更新時間：2024-05-05 07:20:54作者：佚名
期末復習題 1. 填空（20） 2. - 方程建立了宏觀量介電常數與微觀量極化率之間的關系。 3、固體材料熱膨脹的本質是晶格結構中粒子間的平均距離隨著溫度的升高而增大。 4． 柵波之間的相互作用力越強，即聲子之間碰撞的概率越大，相應的平均自由程越小，熱導率越低。 5、介電材料中的壓電性、鐵電性和熱電性是由于相應的壓電性、鐵電性和熱電性是沒有對稱中心的晶體。 6． 復介電常數由實部和虛部兩部分組成。 實部與常用的介電常數一致，虛部代表電介質中的能量損失。 ． 當磁化強度 M 為負時，固體呈現反磁性。 8. 電子磁矩由電子軌道磁矩和自旋磁矩組成。 9、無機非金屬材料中的載流子主要是電子和離子。 10． 廣義胡克定律適用于各向異性非均勻材料。 11． 假設某種玻璃的光反射損失為m。 若連續透過x塊平板玻璃，則透過部分為I0·(1-m)2x。 12. 對于具有中心貫穿裂紋的大薄板，幾何形狀系數 Y =
。 13、假設電介質中帶電粒子的電荷量q，在電場作用下極化后，正電荷和負電荷的位移矢量為l，則偶極矩為ql。 14． 裂紋擴展的驅動力是物體中儲存的彈性應變能的減少量大于或等于因裂紋而形成兩個新表面所需的表面能。 15、微裂紋理論認為，斷裂并不是兩部分晶體沿整個界面同時被拉開的結果，而是裂紋擴展的結果。 16、考慮散熱的影響，材料允許的最大溫差可用第二熱應力因子來表示。 17、當溫度不太高時，固體材料中的熱傳導形式主要是聲子熱傳導。 18． 在應力分量的表示方法中，應力分量σ和τ的下標第一個字母表示方向，第二個字母表示應力作用的方向。 19、磁滯回線的存在是判斷晶體是否為鐵電體的重要依據。 20. 原子磁矩的來源是軌道磁矩、電子自旋磁矩和原子核磁矩。 物質的磁性主要是由電子的自旋磁矩引起的。 21、根據格里菲斯的微裂紋理論，材料的斷裂強度并不取決于裂紋的數量，而是取決于裂紋的大小。 即最危險的裂紋尺寸或臨界裂紋尺寸決定了材料的斷裂強度。 22、復合材料熱膨脹滯后的原因是不同相間或晶粒不同方向的膨脹系數差異很大，產生較大的內應力，使坯體產生微裂紋。 23. 晶體發生塑性變形的主要方式是滑移和孿生。 24. 鐵電體是在外部電場作用下具有自發極化和電滯回線的晶體。 25、自發磁化的本質是電子之間的靜電交換相互作用。 2.術語解釋 (20)自發極化：極化不是由外部電場引起的，而是由極性晶體的內部結構特征引起的，使得晶體中的每個晶胞都存在固有的電偶極矩。 這種極化的極化機制是自發極化。 非彈性：當應力作用于實際固體時，固體變形的產生和消除需要一定的時間。 這種與時間相關的彈性稱為遲彈性。 晶格波：原子在晶格點處的熱振動可以描述為類似于機械波傳播的結果。 這種波稱為格子波。 晶格波的一個特點是它的傳播介質不是連接介質，而是由原子和離子組成。 等形成晶格。 電介質：是指在電場作用下能建立極化的任何物質。 電偶極子：指兩個符號相反、大小相等、距離很近但相距較遠的電荷。
蠕變（緩慢變形）：固體材料的應變在保持恒定應力的同時隨時間增加的現象。 它與塑性變形不同，塑性變形通常發生在應力超過彈性極限之后。 當應力小于彈性極限時，只要應力長期作用，也會發生蠕變。
壓電效應：當沒有對稱中心的晶體受外力沿一定方向變形時，晶體內部會發生極化材料物理，同時在其相對的兩個表面上會出現正負電荷。 當外力去除后，它會恢復到不帶電的狀態。 這種現象稱為正壓電效應。 當力的方向改變時，電荷的極性也會改變。 相反，當向不具有對稱中心的晶體的偏振方向施加電場時，晶體也會發生變形。 去除電場后，晶體的變形消失。 這種現象稱為逆壓電效應或電致伸縮。 現象。
電致伸縮：當在沒有對稱中心的晶體的偏振方向上施加電場時英語作文，晶體會發生變形。 去除電場后，晶體的變形消失。 這種現象稱為電致伸縮或逆電致伸縮。 壓電效應。
鐵電體：在外電場作用下具有自發極化和電滯回線的晶體。
3、問答（每題5分，共20分）
2.簡述位移極化和弛豫極化的特點。
答：位移極化是一種彈性瞬時極化，不消耗能量；
弛豫極化與熱運動有關。 完成這種極化需要一定的時間，并且是無彈性的，從而消耗一定的能量。
3.鐵磁性和鐵電性的本質區別是什么？
答： ⑴ 鐵電性是由離子位移引起的，鐵磁性是由原子取向引起的。
⑵ 鐵電性發生在不對稱晶體中，鐵磁性發生在亞價電子的非平衡自旋中。
鐵電體的居里點是由晶體相變引起的，鐵磁性的居里點是由于原子的隨機振動破壞了原子間的“交換”效應，從而導致自發磁化消失而引起的。
