无机材料物理性能习题与答案2013年考试必备.doc

上传人:hs****ma 文档编号:557119319 上传时间:2023-01-07 格式:DOC 页数:5 大小:529.51KB
返回 下载 相关 举报
无机材料物理性能习题与答案2013年考试必备.doc_第1页
第1页 / 共5页
无机材料物理性能习题与答案2013年考试必备.doc_第2页
第2页 / 共5页
无机材料物理性能习题与答案2013年考试必备.doc_第3页
第3页 / 共5页
无机材料物理性能习题与答案2013年考试必备.doc_第4页
第4页 / 共5页
无机材料物理性能习题与答案2013年考试必备.doc_第5页
第5页 / 共5页
亲,该文档总共5页,全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
资源描述

《无机材料物理性能习题与答案2013年考试必备.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《无机材料物理性能习题与答案2013年考试必备.doc(5页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、习题与答案一、 填空题(每题2分,共36分)1、 电子电导具有霍尔效应,离子电导具有电解效应,从而可以通过这两种效应检查材料中载流子的类型。2、 电导率的一般表达式为。其各参数ni、qi和mi的含义分别是 载流子的浓度 、 载流子的电荷量 、 载流子的迁移率 。3、离子晶体中的电导主要为离子电导 。可以分为两类:固有离子电导(本征电导)和杂质电导。在高温下本征 电导特别显著,在低温下 杂质 电导最为显著。4、电子电导时,载流子的主要散射机构有 中性杂质的散射 、 位错散射、 电离杂质的散射 、 晶格振动的散射。5、电流吸收现象主要发生在离子电导为主的陶瓷材料中。电子电导为主的陶瓷材料,因电子迁

2、移率很高,所以不存在空间电荷和吸收电流现象。6、导电材料中载流子是 离子 、 电子 和空位。7. 固体材料质点间结合力越强,热膨胀系数越 小 。8. 非晶体的导热率(不考虑光子导热的贡献)在所有温度下都比晶体的 小 。在高温下,二者的导热率 比较接近 。 9. 固体材料的热膨胀的本质为: 点阵结构中的质点间平均距离随着温度升高而增大 。10. 无机材料的热容与材料结构的关系 不大 ,CaO和SiO2的混合物与CaSiO3 的热容-温度曲线 基本一致 。 11. 晶体结构愈复杂,晶格振动的非线性程度愈 大 。格波受到的散射 大 , 因此声子的平均自由程 小 ,热导率 低 。12、 波矢 和 频率

3、 之间的关系为色散关系。13、对于热射线高度透明的材料,它们的光子传导效应较大,但是在有微小气孔存在时,由于气孔与固体间折射率有很大的差异,使这些微气孔形成了散射中心,导致透明度强烈降低。14、大多数烧结陶瓷材料的光子传导率要比单晶和玻璃小13数量级,其原因是前者有微量的气孔存在,从而显著地降低射线的传播,导致光子自由程显著减小。15、当光照射到光滑材料表面时,发生镜面反射 ;当光照射到粗糙的材料表面时,发生 漫反射 。16、作为乳浊剂必须满足:具有与基体显著不同的折射率,能够形成小颗粒。用高反射率,厚釉层和高的散射系数,可以得到良好的乳浊效果。17、材料的折射随着入射光的频率的减少(或波长的

4、增加)而减少的性质,称为折射率的色散。二、 问答题(每题8分,共48分)1、简述以下概念:顺磁体、铁磁体、软磁材料。答:(1)顺磁体:原子内部存在永久磁矩,无外磁场,材料无规则的热运动使得材料没有磁性。当外磁场作用,每个原子的磁矩比较规则取向,物质显示弱磁场。(2)铁磁体:在较弱的磁场内,材料也能够获得强的磁化强度,而且在外磁场移去,材料保留强的磁性。(3)软磁材料:容易退磁和磁化(磁滞回线瘦长),具有磁导率高,饱和磁感应强度大,矫顽力小,稳定型好等特性。2、简述以下概念:亚铁磁体、反磁体、磁致伸缩效应答:(1)亚铁磁体:铁氧体:含铁酸盐的陶瓷磁性材料。它和铁磁体的相同是有自发磁化强度和磁畴,

5、不同是:铁氧体包含多种金属氧化物,有二种不同的磁矩,自发磁化,也称亚铁磁体。(2)反磁体:由于“交换能”是负值,电子自旋反向平行。(3)磁致伸缩效应:使消磁状态的铁磁体磁化,一般情况下其尺寸、形状会发生变化,这种现象称为磁致伸缩效应。3、简述以下概念:热应力、柯普定律、光的双折射。答:1)由于材料热膨胀或收缩引起的内应力称为热应力。2)柯普定律:化合物分子热容等于构成该化合物各元素原子热容之和。理论解释:。3)光进入非均质介质时,一般要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波,它们构成两条折射光线,这个现象称为双折射。4、什么是铁氧体?铁氧体按结构分有哪六种主要结构?答:以氧化铁(Fe3+2

