无机材料物理性能

精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜无机材料物理性能篇一：无机材料物理性能,2021年考试必备<无机材料物理性能>习题与答案一、填空题（每题1分，共20分）1、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????i??niqi?ii。其各参数ni、qi和?i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。可以分为两类：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散射、晶格振动的散射。5、电流吸收现象主要发生在电导为主的陶瓷材料，因电子迁移率很高，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、7.固体材料质点间结合力越强，热膨胀系数越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：精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜10.无机材料的热容与材料结构的关系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。格波受到的散射大，因此声子的平均自由程小，热导率低。12、和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1～3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；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：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（或波长的增加）而减少的性质，称为色散。18、压电功能材料一般利用压电材料的功精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜能、电致伸缩功能或电光功能。19、材料在恒变形的条件下，随着时间的延长，弹性应力逐渐的现象称为应力松弛，材料抵抗应力松弛的能力称为松弛稳定性。20、多组分玻璃中的介质损耗主要包括三个部分：二、判断题（每题1分，共10分）：1、导温系数反映的是温度变化过程中材料各部分温度趋于一致的能力。（）2、只有在高温且材料透明、半透明时，才有必要考虑光子热导的贡献。（）3、原子磁距不为零的必要条件是存在未排满的电子层。（）4、量子自由电子理论和能带理论均认为电子随能量的分布服从FD分布。（）5、由于晶格热振动的加剧，金属和半导体的电阻率均随温度的升高而增大。6、直流电位差计法和四点探针法测量电阻率均可以消除接触电阻的影响。7、由于严格的对应关系，材料的发射光谱等于其吸收光谱。8、凡是铁电体一定同时具备压电效应和热释电效应。9、硬度数值的物理意义取决于所采用的硬度实验方法。10、对于高温力学性能，所谓温度高低仅具有相对的意义。１．正应力正负号规定是拉应力为负，压应力正。（）精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜２．Ａl2Ｏ3结构简单，室温下易产生滑动。（）３．断裂表面能比自由表面能大。（）４．一般折射率小，结构紧密的电介质材料以电子松弛极化性为主。（）５．金红石瓷是离子位移极化为主的电介质材料。（）６．自发磁化是铁磁物质的基本特征，是铁磁物质和顺磁物质的区别之处。（７．随着频率的升高，击穿电压也升高。（）８．磁滞回线可以说明晶体磁学各向异性。（）９．材料弹性模量越大越不易发生应变松弛。（）１０．大多数陶瓷材料的强度和弹性模量都随气孔率的减小而增加。（）三、单项选择（每题1分，共30分）：1、关于材料热容的影响因素，下列说法中不正确的是A热容是一个与温度相关的物理量，因此需要用微分来精确定义。B实验证明，高温下化合物的热容可由柯普定律描述。C德拜热容模型已经能够精确描述材料热容随温度的变化。D材料热容与温度的精确关系一般由实验来确定。2、关于热膨胀，下列说法中不正确的是A各向同性材料的体膨胀系数是线膨胀系数的三倍。B各向异性材料的体膨胀系数等于三个晶轴方向热膨胀系数精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜的加和。C热膨胀的微观机理是由于温度升高，点缺陷密度增高引起晶格膨胀。（（（（（（（（）））））））））D由于本质相同，热膨胀与热容随温度变化的趋势相同。3、下面列举的磁性中属于强磁性的是（）A顺磁性B亚铁磁性C反铁磁性D抗磁性4、关于影响材料铁磁性的因素，下列说法中正确的是（）A温度升高使得MS、BR、HC均降低。B温度升高使得MS、BR降低，HC升高。C冷塑性变形使得?和HC均升高。D冷塑性变形使得?和HC均降低。5、下面哪种效应不属于半导体敏感效应。（）A磁敏效应B热敏效应C巴克豪森效应D压敏效应6、关于影响材料导电性的因素，下列说法中正确的是（）A由于晶格振动加剧散射增大，金属和半导体电阻率均随温度上升而升高。B冷塑性变形对金属电阻率的影响没有一定规律。C“热塑性变形＋退火态的电阻率”的电阻率高于“热塑性变形＋淬火态”D一般情况下，固溶体的电阻率高于组元的电阻率。7、下面哪种器件利用了压电材料的热释电功能（）精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜A电控光闸B红外探测器C铁电显示器件D晶体振荡器8、下关于铁磁性和铁电性，下面说法中不正确的是（）A都以存在畴结构为必要条件B都存在矫顽场C都以存在畴结构为充分条件D都存在居里点9、下列硬度实验方法中不属于静载压入法的是（）A布氏硬度B肖氏硬度C洛氏硬度D显微硬度10、关于高温蠕变性能，下列说法中不正确的是（）A蠕变发生的机理与应力水平无关。B粗化晶粒是提高钢持久强度的途径之一。