华中科技大学-电子材料物理2012复习提纲 -答案整理

《电子材料物理》复习提纲

第一章

电子材料的结构

1. 晶体的结构与对称性

理解点阵结构与晶体结构之间的关系，能够根据晶体结构画出点阵图。

将构成晶体的结构济源抽象成一个几何点，这些几何点在空间按一定的规则重复排列所形成的阵列。 点阵反映晶体结构周期性的大小和方向。

掌握晶胞的基本概念，并会计算晶胞中结点的个数；

晶胞是从晶体结构中取出来的反映晶体周期性和对称性的重复单元。

熟悉七大晶系的特征。理解4种晶胞类型7大晶系14种点阵类型32种点群和230种空间群之间的相互联系

掌握晶体的宏观对称操作和微观对称操作，对于常见立方结构的晶体能够找出其中的对称操作元素；

旋转、反映、反演及旋转-反演 立方结构CsCl 各三个4次转轴和4次反轴，各四个3次转轴和3次反轴，各六个2次转轴和2次反轴，九个反映面，一个反演中心

掌握点群符号、空间群符号的含义以及空间群符号向同型点群符号的转变。

点群反映的是晶体理想外形的宏观对称性，空间群反映的是晶体内部原子等规则排列而具有的微观对称性。

空间群的数目多于点群，意味着微观对称性不同的晶体结构可能生长出相同的晶体外形，即同一个点群可能对应不同的空间群 空间群转点群 1、将滑移面转换为反映面2、将螺旋轴转换为旋转轴

2. 典型晶体结构

掌握密堆积，配位数，电负性等基本概念；

电负性：原子的电负性即是衡量分子中原子吸引电子的能力。电离能与亲和能之和则称为该元素的电负性。

掌握物质理论密度的计算方法；

理解鲍林规则的主要内容；

1、鲍林第一规则：负离子配位多面体规则

2、鲍林第二规则：电价规则

3、鲍林第三规则：多面体组联规则

4、鲍林第四规则：高价低配位多面体远离法则

5、鲍林第五规则：结构简单化法则

掌握典型离子晶体结构的类型及结构特征（重点AX 型，钙钛矿型，正尖晶石型）。 只考氯化铯，重点钙钛矿，正尖晶石 第二章

晶体中的缺陷与扩散

熟悉点缺陷的定义及分类，

A

C N

V nA =

ρ

引起几个原子范围的点阵结构不完整，亦称零维缺陷

按产生原因：热缺陷，杂质缺陷，非化学计量缺陷，电荷缺陷，辐照缺陷等

掌握点缺陷Kroger-Vink 符号的书写及表示的含义，

熟悉点缺陷形成的准化学反应方程式的书写原则，掌握热缺陷和MO 型金属氧化物杂质缺陷准化学反应方程式的书写，并能根据质量作用定律计算平衡状态下缺陷的浓度。 第三章

电子材料的电导

1. 掌握表征电导的物理参数及相关公式，掌握电导的分类及相应的特征物理效应；熟悉各种散射机制对迁

移率的影响规律。

电导率

μ

σnq =， 迁移率

E υ

μ=

。 电子电导----霍尔效应：金属或半导体薄片置于沿z 方向磁场中，当在x 方向有电流

流过时，在y 方向上将产生电动势。 离子电导----电解效应：由于离子导电发生迁移时，在电极附近发生电子得失，伴随有新物质的产生，即发生点解现象。

2. 对于金属氧化物半导体，熟悉杂质缺陷和组分缺陷对半导体电导性能的影响，能利用缺陷准化学反应方

程式和质量作用定律来讨论组分缺陷其电导率与氧分压的关系；

组分缺陷是重点！金属填隙型氧化物中中温区不考， 3. 对于共价键半导体，熟练计算本征半导体和杂质半导体的电导率。

4. 熟悉离子电导的影响因素与能斯特-爱因斯坦方程，熟悉稳定型ZrO 2氧传感器的工作原理；

可测

扩散活化能爱因斯坦方程—能斯特D w )

kT w exp(D D kT

q

D

nq kT nq

D 02→-==

??

???==μμσσ

5. 掌握界面电导中的晶界效应，根据晶界效应能对压敏效应以及电阻的正温度系数（PTC ）效应的形成机

理作出合理解释。

晶界效应：主要发生n 型多晶材料中，由于受主表面态使得在晶粒界面产生双肖特基势垒，该势垒根据材料本身特性的不同，可表现出压敏效应、PTC 效应。

压敏效应：对电压变化敏感的非线性电阻效应。 当电压较低时，热激励电子，必须越过肖特基势垒而流过，故而电流很小；电压高于某值时，晶界上所捕获的电子，由于隧道效应通过势垒，致使电流急剧增大，从而呈现出异常的非线性关系。 PTC 效应：n 型半导体陶瓷晶界具有表面能级； 表面能及可以捕获载流子，产生电子耗损层，形成肖特基势垒； 肖特基势垒高度与介电常数有关，介电常数越大，势垒越低； 温度超过居里点，材料的介电常数急剧减小，势垒增高，电阻率急剧增加。

第四章 电子材料的介电性能 克劳修斯方程、德拜方程、介质弛豫公式

1. 介质的极化

理解极化、极化率、极化强度、电偶极矩等基本概念；

电介质的极化：电介质在电场作用下产生感应电荷的现象。 电偶极矩：

极化强度：介质单位体积内的电偶极矩总和P=

V

μ∑，

极化率：单位电场强度下，质点电偶极矩的大小称为质点的极化率。

掌握介质的极化类型及其特征。（论述题）

位移极化：一种弹性的、瞬时完成的、没有能量消耗的极化。

电子位移极化：外加电场作用下，原子外围的电子云相对于原子核发生位移而形成的极化。具有一个弹性束缚电荷在强迫振动中所表现出来的特性。可发生在一切介质中，与温度无关。15-14-10~10

离子位移极化：电场作用下，正负离子发生相对位移形成的极化。只发生在离子键构成的电介质中，极化率随温度升高会增加，但增加的不大。13-12-10~10

松弛极化：与热运动有关、完成极化需要一定时间、非弹性、消耗能量。

离子松弛极化：介质中存在的某些弱联系离子在电场作用下，沿电场方向短程跃迁引起，只在由离子组成或含离子杂质的晶体中出现。极化率随温度变化有极大值。5-2-10~10

