1、材料物理综合练习填空题1高温蠕变四个阶段：（）、（）、（）、（）参考答案 ：瞬时弹性形变；蠕变减速阶段；稳态蠕变阶段；加速蠕变阶段填空题 2影响弹性模量的因素参考答案 ：（1）键合方式和原子结构：共价键离子键金属键分子键。（2）晶体结构：单晶：各向异性，沿原子排列最密的晶向上弹性模量较大。多晶：伪各向同性。非晶：各向同性。（3）化学成分：引起原子间距或键合方式的变化。（4）微观组织：金属材料：对组织不敏感。工程陶瓷：相的种类、粒度、分布、气孔率。高分子聚合物：添加增强性材料来提高。（5）温度：一般，温度升高，原子振动加剧，体积增大，原子距离增大，结合力下降，弹性模量下降。（6）加载条件和负荷持
2、续时间：金属：无影响。陶瓷：压缩E拉伸E。高分子聚合物：一般，随负荷时间的延长，弹性模量减小。填空题 3热膨胀的本质：（）参考答案 ：点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。填空题 4晶格振动以（）传播参考答案 ：弹性波填空题 5抗热冲击断裂性：（）-强度判据；抗热冲击损伤性：（）-断裂能判据参考答案 ：应力；应变能填空题 6试述影响热膨胀的因素包括哪些。参考答案 ：（1）化学键型：离子键势能曲线的不对称性比共价键型的高，膨胀系数大。另一方面，化学键的键强越大，热膨胀系数越小。（2）晶体结构：结构紧密的晶体，膨胀系数大；反之，膨胀系数小。（3）晶体的各向异性膨胀：各层间的结合力不同引起热膨胀
3、不同。（4）多晶转变引起体积变化，导致热膨胀。（5）温度：温度升高，热膨胀系数增大。填空题 7影响热导率的因素有哪些？参考答案 ：（1）温度：一般，温度越高热导率减小；（2）显微结构：结晶构造的影响：晶体结构越复杂，格波受到的散射越大，声子平均自由程较小，热导率较低；各向异性晶体的热导率：在膨胀系数低的方向热导率最大，温度升高，不同方向热导率减小；多晶与单晶：对于同一物质，由于多晶体晶粒尺寸小，晶界多，缺陷多，杂质多，易受到散射，热导率小。（3）化学组成：一般，质点的原子量越小，密度越小，杨氏模量越大，德百温度越高，额热导率越大；晶体中存在的各种缺陷和杂质会导致声子的散射，降低声子的平均自由程
4、，使热导率变小。（4）气孔：在不改变结构状态的情况下，气孔率的增大总是使热导率降低。填空题 8双折射参考答案 ：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，它们分别构成两条折射光线的现象。填空题 9光在界面反射的多少取决于：（）参考答案 ：相对折射率填空题 10波长等于散射质点的（），散射出现（）。参考答案 ：直径；峰值填空题 11荧光：（）；激光器：（）；光导纤维：（）参考答案 ：光致发光；激发态原子受激辐射；全反射填空题 12简述折射率的影响因素有哪些？参考答案 ：（1）构成材料元素的离子半径：r，介电常数增大，折射率随之增大。（2）材料的结构、晶型、非晶态：对于
5、各向同性晶体，材料只有一个折射率；对各向异性晶体，材料发生双折射。（3）材料所受的内应力：垂直于受拉主应力方向的折射率大，平行于受拉主应力方向的折射率小。（4）同质异构体：高温晶型，折射率低；低温晶型，折射率高。（5）入射光的频率：折射率随入射光频率的减小而减小（色散）。填空题 13分析影响材料透光性的因素。参考答案 ：（1）吸收系数（2）反射系数（3）散射系数（max）：缺陷、晶粒排列方向、气孔填空题 14西贝克效应参考答案 ：半导体材料的两端如果有温度差，多数载流子会扩散到冷端，在半导体两端产生温差电动势，称为温差电动势效应，即西贝克效应。填空题 15约瑟夫森效应参考答案 ：超导电子能在极
6、薄的绝缘体阻挡层中通过的现象（隧道效应）填空题 16超导体的三个临界条件参考答案 ：临界转变温度、临界磁场强度、临界电流密度填空题 17离子电导微观机构：载流子-离子的扩散。离子扩散机构有（）、（）、（）。参考答案 ：空位扩散；间隙扩散；亚晶格间隙扩散填空题 18铁电体的极化过程（）参考答案 ：电畴的移动填空题 19载流子电荷的自由粒子；金属：（）；无机材料：离子（正负离子、空位）、电子（负电子、空穴）参考答案 ：自由电子填空题 20电子电导主要发生在（）和（）中。参考答案 ：导体；半导体填空题 21只有（）或（）才能参与导电。参考答案 ：导带中的电子；价带顶部的空穴更多内容请访问睦霖题库微信