C松弛稳定性可以评价材料的高温预紧能力。D蠕变的热激活能与材料的化学成分有关。????????????????????????????????????????????二、问答题（每题8分，共48分）1、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：C??nici。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。2、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？精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜答：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）3、为什么陶瓷晶体常温下不容易塑性变形？答：（1）陶瓷是由离子键或共价键组成的，离子键结合的晶体，同号离子相遇静电斥力极大，而共价键具有明显的方向性，也不是任何方向都可以滑移。陶瓷材料只有个别滑移系统才能满足几何条件与静电条件。（2）陶瓷材料往往是二元以上系统，结构越复杂，满足条件愈困难。滑移不太可能实现，滑移系统少，塑性差。（3）陶瓷材料多为多晶材料，其晶粒在空间随机分布，不同方向上的剪应力差别很大，既是个别晶粒达到临界剪应力发生滑移，也会受到周围晶粒的制约，使滑移收到阻碍而终止，所以多晶材料更不容易滑移。晶界的存在也会阻碍位错的滑移，精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜增大位错滑移的阻力。所以塑性差。4、为什么采用铅釉可以提高陶瓷釉面的光泽？答：1.铅离子属于18+2电子构型，极化率大，折射率高，反射率大，反射强度高；2.铅离子可以降低釉面的高温粘度，表面张力小，提高表面光洁度，镜面反射比例增加。5、详述脆性材料增韧补强的途径答：（1）.尽可能消除材料内部的缺陷。高强度材料要求显微结构：细、密、匀、纯；（2）.消除表面缺陷－如抛光，化学处理等；（3）.在材料表面引入残余压应力层。如淬火、离子交换法（或化学强化）、表面涂层（陶瓷表面施釉）；（4）.制造微裂纹增韧；（5）.相变韧化。所谓相变韧化就是利用ZrO2的相变来进行增韧补强；（6）.制备复合材料。制备复合材料进行增韧补强是指在基体材料中引入粉状或纤维状的材料，把它们构成复合材料，制备成复合材料后，材料的性能就提高了。如颗粒弥散增韧补强、纤维增韧补强等。三、计算题（共16分）精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜1、本征半导体中，从价带激发至导带的电子和价带产生的空穴参与电导。激发的电子数n可近似表示为：n?Nexp(?Eg/2kT)，式中N为状态密度，k为波尔兹曼常数，T为绝对温度。试回答以下问题：（1）设N=1023cm-3,k=8.6”*10-5eV.K-1时,Si(Eg=1.1eV),TiO2(Eg=3.0eV)在室温（20℃）和500℃时所激发的电子数（cm-3）各是多少：（2）半导体的电导率σ（Ω-1.cm-1）可表示为??ne?，式中n为载流子浓度（cm-3），e为载流子电荷（电荷1.6*10-19C）,μ为迁移率（cm2.V-1.s-1）当电子（e）和空穴（h）同时为载流子时，假定Si的迁移率μe=1450（cm2.V-1.s-1），μh=500（cm2.V-1.s-1），??nee?e?nhe?h。且不随温度变化。求Si在室温（20℃）和500℃时的电导率解：（1）Si20℃n?1023exp(?1.1/(2*8.6*10?5*298)=1023*e-21.83=3.32*1013cm-3500℃n?1023exp(?1.1/(2*8.6*10?5*773)=1023*e-8=2.55*1019cm-3TiO2精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜20℃n?1023exp(?3.0/(2*8.6*10?5*298)=1.4*10cm500℃n?1023exp(?3.0/(2*8.6*10?5*773)=1.6*1013cm-3(2)20℃??nee?e?nhe?h=3.32*1013*1.6*10-19(1450+500)=1.03*10-2（Ω-1.cm-1）500℃??nee?e?nhe?h=2.55*1019*1.6*10-19(1450+500)=7956（Ω-1.cm-1）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、?(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）-3-3I?I0(1?m)2eI?(??s)xIe?(1?m)2e0?(??s)x?(??s)x(1?m)2(1?0.04)2???1.8432II00.5精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜(??s)?Ln1.8432?0.612cm?1篇二：无机材料物理性能试题及答案无机材料物理性能试题及答案无机材料物理性能试题及答案一、填空题（每题2分，共36分）1、电子电导时，载流子的主要散射机构有晶格振动的散射。2、无机材料的热容与材料结构的关系，CaO和SiO2的混合物与CaSiO3的热容-温度曲线基本一致。3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、固体材料质点间结合力越强，热膨胀系数越。5电子迁移率很高，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、和空位。7.中载流子的类型。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：大。10.电导率的一般表达式为????i??niqi?ii。其各参数