无机材料试题.docx
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无机材料试题.docx
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无机材料试题
无机材料
[填空题]
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:
参考答案:
[填空题]
2晶体中的塑性变形有两种基本方式:
()和()。
参考答案:
滑移;孪晶
[填空题]
3影响弹性模量的因素有()、()、()。
参考答案:
晶体结构;温度;复相
[填空题]
4弹性模量E是一个只依赖于材料基本成份的参量,是()的一个标志,在工程中表征材料对()的抗力,即材料的()。
参考答案:
原子间结合强度;弹性变形;刚度
[填空题]
5无机材料的热冲击损坏有两种类型:
()和()。
参考答案:
抗热冲击断裂性;抗热冲击损伤性
[填空题]
6根据材料在弹性变形过程中应力和应变的响应特点,弹性可以分为()和()两类。
参考答案:
理想弹性;非理想弹性
[填空题]
7Griffith微裂纹理论从能量的角度来研究裂纹扩展的条件,这个条件是()。
参考答案:
物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能
[填空题]
8一25cm长的圆杆,直径2.5mm,承受4500N的轴向拉力。
如直径拉伸成2.4mm,问:
设拉伸变形后,圆杆的体积维持不变,拉伸后的长度为();在此拉力下的真应力为()、真应变为();在此拉力下的名义应力为()、名义应变为()。
参考答案:
27.13cm;9.95×108Pa;0.082;9.16×108Pa;0.085
[填空题]
9热量是依晶格振动的格波来传递的,格波分为()和()两类
参考答案:
声频支;光频支
[填空题]
10杜隆—伯替定律的内容是:
恒压下元素的原子热容为()。
参考答案:
25J/Kmol
[填空题]
11导电材料中载流子是()、()和()。
参考答案:
离子;电子;空位
[填空题]
12金属材料电导的载流子是自由电子,而无机非金属材料电导的载流子可以是()、(),或()、()。
参考答案:
电子;电子空穴;离子;离子空位
[填空题]
13电子电导的特征是具有()效应,离子电导的特征是具有()。
参考答案:
霍尔效应;电解效应
[填空题]
14晶体中热阻的主要来源是()间碰撞引起的散射
参考答案:
声子
[填空题]
15当一根金属导线两端温度不同时,若通以电流,则在导线中除产生焦耳热外,还要产生额外的吸放热现象,这种热电现象称为()
参考答案:
汤姆逊效应
[填空题]
16如在两根不同的金属丝之间串联进另一种金属,只要串联金属两端的温度相同,则回路中产生的总热电势只与原有的两种金属的性质有关,而与串联入的中间金属无关,这称为()
参考答案:
中间金属定律
[填空题]
17下两图(a)与(b)中,(a)图是()型半导体的能带结构图,(b)图是()型半导体的能带结构图。
参考答案:
n;p
[填空题]
18在半导体材料中,载流子散射主要有两方面的原因:
()和()。
参考答案:
电离杂质散射;晶格振动散射
[填空题]
19超导体的两个基本特性是()和()。
参考答案:
完全导电性;完全抗磁性
[填空题]
20所谓的123材料的化学式为()。
参考答案:
YBa2Cu3O7-δ
[填空题]
21介质的极化有两种基本形式:
()和()。
参考答案:
松弛极化;位移式极化
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[填空题]
22实际使用中的绝缘材料都不是完善的理想的电介质,也就是说其电阻都不是无穷大,在外电场的作用下,总有一些带电粒子会发生移动而引起微弱的电流,我们把这种微小电流称为()。
参考答案:
漏导电流
[填空题]
23在电场作用下,电介质的介质损耗是()
参考答案:
σE2或者εtgδ(或者按有关概念回答)
[填空题]
24电介质的击穿形式有(),()和()三种形式。
参考答案:
电击穿;热击穿;化学击穿
[填空题]
25对介质损耗的主要影响因素是()和()。
参考答案:
频率;温度
[填空题]
26材料磁性的本源是材料内部电子的()和()。
参考答案:
循轨;自旋运动
[填空题]
27材料的抗磁性来源于()时受外加磁场作用所产生的抗磁矩。
参考答案:
电子循轨运动
[单项选择题]
28、在结晶的陶瓷中,滞弹性弛豫最主要的根源是残余的()。
A.晶相
B.玻璃相
C.气相
D.液相
参考答案:
B
[单项选择题]
29、对于理想弹性材料,在外载荷作用下,哪个说法是不正确的()
