無機材料物理性能 期末復習

第1章力學性能和斷裂#形變，塑性，彈性，彈性模量#屈服極限，斷裂極限#應力，應變，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#裂紋擴展方式（三種類型）#亞臨界裂紋擴展#斷裂韌性測試方法彈性模量的物理本質是什么？如何用位錯運動的理論來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？無機材料增韌的方法（裂紋偏轉，橋接，微裂紋，相變）（★）影響無機材料斷裂強度的因素？無機材料硬度測試的主要方法和分類？一圓桿的直徑為2.5mm、長度為25cm并受到4500N的軸向拉力，若直徑拉細至2.4mm，且拉伸變形后圓桿的體積不變,求在此拉力下的真應力、真應變、名義應力和名義應變，并比較討論這些計算結果。拉伸前后圓桿相關參數(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力的邊裂，如邊裂長度為：（1）2mm;(2)0.049mm;(3)2μm,分別求上述三種情況下的臨界應力。設此材料的斷裂韌性為1.62MPa.m2。討論講結果。已知此情況下零件的幾何形狀因子為1.98。有一構件，實際使用應力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)設計及斷裂力學觀點分析哪種鋼更安全，并說明原因。(已知:Y=1.5，最大裂紋尺寸為1mm)。根據(jù)傳統(tǒng)設計觀點：σ*安全系數(shù)≤屈服強度甲鋼的安全系數(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)，構件的脆性斷裂是裂紋擴展的結果，所以應該計算KI是否超過KIC。據(jù)計算，Y=1.5，設最大裂紋尺寸為1mm，則由可見，甲鋼不安全，會導致低應力脆性斷裂；乙鋼安全可靠。兩種設計方法得出截然相反的結果。第2章熱學性能#格波，光學/聲學支格波#聲子#熱振動#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？晶格振動過程中聲學波和光學波的區(qū)別？固體的傳熱機理，在金屬和無機非金屬傳熱的區(qū)別？熱導率的影響因素？（★）（溫度，顯微結構，化學組成，氣孔）陶瓷制品表面釉層的熱膨脹系數(shù)與制品性能的關系？提高抗熱沖擊斷裂性能的措施？（★）（強度，熱導率，熱膨脹系數(shù)，表面熱傳遞系數(shù)，有效厚度）第3章光學性能#反射，鏡面反射，漫反射#雙折射#透射#散射，影響因素？#如何提高無機材料的透光性？第4章電導性能#載流子，電子，空穴#霍爾效應#電解效應#本征電導，非本征電導#電導率和溫度的關系#元素摻雜對電導能力的影響機制？#弗倫克爾缺陷，肖特基缺陷#空位擴散，間隙擴散，亞晶格間隙擴散#雙堿效應，壓堿效應#空間電荷效應，光生伏特效應#超導固體能帶理論：導體，半導體，絕緣體？PN節(jié)中空間電荷區(qū)的形成過程？第5章介電性能#電介質，極化#位移極化，松弛極化，轉向極化#離子位移極化與電子位