无机材料物理性能试卷及答案(5页).doc

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1、-无机材料物理性能试卷一 填空（分）1CsCl结构中，s+与Cl-分别构成格子。影响黏度的因素有、. 影响蠕变的因素有温度、.在、的情况下，室温时绝缘体转化为半导体。一般材料的远大于。裂纹尖端出高度的导致了较大的裂纹扩展力。多组分玻璃中的介质损耗主要包括三个部分：、。介电常数显著变化是在处。裂纹有三种扩展方式：、。电子电导的特征是具有。二判断正误。（=分）正应力正负号规定是拉应力为负，压应力正。（）l23结构简单，室温下易产生滑动。（）断裂表面能比自由表面能大。（）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。（）金红石瓷是离子位移极化为主的电介质材料。（）自发磁化是铁磁物质的基本特

2、征，是铁磁物质和顺磁物质的区别之处。（）随着频率的升高，击穿电压也升高。（）磁滞回线可以说明晶体磁学各向异性。（）材料弹性模量越大越不易发生应变松弛。（）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.名词解释（44分 =16分）1.电解效应2. 热膨胀3. 塑性形变4.磁畴四.问答题（38分=24分）1. 简述晶体的结合类型和主要特征：2. 什么叫晶体的热缺陷？有几种类型？写出其浓度表达式? 晶体中离子电导分为哪几类？3. 无机材料的蠕变曲线分为哪几个阶段，分析各阶段的特点。4. 下图为氧化铝单晶的热导率与温度的关系图，试解释图像先增后减的原因。五，计算题（共20分）1. 求熔

3、融石英的结合强度，设估计的表面能为1.75J/m2；Si-O的平衡原子间距为1.610-8cm，弹性模量值从60到75GPa。（10分）2.康宁1273玻璃(硅酸铝玻璃)具有下列性能参数：l=0.021J/(cm s )；a=4.610-6-1；p=7.0kg/mm2，E=6700kg/mm2，v=0.25。求第一及第二热冲击断裂抵抗因子。（10分）无机材料物理性能试卷答案一 填空。（分）， 简立方、， 温度、时间、熔体的结构与组成， 应力、晶体的组成、显微结构， 掺杂、组分缺陷， 抗压强度、抗张强度， 应力集中， 电导损耗、松弛损耗、结构损耗、， 居里点， 张开型、滑开型、撕开型， 霍尔效应

4、二判断正误。（=分）错误。错误。对错误错误对错误对对对三，名词解释1. 电解效应：离子电导的特征是存在电解效应，离子的前一伴随着一定的质量变化，离子在电极附近发生电子得失，产生新的物质，这就是电解现象。2. 热膨胀：物体的体积或长度随着温度升高而增长的现象称为热膨胀。3. 塑性形变：塑性形变是在超过材料的屈服应力作用下，产生性变，外力移去后不能恢复的形变。4. 磁畴：由于磁铁体具有很强的内部交换作用，铁磁物质的交换能为正值，而且较大，使得相邻原子的磁矩平行取向，发生自磁化，在物质内部形成许多小区域，即磁畴。四问答题1.结合类型结构单元特征性质离子晶体离子高熔点，硬度大，密堆积共价晶体（原子晶体

5、）原子高硬度，高熔点，几乎不溶于所有溶剂金属晶体金属离子密堆积，具有良好的导电性和导热性，高硬度，高熔点分子晶体分子，原子低熔点，低沸点，易压缩氢键晶体含氢分子低熔点，低沸点，2. 答：热缺陷是由于晶体中的原子(或离子)的热运动而造成的缺陷。从几何图形上看是一种点缺陷。热缺陷的数量与温度有关，温度愈高，造成缺陷的机会愈多。晶体中热缺陷有两种形态，一种是肖脱基(Schotty)缺陷，另一种是弗仑克尔(Frenkel)缺陷。弗仑克尔缺陷，空位或填隙离子的浓度： Nf=Nexp(Ef/2kT)N-单位体积内离 子的格点数。肖特基缺陷，空位的浓度：Ns=Nexp(Es/2kT)N-单位体积内正负离子对

6、数本征电导；弗伦克尔缺陷；肖特基缺陷；杂质导电；填隙杂质或置换杂质（溶质）3. 答：共分为四个阶段：.起始阶段，在外力作用下发生瞬时弹性形变。 .蠕变减速阶段，应变速率随时间递减，持续时间较短，应变速率满足： U=At -n .稳定态蠕变，形变与时间呈线性关系： =Kt .加速蠕变阶段，该阶段是断裂之前的最后一个阶段，曲线较陡，蠕变速率随时间的增加而快速增加。4. 答：如图，在很低的温度下，晶体的热容与温度的三次方成正比，因此随着温度的增加，也近似与成比例变化，图像快速上升。当温度继续增加到徳拜时，不再与成比例，而是趋于常数，分子平均自由程随温度的增加而减小，因此随温度的升高而迅速减小。更高的温度后基本不变化，自由程也趋于晶格常数，所以图像变得缓和。在高温辐射的影响下，后又有少许回升。五计算题1.解：E=6075GPa=6.07.51010Pa，=1.75J/m2，a= 1.610-8cm = 1.610-10m。代入公式可得：当E=60GPa时， th =25.62GPa 当E=75GPa时，th=28.64GPa 答：熔融石英的结合强度介于25.62 GPa28.64 GPa之间2. 解： = 7.0 (1-0.25)/(4.610-6 6700)=170.3 = 2.1 170.3 =358 J/m s -第 4 页-