电子松弛极化：有弱束缚电子引起。不可逆，有能量损耗。主要出现在折射率打、结构紧密。内电场大和电子电导打的电介质中。9-2-10~10。

偶极子转向极化：主要发生在极性分子介质中。一般需要较长时间，10-2-10~10

空间电荷极化：电场作用下，不均匀介质内部的正负间隙离子分别向负正极移动，引起不均匀介质内 各点离子密度变化。常发生在不均匀介质中。极化随温度升高而下降建立需要较长时间，只对直流和 低频下介质的介电性质有影响。

自发极化：由晶体内部结构造成的，晶胞中存有固有电偶极矩。常发生在具有特殊结构的晶体中，如 铁电体。

理解克劳修斯-莫索蒂方程，并能根据各种极化形式极化率大小，计算直流电场下的介电常数0

r r 3n 2

1

εαεε=+-。

2. 交变电场下介质的极化损耗

掌握介质损耗的定义、产生的形式及表示方法；

介质损耗：电介质在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。具体指单位时间单位体积介质内消耗的电能。

产生形式：由各种介质极化的建立所造成的电流（极化损耗）；由介质的电导造成的电流（电导损耗）。 表示方法：介质损耗率p=2

E σ

熟悉复介电常数和复电导率；

复电导率： ；复介电常数： i σωεσ

*=+

'

'i 'i

-i *

εεω

σεω

σ

ε

-===

*

损耗角：tg δ=e ’’/e ’ e ’ 实部，描述电介质的极化。e ’’ 虚部，描述电介质中出现的损耗 掌握德拜方程以及复介电常数的实部与虚部、介质损耗与温度、频率的关系

3. 铁电性和压电性

掌握铁电体、铁电畴、电滞回线，熟悉铁电体的重要特征；

铁电体：在一定温度范围内具有自发极化，且自发极化方向可随外电场作可逆转动的晶体。铁电体的极化强度不与施加的电场成线

性关系，有明显的滞后，是一种非线性电介质。

铁电畴：由许多晶胞组成，具有与自发极化方向一致的小区域。两个铁电畴之间的界面称为畴壁，畴壁两边的畴自发极化以首尾对

接的方式拍刘，使系统能量最低。

电滞回线：铁电体的极化强度与外加电场变现出电滞回线特征。它是判定晶体为铁电体的重要依据 重要特征：电滞回线，居里温度，临界特性（介电弹性热学光学等性质在Tc 附近出现反常现象）。

掌握位移型铁电体产生自发极化的微观机理

温度较低时，由于热涨落，钛离子向某一氧离子靠近并固定下来，发生自发极化，并使这个氧离子 出现强烈的电子位移极化，使晶胞发生畸变，出现自发极化。可用极化强度突变的现象讨论。

熟悉压电性、热释电性及其与晶体结构的关系。

压电性：某些晶体材料能按所施加的机械应力成比例地产生电荷的能力。 压电效应反映了压电晶体弹性性能和介电性能之间的耦合作用。

热释电效应：温度的变化引起晶体表面产生电荷（含有电偶极矩的晶体）

第五章 电子材料的磁学性能 1. 原子磁矩

熟悉电子磁矩与角动量之间的关系，根据量子力学模型理解物质原子磁矩的产生机理；

电子轨道磁矩：

ωτ

εεεωεi 1)0()(*

r +-+

=∞∞2

2

1)0('τ

ωεεεε+-+

=∞

∞r 2

2

1])0(["τ

ωωτ

εεε+-=

∞r ∞

∞+-=

'

''=

ετωεωτ

εεεεδ22)0(])0([tg 2

)0(∞

-εε

(0)

2

)0(∞

+ε

ε

0.0

1

1

100

电子自旋磁矩：

产生机理：当电子填满电子壳层时，各电子的轨道运动以及自旋取向占据了所有可能的方向，形成了一个球形对称集合，电子本身具有的动量矩和磁矩相互抵消。因而凡是满电子壳层的总动量矩和总磁矩都为零。只有为填满电子的壳层上才有未成对电子磁矩对原子的总磁矩做出贡献。这种未满壳层称为磁性电子壳层。 原子磁性电子壳层中的电子动量矩之间会产生耦合，最后得到的总角动量所对应的磁矩称为原子磁矩。

根据原子核外电子排布式，会判断对原子磁矩有贡献的电子壳层（磁性壳层）； 根据洪德规则，掌握自由原子磁矩计算方法。

)

1J (J 2)

1L (L )1S (S )1J (J 1g J ++-++++

= B J J )1J (J g μμ+=

理解物质中d 轨道电子在晶体场作用下发生的轨道角动量冻结，掌握晶体中3d 族离子的离子磁矩计算方法。

在晶体场中某些过渡金属的磁性离子的原子磁矩仅等于电子自旋磁矩，而电子的轨道磁矩没有贡献。此现象称为轨道角动量冻结。 物理机理：过渡金属的d 电子轨道暴露在外面，受晶场的控制，晶场的值大于自旋-轨道耦合能；晶场对电子轨道的作用是库伦相互作用，因而对电子自旋不起作用。随着d 电子的轨道能级在晶场作用下劈裂，轨道角动量消失。 3d 的离子磁矩主要由自旋磁矩提供.B S )1S (S μμ+=

2. 物质的磁性

理解物质的各种磁性（抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性及亚铁磁性）产生的物理机理、特征及代表性物质

抗磁性：当抗磁性物质放入外磁场中，外磁场使电子轨道改变，感生一个磁矩，按照楞次定律，其方向应与外磁场方向相反，表现为抗磁性。抗磁性物质一般抗磁性很微弱，磁化率与磁场温度无关，。陶瓷材料

顺磁性：受外场作用时，原子磁矩能通过旋转而沿外场方向择优去向，表现出宏观磁性。称为顺磁性。特征：不论外加磁场与否，原子内部存在永久磁场。代表物质：过渡元素物质、稀土元素物质、铝铂等金属。

铁磁性：在很小的外磁场作用下产生很强的磁化强度。外磁场除去后仍保持相当大的永久磁性。称为铁磁性。来源于很强的内部交换场。如：过渡金属Fe ，Co ，Ni 等。内部存在按磁畴分布的自发磁化；磁化率较大；有居里温度

