2008材料物理考題A(+答案)

1、第 頁（共5頁）2008年12月課程號(hào)：0302053材料物理A期末考試試卷（A）考試形式：閉卷考試考試時(shí)間：120分鐘班號(hào)學(xué)號(hào)姓名得分題號(hào)四總分得分二、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共40分）1簡(jiǎn)述鐵電體、壓電體、熱電體、介電體的關(guān)系。介執(zhí)八、壓鐵電體電電電體介電體包括壓電體包括鐵電體壓電體包括熱電體熱電體2簡(jiǎn)述半導(dǎo)體的分類。（1）本征半導(dǎo)體：載流子：電子和空穴（2）雜質(zhì)半導(dǎo)體n型半導(dǎo)體：摻入施主雜質(zhì)的半導(dǎo)體。載流子：多余的電子p型半導(dǎo)體：摻入受主雜質(zhì)的半導(dǎo)體（空穴半導(dǎo)體）。載流子：空穴3簡(jiǎn)述熱應(yīng)力產(chǎn)生的原因（舉例說明）。（1）多相復(fù)合材料中各相熱膨脹系數(shù)不同（2）內(nèi)部存在溫度梯度（3）機(jī)械約束例如一

2、塊平板玻璃：將其從373K的沸水中掉入273K冰水浴中，則表面層趨于aAT二100a的收縮，而內(nèi)層并無收縮。在這種情況下，材料內(nèi)部由于收縮不一樣，存在溫度梯度，從而產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力。4簡(jiǎn)述提高無機(jī)材料透光性的措施有哪些？（1）提高原材料純度（2）摻加外加劑（3）提高工藝措施。采取比普通燒結(jié)法更好的熱壓法和熱等靜壓法，效果更好。5本征離子電導(dǎo)的導(dǎo)電離子（載流子）主要由什么缺陷提供？其載流子濃度：n=Nexp（E/2kT）中E的物理意義是什么？1.本征離子電導(dǎo)的導(dǎo)電離子（載流子）主要由晶體的熱缺陷所提供。2其載流子濃度：n=Nexp（E/2kT）中E的物理意義是缺陷形成能，離解一陽離子和一陰離子達(dá)到表

3、面所需要的能量。離子遷移率卩二匕=乙凹expf-佇,試分析影響離子遷移率的主要因素是什么?E6kTkT丿影響離子遷移率的主要因素是與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)e、u0、v0）,t畫出軟磁、硬磁及矩磁材料的磁滯回線。并簡(jiǎn)單說明硬磁材料的應(yīng)用。軟磁性材料可用于制作線圈繼電器等，硬磁性材料可用于制作助聽器，矩磁性材料可用于制作“記憶”元件說出四種無機(jī)材料的韌化機(jī)制。相變?cè)鲰g、微裂紋增韌、裂紋偏折和彎曲增韌、裂紋分支增韌、橋聯(lián)與拔出增韌、延性顆粒增韌、殘余熱應(yīng)力增韌、電疇翻轉(zhuǎn)增韌、復(fù)合韌化機(jī)制。（以上任意4種）相變?cè)鲰g微裂紋增韌裂紋彎折和彎曲增韌裂紋分支增韌韌性顆粒增韌復(fù)合增韌機(jī)制三、計(jì)算題（共20分）1.（5分）

4、一部熱機(jī)部件由反應(yīng)燒結(jié)氮化硅制成，其熱導(dǎo)率九=0.184J/（cm.s.C）,其厚度=120mm。如果表面熱傳遞系數(shù)h=0.05J/（cm2.s.C）,假設(shè)形狀因子S=1,R=547C，估算可茲應(yīng)用的熱沖擊最大允許溫差。九bG-卩）i1根據(jù)AT二S一f二SR=1082C3分maxEa0.31rh0.31rhmm九bG-y）R=/=XR=100.6（cm.s）Ea2（5分）一透明A12O3板厚度為1mm,折射率n=1.76，用以測(cè)定光的吸收系數(shù)。如果光通過板厚之后，其強(qiáng)度降低了15%，計(jì)算吸收及散射系數(shù)的總和。m=fn1T=0.0762分kn+1I=I（1m）2e-（a+s）d2分00.85/二(10.076)21e-(a+s).10-i00a+s二0.047m-1.1分3（10分）有一無機(jī)絕緣長(zhǎng)方形薄片材料，長(zhǎng)為a，寬為b，若采用直流四探針法測(cè)其絕緣電阻，相鄰電極間的距離均為L(zhǎng)。（1）請(qǐng)畫出測(cè)量試件體電阻和表面電阻的接線電路圖。（2）若采用200V直流電源測(cè)出試件的表面電阻為100MQ，試計(jì)算該材料的表面電阻率。2兀VkLL2L2L丿3分二二2兀VL2兀LR3分四、綜述題（共10分）繪出典型鐵電體的極化曲線和電滯回線，說明其主要參數(shù)的物理意義和造成PE非線性關(guān)系的原因。典型鐵電體的極化曲線和電滯回線：Ps飽和極化強(qiáng)度（1分）剩余極化強(qiáng)度（1分）rEc矯頑場(chǎng)強(qiáng)（1分）繪圖（2