無機(jī)材料物理性能試卷及答案

1、.無機(jī)材料物理性能試卷一 填空（分）1CsCl結(jié)構(gòu)中，s+與Cl-分別構(gòu)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(shí)絕緣體轉(zhuǎn)化為半導(dǎo)體。一般材料的遠(yuǎn)大于。裂紋尖端出高度的導(dǎo)致了較大的裂紋擴(kuò)展力。多組分玻璃中的介質(zhì)損耗主要包括三個(gè)部分：、。介電常數(shù)顯著變化是在處。裂紋有三種擴(kuò)展方式：、。電子電導(dǎo)的特征是具有。二判斷正誤。（=分）正應(yīng)力正負(fù)號(hào)規(guī)定是拉應(yīng)力為負(fù)，壓應(yīng)力正。（）l23結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，室溫下易產(chǎn)生滑動(dòng)。（）斷裂表面能比自由表面能大。（）一般折射率小，結(jié)構(gòu)緊密的電介質(zhì)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(zhì)材料。（）自發(fā)磁化是鐵磁物質(zhì)的基本特

2、征，是鐵磁物質(zhì)和順磁物質(zhì)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(xué)各向異性。（）材料彈性模量越大越不易發(fā)生應(yīng)變松弛。（）大多數(shù)陶瓷材料的強(qiáng)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(yīng)2. 熱膨脹3. 塑性形變4.磁疇四.問答題（38分=24分）1. 簡(jiǎn)述晶體的結(jié)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(dá)式? 晶體中離子電導(dǎo)分為哪幾類？3. 無機(jī)材料的蠕變曲線分為哪幾個(gè)階段，分析各階段的特點(diǎn)。4. 下圖為氧化鋁單晶的熱導(dǎo)率與溫度的關(guān)系圖，試解釋圖像先增后減的原因。五，計(jì)算題（共20分）1. 求熔

3、融石英的結(jié)合強(qiáng)度，設(shè)估計(jì)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(jī)材料物理性能試卷答案一 填空。（分）， 簡(jiǎn)立方、， 溫度、時(shí)間、熔體的結(jié)構(gòu)與組成， 應(yīng)力、晶體的組成、顯微結(jié)構(gòu)， 摻雜、組分缺陷， 抗壓強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度， 應(yīng)力集中， 電導(dǎo)損耗、松弛損耗、結(jié)構(gòu)損耗、， 居里點(diǎn)， 張開型、滑開型、撕開型， 霍爾效應(yīng)

4、二判斷正誤。（=分）錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。對(duì)錯(cuò)誤錯(cuò)誤對(duì)錯(cuò)誤對(duì)對(duì)對(duì)三，名詞解釋1. 電解效應(yīng)：離子電導(dǎo)的特征是存在電解效應(yīng)，離子的前一伴隨著一定的質(zhì)量變化，離子在電極附近發(fā)生電子得失，產(chǎn)生新的物質(zhì)，這就是電解現(xiàn)象。2. 熱膨脹：物體的體積或長(zhǎng)度隨著溫度升高而增長(zhǎng)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(yīng)力作用下，產(chǎn)生性變，外力移去后不能恢復(fù)的形變。4. 磁疇：由于磁鐵體具有很強(qiáng)的內(nèi)部交換作用，鐵磁物質(zhì)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(zhì)內(nèi)部形成許多小區(qū)域，即磁疇。四問答題1.結(jié)合類型結(jié)構(gòu)單元特征性質(zhì)離子晶體離子高熔點(diǎn)，硬度大，密堆積共價(jià)晶體（原子晶體

5、）原子高硬度，高熔點(diǎn)，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(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，高硬度，高熔點(diǎn)分子晶體分子，原子低熔點(diǎn)，低沸點(diǎn)，易壓縮氫鍵晶體含氫分子低熔點(diǎn)，低沸點(diǎn)，2. 答：熱缺陷是由于晶體中的原子(或離子)的熱運(yùn)動(dòng)而造成的缺陷。從幾何圖形上看是一種點(diǎn)缺陷。熱缺陷的數(shù)量與溫度有關(guān)，溫度愈高，造成缺陷的機(jī)會(huì)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(nèi)離 子的格點(diǎn)數(shù)。肖特基缺陷，空位的濃度：Ns=Nexp(Es/2kT)N-單位體積內(nèi)正負(fù)離子對(duì)

6、數(shù)本征電導(dǎo)；弗倫克爾缺陷；肖特基缺陷；雜質(zhì)導(dǎo)電；填隙雜質(zhì)或置換雜質(zhì)（溶質(zhì)）3. 答：共分為四個(gè)階段：.起始階段，在外力作用下發(fā)生瞬時(shí)彈性形變。 .蠕變減速階段，應(yīng)變速率隨時(shí)間遞減，持續(xù)時(shí)間較短，應(yīng)變速率滿足： U=At -n .穩(wěn)定態(tài)蠕變，形變與時(shí)間呈線性關(guān)系： =Kt .加速蠕變階段，該階段是斷裂之前的最后一個(gè)階段，曲線較陡，蠕變速率隨時(shí)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(dāng)溫度繼續(xù)增加到徳拜時(shí)，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(jì)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(dāng)E=60GPa時(shí)， th =25.62GPa 當(dāng)E=75GPa時(shí)，th=28.64