反磁性：有些材料，在奈尔温度以下时，相邻原子或离子呈反方向平行排列，结果总磁矩为零。叫反磁性。如Mn ，Cr

亚铁磁性：磁性来源于两种不同的磁矩：一种磁矩在一个方向相互排列整齐；另一种磁矩在相反方向排列。着两种磁矩方向相反，大小不等，两个磁矩之差产生自发磁化。温度较低时呈现于铁磁性相似的宏观磁性，温度较高时呈现顺磁性。铁氧体电阻率很高。

熟悉铁磁体、反铁磁体和亚铁磁体中原子磁矩有序排列的特点和自发磁化产生的原因，并理解原子磁矩有序排列的物理本质——直接交换作用和超交换作用。

超交换作用：磁性离子间的交换作用是通过隔在中间的非磁性离子为媒介实现的。（反铁磁性和亚铁磁性自发磁化的起因）

熟悉铁氧体的分类，掌握尖晶石型铁氧体（正、反及混合型）的化学式和离子分布式的书写 ；

尖晶石型、石榴石型、磁铅石型、钙钛矿型、钛铁矿型、钨青铜型。 化学式： 离子分布式

掌握反尖晶石铁氧体分子磁矩及饱和磁化强度的计算。

3. 磁畴及磁化

理解磁畴产生的原因，

磁畴的产生是自发磁化平衡分布要满足能量最小原理的结果：退磁场能最小要求是磁畴形成的根本原因；磁畴的数目和尺寸形状等由退磁场能喝磁畴壁能的平衡条件决定。

理解磁化过程中的磁化机制，

答：对于技术磁化过程可以分为四个阶段：

（1）弱磁场范围的可逆畴壁位移

（2）中等磁场范围的不可逆畴壁位移

（3）较强磁场范围的可逆磁畴转动

（4）强磁场范围的不可逆磁畴转动

其中，不可逆畴壁位移磁化比不可逆磁畴转动要先出现，且二者不可能同时出现。对于多畴结构，主要磁化过程包括（1）（2）（3）三个阶段；而对于单畴结构，主要有（3）（4）两个阶段。

掌握技术磁化和磁损耗的基本概念，

技术磁化：强磁体在准静态磁场作用下，其自发磁化方向通过磁畴转动和畴壁移动而指向磁场方向的过程

磁损耗：磁性材料在交变磁场作用下产生的各种能量损耗的统称

比较静态磁滞回线和动态磁滞回线的异同，并能分析两种磁化方式产生的磁损耗的类型以及降低磁损耗的方法。相同点：磁化机制相同、磁滞回线相似、都有磁滞损耗

不同点：磁滞回线面积不同；磁损耗种类不同；动态磁化磁损耗与频率有关，静态磁化磁损耗与频率无关；

在动态磁化过程中，磁损耗是指磁性材料在交变磁场作用下产生的各种能量损耗的统称，包括：

（1）涡流损耗：由涡流现象引起的能量损耗降低方法：1、在与磁化强度垂直的一个或两个方向上减小材料的尺寸；2、提高材料电阻率（最有效）

（2）磁滞损耗：由磁滞现象引起的能量损耗

（3）剩余损耗：除去上述两种损耗余下的所有其它损耗。主要包括磁后效损耗、磁力共振损耗、畴壁共振损耗和自然共振损耗。

无机材料物理性能习题解答

这有答案，大家尽量出有答案的题材料物理性能 习题与解答 吴其胜 盐城工学院材料工程学院 2007，3

目录 1 材料的力学性能 (2) 2 材料的热学性能 (12) 3 材料的光学性能 (17) 4 材料的电导性能 (20) 5 材料的磁学性能 (29) 6 材料的功能转换性能 (37)

1材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至 2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解：根据题意可得下表 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-2一试样长40cm,宽10cm,厚1cm ，受到应力为1000N 拉力，其杨氏模量为3.5×109 N/m 2，能伸长多少厘米? 解： 拉伸前后圆杆相关参数表 ) (0114.010 5.310101401000940000cm E A l F l E l l =?????=??= ?=?=?-σ ε0816.04.25 .2ln ln ln 2 2 001====A A l l T ε真应变) (91710 909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .0100=-=?=A A l l ε名义应变) (99510 524.44500 6 MPa A F T =?= = -σ真应力

1-3一材料在室温时的杨氏模量为3.5×108 N/m 2,泊松比为0.35，计算其剪切模量和体积模量。 解：根据 可知： 1-4试证明应力-应变曲线下的面积正比于拉伸试样所做的功。 证： 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： )21(3)1(2μμ-=+=B G E ) (130)(103.1)35.01(210 5.3) 1(28 8 MPa Pa E G ≈?=+?= += μ剪切模量) (390)(109.3) 7.01(310 5.3) 21(38 8 MPa Pa E B ≈?=-?= -=μ体积模量. ,. ,112 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 S W VS d V ld A Fdl W W S W V Fdl V l dl A F d S l l l l l l ∝=== = ∝= = = =??? ? ? ?亦即做功或者：亦即面积εε εε εε εσεσεσ) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量 ) (1.323)84 05.038095.0()(11 2211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量 ). 1()()(0)0() 1)(()1()(1 //0 ----= = ∞=-∞=-= e e e E t t t στεσεεεσετ τ ；；则有：其蠕变曲线方程为：. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ ==∞==则有：：其应力松弛曲线方程为