7、公众号填空题 22测量陶瓷电阻时，加直流电压后，电阻需经过一定时间才能稳定。切断电源后，将电极短路，会有反向电流，并随时间减小到0，随时间变化的电流称为（），恒定的电流称为（）。这种现象称为吸收现象。吸收现象主要是在（）。主要发生在（）为主的陶瓷中。参考答案 ：吸收电流；漏导电流；外电场作用下，内部自由电荷重新分布的结果；离子电导填空题 23BaTiO3半导体化的方式：（）、（）参考答案 ：价控型；还原型填空题 24超导体的特性：（）、（）、（）参考答案 ：零点阻；迈斯纳尔效应；约瑟夫森效应填空题25简述影响电子电导的因素包括哪些。参考答案 ：（1）杂质及缺陷的影响：杂质缺陷：掺杂组分缺陷：i
8、:阳离子空位捕获空穴p型半导体；ii：阴离子空位捕获电子n型半导体；间隙离子n型半导体。（2）温度：低温，杂质离子散射；高温，声子散射为主。填空题 26阐述BaTiO3的PTC效应及其机理。参考答案 ：当温度达到居里点，电阻率随温度上升发生突变，增大3-4个数量级。价控型钛酸钡半导体为n型半导体，晶界具有表面能级，可以捕获载流子，产生电子耗损层，形成肖特基势垒。介电常数越大，势垒越低；温度超过居里点，介电常数急剧减小，势垒增高，电阻率急剧增加。填空题 27介质极化的种类：（）、（）、（）参考答案 ：电子极化；离子极化；偶极子转向极化填空题 28测量电子极化一般在（）下进行。参考答案 ：光频（紫
9、光）填空题 29转向极化发生在（）介质中。参考答案 ：极化分子填空题 30一般，高温、低频（）损耗；常温、高频（）损耗；低温、高频（）损耗。参考答案 ：电导；松弛极化；结构填空题 31电化学老化的必要条件：（）。参考答案 ：至少有一种离子参加电导填空题 32铁电体的介电效应：（）效应、（）效应参考答案 ：移峰；压峰填空题 33简述雪崩和本征电击穿的区别。参考答案 ：本征击穿理论中增加导电电子是继稳态破坏后突然发生的，而“雪崩”击穿是考虑到高场强时，导电电子倍增过程逐渐达到难以忍受的程度，导致介质晶格破坏。填空题 34简述电滞回线的形成过程参考答案 ：（1）加电场：沿电场方向的电畴扩展变大；与电
10、场反方向的电畴则变小。极化强度随外电场增加而增加，如图中oA段曲线。电场强度继续增大，最后电畴方向都趋于电场方向，极化强度达到饱和，这相当于图中C附近的部分。再增加电场，P与E成线性关系，将线性部分外推至E=0时，在纵轴P上的截距称为自发极化强度Ps。（2）去电场：晶体的极化强度随之减小，在零电场处，仍存在剩余极化强度Pr。（3）加反电场：达到值-Ec，剩余极化全部消失。反向电场继续增加，极化强度反向并增加到负方向的饱和值-Ps，当电场在正负饱和值之间循环一周时极化和电场表现出电滞回线关系Ps：自发极化强度，对单畴而言Pr：剩余极化强度，对整个晶体Ec：矫顽力OA在原点的斜率代表介电常数填空题
11、 35磁性的分类：（）磁、（）磁、（）磁、（）磁、（）磁参考答案 ：抗；顺；铁；反铁；亚铁填空题 36简述磁性的来源参考答案 ：（1）电子绕原子核运动电子轨道磁矩；（2）电子自旋电子自旋磁矩；（3）附加磁矩填空题 37简述铁磁性与铁电性的区别。参考答案 ：（1）铁电性是由离子位移引起的，铁磁性是由原子取向引起的；（2）铁电性是在非对称的晶体中发生的，铁磁性发生在次价电子的非平衡自旋中；（3）铁电体的居里点是由于熵的增加，而铁磁体的居里点是原子无规则振动破坏了原子间的交换作用，使自发磁化消失引起的。填空题 38热稳定性参考答案 ：指材料承受高温的急剧变化而不致破坏的能力，也称为抗热震性。填空题
12、39高分子的分子结构参考答案 ：指除具有低分子化合物所具有的，如同分异构、几何异构、旋光异构等结构特征之外，还有高分子量，通常由103105个结构单元组成的众多结构特点。填空题 40下图为聚合物的蠕变和回复曲线，可见一个聚合物材料的总形变是三种形变之和，其中1为（）、2为（）、3为（）参考答案 ：普弹形变；高弹形变；粘性流动填空题 41红宝石是历史上首先获得的激光材料，它的发光中心是（）离子。参考答案 ：Cr3+填空题 42测量弹性模量的方法有两种：一种是（），另一种是（）参考答案 ：静态测量法；动态测量法填空题 43一光纤的芯子折射率n1=1.62，包层折射率n2=1.52，试计算光发生全反
