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习题
第一章 材料的热容
1 热容的本质是什么?
2 什么叫德拜温度?影响德拜温度的因素是什么?
3 影响固体热容的因素有哪些?
4 爱因斯坦热容理论的基本思想是什么?他在哪些方面获得了成功?
5 什么是非简谐振动?由于非简谐振动,引起声子发生怎样的变化?
6 解释热膨胀的机理。
8 影响热膨胀的因素有哪些?
9 热应力裂纹安定因子Rst=[l2G/(a2E0)]。请分别给出式中的物理量l、a、G及E0的定义及其常用计量单位,并导出Rst的常用计量单位。什么叫抗热震性?陶瓷材料在热冲击下的损坏有哪几种类型?
10. 举例说明如何提高陶瓷材料的抗热冲击断裂性能?
第二章 材料的电导
1. 电导率的微观本质是什么?
2. 试用能带模型解释金属,半导体和绝缘体的导电性.
3. 分析教材P58图2-12,13 Cu3Au合金的电阻与温度的关系曲线,解释退火态电阻低于淬火态的原因,以及形变的影响.
4. 分析教材P71图2-31 淬火钢回火对电阻的影响。
5. 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?
6. 晶体的缺陷有几种?写出各缺陷的浓度表达式及式中各量的物理意义?
7. 固体电解质有哪些特性?
8. 简述p -n结能带图的形成过程
第三章 材料的磁性
1. 何谓磁矩? 磁矩的最小单元是什么?
2. 何谓铁磁性?铁磁性物质与顺磁性物质有何区别?
3. 何谓抗磁性?产生抗磁性的根源是什么?
4. 列表给出主要磁学量的国际单位和高斯单位,并给出它们之间的换算关系。
5. 列出确定下列各项的主要因素
(a) 布洛赫畴壁(180°)能的大小
(b) 畴壁的尺寸
(c) 亚铁磁性材料的居里温度
(d) 铁电材料的居里温度
(e) 磁滞回线上最大磁能积B·H,Br、矫顽力。
6. 当正型尖晶石CdFe2O4掺入反型尖晶石如磁铁矿Fe3O4时,Cd离子仍保持正型分布。试计算下列组成的磁矩:CdxFe3-xO4,(x=0,x=0.1,x=0.5)。
7. 试述气孔和晶粒尺寸对MgFe2O4这类软磁铁氧体性能的影响,并与BaFe12O19这类硬磁铁氧体作比较。晶粒尺寸和气孔是在烧结过程形成,硬磁铁氧体与软磁铁氧体相比,生产中哪些因素是重要的参数?
8. 试述下列反型尖晶石结构的单位体积饱和磁矩,以玻尔磁子数表示:MgFe2O4 CoFe2O4 Zn0.2Mn0.8Fe2O4 LiFe5O8 g-Fe2O3 如各组成物在1200℃淬火急冷,对mB有什么影响?
第四章 材料的光学性能
1. 试解释为什么碳化硅的介电常数和其折射率的平方相同。对KBr,你会预期有e=n2吗?为什么?所有物质在足够高的频率下,折射率等于1。试解释之。
2. 求MgO在10千赫时的极化率及每摩尔的极化率,以及在波长为0.590微米的光线的摩尔折射率。试比较这些值并评价之。如果采用复合介电常数,有何差别?
3. 红外传输光学愈益重要。三硫化砷玻璃适用于此目的。试根据它们的吸收特性结实为什么不用硅酸盐玻璃。你认为在As2S3中何种常见的杂质是有害的?为什么?
4. 你预料在LiF及PbS之间的折射率及色散有什么不同?说出理由。
5. 在瓷器生产上希望有高的半透明性,但这常常做不到。做为一种可测量的特性,你如何定义半透明性?讨论对瓷器的半透明性起作用的因素,并解释在组成选择;制造方法;烧成制度上所采用的增强半透明性的技术。
6. 二氧化钛广泛地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?解释折射率,颗粒尺寸、晶体结构、颜色、透明度等的相对及绝对重要性。解释光散射颗粒在搪瓷釉中是怎样形成的。
7. 硫化锌是一种重要的荧光物质,对于立方结构(闪锌矿)其禁带宽度是3.64eV。在适当的激发下,掺杂Cu2+(0.01原子%)的闪锌矿发射6700Å的辐射。在闪锌矿晶格中由于掺入Cl-离子而产生锌空位时,所发射的辐射中心在4400Å左右。假设激发与杂质能级无关,计算能够产生荧光的最长波长;确定在禁带中杂质能级相对于价带的位置(用图说明)。
第五章 材料的弹性与内耗
1. 弹性的物理本质是什么? 影响弹性模量的因素有哪些?
2. 什么叫滞弹性内耗?它与静滞后内耗有何不同?置换原子是否能产生应力感生有序?与溶质原子浓度有何关系?
3. 什么叫置换原子应力感生有序?举例说明.
4. 什么叫斯诺克(J.Snoek)内耗峰,它与C(N)原子浓度及晶粒大小有何关系?
5. 如何测定碳在α-Fe中的扩散激活能?
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