材料物理性能考试复习资料

1. 影响弹性模量的因素包括:原子结构、温度、相变。 2. 随有温度升高弹性模量不一定会下降。如低碳钢温度一直升到铁素体转变为 奥氏体相变点，弹性模量单调下降，但超过相变点，弹性校模量会突然上升，然后又呈单调下降趋势。这是在由于在相变点因为相变的发生，膨胀系数急剧减小，使得弹性模量突然降低所致。 3. 不同材料的弹性模量差别很大，主要是因为材料具有不同的结合键和键能。 4. 弹性系数Ks 的大小实质上代表了对原子间弹性位移的抵抗力，即原子结合 力。对于一定的材料它是个常数。 弹性系数Ks 和弹性模量E 之间的关系:它们都代表原子之间的结合力。因为建立的模型不同，没有定量关系。（☆） 5. 材料的断裂强度：a E th /γσ= 材料断裂强度的粗略估计：10/E th =σ 6. 杜隆-珀替定律局限性:不能说明低温下，热容随温度的降低而减小，在接近 绝对零度时，热容按T 的三次方趋近与零的试验结果。 7. 德拜温度意义: ① 原子热振动的特征在两个温度区域存在着本质差别，就是由德拜温 度θD 来划分这两个温度区域: 在低θD 的温度区间，电阻率与温度的5次方成正比。 在高于θD 的温度区间，电阻率与温度成正比。 ② 德拜温度------晶体具有的固定特征值。 ③ 德拜理论表明:当把热容视为(T/θD )的两数时，对所有的物质都具有 相同的关系曲线。德拜温度表征了热容对温度的依赖性。本质上， 徳拜温度反应物质内部原子间结合力的物理量。 8. 固体材料热膨胀机理： （1） 固体材料的热膨胀本质，归结为点阵结构中质点间平均距离随温度升 高而增大。 （2） 晶体中各种热缺陷的形成造成局部点阵的畸变和膨胀。随着温度升 高，热缺陷浓度呈指数增加，这方面影响较重要。 9. 导热系数与导温系数的含义: 材料最终稳定的温度梯度分布取决于热导率，热导率越高，温度梯度越小;而趋向于稳定的速度,则取决于热扩散率,热扩散率越高，趋向于稳定的速度越快。 即:热导率大，稳定后的温度梯度小，热扩散率大，更快的达到“稳定后的温度梯度”（☆） 10. 热稳定性是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，故又称为抗热震 性。 热稳定性破坏(即抗热振性)的类型有两种：抗热冲击断裂性和抗热冲击损伤性。 11. 提高材料抗热冲击断裂性能的措施 ①提高材料强度σ，减小弹性模量E ，σ/E 增大，即提高了材料柔韧性，这样可吸收较多的应变能而不致于开裂。晶粒较细，晶界缺陷小，气孔少且分散者，强度较高，抗热冲击断裂性较好。

华中科技大学电子线路实验报告

华中科技大学电子线路实验实验报告 专业：通信工程班级：姓名：指导老师：___________ 实验名称：Pspice仿真1——单级共射放大电路 实验目的：学习用Papice仿真软件设计电子电路 实验原理：一、Orcad功能简述 电子线路的计算机辅助分析（或仿真）与设计是指用计算机来模拟电路设计者在实验板上搭接电路，并对电路的特性进行分析和 仿真，以测量电路及模拟仪器测量电路性能指标等工作。 1、OrCAD 9.2的主要功能模块包括Capture CIS（电路原理图设 计）、PSpice A/D（模数混合仿真）、PSpice Optimizer（电路优化） 和Layout Plus（PCB设计）。 （1）Capture CIS（电路原理图设计） 该模块除了可以生成各类电路原理图外，在工业版中还 配备有元器件信息系统，可以对元器件的采用实施高效管 理，还具有ICA功能，可以在设计电路图的过程中从Internet 的元器件数据库中查询、调用上百万种元器件。 （2）PSpice A/D（模数混合仿真） 该模块可以对各类电路进行仿真分析和模拟，比如静态 工作点分析、瞬态分析（时域分析）、交流小信号分析（频 域分析）、直流扫描分析、直流小信号传递函数值分析、直 流小信号灵敏度分析、统计特性分析（蒙特卡罗分析和最坏 情况分析）。 （3）PSpice Optimizer（电路优化） 该模块可以对电路进行优化设计。OrCAD 9.2的运行环 境：Intel Pentium或等效的其他CPU，硬盘为200M以上， 内存为32M以上，显示其分辨率为800×600以上，操作系 统为Windows 95、Windows 98以上或Windows NT 4.0以上。 2、Orcad 集成环境有:模拟和模数混合电路仿真环境、PCB板 仿真环境、可编程数字逻辑器件分析设计环境。 二、PSpice仿真步骤 1. 创建工程项目文件（创建的目录名和文件名中不能有汉字、空 格等！）。 2. 编辑电路原理图（画电路图） （1）调元件（2）元件移动、旋转和删除（3）画线 （4）修改元器件标号和参数（5）保存和自动检查 3. 设置仿真分析类型 （1）静态（直流）工作点分析：

无机材料物理性能试题

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中性杂质的散射、位错散射、电离杂质的散射、晶格振动的散射。 2、无机材料的热容与材料结构的关系不大，CaO和SiO2的混合物与CaSiO3 的 热容-温度曲线基本一致。 3、离子晶体中的电导主要为离子电导。可以分为两类：固有离子电导（本征 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，热膨胀系数越小。 5、电流吸收现象主要发生在离子电导为主的陶瓷材料中。电子电导为主的陶瓷材料，因 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离子、电子和空位。 7. 电子电导具有霍尔效应，离子电导具有电解效应，从而可以通过这两种效应检查材料 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：点阵结构中的质点间平均距离随着温度升高而增 大。 10. 电导率的一般表达式为 ∑ = ∑ = i i i i i q nμ σ σ 。其各参数n i、q i和μi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大。格波受到的 散射大，因此声子的平均自由程小，热导率低。 12、波矢和频率之间的关系为色散关系。 13、对于热射线高度透明的材料，它们的光子传导效应较大，但是在有微小气孔存在时，由于气孔与固体间折射率有很大的差异，使这些微气孔形成了散射中心，导致透明度强烈降低。 14、大多数烧结陶瓷材料的光子传导率要比单晶和玻璃小1～3数量级，其原因是前者有微量的气孔存在，从而显著地降低射线的传播，导致光子自由程显著减小。 15、当光照射到光滑材料表面时，发生镜面反射；当光照射到粗糙的材料表面时，发生漫反射。 16、作为乳浊剂必须满足：具有与基体显著不同的折射率，能够形成小颗粒。 用高反射率，厚釉层和高的散射系数，可以得到良好的乳浊效果。 17、材料的折射随着入射光的频率的减少（或波长的增加）而减少的性质，称为折射率的色散。

材料物理性能课后习题答案

材料物理性能习题与解答

目录 1 材料的力学性能 (2) 2 材料的热学性能 (12) 3 材料的光学性能 (17) 4 材料的电导性能 (20) 5 材料的磁学性能 (29) 6 材料的功能转换性能 (37)

1材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm、长度为25cm并受到4500N的轴向拉力，若直径拉细至 2.4mm，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解：根据题意可得下表 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-2一试样长40cm,宽10cm,厚1cm，受到应力为1000N拉力，其氏模量为3.5×109 N/m2，能伸长多少厘米? 解： 拉伸前后圆杆相关参数表 ) ( 0114 .0 10 5.3 10 10 1 40 1000 9 4 0cm E A l F l E l l= ? ? ? ? ? = ? ? = ? = ? = ? - σ ε 10 909 .4 0? 0851 .0 1 = - = ? = A A l l ε 名义应变