13、射的临界角C=（）参考答案 ：69.76填空题 44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（）一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。参考答案 ：介电常数填空题 45无机非金属材料中的载流子主要是电子和（）参考答案 ：离子填空题 46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（）参考答案 ：断裂强度填空题 47简述固体吸收和发光的三种机制，并画出相应的示意图。参考答案 ：填空题 48试说明滞弹性内耗的特征以及它与静滞后型内耗和阻尼共振型内耗的区别。参考答案 ：滞弹性内耗的特征是：应变-应力滞后回
14、线的出现是由于实验的动态性质所决定的。即回线的面积与振动频率相关，与振幅无关。静滞后型内耗与滞弹性内耗刚好相反，其回线面积与振动频率无关，而与振幅相关，但不是单纯的线性关系。阻尼共振型内耗与滞弹性内耗相似，与振幅无关，与频率密切相关，不同的是阻尼共振型内耗所对应的频率一般对温度不敏感，而前者的弛豫时间对温度却很敏感。填空题 49玻璃、陶瓷等大部分无机材料在电磁波谱的可见光区都有良好的透过性，这是为什么？参考答案 ：在电磁波谱的可见光区，电介质材料包括玻璃、陶瓷等大部分无机材料的价电子所处的能带是填满的，它不能吸收光子而自由运动，而光子能量又不足以使价电子跃迁到导带，所以在一定波长范围内，吸收系
15、数很小，即可见光谱波长范围内，此时电介质就可在可见光谱区域有良好的透过性。填空题 50试说明产生弹性的铁磁性反常现象的物理本质及其应用。参考答案 ：产生弹性的铁磁性反常现象的物理本质是由于铁磁体中磁致伸缩的存在引起附加应变所造成的。对于未被磁化到饱和的铁磁材料，所有磁畴并没有沿着同一个方向排列，在外力作用下发生弹性形变时，磁畴的磁矩将会转动，产生相应的磁致伸缩（力致伸缩）；在拉伸时，具有正的磁致伸缩的材料，其磁畴矢量将转向垂直于拉伸方向，同样在拉伸方向上产生附加拉伸。应用是因瓦合金和艾林瓦合金，即弹性模量温度系数接近于零的恒弹性合金。填空题 51硬磁材料与软磁材料各自的特点与区别是什么？参考答
16、案 ：填空题 52简述电滞回线的各个物理量的名称及物理意义。参考答案 ：填空题 53影响金属导电性的因素有哪些？参考答案 ：原因在于原子键合的方式发生了变化，其中至少一部分由金属键变为共价键获离子键，使导电电子减少。若两组元给出的价电子的能力相同（即两个组元的电离势几乎没差别），则所形成化合物的电阻值就低，若两个组元的电离势相差较大，即一组元的给出电子被两个组元吸收，则化合物的电阻就大，接近半导体的性质。填空题 54介质损耗的形式及造成这几种损耗的原因是什么？参考答案 ：填空题 55超导现象的物理机制是什么？参考答案 ：BCS理论认为，超导现象产生的原因是超导体中的电子在超导态时，电子间存在着
17、特殊的吸引力，而不是正常态时的静电斥力。这种吸引力使电子双双结成电子对。它是超导态电子与晶格点阵间相互作用产生的结果。使动量和自旋方向相反的两个电子el、e2结成了电子对，称为库柏电子对。填空题 56铁电体自发极化的物理机制是什么？参考答案 ：1）非铁电态到铁电态过渡总是伴随着晶格结构的改变。2）晶体由立方晶系转变为四方晶系，晶体的对称性降低。3）自发极化主要是由于某些离子偏离了平衡位置而造成的。偏离导致单位晶胞中出现电矩，电矩之间的相互作用使偏离离子在新的位置上稳定下来。与此同时，晶体结构发生畸变。填空题57BaTiO3单晶体在外电场作用下的极化反转过程是怎样的？参考答案 ：填空题 58铁磁
18、性与铁电性的本质差别是什么？参考答案 ：铁电性由离子位移引起，铁磁性由原子取向引起。铁电性在非对称性的晶体中发生，铁磁性发生在次价电子的非平衡自旋中。铁电体的居里点是由于晶体相变引起的，铁磁性的居里点是原子的无规则振动破坏了原子间的“交换”作用，从而使自发磁化消失引起的。填空题 59今有分子量为1104和5104的两种高聚物，试计算：（1）在分子数相同的情况下共混时数均分子量和重均分子量；（2）在重量相同的情况下共混时的数均分子量和重均分子量。参考答案 ：填空题 60一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3（E=380GPa）和5%的玻璃相（E=84GPa），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。参考答案 ：
