材料09-3无机材料物理性能试卷及答案.doc

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1、无机材料物理性能试卷—.填空(1X20=20分)1.CsCl结构屮,Cs+与C1■分别构成格子。2•影响黏度的因素有、、.3.影响蠕变的因素有温度、、、.4・在、的情况下,室温时绝缘体转化为半导体。5・一般材料的远大于-6.裂纹尖端出高度的导致了较大的裂纹扩展力。7.多组分玻璃屮的介质损耗主要包括三个部分:、、_8.介电常数显著变化是在处。9.裂纹有三种扩展方式:、、o10・电子电导的特征是具有。%1.判断正误。(2X10=20分)1.正应力正负号规定是拉应力为负,压应力正。()2.A1203结构简单,室温下易产生滑动。()3・断裂表面能比6由表面能大

2、。()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木特征,是铁磁物质和顺磁物质的区别Z处。()7.随着频率的升高,击穿电压也升高。()8.磁滞冋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。()%1.名词解释(4X4分=16分)1.电解效应2.热膨胀3.犁性形变4.磁畴%1.问答题(3X8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

3、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,分析备阶段的特点。4.下图为氧化铝单晶的热导率与温度的关系图,试解释图像先增示减的原因。O200400600800100012001400T/KOLcc和Kingcry(/M0)钳箔界顏ol>ee和Klngery(/^)石显界面II■■

4、丄五,计算题(共20分)1.求熔融石英的结合强度,设估计的表血能为1.75J/m2;Si・O的平衡原了间距为1.6X10・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:1=0.02lj/

5、(cm・s・C);a=4.6X10-6*0-1;op=7.0kg/mm2,E=6700kg/mm2,v=0.25o求第一及第二热冲击断裂抵抗因子。(1()分)无机材料物理性能试卷答案一.填空。(1X20=20分)1,简立方、2,温度、时问、熔体的结构与组成3,应力、晶体的组成、显微结构4,掺杂、组分缺陷5,抗压强度、抗张强度6,应力集屮7,电导损耗、松弛损耗、结构损耗、8,居里点9,张开型、滑开型、撕开型10,霍尔效应二.判断正误。(2X10=20分)1・错误2。错误3。对4.错误5.错误6•对7.错误8•对9.对10.对三,名词解释1.电解效应:离了

6、电导的特征是存在电解效应,离了的前一伴随着一定的质量变化,离了在电极附近发生电了得失,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彖称为热膨胀。3.槊•性形变:犁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,使得相邻原了•的磁矩平行取向,发生白磁化,在物质内部形成许多小区域,即磁畴。结合类型结构单元特征性质离了晶体离了高熔点,硬度大,密堆积共价晶体(原了晶体)原了高硬度,高熔点,几乎不溶于所有溶剂金属晶体金属离了密

7、堆积,具有良好的导电性和导热性,高硬度,高熔点分了晶体分了,原了低熔点,低沸点,易压缩氢键晶体含氢分子低熔点,低沸点,四.问答题1.2.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,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数

8、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:%1.起始阶段,在外力作用下发生瞬时弹性形变。%1•蠕变减速阶段,丿应变速率随时间递减,持续时间较短,丿'V变速率满足:U=At%1.稳定态帰变,形变与时间呈线性关系:%1.加速蠕变阶段,该阶段是断裂Z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。3.答:如图,在很低的温度下,晶体的热容C、’与温度的三次方成正比,因此随着温度的增加,入也近似与T'成比例变化,图像快速上升。当温度继续增加到徳拜时,c、‘不再与T’成比例,而是趋于常数,分子平均H

9、由稈1随温度的增加而减小,因此入随温度的升高而迅速减小。更高的温度后C、.基木不变化,白由稈也

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