1-3一材料在室温时的氏模量为3.5×108 N/m 2,泊松比为0.35，计算其剪切模量和体积模量。 解：根据 可知： 1-4试证明应力-应变曲线下的面积正比于拉伸试样所做的功。 证： 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： Voigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： )21(3)1(2μμ-=+=B G E ) (130)(103.1)35.01(2105.3)1(288MPa Pa E G ≈?=+?=+=μ剪切模量) (390)(109.3) 7.01(3105.3)21(388 MPa Pa E B ≈?=-?=-=μ体积模量. ,.,1 1 2 1 212 12 1 2 1 21 S W VS d V ld A Fdl W W S W V Fdl V l dl A F d S l l l l l l ∝====∝= ===???? ? ?亦即做功或者： 亦即面积εεεεεεεσεσεσ)(2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量) (1.323)84 05.038095.0()(1 12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量). 1()()(0)0() 1)(()1()(10 //0 ----= = ∞=-∞=-=e e e E t t t στεσεεεσεττ；；则有：其蠕变曲线方程为：. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ==∞==则有：：其应力松弛曲线方程为

材料物理性能复习总结

1、 ?拉伸曲线： ?拉伸力F－绝对伸长△L的关系曲线。 ?在拉伸力的作用下，退火低碳钢的变形过程四个阶段： ?1）弹性变形：O～e ?2）不均匀屈服塑性变形：A～C ?3）均匀塑性变形：C～B ?4）不均匀集中塑性变形：B～k ?5）最后发生断裂。k～ 2、弹性变形定义： ?当外力去除后，能恢复到原形状或尺寸的变形－弹性变形。 ?弹性变形的可逆性特点： ?金属、陶瓷或结晶态的高分子聚合物：在弹性变形内，应力－应变间具有单值线性 关系，且弹性变形量都较小。 ?橡胶态高分子聚合物：在弹性变形内，应力－应变间不呈线性关系，且变形量较大。 ?无论变形量大小和应力－应变是否呈线性关系，凡弹性形变都是可逆变形。 3、弹性比功：（弹性比能、应变比能），用a e 表示， ?表示材料在弹性变形过程中吸收弹性变形功的能力。 ?一般用材料开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 ?物理意义：吸收弹性变形功的能力。 ?几何意义：应力σ-应变ε曲线上弹性阶段下的面积。 4、理想弹性材料：在外载荷作用下，应力-应变服从虎克定律，即σ＝Eε，并同时满足3个条件，即： ?①应变对于应力的响应是线性的； ?②应力和应变同相位； ?③应变是应力的单值函数。

?材料的非理想弹性行为： ?可分为滞弹性、伪弹性及包申格效应等几种类型 5、滞弹性(弹性后效) ?滞弹性：是指材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹 性应变的现象。 6、实际金属材料具有滞弹性。 ?1）单向加载弹性滞后环 ?在弹性区内单向快速加载、卸载时，加载线与卸载线会不重合（应力和应变不同步）， 形成一封闭回线，称为弹性滞后环。 ?2）交变加载弹性滞后环 ?交变载荷时，若最大应力＜宏观弹性极限，加载速率比较大，则也得到弹性滞后环(图 b)。 ?3）交变加载塑性滞后环 ?交变载荷时，若最大应力＞宏观弹性极限，则得到塑性滞后环（图c）。 7、材料存在弹性滞后环的现象说明：材料加载时吸收的变形功> 卸载时释放的变形功，有一部分加载变形功被材料所吸收。 ?这部分在变形过程中被吸收的功，称为材料的内耗。 ?内耗的大小：可用滞后环面积度量。 8、金属材料在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性，也叫金属的“内耗”。 ?严格说，循环韧性与内耗是有区别的，但有时常混用。 ?循环韧性： ?指材料在塑性区内加载时吸收不可逆变形功的能力。 ?内耗： ?指材料在弹性区内加载时吸收不可逆变形功的能力 9、循环韧性：也是金属材料的力学性能，因它表示在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力，故又称为消振性。 ?材料循环韧性越高，则自身的消振能力就越好。 ?高的循环韧性可减振：如汽轮机叶片（1Cr13），机床材料、发动机缸体、底座等选 用灰铸铁制造。 ?低循环韧性可提高其灵敏度：如仪表和精密机械、重要的传感元件。 ?乐器所用材料的循环韧性越低，则音质越好。 10、伪弹性有些合金如（Au金-Cd镉，In铟-Tl铊等）在受一定应力时会诱发形成马氏体，相应地产生应变，应力去除后马氏体立即逆变为母相，应变回复 11、当材料所受应力超过弹性极限后，开始发生不可逆的永久变形，又称塑性变形。 12、单晶体受力后，外力在任何晶面上都可分解为正应力和切应力。 ?正应力：只能引起弹性变形及解理断裂。 ?只有在切应力的作用下，金属晶体才能产生塑性变形。 13、金属材料常见的塑性变形方式：滑移和孪生两种。 14、滑移现象： ?表面经抛光的金属单晶体在拉伸时，当应力超过屈服强度时，在表面会出现一些与 应力轴成一定角度的平行细线。 ?在显微镜下，此平行细线是一些较大的台阶（滑移带）。 ?滑移带：又是由许多小台阶组成，此小台阶称为滑移线

