无机材料物理性能(2)

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？

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，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）

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） Si

20℃n?1023exp(?1.1/(2*8.6*10?5*298)=1023*e-21.83=3.32*1013cm-3

500℃n?1023exp(?1.1/(2*8.6*10?5*773)=1023*e-8=2.55*1019 cm-3

TiO2

20℃ n?1023exp(?3.0/(2*8.6*10?5*298)

=1.4*10 cm

500℃ n?1023exp(?3.0/(2*8.6*10?5*773)

=1.6*1013 cm-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）

-3-3

I?I0(1?m)2e

I?(??s)x

I

e?(1?m)2e0?(??s)x

?(??s)x(1?m)2(1?0.04)2

???1.8432II00.5

(??s)?Ln1.8432?0.612cm?1

第二篇范文：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?i

i。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 。

11. 晶体结构愈复杂，晶格振动的非线性程度愈

散射 大， 因此声子的平均自由程小 ，热导率低 。 …… 此处隐藏：1039字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……