课程号: 0302053
材料物理a》期末考试试卷(a)
考试形式:闭卷考试考试时间:120分钟。
班号学号姓名得分。
一、填空题(每小题3分,共30分)
1.根据断裂前发生塑性形变的情况,大体上可把材料的断裂方式分为断裂和断裂,其中断裂具有很大的危险性!
2.影响无机热导率的因素有温度等。
3.光的使物体呈现出不同的颜色,光的使人们能看到自身不发光物体的存在。
4.采用实验可以确定材料是电子导电,采用实验可以确定材料是离子导电。
5.离子晶体中的电导主要是离子电导,离子电导分为和两大类,其中高温时显著。
6.铁电陶瓷只有经过极化处理才能显示压电效应,影响极化的三个因素包括。
7.物质的磁性主要由引起。铁磁性**于原子未被抵消。
的和。8.不受外力的情况下,如(图1)所示给出了两种材料内部原子间的结合力与其距离之间的关系,其中,根据图中所给条件,试判别这两种材料的杨氏模量的关系(填大于、小于或等于)。
9.离子晶体在弱电场的作用下,离子的迁移率与无关,与和有关。
10.掺杂半导体中影响电子电导率的主要因素是和。
二、简答题(每小题5分,共40分)
1.简述铁电体、压电体、热电体、介电体的关系。
2.简述半导体的分类。
本征半导体,其载流子。
3.简述热应力产生的原因(举例说明)。
4.简述提高无机材料透光性的措施有哪些?
5.本征离子电导的导电离子(载流子)主要由什么缺陷提供?其载流子浓度:
n=nexp(e/2kt)中e 的物理意义是什么?
6.离子迁移率试分析影响离子迁移率的主要因素是什么?
7.画出软磁、硬磁及矩磁材料的磁滞回线。并简单说明硬磁材料的应用。
8.说出四种无机材料的韧化机制。
三、计算题(共20分)
1.(5分)一部热机部件由反应烧结氮化硅制成,其热导率λ=0.184j/(其厚度=120mm。如果表面热传递系数h=0.
05 j/(假设形状因子s=1,r=547℃,估算可兹应用的热冲击最大允许温差。
2.(5分)一透明al2o3板厚度为1mm,折射率n=1.76,用以测定光的吸收系数。如果光通过板厚之后,其强度降低了15%,计算吸收及散射系数的总和。
3.(10分)有一无机绝缘长方形薄片材料,长为a,宽为b,若采用直流四探针法测其绝缘电阻,相邻电极间的距离均为l。
1)请画出测量试件体电阻和表面电阻的接线电路图。
2)若采用200v直流电源测出试件的表面电阻为100mω,试计算该材料的表面电阻率。
四、综述题(共10分)
绘出典型铁电体的极化曲线和电滞回线,说明其主要参数的物理意义和造成p—e非线性关系的原因。
附:基本公式。
1. 第。一、第二和第三热断裂抵抗因子分别为。
2. 介质对光吸收的一般规律。
3.光散射方程。
4.反射系数(m
5.费米分布函数。
6.体电阻率的理论表达式。
体电阻率的实验表达式。
7.薄圆片式样表面电阻率表达式。
8.导带中导电电子的浓度:
价带中空穴的浓度:
9.滑移面上f方向的应力为。
10.理论断裂强度:
11.格利菲斯裂纹断裂强度:
12.胡克定律:
课程号: 0302053
材料物理a》期末考试试卷(a)标准答案。
考试形式:闭卷考试考试时间:120分钟。
一、填空题(每小题3分,共30分)
1. 延性 (韧性)、脆性,脆性。
2. 温度、显微结构、化学组成、气孔。
3. 选择性吸收,反射。
4. 霍尔效应,电解效应。
5. 固有离子电导(本征电导),杂质离子电导,本征离子电导。
6. 极化电场、极化温度、极化时间。
7. 电子的自旋磁矩,自旋磁矩,自发磁化。
9. 外加电场,温度和晶体结构()
10. 温度,杂质,缺陷。
二、简答题(每小题5分,共40分)
1.铁电体、压电体、热电体、介电体之间的关系如右图所示。
2.简述半导体的分类。(4分)
1) 本征半导体:载流子:电子和空穴。
2) 杂质半导体。
i. n 型半导体:掺入施主杂质的半导体。载流子:多余的电子。
ii. p 型半导体:掺入受主杂质的半导体(空穴半导体)。载流子:空穴。
3.热应力产生的原因。
1)由于各相热膨胀系数不同。
2)内部存在温度梯度。
例如一块平板玻璃: 将其从373k的沸水中掉入273k冰水浴中,则表面层趋于的收缩,而内层并无收缩。在这种情况下,材料内部由于收缩不一样,存在温度梯度,从而产生了内应力。
4.提高无机材料透光性的措施有1)提高原材料纯度。
2)掺加外加剂
3)提高工艺措施。采取比普通烧结法更好的热压法和热等静压法,效果更好。
5.本征离子电导的导电离子(载流子)主要由晶体的热缺陷所提供。
其载流子浓度:n=nexp(e/2kt)中e 的物理意义是缺陷形成能,离解一阳离子和一阴离子达到表面所需要的能量。
6.影响离子迁移率的主要因素是与晶体结构有关(δ、u0、ν0 ) t
7.软磁、硬磁及矩磁材料的磁滞回线分别是。
8.相变增韧、微裂纹增韧、裂纹偏折和弯曲增韧、裂纹分支增韧、桥联与拔出增韧、延性颗粒增韧、残余热应力增韧、电畴翻转增韧、复合韧化机制。(以上任意4种)
三、计算题(共20分,其中题各5分,3题10分)
1.解:根据1082c ……3分。
2分。22分
2分。1分。
2分2分。2) …3分3分。
四、综述题(共10分)
绘出典型铁电体的极化曲线和电滞回线,说明其主要参数的物理意义和造成p—e非线性关系的原因。
典型铁电体的极化曲线和电滞回线:
用有关机制进行解释造成p—e非线性关系的原因:(5分)
极化曲线和电滞回线是材料内部电畴运动的宏观表现。p—e非线性关系的原因主要其内部存在着大量的局部电畴。
考试形式:闭卷考试考试时间:120分钟。
班号学号姓名得分___
一、填空题(每小题3分,共30分)
1.一陶瓷含体积百分比为95%的al2o3(e=380gpa)和5%的玻璃相(e=84gpa),其上限弹性模量为_331.33gpa___下限弹性模量为__293.11gpa___
2.物质的磁性分为三类类;分别为顺磁性 ; 抗磁性 ; 铁磁性 。3.铁电畴的定义是铁电体从顺电相变为铁电相具有自发极化,这种自发极化一致的区域叫做铁电畴 。
4.描述材料热学性能的指标有热容 ;热传导系数 ;热膨胀系数 。
5.影响蠕变的主要因素温度 ; 应力 ; 组成 ; 显微结构 ; 晶体结构 。
6.采用霍尔效应实验可以确定材料是电子导电,采用电解效应实验可以确定材料是离子导电。
7.离子扩散的主要形式有间隙扩散 ; 空位扩散 ; 亚晶格间隙扩散 。
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