无机材料物理性能题库(2)综述

名词解释 1.应变：用来描述物体内部各质点之间的相对位移。 2.弹性模量：表征材料抵抗变形的能力。 3.剪切应变：物体内部一体积元上的二个面元之间的夹角变化。 4.滑移：晶体受力时，晶体的一部分相对另一部分发生平移滑动，就叫滑移. 5.屈服应力：当外力超过物理弹性极限，达到某一点后，在外力几乎不增加的情况下，变形骤然加快，此点为屈服点，达到屈服点的应力叫屈服应力。 6.塑性：使固体产生变形的力，在超过该固体的屈服应力后，出现能使该固体长期保持其变形后的形状或尺寸，即非可逆性。 7.塑性形变：在超过材料的屈服应力作用下，产生变形，外力移去后不能恢复的形变。 8.粘弹性：一些非晶体和多晶体在比较小的应力时,可以同时变现出弹性和粘性，称为粘弹性. 9.滞弹性：弹性行为与时间有关，表征材料的形变在应力移去后能够恢复但不能立即恢复的能力。 10.弛豫:施加恒定应变，则应力将随时间而减小，弹性模量也随时间而降低。 11.蠕变——当对粘弹性体施加恒定应力，其应变随时间而增加，弹性模量也随时间而减小。 12.应力场强度因子：反映裂纹尖端弹性应力场强弱的物理量称为应力强度因子。它和裂纹尺寸、构件几何特征以及载荷有关。 13.断裂韧性：反映材料抗断性能的参数。 14.冲击韧性：指材料在冲击载荷下吸收塑性变形功和断裂功的能力。 15.亚临界裂纹扩展：在低于材料断裂韧性的外加应力场强度作用下所发生的裂纹缓慢扩展称为亚临界裂纹扩展。 16.裂纹偏转增韧：在扩展裂纹剪短应力场中的增强体会导致裂纹发生偏转，从而干扰应力场，导致机体的应力强度降低，起到阻碍裂纹扩展的作用。 17.弥散增韧：在基体中渗入具有一定颗粒尺寸的微细粉料达到增韧的效果，称为弥散增韧。 18.相变增韧：利用多晶多相陶瓷中某些相成份在不同温度的相变，从而达到增韧的效果，称为相变增韧。 19.热容：分子热运动的能量随着温度而变化的一个物理量，定义为物体温度升高1K所需要的能量。 20.比热容：将1g质量的物体温度升高1K所需要增加的热量，简称比热。 21.热膨胀：物体的体积或长度随温度升高而增大的现象。 热传导：当固体材料一端的温度笔另一端高时，热量会从热端自动地传向冷端。22.热导率：在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米，面积为1平方米的平行平面，若两个平面的温度相差1K，则在1秒内从一个平面传导至另一个平面的热量就规定为该物质的热导率。 23.热稳定性:指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，又称为抗热震性。 24.抗热冲击断裂性：材料抵抗温度急剧变化时瞬时断裂的性能。 25.抗热冲击损伤性：材料抵抗热冲击循环作用下缓慢破坏的性能。 26.热应力：材料热膨胀或收缩引起的内应力。 27.声频支振动：振动的质点中包含频率甚低的格波时，质点彼此间的位相差不

《材料物理性能》课后习题答案

1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解： 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： ) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量 ) (1.323)84 05.038095.0()(112211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量 ). 1()()(0)0() 1)(()1()(1 //0 ----= = ∞=-∞=-=e E E e e E t t t στεσεεεσετ τ ；；则有：其蠕变曲线方程为：. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ ==∞==则有：：其应力松弛曲线方程为1.0 1.0 0816.04.25 .2ln ln ln 2 2 001====A A l l T ε真应变)(91710 909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .0100 =-=?=A A l l ε名义应变)(99510 524.445006MPa A F T =?==-σ真应力

材料物理性能复习思考题汇总

材料物理性能复习思考题汇总 第一章绪论及材料力学性能 一．名词解释与比较 名义应力:材料受力前面积为A,则δ。=F/A,称为名义应力 工程应力：材料受力后面积为A。，则δT =F/A。，称为工程应力 拉伸应变：材料受到垂直于截面积方向大小相等，方向相反并作用在同一条直线上的两个拉伸应力时发生的形变。 剪切应变：材料受到平行于截面积大小相等，方向相反的两个剪切应力时发生的形变。 结构材料：以力学性能为基础，以制造受力构件所用材料 功能材料：具有除力学性能以外的其他物理性能的材料。 晶须：无缺陷的单晶材料 弹性模量：材料发生单位应变时的应力 刚性模量：反映材料抵抗切应变的能力 泊松比：反映材料横向正应变与受力方向线应变的比值。（横向收缩率与轴向收缩率的比值） 形状因子：塑性变形过程中与变形体尺寸，工模具尺寸及变形量相关参数。 平面应变断裂韧性：一个考虑了裂纹尺寸并表征材料特征的常数 弹性蠕变：对于金属这样的实际弹性体，当对它施加一定的应力时，它除了产生一个瞬时应变以外，还会产生一个随时间而变化的附加应变（或称为弛豫应变），这一现象称为弹性蠕变。 蠕变：在恒定的应力δ作用下材料的应变随时间增加而逐渐增大的现象 材料的疲劳：裂纹在使用应力下，随着时间的推移而缓慢扩展。 应力腐蚀理论：在一定环境温度和应力场强度因子作用下，材料中关键裂纹尖端处，裂纹扩展动力与裂纹扩展阻力的比较，构成裂纹开裂和止裂的条件。 滑移系统：滑移面族和滑移方向为滑移系统 相变增韧：利用多晶多相陶瓷中某些相成分在不同温度的相变，从而增韧的效果，统称相变增韧 弥散强化：在基体中渗入具有一定颗粒尺寸的微细粉料，达到增韧效果，这称为弥散增韧 屈服强度：屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力 法向应力：导致材料伸长或缩短的应力 切向应力：引起材料切向畸变的应力 应力集中：受力构件由于外界因素或自身因素导致几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大的现象。

华中科技大学管理学院培养方案

管理科学与工程博士研究生培养方案 （学科、专业代码：1201，授管理学学位） 一、培养目标 1．培养严谨求实的科学态度和作风，具有创新求实精神和良好的科研道德； 2．具有坚实、宽广的基础理论和系统、深入的专门知识； 3．在本学科或专门技术上做出创造性的成果； 4．具有独立从事科学研究工作的能力。 二、本学科设置如下研究方向 1．现代管理理论与方法2．信息管理与知识管理 3．商务智能与电子商务4．生产运作管理 5．物流与供应链管理6．网络优化决策 7．管理系统模拟8．金融工程 9．工程管理 三、学习年限 本学科、专业博士生的学习年限一般为4-5年。可以延迟答辩，但最长不得超过8年。硕博连读、直攻博研究生的学习年限一般为5-6年。 四、学分要求 已获硕士学位博士生总学分要求≥31学分（非定向≥36）。硕博连读、直攻博研究生总学分要求≥60学分。

以同等学力报考博士生按硕博连读、直攻博研究生的要求培养，符合课程免修规定的，可申请免修。 五、课程设置及学分分配 管理科学与工程专业博士研究生课程设置（硕博连读、直攻博贯通设置）