A.应力和应变服从虎克定律
B.应变对于应力的响应是非线性的
C.应力和应变同相位
D.应变是应力的单值函数
参考答案:
B
[单项选择题]
30、下列各参数中,不是材料本征参数的是()
A.KIC(平面应变断裂韧性)
B.E(弹性模量)
C.γ(表面能)
D.R(电阻)
参考答案:
D
[单项选择题]
31、下列硬度实验方法中属于动载压入法的是()
A.布式硬度
B.洛式硬度
C.肖式硬度
D.维式硬度
参考答案:
C
[单项选择题]
32、下列说法中是描述德拜模型的是()
A.晶体中每个原子都是一个独立的振子
B.原子之间彼此无关
C.所有原子都以相同的频率振动
D.考虑晶体中原子的相互作用
参考答案:
D
[单项选择题]
33、下列极化形式中不消耗能量的是()
A.转向极化
B.电子位移式极化
C.离子松弛极化
D.电子松弛极化
参考答案:
B
[单项选择题]
34、图中所示为几种典型材料在室温下的力—伸长曲线,其中哪条曲线是陶瓷—玻璃类材料的力—伸长曲线。
()
A.曲线1
B.曲线2
C.曲线5
D.曲线4
参考答案:
D
[单项选择题]
35、一种磁介质的磁化率则它是()
A.铁磁质
B.抗磁质
C.顺磁质
D.无法判断,若要判断,还须另外条件
参考答案:
B
[填空题]
36包申格效应
参考答案:
金属材料经预先加载产生少量塑性变形(残余应变小于4%),而后再同向加载,规定残余伸长应为增加,反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。
[填空题]
37硬度
参考答案:
材料表面上不大体积内抵抗变形或破裂的能力,是材料的一种重要力学性能。
[填空题]
38应变硬化
参考答案:
材料在应力作用下进入塑性变形阶段后,随着变形量的增大,形变应力不断提高的现象。
[填空题]
39电解效应
参考答案:
离子的迁移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。
[填空题]
40压敏效应
参考答案:
指对电压变化敏感的非线性电阻效应,即在某一临界电压以下,电阻值非常高,几乎无电流通过;超过该临界电压(敏压电压),电阻迅速降低,让电流通过。
[填空题]
41热释电效应
参考答案:
晶体因温度均匀变化而发生极化强度改变的现象。
[填空题]
42磁阻效应
参考答案:
半导体中,在与电流垂直的方向施加磁场后,使电流密度降低,即由于磁场的存在使半导体的电阻增大的现象。
[填空题]
43光伏效应
参考答案:
指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。
[填空题]
44电子位移极化(也叫形变极化)
参考答案:
在外电场作用下,原子外围的电子云相对于原子核发生位移形成的极化叫电子位移极化,也叫形变极化。
[填空题]
45离子位移极化
参考答案:
离子晶体在电场作用下离子间的键合被拉长,导致电偶极矩的增加,被称为离子位移极化。
[填空题]
46偶极子(电偶极子)
参考答案:
正负电荷的平均中心不相重合的带电系统
[填空题]
47介质损耗
参考答案:
将电介质在电场作用下,单位时间消耗的电能叫介质损耗。
[填空题]
48铁磁体
参考答案:
主要特点:
在较弱的磁场内,铁磁体也能够获得强的磁化强度,而且在外磁场移去,材料保留强的磁性.
原因:
强的内部交换作用,材料内部有强的内部交换场,原子的磁矩平行取向,在物质内部形成磁畴
[填空题]
49软磁材料
参考答案:
容易退磁和磁化(磁滞回线瘦长),具有磁导率高,饱和磁感应强度大,矫顽力小,稳定型好等特性。
[填空题]
50固体电解质
参考答案:
固体电解质是具有离子导电性的固态物质。
这些物质或因其晶体中的点缺陷或因其特殊结构而为离子提供快速迁移的通道,在某些温度下具有高的电导率(1~106西门子/厘米),故又称为快离子导体。
[填空题]
51试分析应如何选择陶瓷制品表面釉层的热膨胀系数,可以使制品的力学强度得以提高。
参考答案:
一般陶瓷用品,选择釉的膨胀系数适当地小于坯体的膨胀系数时,制品的力学强度得以提高。
原因:
(1)釉的膨胀系数比坯小,烧成后的制品在冷却过程中表面釉层的收缩比坯体小,使釉层中存在压应力,均匀分布的预压应力能明显地提高脆性材料的力学强度。
同时,这一压应力也抑制釉层微裂纹的发生,并阻碍其发展,因而使强度提高;
(2)当釉层的膨胀系数比坯体大,则在釉层中形成张应力,对强度不利,而且过大的张应力还会使釉层龟裂。
另:
釉层的膨胀系数不能比坯体小太多,否则会使釉层剥落,造成缺陷。
[填空题]
52下图为典型的低碳钢拉伸时的力---伸长曲线。
试根据该图回答以下问题:
(1)整个拉伸过程中的变形可分为哪四个阶段?
