《材料物理性能》课程教学资源（试卷习题）2013-2014第2学期无机材料物理性能——试卷A及参考答案

一、判断题：（在每小题题首的括号里填“√或×”表示“对或错”，每题1 分，共15分) 1、(×)铁磁性物质属于弱（强）磁性物质。 2、(√)在多晶陶瓷中，滞弹性弛豫最主要的根源是材料内部残余的玻璃相。 3、(√)材料的理论断裂强度与弹性模量、表面能和品格常数等材料性能有 关。 4、(×)空间电荷极化常常发生在（不）均匀介质中。 5、(×)如果电导纯属电子电导，则电化学老化必然（不可能）发生。 6、(√)仅仅通过强度测试来评价陶瓷材料的脆性断裂行为是远远不够的， 因为强度反应的仅仅是材料内部裂纹扩展的宏观结果。 7、(√)正是由于相邻晶格的非线性振动才导致了材料的热膨胀。 8、（√)乳浊剂必须具有与玻璃的折射率1.49-1.65显著不同的折射率。 9、(×)光的（吸收）折射率与入射光的波长和材料的禁带宽度有关。 10、(√)虽然固体材料的摩尔热熔对结构并不敏感，但是单位体积的热熔却 与材料中的气孔率有关。 11、(√)裂纹缓慢扩展和裂纹稳态扩展是具有不同意义的两个概念。 12、(×)对于球体中具有立方对称的参考位置，如果所有的原子都可以用彼 此平行的典型偶极子来代替，则3(=)≠0。 13、(√)一般固体材料在外力作用下，首先产生正应力下的弹性形变和剪应 力下的弹性畸变。 14、(×)抗磁性物质的原子的磁矩应（为）不等于零，即不存在永久磁矩。 15、(√)塑性变形是指一种在外力移去后不能恢复的形变，材料经受塑性变 形而不破坏的能力。 二、填空：（每题2分，共20分）

一、判断题：（在每小题题首的括号里填“√或×”表示“对或错”，每题 1 分，共 15 分） 1、（×）铁磁性物质属于弱（强）磁性物质。 2、（√）在多晶陶瓷中，滞弹性弛豫最主要的根源是材料内部残余的玻璃相。 3、（√）材料的理论断裂强度与弹性模量、表面能和晶格常数等材料性能有 关。 4、（×）空间电荷极化常常发生在（不）均匀介质中。 5、（×）如果电导纯属电子电导，则电化学老化必然（不可能）发生。 6、（√）仅仅通过强度测试来评价陶瓷材料的脆性断裂行为是远远不够的， 因为强度反应的仅仅是材料内部裂纹扩展的宏观结果。 7、（√）正是由于相邻晶格的非线性振动才导致了材料的热膨胀。 8、（√）乳浊剂必须具有与玻璃的折射率 1.49-1.65 显著不同的折射率。 9、（×）光的（吸收）折射率与入射光的波长和材料的禁带宽度有关。 10、（√）虽然固体材料的摩尔热熔对结构并不敏感，但是单位体积的热熔却 与材料中的气孔率有关。 11、（√）裂纹缓慢扩展和裂纹稳态扩展是具有不同意义的两个概念。 12、（×）对于球体中具有立方对称的参考位置，如果所有的原子都可以用彼 此平行的典型偶极子来代替，则 E3（=）≠0。 13、（√）一般固体材料在外力作用下，首先产生正应力下的弹性形变和剪应 力下的弹性畸变。 14、（×）抗磁性物质的原子的磁矩应（为）不等于零，即不存在永久磁矩。 15、（√）塑性变形是指一种在外力移去后不能恢复的形变，材料经受塑性变 形而不破坏的能力。 二、填空：（每题 2 分，共 20 分）

1、物质的磁性主要不是由电子的轨道磁矩引起的，而是由自旋磁矩引起 的。 2、陶瓷材料的强度与试件的体积有关。 3、裂纹扩展阻力曲线是指裂纹扩展阻力R或KR随裂纹尺寸C而变化的 关系曲线。 4、转向极化主要发生在极性分子的介质中。 5、采用不同牌号的光学玻璃，分别磨成凸透镜和凹透镜组成复合镜头，可以 消除色差，提高成像的清晰度。 6、一个导体载流子浓度为，每个载流子的电量为q,移动速度为v,在电场 强度为E的作用下，其电导率的表达式为 7、电介质在电场作用下，产生感应电荷的现象，称为电介质的极化。 8、化合物热熔等于构成此化合物各元素原子热熔之和。 9、滑动面和滑动方向组成晶体的滑移系统。 10、材料并不是只要最外电子壳层有未被充满电子的原子就一定显示出磁 三、名词解释：（每题4分，共20分） 1、铁氧体磁性： 铁氧体磁性也称为亚铁磁性，亚铁磁性实际上是两种晶格上的反向磁矩未完全 抵消的发帖磁性。 2、声子的平均自由程： 3、折射率的色散： 材料的折射率随入射光频率的减少（或波长的λ的增加）而减少的性质，称为 折射率的散射。 双碱效应：