六、本学科对博士研究生培养提出的具体要求 1．博士研究生的培养实行导师负责制，组成以博士生导师为组长的博士研究生指导小组，负责博士研究生的培养和考核工作。 2．对跨一级学科课程的限定 （1）跨一级学科课程指管理科学与工程学科外的研究生（博士或硕士）课程，且必须跟班听课并同堂参加考试。 （2）所选的跨一级学科课程不得与硕士期间所修的课程相同或相近。 3．专业课程说明 专业课程6学分，具体分配为：《管理研究方法论》课程2学分、专业方向前沿课程2学分、Seminar研讨课2学分。博士生应在导师确定的专题领域，选修专业方向前沿课程。Seminar研讨课要求至少参加八次学院和系组织的学术讲座，并提交总结报告；以及要参加导师组织的学术研讨，提交研讨报告，方可取得学分。 4．博士生专业基础理论课综合考试 从2009级开始非定向博士生必修从高级微观经济学、计量经济学、高级统计学、随机过程、现代管理理论中，选修其中的二门，并于第二学期期末或第三学期期初参加综合考试。允许参加至多三次综合考试，没有通过综合考试的博士生不得开题并进入论文阶段。 5．研究环节说明 从2013级博士开始，博士课程《英语强化训练》取消，为加强博士生英语学习，经讨论决定，对博士生研究环节课程《参加国际学术交流或国内重要学术会议并提交论文》（1学分）作出规定，必须满足以下要求之一方可记录学分：1在读期间参加一次国际会议，并用英文提交会议论文，附会议接收函；2、在读期间向国际期刊提交一篇英

华中科技大学 电子线路实验 PSPICE报告(BJT放大器设计实验)

《BJT放大器设计实验》实验报告 姓名： 编号： 学号： 班级：

（一）单级阻容耦合晶体管放大器设计（PSPICE电路仿真） 1.已知条件 ●+V CC=+12V ●R L=2kΩ ●V i=10mV(有效值) ●R s=50Ω 2.技术指标要求 ●A V＞30 ●R i＞2kΩ ●R o＜3kΩ ●f L＜30Hz ●f H＞500kHz ●电路稳定性好 2.设计电路图 VOFF = 0 FREQ = 1k

3.静态（直流）工作点分析 FREQ = 1k VOFF = 0 4.输入输出时间曲线 输入曲线： Time 0s 0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms V(vi) -20mV 0V 20mV 输出曲线： Time 0s 0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms V(vo) -500mV 0V 500mV

5.增益幅频响应曲线 40 (14.734K,32.441) 20 1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz V(vo) / V(vi) Frequency 6.波特图 40 (21.544K,30.222) 20 -20 1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz DB(V(vo)/V(vi)) Frequency

7.输入阻抗幅频响应曲线 30K 20K 10K (1.2533K,3.4050K) 1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz V(vi) / I(R1) Frequency 8.输出阻抗测试电路 9.输出阻抗幅频响应曲线 20K 10K (11.451K,2.3419K) 1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz V(vo) / I(Cc) Frequency

材料无机材料物理性能考试及答案

材料无机材料物理性能考试及答案

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无机材料物理性能试卷 一．填空（１×２０＝２０分） 1．CsCl结构中，Ｃs+与Cl-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．多组分玻璃中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：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。 １０．电子电导的特征是具有＿＿＿＿。 二.名词解释（4×4分=16分） 1.电解效应 2.热膨胀 3.塑性形变 4.磁畴 三.问答题（3×8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。 四，计算题（共20分） 1.求熔融石英的结合强度，设估计的表面能为1.75J/m2；Si-O的平衡原子间距为1.6×10-8cm，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： =0.021J/(cm ·s ·℃)；a=4.6×10-6℃-1；σp=7.0kg/mm2，

江大材料物理性能复习资料

第一章 材料的热学性能 1.热容的概念(P42)：热容是分子或原子热运动的能量随温度变化而变化的物理量，其定义是物体温度升高1K 所需增加的能量。温度不同，物体的热容不一定相同，温度T 时物体热容为：)/()(K J T Q C T T ??=（简单点就直接用这个吧：T Q C ??=） PS ：物理意义：吸收热量提高点阵振动能量，对外做功，加剧电子运动 比热容（单位质量）：T m Q C ???= 2.晶体热容的经验定律(P42)： 杜隆—珀替定律：恒压下元素的原子热容为25J/(K ·mol) 奈曼—柯普定律：化合物热容等于构成此化合物各元素原子热容之和 3.从材料结构比较金属、无机非金属、高聚物的热容大小(P46)： A 金属：a 纯金属：热容由点阵振动和自由电子运动两部分组成： T T C C C e V L V V γα+=+=3 b 合金金属：符合奈曼—柯普定律∑==+++=n i im i nm n m m m C x C x C x C x C 12121Λ B 无机非金属：a 符合热容理论，一般都是从低温时的一个低数值增加到1273K 左右近似于 25J/(K ·mol)的数值；b 无机材料热容与材料结构关系不大，但单位体积热容与气孔率有关，多孔质轻热容小；c 当材料发生相变：一级相变：体积突变，有相变潜热，温度Tc 热容无穷大，不连续变化；二级相变：无体积突变，无相变潜热，在转变点热容达到有限极大值(P47 C 高聚物：多为部分结晶或无定型结构，热容不一定符合理论式，热容相对较大，且由化学结构决定，温度升高链段振动加剧，改变链运动状态（主链、支链（链节、侧基））。 4.从材料结构比较金属、无机非金属、高聚物的热传导机制(P53)： A 金属：有大量自由电子，且电子质轻，实现热量迅速传递，热导率一般较大。纯金属温度升高使自由程减小作用超过温度直接作用，热导率随温度上升而下降；合金热传导以自由电子和声子为主，因异类原子存在，温度本身起主导作用，热导率随温度上升增大。 B 无机非金属：晶格振动为主要传导机制，即声子热导为主，约为金属热传导的三十分之一。 C 高聚物：热导率与温度关系比较复杂，但总体来说热导率随温度的增加而增加。高聚物主要依靠链段运动传热为主，而高分子链段运动比较困难，热导能力比较差。 5.材料热膨胀物理本质：热膨胀是指物体体积或长度随温度升高而增大的现象。膨胀是原子间距（晶格结点原子振动的平衡位置间的距离）增大的结果，温度升高，原子平衡位置移动，原子间距增大，导致膨胀。双原子模型：P49 图2- 6. 图2-5 热焓、热容与加热温度的关系)。

