無(wú)機(jī)材料物理性能 期末復(fù)習(xí)

第1章力學(xué)性能和斷裂#形變，塑性，彈性，彈性模量#屈服極限，斷裂極限#應(yīng)力，應(yīng)變，滑移和孿晶#脆性斷裂#蠕變和弛豫，蠕變斷裂，穿晶斷裂，沿晶斷裂，疲勞#裂紋擴(kuò)展方式（三種類型）#亞臨界裂紋擴(kuò)展#斷裂韌性測(cè)試方法彈性模量的物理本質(zhì)是什么？如何用位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的理論來(lái)解釋材料的塑性形變？（★）韌性斷裂和脆性斷裂的區(qū)別？晶格蠕變和晶界蠕變的區(qū)別？格里菲斯微裂紋理論和經(jīng)典理論的區(qū)別？本征裂紋和非本征裂紋的產(chǎn)生原因？無(wú)機(jī)材料增韌的方法（裂紋偏轉(zhuǎn)，橋接，微裂紋，相變）（★）影響無(wú)機(jī)材料斷裂強(qiáng)度的因素？無(wú)機(jī)材料硬度測(cè)試的主要方法和分類？一圓桿的直徑為2.5mm、長(zhǎng)度為25cm并受到4500N的軸向拉力，若直徑拉細(xì)至2.4mm，且拉伸變形后圓桿的體積不變,求在此拉力下的真應(yīng)力、真應(yīng)變、名義應(yīng)力和名義應(yīng)變，并比較討論這些計(jì)算結(jié)果。拉伸前后圓桿相關(guān)參數(shù)表

體積V/mm3直徑d/mm圓面積S/mm2拉伸前1227.22.54.909拉伸后1227.22.44.524一陶瓷零件上有一垂直于拉應(yīng)力的邊裂，如邊裂長(zhǎng)度為：（1）2mm;(2)0.049mm;(3)2μm,分別求上述三種情況下的臨界應(yīng)力。設(shè)此材料的斷裂韌性為1.62MPa.m2。討論講結(jié)果。已知此情況下零件的幾何形狀因子為1.98。有一構(gòu)件，實(shí)際使用應(yīng)力σ為1.30Gpa，有以下兩種鋼待選：甲鋼：σys=1.95GPa，KIC=45MPa·m1/2乙鋼：σys=1.56GPa，KIC=75MPa·m1/2

試根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)及斷裂力學(xué)觀點(diǎn)分析哪種鋼更安全，并說(shuō)明原因。(已知:Y=1.5，最大裂紋尺寸為1mm)。根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)觀點(diǎn)：σ*安全系數(shù)≤屈服強(qiáng)度甲鋼的安全系數(shù)：n=σys/σ=1.95/1.30=1.5乙鋼的安全系數(shù)：n=σys/σ=1.56/1.30=1.2可見，選擇甲鋼比乙鋼安全。根據(jù)，構(gòu)件的脆性斷裂是裂紋擴(kuò)展的結(jié)果，所以應(yīng)該計(jì)算KI是否超過(guò)KIC。據(jù)計(jì)算，Y=1.5，設(shè)最大裂紋尺寸為1mm，則由可見，甲鋼不安全，會(huì)導(dǎo)致低應(yīng)力脆性斷裂；乙鋼安全可靠。兩種設(shè)計(jì)方法得出截然相反的結(jié)果。第2章熱學(xué)性能#格波，光學(xué)/聲學(xué)支格波#聲子#熱振動(dòng)#熱容#熱膨脹#熱穩(wěn)定性，抗熱沖擊損壞性能杜隆珀替定律和德拜定律的區(qū)別？熱膨脹的物理本質(zhì)？晶格振動(dòng)過(guò)程中聲學(xué)波和光學(xué)波的區(qū)別？固體的傳熱機(jī)理，在金屬和無(wú)機(jī)非金屬傳熱的區(qū)別？熱導(dǎo)率的影響因素？（★）（溫度，顯微結(jié)構(gòu)，化學(xué)組成，氣孔）陶瓷制品表面釉層的熱膨脹系數(shù)與制品性能的關(guān)系？提高抗熱沖擊斷裂性能的措施？（★）（強(qiáng)度，熱導(dǎo)率，熱膨脹系數(shù)，表面熱傳遞系數(shù)，有效厚度）第3章光學(xué)性能#反射，鏡面反射，漫反射#雙折射#透射#散射，影響因素？#如何提高無(wú)機(jī)材料的透光性？第4章電導(dǎo)性能#載流子，電子，空穴#霍爾效應(yīng)#電解效應(yīng)#本征電導(dǎo)，非本征電導(dǎo)#電導(dǎo)率和溫度的關(guān)系#元素?fù)诫s對(duì)電導(dǎo)能力的影響機(jī)制？#弗倫克爾缺陷，肖特基缺陷#空位擴(kuò)散，間隙擴(kuò)散，亞晶格間隙擴(kuò)散#雙堿效應(yīng)，壓堿效應(yīng)#空間電荷效應(yīng)，光生伏特效應(yīng)#超導(dǎo)固體能帶理論：導(dǎo)體，半導(dǎo)體，絕緣體？PN節(jié)中空間電荷區(qū)的形成過(guò)程？第5章介電性能#電介質(zhì)，極化#位移極化，松弛極化，轉(zhuǎn)向極化#離子位移極化與電子位