈性模量都隨氣孔率的減小而增加。（）三.名詞解釋（44分 =16分）1.電解效應2. 熱膨脹3. 塑性形變4.磁疇四.問答題（38分=24分）1. 簡述晶體的結合類型和主要特征：2. 什么叫晶體的熱缺陷？有幾種類型？寫出其濃度表達式? 晶體中離子電導分為哪幾類？3. 無機材料的蠕變曲線分為哪幾個階段，分析各階段的特點。4. 下圖為氧化鋁單晶的熱導率與溫度的關系圖，試解釋圖像先增后減的原因。五，計算題（共20分）1. 求熔

3、融石英的結合強度，設估計的表面能為1.75J/m2；Si-O的平衡原子間距為1.610-8cm，彈性模量值從60到75GPa。（10分）2.康寧1273玻璃(硅酸鋁玻璃)具有下列性能參數(shù)：l=0.021J/(cm s )；a=4.610-6-1；p=7.0kg/mm2，E=6700kg/mm2，v=0.25。求第一及第二熱沖擊斷裂抵抗因子。（10分）無機材料物理性能試卷答案一 填空。（分）， 簡立方、， 溫度、時間、熔體的結構與組成， 應力、晶體的組成、顯微結構， 摻雜、組分缺陷， 抗壓強度、抗張強度， 應力集中， 電導損耗、松弛損耗、結構損耗、， 居里點， 張開型、滑開型、撕開型， 霍爾效應

4、二判斷正誤。（=分）錯誤。錯誤。對錯誤錯誤對錯誤對對對三，名詞解釋1. 電解效應：離子電導的特征是存在電解效應，離子的前一伴隨著一定的質量變化，離子在電極附近發(fā)生電子得失，產生新的物質，這就是電解現(xiàn)象。2. 熱膨脹：物體的體積或長度隨著溫度升高而增長的現(xiàn)象稱為熱膨脹。3. 塑性形變：塑性形變是在超過材料的屈服應力作用下，產生性變，外力移去后不能恢復的形變。4. 磁疇：由于磁鐵體具有很強的內部交換作用，鐵磁物質的交換能為正值，而且較大，使得相鄰原子的磁矩平行取向，發(fā)生自磁化，在物質內部形成許多小區(qū)域，即磁疇。四問答題1.結合類型結構單元特征性質離子晶體離子高熔點，硬度大，密堆積共價晶體（原子晶體

5、）原子高硬度，高熔點，幾乎不溶于所有溶劑金屬晶體金屬離子密堆積，具有良好的導電性和導熱性，高硬度，高熔點分子晶體分子，原子低熔點，低沸點，易壓縮氫鍵晶體含氫分子低熔點，低沸點，2. 答：熱缺陷是由于晶體中的原子(或離子)的熱運動而造成的缺陷。從幾何圖形上看是一種點缺陷。熱缺陷的數(shù)量與溫度有關，溫度愈高，造成缺陷的機會愈多。晶體中熱缺陷有兩種形態(tài)，一種是肖脫基(Schotty)缺陷，另一種是弗侖克爾(Frenkel)缺陷。弗侖克爾缺陷，空位或填隙離子的濃度： Nf=Nexp(Ef/2kT)N-單位體積內離 子的格點數(shù)。肖特基缺陷，空位的濃度：Ns=Nexp(Es/2kT)N-單位體積內正負離子對

6、數(shù)本征電導；弗倫克爾缺陷；肖特基缺陷；雜質導電；填隙雜質或置換雜質（溶質）3. 答：共分為四個階段：.起始階段，在外力作用下發(fā)生瞬時彈性形變。 .蠕變減速階段，應變速率隨時間遞減，持續(xù)時間較短，應變速率滿足： U=At -n .穩(wěn)定態(tài)蠕變，形變與時間呈線性關系： =Kt .加速蠕變階段，該階段是斷裂之前的最后一個階段，曲線較陡，蠕變速率隨時間的增加而快速增加。4. 答：如圖，在很低的溫度下，晶體的熱容與溫度的三次方成正比，因此隨著溫度的增加，也近似與成比例變化，圖像快速上升。當溫度繼續(xù)增加到徳拜時，不再與成比例，而是趨于常數(shù)，分子平均自由程隨溫度的增加而減小，因此隨溫度的升高而迅速減小。更高的溫度后基本不變化，自由程也趨于晶格常數(shù)，所以圖像變得緩和。在高溫輻射的影響下，后又有少許回升。五計算題1.解：E=6075GPa=6.07.51010Pa，=1.75J/m2，a= 1.610-8cm = 1.610-10m。代入公式可得：當E=60GPa時， th =25.62GPa 當E=75GPa時，th=28.64