华中科技大学管理学院

华中科技大学管理学院 研究生课程教学日历 课程名称：财务管理课程代码：MB30010 主讲教师：陈君宁教师编号：0000281 电话： 电子邮件 一、课程概述 研究企业资金运动及其规律的一门学科。主要研究在比较成熟的资本市场条 件下，企业融资和投资决策活动的基本方法及内容。? 二、教学目的 1、了解财务管理在企业经营中的重要性，把握财务管理与企业其它职能管理(生产、 营销、人力资源等)之间的关系； 2、全面了解企业财务管理的主要内容； 3、了解财务管理今后的发展趋势与新挑战； 4、学会运用财务管理的方法分析解决实际问题。 三、教学方法 文献阅读、课堂讲解、案例分析与讨论、个人与小组书面报告等。 四、课程参考资料 [1]??? 教材：《公司理财》，夏新平编着，华中科技大学出版社， [2]??? 参考书：Basic Financial Management(Seventh Edition) 美 Arthur David F. Scott John D. Martin Jay William Petty 朱武祥译清华 大学出版社 1997 五、考核方法 课堂参与： 20% 课程结束考试： 80% 六、教学日程安排（32学时） 1. 财务管理基本知识：4学时。主要内容有：财务管理的概念、管理 目标、内容框架与体系、财务管理的发展沿革与今后的发展趋势等； 2. 资金的时间价值与资金时间价值的计算：4学时。主要内容有：资金时间价值 的含义、资金的等值计算、财务管理的本质是对价值的描述等重要理念； 3. 金融市场与长期融资工具：4学时。主要内容有：金融市场的概念与一般特征、常见的金融交易方式、债券的一般特征、可转换债券、债券的附加条歀、优先股 和普通股的一般特征等；

最新无机材料物理性能考试试题及答案

无机材料物理性能考试试题及答案 一、填空（18） 1. 声子的准粒子性表现在声子的动量不确定、系统中声子的数目不守恒。 2. 在外加电场E的作用下，一个具有电偶极矩为p的点电偶极子的位能U=-p·E，该式表明当电偶极矩的取向与外电场同向时，能量为最低而反向时能量为最高。 3. TC为正的温度补偿材料具有敞旷结构，并且内部结构单位能发生较大的转动。 4. 钙钛矿型结构由 5 个简立方格子套购而成，它们分别是1个Ti 、1个Ca 和3个氧简立方格子 5. 弹性系数ks的大小实质上反映了原子间势能曲线极小值尖峭度的大小。 6. 按照格里菲斯微裂纹理论，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，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 7. 制备微晶、高密度与高纯度材料的依据是材料脆性断裂的影响因素有晶粒尺寸、气孔率、杂质等。 8. 粒子强化材料的机理在于粒子可以防止基体内的位错运动，或通过粒子的塑性形变而吸收一部分能量，达从而到强化的目的。 9. 复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 10.裂纹有三种扩展方式：张开型、滑开型、撕开型 11. 格波：晶格中的所有原子以相同频率振动而形成的波，或某一个原子在平衡位置附近的振动是以波的形式在晶体中传播形成的波 二、名词解释(12) 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性能等。 电子的共有化运动：原子组成晶体后，由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限在某一个原子上，可以由一个原子的某一电子壳层转移到相邻原子的相似壳层上去，因而电子可以在整个晶体中运动。这种运动称为电子的共有化运动。 平衡载流子和非平衡载流子：在一定温度下，半导体中由于热激发产生的载流子成为平衡载流子。由于施加外界条件(外加电压、光照)，人为地增加载流子数目，比热平衡载流子数目多的载流子称为非平衡载流子。 三、简答题（13） 1. 玻璃是无序网络结构，不可能有滑移系统，呈脆性，但在高温时又能变形，为什么？ 答：正是因为非长程有序，许多原子并不在势能曲线低谷；在高温下，有一些原子键比较弱，只需较小的应力就能使这些原子间的键断裂；原子跃迁附近的空隙位置，引起原子位移和重排。不需初始的屈服应力就能变形-----粘性流动。因此玻璃在高温时能变形。 2. 有关介质损耗描述的方法有哪些？其本质是否一致？ 答：损耗角正切、损耗因子、损耗角正切倒数、损耗功率、等效电导率、复介电常数的复项。多种方法对材料来说都涉及同一现象。即实际电介质的电流位相滞后理想电介质的电流位相。因此它们的本质是一致的。 3. 简述提高陶瓷材料抗热冲击断裂性能的措施。 答：(1) 提高材料的强度 f，减小弹性模量E。(2) 提高材料的热导率c。(3) 减小材料的热膨胀系数a。(4) 减小表面热传递系数h。(5) 减小产品的有效厚度rm。

《材料物理性能》课后习题答案

《材料物理性能》 第一章材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至 2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解： 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2) 可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和 0816 .04.25.2ln ln ln 22 001====A A l l T ε真应变) (91710909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .010 0=-=?=A A l l ε名义应变) (99510524.445006MPa A F T =?== -σ真应力) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量) (1.323)84 05.038095.0()(1 12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量

无机材料物理性能期末复习题

期末复习题参考答案 一、填空 1.一长30cm的圆杆，直径4mm，承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm，且体积保持不变，在此拉力下名义应力值为，名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3．固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4．格波间相互作用力愈强，也就是声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈低。 5．电介质材料中的压电性、铁电性与热释电性是由于相应压电体、铁电体和热释电体都是不具有对称中心的晶体。 6．复介电常数由实部和虚部这两部分组成，实部与通常应用的介电常数一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 7．无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 8．广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 ?（1-m）2x。9．设某一玻璃的光反射损失为m，如果连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为 I 10．对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子Y= 。 11．设电介质中带电质点的电荷量q，在电场作用下极化后，正电荷与负电荷的位移矢量为l，则此偶极矩为 ql 。 12．裂纹扩展的动力是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。 13.Griffith微裂纹理论认为，断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。14．考虑散热的影响，材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 15．当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是声子热导。 16．在应力分量的表示方法中，应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向，第二个字母表示应力作用的方向。 17．电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 18．原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 19. 按照格里菲斯微裂纹理论，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，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 20.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 21.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。 22.铁电体是具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。 23.自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用。 二、名词解释 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性 能等。 滞弹性：当应力作用于实际固体时，固体形变的产生与消除需要一定的时间，这种与时间有关的弹性称为滞弹性。 格波：处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果，这种波称为格波，格波的一个