(2)弹性比功如何计算,如何提高材料的弹性比功。
参考答案:
(1)整个拉伸过程中的变形可分为哪四个阶段:
弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形和不均匀集中塑性变形。
(2)定义:
材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力,又称为弹性比能或应变比能,表示材料的弹性好坏。
提高材料的弹性比功的途径:
提高σe;降低E
[填空题]
53为什么常温下大多数陶瓷材料不能产生塑性变形、而呈现脆性断裂?
参考答案:
陶瓷多晶体的塑性形变不仅取决于构成材料的晶体本身,而且在很大程度上受晶界物质的控制。
因此多晶塑性形变包括以下内容:
晶体中的位错运动引起塑变;晶粒与晶粒间晶界的相对滑动;空位的扩散;粘性流动。
在常温下,由于非金属晶体及晶界的结构特点,使塑性形变难以实现。
又由于在材料中往往存在微裂纹,当外应力尚未使塑变以足够的速度运动时,此应力可能已超过微裂纹扩展所需的临界应力,最终导致材料的脆断。
[填空题]
54影响塑性形变的因素有哪些?
并对其进行说明。
参考答案:
晶体结构和键型
本征因素:
晶粒内部的滑移系统相互交截、晶界处的应力集中、晶粒大小和分布;
外来因素:
晶界作为点缺陷的源和阱,易于富积杂质,沉淀有第二相。
特别当含有低熔点物质时,多晶材料的高温塑性滑移首先发生在晶界。
(杂质在晶界的弥散、晶界处的第二相、晶界处的气孔。
[填空题]
55简述什么是裂纹的快速扩展?
参考答案:
按照微裂纹脆断理论,材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量,而是决定于裂纹的大小,即由最危险的裂纹尺寸(临界裂纹尺寸)决定材料的断裂强度。
当裂纹由成核生长和亚临界扩展发展到临界尺寸,此时K1的数值也随着裂纹的扩展增长到K1c的数值。
至此裂纹的扩展从稳态转入动态,出现快速断裂。
或裂纹尖端屈服区附近足够大的内应力达到了足以撕开原子间键,导致固体沿着原子面发生解理。
[填空题]
56简述克服材料脆性和改善其强度的关键是什么?
参考答案:
提高材料的断裂能,便于提高抵抗裂纹扩展的能力;减小材料内部所含裂纹缺陷的尺寸,以减缓裂纹尖端的应力集中效应。
[填空题]
57简要说明材料的弹性模数主要取决于什么因素?
无机非金属材料的弹性模数受什么因素影响最严重?
参考答案:
材料的弹性模数主要取决于六个方面:
一、键合方式和原子结构;
二、晶体结构;
三、化学成分;
四、微观组织;
五、温度;
六、加载条件和负载持续时间。
其中,无机非金属材料的弹性模数主要受微观组织影响最严重。
[填空题]
58简述提高无机材料强度,改进材料韧性的措施。
参考答案:
1、微晶、高密度与高纯度
2、提高抗裂能力与预加应力
3、化学强化
4、相变增韧
5、弥散增韧
[填空题]
59简述什么是相变增韧?
利用ZrO2由四方转变成单斜相的相变过程可以改善陶瓷材料的断裂韧性,简述其机理。
参考答案:
相变增韧是利用多晶多相陶瓷中某些相在不同温度下发生相变从而增韧的效果ZrO2由四方转变成单斜相的相变过程中,体积增加3-5%,这体积效应使得材料内部产生应力或者微裂纹。
当材料受到外力作用时,材料内部因为应力集中或者微裂纹可以部分或者全部抵抗外力作用,从而改善材料的断裂韧性
[填空题]
60TiO2广泛应用于不透明搪瓷釉。
其中的光散射颗粒是什么?
颗粒的什么特性使这些釉获得高度不透明的品质?
参考答案:
其中的光散射颗粒是TiO2,该颗粒不与玻璃相互作用,且颗粒与基体材料的相对折射率很大,再加上颗粒尺寸与光的波长基本相等,则使釉获得高度不透明的品质
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