材料性能学复习题(5)

来源：网络收集时间：2026-09-06

导读：抗磁体磁化率为10 顺磁体磁化率为10非线性变化。 ^?6?3量级负数，附加磁矩与方向相反，减弱磁� � ?10?6量级正数，略微增强磁� � 铁磁体在较弱的磁场下就能产生很大的磁化强度，磁化率为很大的正数，且与外磁场 b.

抗磁体磁化率为10 顺磁体磁化率为10非线性变化。

^?6?3量级负数，附加磁矩与方向相反，减弱磁场。

?10?6量级正数，略微增强磁场。

铁磁体在较弱的磁场下就能产生很大的磁化强度，磁化率为很大的正数，且与外磁场

b. 说明冲击法测量材料磁性能的原理.

解：在测试线圈中通以电流，则线圈中产生磁场，试样被磁化，磁感应强度B。利用换向开关使得外磁场方向突然变化。试样中的磁通量变化，引起测量线圈中有电流产生，

检流计偏转，利用公式计算出磁感应强度B，不同磁场强度下测出B，绘出磁滞回线。

c. 简述常用的磁性材料分类及其主要特点。

解：常用磁性材料分为软磁材料和硬磁材料。软磁材料矫顽力很小，磁滞回线窄，磁滞损耗小。硬磁材料矫顽力大，磁滞回线宽，磁滞损耗大。

d. 什么是自发磁化？铁磁体形成的条件是什么？有人说“铁磁性金属没有抗磁性”，对么？为什么？

解：自发磁化是指在没有外磁场的情况下，材料的子璇磁矩自发同向排列的现象。

铁磁体的形成条件除了金属原子具有未被抵消的自旋磁矩外，还必须使得自旋磁矩自发的通向排列。

说法错误，铁磁性金属的附加磁矩并不是全部都与外场的方向相同，部分磁矩的方向任然与外场相反。

e. 哪些磁性能参数是组织敏感的？哪些是不敏感的？

解：Ms、Tc、K磁晶各向性，λ磁致伸缩系数等组织不敏感。饱和磁化度、Hc、Br、μ、χ等组织敏感。

f. 交变磁化下能量损耗包括哪些？

1涡流损耗○2磁滞损耗○3剩余磁损耗解：○

g. 电子行业用的坡莫合金线圈一般是绕起来以后再退火，为什么不在绕之前退火？[提示：加工对磁性的影响]

解：加工硬化使得原子间距增大而密度减小，使材料的抗磁性减弱。退火的作用与加工

硬化正好相反，所以要绕起来后再退火。

3、计算：

a. 铁原子具有2.2波尔磁子，试求铁的饱和磁化强度Ms。(铁的相对原子质量55.9，密度7.87) 解：

b. 在外场H＝5×105A/m下，某材料磁感应强度B＝0.63T, 试计算该材料的磁化率和磁导率？属于哪一类磁性？若外场为200A/m下某材料的磁化强度M＝1.2×106A/m, 试计算此材料的磁导率、磁化率和磁感应强度？它又属于哪一类磁性？

解：由M??H及B??0(H?M)??H得

M?B/?0?H?1338A/m ???M/H?2.67?10?3

???B/H?1.26?10?6H/m

6若外场为200A/m 时 M?1.2?10A/m 则

??M/H?6?103

B??0(H?M)?4??10?7?(200?1.2?106)?1.51T

??B/H?1.51/200?7.55?10?3H/m

第十一章热性能 1、名词解释：

热容热膨胀差热分析热导率导温系数

解：

热容：在没有相变或化学反应的条件下，材料温度升高1K时所吸收的热量称为该材料

的热容。

热膨胀：物体的体积或长度随温度升高而增大的现象。

差热分析：在程序温度控制下，测量试样和参照物的温度差随温度或时间的变化关系。热导率：一定温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。导温系数：材料棒各点的温度随时间变化，截面上各点温度的变化率。

2、简答：

a. 什么叫德拜温度，有什么物理意义？

解：?D?h?max/k?4.8?10^11?max 为德拜温度是金属的本征物理量，间接反映了键的

强度。

b. 简述固体膨胀的物理本质

解：质点在平衡位置两侧受力情况并不对称，在质点平衡位置的两侧，合力曲线的斜率

不同，质点振动时的平均位置悲哉平衡位置处，相邻质点间的平均间距离增加，温度越高，振幅越大，受力不对称情况越显著，平均间距增加的越多，以致晶胞参数增大，固体膨胀。

c. 试分析材料的导热机理，金属、陶瓷、透明材料的导热有何差别？

解：气体材料导热通过分子碰撞来实现，固体材料依赖自由电子的运动和晶格振动波实现。金属材料导热主要依赖于电子导热。陶瓷材料则主要通过声子导热。

透明材料通过光子导热。

d. 简述热容和热膨胀的关系？

解：固体材料受热引起的容积膨胀是晶格振动加剧的结果。晶格振动的加剧是原子（离

子）热运动能量的增大，升高单位温度时能量的增量正是热容。两者的比值接近于恒值。

问题：

1 某压力容器受到升压降压交变应力△σ＝120MPa作用，计算得知该容器.○

允许的临界裂纹长度2ac＝125mm，检查发现该容器有一长度2a＝42mm的周向穿透裂纹，假设疲劳裂纹扩展符合Paris公式，假设疲劳扩展系数C＝2×10－10，n＝3，试计算该容器的疲劳寿命和循环10万次后的疲劳裂纹长度是多少？ 2 一般来说金属的电导率要高于陶瓷和聚合物，请举例说明这个规律并不绝○

对正确。

3 铁原子具有2.2波尔磁子，试求铁的饱和磁化强度Ms。(铁的相对原子质○

量55.9，密度7.87)

4什么是材料的性能？包括哪些方面？ ○

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