6、O3)为主要成分的强磁性氧化物叫做铁氧体。铁氧体按结构:尖晶石型、石榴石型、磁铅石型、钙钛矿型、钛铁矿型和钨青铜型。5、影响材料透光性的主要因素是什么?提高无机材料透光性的措施有哪些?答:影响透光性的因素:1)吸收系数 可见光范围内,吸收系数低(1分) 2)反射系数 材料对周围环境的相对折射率大,反射损失也大。(1分) 3)散射系数 材料宏观及微观缺陷;晶体排列方向;气孔。(1分) 提高无机材料透光性的措施: (1)提高原材料纯度 减少反射和散射损失(2分)。 (2)掺外加剂 降低材料的气孔率(2分)。(3)采用热压法 便于排除气孔(2分)6、影响离子电导率的因素有哪些?并简述之。答:1)温度

7、。随着温度的升高,离子电导按指数规律增加。低温下杂质电导占主要地位。这是由于杂质活化能比基本点阵离子的活化能小许多的缘故。高温下,固有电导起主要作用。(2分)2)晶体结构。电导率随活化能按指数规律变化,而活化能反映离子的固定程度,它与晶体结构有关。熔点高的晶体,晶体结合力大,相应活化能也高,电导率就低。(2分)结构紧密的离子晶体,由于可供移动的间隙小,则间隙离子迁移困难,即活化能高,因而可获得较低的电导率。(2分)3)晶格缺陷。离子晶格缺陷浓度大并参与电导。因此离子性晶格缺陷的生成及其浓度大小是决定离子电导的关键。(2分)7、比较爱因斯坦模型和德拜比热模型的热容理论,并说明哪种模型更符合实际。

8、答:1)爱因斯坦模型(Einstein model)他提出的假设是:每个原子都是一个独立的振子,原子之间彼此无关,并且都是以相同的角频w振动(2分),即在高温时,爱因斯坦的简化模型与杜隆珀替公式相一致。但在低温时,说明CV值按指数规律随温度T而变化,而不是从实验中得出的按T3变化的规律。这样在低温区域,爱斯斯坦模型与实验值相差较大,这是因为原子振动间有耦合作用的结果(2分)。2)德拜比热模型德拜考虑了晶体中原子的相互作用,把晶体近似为连续介质(2分)。当温度较高时,与实验值相符合,当温度很低时,这表明当T0时,CV与T3成正比并趋于0,这就是德拜T3定律,它与实验结果十分吻合,温度越低,近似越

9、好(2分)。8、晶态固体热容的量子理论有哪两个模型?它们分别说明了什么问题?答:爱因斯坦模型 在高温时,爱因斯坦的简化模型与杜隆珀替公式相一致。(2分) 但在低温时,值按指数规律随温度T而变化,而不是从实验中得出的按T3变化的规 律。这样在低温区域,爱斯斯坦模型与实验值相差较大,这是因为原子振动间有耦合作用 的结果。(2分) 德拜比热模型1) 当温度较高时,即,即杜隆珀替定律。(2分)2) 当温度很低时,表明当T0时,CV与T3成正比并趋于0,这就是德拜T3定律,它与实验结果十分吻合,温度越低,近似越好。(2分)9、如何判断材料的电导是离子电导或是电子电导?试说明其理论依据。答:1)材料的电子

10、电导和离子电导具有不同的物理效应,由此可以确定材料的电导性质。(2分) 利用霍尔效应可检验材料是否存在电子电导;(1分) 利用电解效应可检验材料是否存在离子电导。(1分)2)霍尔效应的产生是由于电子在磁场作用下,产生横向移动的结果,离子的质量比电子大得多,磁场作用力不足以使它产生横向位移,因而纯离子电导不呈现霍尔效应。(2分)3)电解效应(离子电导特征)离子的迁移伴随着一定的物质变化,离子在电极附近发生电子得失,产生新的物质。由此可以检验材料是否存在离子电导。(2分)三、 计算题(共16分)1、一陶瓷零件上有一垂直于拉应力的边裂,如边裂长度为:(1)2 mm(2)0.049mm(3)2mm ,分别求上述三种情况下的临界应力。设此材料的断裂韧性为162Mpam1/2, 讨论诸结果。 (2分) (2分) (2分) (3) sc=577.19Gpa(2分)2c为4mm的陶瓷零件容易断裂;说明裂纹尺寸越大,材料的断裂强度越低。(2分) 2、光通过厚度为X厘米的透明陶瓷片,入射光的强度为I0,该陶瓷片的反射系数和散射系数分别为m、a (cm-1)和s(cm-1)。请在如下图示中用以上参数表达各种光能的损失。当X=1,m=0.04,透光率I/I0=50%,计算吸收系数和散射系数之和。 (图中标识每个1分,计算5分) 4

展开阅读全文
相关资源
正为您匹配相似的精品文档
相关搜索

最新文档


当前位置:首页 > 生活休闲 > 社会民生

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号