4、為什么金屬材料的導熱系數較大，而非金屬材料的導熱性能不如金屬材料？
答：固體中的熱傳導主要是通過晶格振動和自由電子運動的晶格波來實現的。 由于金屬中存在大量的自由電子，且電子很輕，因此可以快速傳遞熱量。 雖然晶格振動也有助于金屬熱傳導，但作用很小。 非金屬晶體的晶格中，如一般離子晶體，自由電子很少材料物理，晶格振動是其主要的導熱機制。 因此，金屬通常比非金屬材料具有更大的導熱率。
6． 如果您想減少由多片玻璃組成的鏡頭系統的光反射損失，可以采取哪些常見方法？ 為什么？
答：由多片玻璃組成的透鏡系統通常粘合在一起，其折射率與玻璃的折射率相似。 這樣，除了最外表面和最內表面具有玻璃和空氣的相對折射率外，所有內部界面均由玻璃制成。 并且膠水的相對折射率較小，從而大大降低了界面處的反射損耗。
7. 解釋大多數無機結晶固體的熱容如何隨溫度變化。
答：根據德拜熱容理論，當高于德拜溫度θD時，熱容趨于恒定（25J/（K·mo1）），當低于θD時，熱容與T3成正比。因此，不同材料的θD不同。無機材料的熱容與材料結構關系不大，對于大多數氧化物和碳化物來說，熱容從低溫時的較低值增加到1273K左右，約為25J/K。 ·mol.值隨著溫度進一步升高，熱容量基本保持不變。
8.介電損耗的描述方法有哪些？ 其本質是否一致？
答：損耗角正切、損耗因子、損耗角正切的倒數、損耗功率、等效電導率和復介電常數的復數項。 對于材料的同一現象有多種方法。 即，實際電介質的電流相位滯后于理想電介質的電流相位。 因此它們的本質是相同的。
9、簡述提高陶瓷材料抗熱震斷裂性能的措施。
答：（1）提高材料的強度sf，降低彈性模量E。（2）提高材料的導熱系數。 (3)降低材料的熱膨脹系數。 (4)降低表面傳熱系數h。 (5)降低產品的有效厚度rm。
10. 為什么只有一些由不完整殼層的原子組成的材料具有鐵磁性？
未填充殼層中含有原子的物質包括順磁性物質和有序磁性物質。 由于順磁性物質中的原子發生不規則的熱振動，原子磁矩排列無序，在宏觀上不表現出磁性； 有序磁性物質包括反鐵磁性物質、亞鐵磁性物質和鐵磁性物質。 物質中磁序原子排列形成的磁矩是平行和反平行方向交替排列，它們的磁矩完全或部分抵消。 因此，只有一些具有相同磁矩（或自旋電子）方向的有序磁性材料才是鐵磁性的。
4.論述題：（本題有兩題，共20分）
2.解釋下圖中各個參數、數字和曲線的含義。
答：Bs——飽和磁感應強度。 當外部磁場H增大到一定程度時，B值將不再上升，這是該材料磁化強度的極限。
Br——殘余磁感應強度。 當外部磁場降至0時，材料仍保留磁性，其強度為Br。
Hc——矯頑力（矯頑磁場強度），表示材料保持磁化和抵抗退磁的能力。 根據這個尺寸，可以區分軟磁體和硬磁體。
μ——磁導率（=B/H），表示材料傳導和通過磁力線的能力。
Oabc段代表了材料從宏觀非磁性到磁性的磁化過程； 該段代表材料在外部磁場中磁化、退磁和再磁化的過程。 由于退磁過程滯后于磁化曲線，因此該曲線也稱為磁滯回線。 這條曲線圍成的空間有明確的物理意義，即曲線圍成的面積越大，矯頑力（Hc）越大，所需的矯頑場強越大，磁化所需的能量也越大。 磁性材料越“硬”； 反之，曲線包圍的面積越小，磁性材料越“軟”。
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2. 用固體能帶理論解釋什么是導體、半導體和絕緣體，并用圖表說明。
答：根據能帶理論，并不是晶體中所有的電子、也不是所有的價電子都參與傳導。 只有導帶中的電子或價帶頂部的空穴才能參與傳導。 從下圖可以看出，導體中的導帶和價帶之間不存在限制區域。 電子進入導帶不需要能量，因此導電電子的濃度很大。 在絕緣體中，價帶和導通周期之間存在較寬的禁帶Eg。 當電子從價帶移動到導帶時，需要從外部提供能量來激發電子，實現電子從價帶到導帶的躍遷。 因此，導帶通常導電。 電子濃度很小。
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半導體和絕緣體具有相似的能帶結構，但半導體的禁帶更窄（Eg更小），使得電子躍遷更容易。
5.計算題（每題5分，共20分）
8、康寧1723玻璃（鋁硅酸鹽玻璃）性能參數如下：λ=0.021J/(cm﹒s﹒℃)； α=4.6×10-6/℃； σp=7.0Kg/mm2，E=/mm2，μ=0.25。 找出第一和第二個抗熱震斷裂因素。
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