1、物质的磁性主要不是由电子的轨道磁矩引起的，而是由 自旋 磁矩引起 的。 2、陶瓷材料的强度与试件的体积 有 关。 3、裂纹扩展阻力曲线是指裂纹扩展阻力 R 或 KR 随裂纹 尺寸 C 而变化的 关系曲线。 4、转向极化主要发生在 极性分子 的介质中。 5、采用不同牌号的光学玻璃，分别磨成凸透镜和凹透镜组成复合镜头，可以 消除 色差 ，提高成像的清晰度。 6、一个导体载流子浓度为 n，每个载流子的电量为 q，移动速度为 v，在电场 强度为 E 的作用下，其电导率的表达式为 。 7、电介质在电场作用下，产生感应电荷的现象，称为电介质的 极化 。 8、化合物热熔等于构成此化合物各元素原子热熔 之和。 9、滑动面和滑动 方向 组成晶体的滑移系统。 10、材料并不是只要最外电子壳层有 未被充满 电子的原子就一定显示出磁 性 三、名词解释：（每题 4 分，共 20 分） 1、铁氧体磁性： 铁氧体磁性也称为亚铁磁性，亚铁磁性实际上是两种晶格上的反向磁矩未完全 抵消的发帖磁性。 2、声子的平均自由程： 3、折射率的色散： 材料的折射率随入射光频率的减少（或波长的λ的增加）而减少的性质，称为 折射率的散射。 双碱效应：

是指当玻璃中间金属离子总浓度较大时，碱金属离子总浓度相同的情况下，含 两种碱金属离子比含一种碱金属离子的玻璃电导率要小。 滞弹性： 对于实际固体，弹性应变的产生于消除都需要优先的时间，无机周体和金属表 现出这种与时间有关的弹性称为滞弹性。 四、简答题：（每题5分，共25分） 1、什么是热学概念中的声子和光子？ 把声频支格波看成是弹性波，类似于在固体中传播的声波，因此，可以把声频波的量了 称为声子。 固体中的分子、原子和电子的振动、转动等运动状态的改变，会辐射出频率较高的电磁 波，这类电磁波覆盖了较宽的频谱，其传播如同光子在介质中的传播，因此，称为光子。 2、请简述Griffith微裂纹理论。 实际材料中总是存在许多细小的裂纹或缺陷，在外力作用下，这些裂纹或缺陷附近产生应 力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹的扩展导致了材料的断裂。 3、简述KI和KIC的区别。 K为I型裂纹尖端应力场强度因子，而KC是当裂纹尖端的应力集中达到 一个临界 水平时，构件将发生断裂，这时的K1为KIC,即，K1C是构件断裂前应力场强度因 子K1的最大值。 4、影响蠕变的因素有哪些？ 温度应力、显微结构、组成、品体结构。 5、根据磁性行为磁性材料可分为哪五类？ 抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性。 五、论述题：（每题10分。共20分） 1、试分析无机材料介质击穿的原因是什么？(10分)》 ①不均匀介质中的电压分配：(2分) ②内电离：(2分) ③表面放电和边缘击穿(6分) ā固体材料不同表面放电电压也不同：

是指当玻璃中间金属离子总浓度较大时，碱金属离子总浓度相同的情况下，含 两种碱金属离子比含一种碱金属离子的玻璃电导率要小。 滞弹性： 对于实际固体，弹性应变的产生于消除都需要优先的时间，无机固体和金属表 现出这种与时间有关的弹性称为滞弹性。 四、简答题：（每题 5 分，共 25 分） 1、什么是热学概念中的声子和光子？ 把声频支格波看成是弹性波，类似于在固体中传播的声波，因此，可以把声频波的量子 称为声子。 固体中的分子、原子和电子的振动、转动等运动状态的改变，会辐射出频率较高的电磁 波，这类电磁波覆盖了较宽的频谱，其传播如同光子在介质中的传播，因此，称为光子。 2、请简述 Griffith 微裂纹理论。 实际材料中总是存在许多细小的裂纹或缺陷，在外力作用下，这些裂纹或缺陷附近产生应 力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹的扩展导致了材料的断裂。 3、简述 KI 和 KIC 的区别。 KI 为Ⅰ型裂纹尖端应力场强度因子，而 KIC 是当裂纹尖端的应力集中达到一个临界 水平时，构件将发生断裂，这时的 KI 为 KIC，即，KIC 是构件断裂前应力场强度因 子 KI 的最大值。 4、影响蠕变的因素有哪些？ 温度应力、显微结构、组成、晶体结构。 5、根据磁性行为磁性材料可分为哪五类？ 抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性。 五、论述题：（每题 10 分。共 20 分） 1、试分析无机材料介质击穿的原因是什么？（10 分） ①不均匀介质中的电压分配；（2 分） ②内电离；（2 分） ③表面放电和边缘击穿（6 分） a 固体材料不同表面放电电压也不同；

b固体介质与电极接触不好，则表面击穿电压见底： c电场的频率不同，表面击穿电压也不同。 2、试分析影响无机材料的电导率因素。(10分) ①多品多相固体材料的电导：(3分) ②次级现象：(4分) a空间电荷：b电化学老化： ③无机材料电导的混合法则。(3分)

b 固体介质与电极接触不好，则表面击穿电压见底； c 电场的频率不同，表面击穿电压也不同。 2、试分析影响无机材料的电导率因素。（10 分） ①多晶多相固体材料的电导；（3 分） ②次级现象；（4 分） a 空间电荷；b 电化学老化； ③无机材料电导的混合法则。（3 分）