1. 影響彈性模量的因素包括:原子結(jié)構(gòu)、溫度、相變。 2. 隨有溫度升高彈性模量不一定會下降。如低碳鋼溫度一直升到鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體相變點(diǎn)，彈性模量單調(diào)下降，但超過相變點(diǎn)，彈性校模量會突然上升，然后又呈單調(diào)下降趨勢。這是在由于在相變點(diǎn)因?yàn)橄嘧兊陌l(fā)生，膨脹系數(shù)急劇減小，使得彈性模量突然降低所致。 3. 不同材料的彈性模量差別很大，主要是因?yàn)椴牧暇哂胁煌慕Y(jié)合鍵和鍵能。 4. 彈性系數(shù)Ks的大小實(shí)質(zhì)上代表了對原子間彈性位移的抵抗力，即原子結(jié)合力。對于一定的材料它是個(gè)常數(shù)。 彈性系數(shù)Ks和彈性模量E之間的關(guān)系:它們都代表原子之間的結(jié)合力。因?yàn)榻⒌哪Ｐ筒煌瑳]有定量關(guān)系。（☆） 5. 材料的斷裂強(qiáng)度：

材料斷裂強(qiáng)度的粗略估計(jì)：

6. 杜隆-珀替定律局限性:不能說明低溫下，熱容隨溫度的降低而減小，在接近絕對零度時(shí)，熱容按T的三次方趨近與零的試驗(yàn)結(jié)果。 7. 德拜溫度意義: ① 原子熱振動的特征在兩個(gè)溫度區(qū)域存在著本質(zhì)差別，就是由德拜溫度θD來劃分這兩個(gè)溫度區(qū)域: 在低θD的溫度區(qū)間，電阻率與溫度的5次方成正比。 在高于θD的溫度區(qū)間，電阻率與溫度成正比。 ② 德拜溫度------晶體具有的固定特征值。 ③ 德拜理論表明:當(dāng)把熱容視為(T/θD)的兩數(shù)時(shí)，對所有的物質(zhì)都具有相同的關(guān)系曲線。德拜溫度表征了熱容對溫度的依賴性。本質(zhì)上，徳拜溫度反應(yīng)物質(zhì)內(nèi)部原子間結(jié)合力的物理量。 8. 固體材料熱膨脹機(jī)理： （1） 固體材料的熱膨脹本質(zhì)，歸結(jié)為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)間平均距離隨溫度升高而增大。 （2） 晶體中各種熱缺陷的形成造成局部點(diǎn)陣的畸變和膨脹。隨著溫度升高，熱缺陷濃度呈指數(shù)增加，這方面影響較重要。 9. 導(dǎo)熱系數(shù)與導(dǎo)溫系數(shù)的含義: 材料最終穩(wěn)定的溫度梯度分布取決于熱導(dǎo)率，熱導(dǎo)率越高，溫度梯度越小;而趨向于穩(wěn)定的速度,則取決于熱擴(kuò)散率,熱擴(kuò)散率越高，趨向于穩(wěn)定的速度越快。 即:熱導(dǎo)率大，穩(wěn)定后的溫度梯度小，熱擴(kuò)散率大，更快的達(dá)到“穩(wěn)定后的溫度梯度”（☆） 10. 熱穩(wěn)定性是指材料承受溫度的急劇變化而不致破壞的能力，故又稱為抗熱震性。 熱穩(wěn)定性破壞(即抗熱振性)的類型有兩種：抗熱沖擊斷裂性和抗熱沖擊損傷性。 11. 提高材料抗熱沖擊斷裂性能的措施 ①提高材料強(qiáng)度σ，減小彈性模量E，σ/E增大，即提高了材料柔韌性，這樣可吸收較多的應(yīng)變能而不致于開裂。晶粒較細(xì)，晶界缺陷小，氣孔少且分散者，強(qiáng)度較高，抗熱沖擊斷裂性較好。

②提高材料的熱導(dǎo)率，使R’提高。

③減小材料的膨脹系數(shù)α。

④減少材料表面熱傳遞系數(shù)h,這主要通過調(diào)節(jié)周圍的散熱條件來實(shí)現(xiàn)。

⑤減小產(chǎn)品的有效厚度。(☆）

12. 推導(dǎo)材料第一熱應(yīng)力斷裂抵抗因子R，并繪制平面薄板的熱應(yīng)力示意圖。包括分析，圖，方程，解，第一熱應(yīng)力斷裂抵抗因子表達(dá)式。參見教材P94。

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當(dāng)時(shí)間t=0的瞬間，σx=σz=σmax若它恰好達(dá)到材料強(qiáng)度，則會出現(xiàn)開裂破裂，求得：

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(☆）

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16. 第一熱應(yīng)力斷裂抵抗因子、第二熱應(yīng)力斷裂抵抗因子都是表征材料抗熱沖擊斷裂性能，他們的量綱是不同的。

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28. 溫度對電導(dǎo)率的影響是通過影響遷移率和載流子濃度來實(shí)現(xiàn)的。（☆）

物體的導(dǎo)電現(xiàn)象，其微觀本質(zhì)是載流子在電場作用下的定向遷移。（☆）

29. 含有大量堿性氧化物的無定形相的陶瓷材料的電導(dǎo)率較高，是因?yàn)椴Ａ嘟Y(jié)構(gòu)松馳，微晶相-缺陷較多，活化能較低。

理想金屬在0K時(shí)電阻為零。在0K,冷加工金屬仍保留某一極限電阻率。

30. 半導(dǎo)體的禁帶寬度不一定小于絕緣體。

31. 霍爾效應(yīng)的定義、產(chǎn)生的原因及用途:

答：霍爾效應(yīng)：沿試樣x軸方向通入電流I(電流密度Jx),z軸方向上加一磁場Hz,那么在y軸方向上將產(chǎn)生一電場Ey,這種現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)。

產(chǎn)生的原因：是由于電子在磁場作用下產(chǎn)生橫向移動的結(jié)果。因電子質(zhì)量小、運(yùn)動容易，而離子的質(zhì)量比電子大得多，磁場作用力不足以使離子產(chǎn)生橫向位移，因而純離子的電導(dǎo)不呈現(xiàn)霍爾效應(yīng)。

霍爾效應(yīng)的應(yīng)用：可利用霍爾效應(yīng)的存在與否來檢驗(yàn)材料是否存在電子電導(dǎo)。

霍爾效應(yīng)示意圖

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32. 利用電解效應(yīng)可以檢驗(yàn)材料中是否存在離子導(dǎo)電；

利用霍爾效應(yīng)可以檢驗(yàn)材料中是否存在電子導(dǎo)電。

33. 電導(dǎo)的活化能包括缺陷形成能和遷移能。

活化能大小反映了離子固定(穩(wěn)定）的程度，活化能越大，導(dǎo)電率越小。

34. 量子自由電子理論表明，井非所在自由電子都對金屬電導(dǎo)率有貢獻(xiàn)，而是只有在費(fèi)米面附近能級的電子才能對電導(dǎo)做出貢獻(xiàn)。

根據(jù)能帶理論,晶體中并非所有電子，也并非所有的價(jià)電子都具有電導(dǎo)。只有導(dǎo)帶中的電子或價(jià)帶頂部的空穴才具有電導(dǎo)。

35. 本征電導(dǎo)導(dǎo)帶中的電子導(dǎo)電和價(jià)帶中的空穴導(dǎo)電同時(shí)存在，載流子電子和空穴的濃度是相等的。

雜質(zhì)對半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能影響很大。例如，單晶硅中摻(1/10萬)硼，導(dǎo)電能力將增大1000倍，即導(dǎo)電能力增大的倍數(shù)是滲硼比例的108倍。

雜質(zhì)半導(dǎo)體可分為:n型(可提供電子，即施主)、p型(會接受電子，即受主)。

雜質(zhì)電導(dǎo)率比本征電導(dǎo)率大得多，離子晶體的電導(dǎo)主要為雜質(zhì)電導(dǎo)，只有在很高的溫度時(shí)才顯示本征電導(dǎo)。

雜質(zhì)電導(dǎo)在較低溫度下其電導(dǎo)表現(xiàn)得很顯著；本征電導(dǎo)只有在很高溫度下其電導(dǎo)表現(xiàn)得很顯著。

36. n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體的區(qū)別，P型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理，n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理。

（1） 區(qū)別:摻入“多余”電子的雜質(zhì)能級稱為施主能級，n型半導(dǎo)體；摻入受主雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為p型半導(dǎo)體。

（2） P型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理:在四價(jià)的Si單品中摻入三價(jià)的雜質(zhì)硼，一個(gè)硼原子外層外層只有3個(gè)電子，與Si形成共價(jià)鍵時(shí)就少了1個(gè)電子，即出現(xiàn)了一個(gè)電子空穴，為了與四個(gè)相鄰的硅原子形成共價(jià)鍵，價(jià)帶中的電子激發(fā)至空穴。

原因：該空穴能級離價(jià)帶很近，價(jià)帶中的電子激發(fā)至空穴能級上比起這過整個(gè)禁帶到導(dǎo)帶要容易得多。

（3） N型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理：N型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理子在四價(jià)的Si單晶中摻入五價(jià)的雜質(zhì)砷，一個(gè)砷原子外層有五個(gè)電子，取代一個(gè)硅原子原，砷原子中四個(gè)電子同相鄰的四個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵，還多出一個(gè)電子。這個(gè)電子離導(dǎo)帶很近，只差

=0.05eV，僅為硅禁帶寬度的5%，很容易激發(fā)到導(dǎo)帶中去。

37. 固體電解質(zhì)的總電導(dǎo)率為離子電導(dǎo)率和電子電導(dǎo)率之和。

38. 冷加工對電阻率的影響及其原理。

影響：一般單相固溶體經(jīng)冷加工后，電陽可增加10％-20％。而有序固溶體電阻增加100%，甚至更高。

原理：冷加工引起金屬電陽率增加，同品格畸變(空位、位錯)有關(guān)。冷加工引起金屬晶格畸變也像原子熱振動一樣，增加電子散射幾率。同時(shí)也會引起金屬晶體原子間健合的改變，導(dǎo)致原子間距的改變。

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40. 雙堿效應(yīng)和壓堿效應(yīng)的現(xiàn)象和原理:

（1） 雙堿效應(yīng)現(xiàn)象:在金屬離子總濃度相同情況下，含兩種堿比含一種堿的電導(dǎo)率要小，比例恰當(dāng)時(shí)，可降到最低(降低4~5個(gè)數(shù)量級）。

（2） 雙堿效應(yīng)原理:在外電場作用下，R+移動時(shí)，小離子留下的空位比大離子留下的空位小，這樣大離子只能通過本身留下的空位，而小離子進(jìn)入體積大的空位中，產(chǎn)生應(yīng)力，不穩(wěn)定。這樣互相干擾使電導(dǎo)率大大下降。

（3） 壓堿效應(yīng)現(xiàn)象:含堿玻璃中加入二價(jià)金屬氧化物，先其是重金屬氧化物，可使玻璃電導(dǎo)率降低。

（4） 壓堿效應(yīng)原理:因?yàn)槎r(jià)離子與玻璃體中氧離子結(jié)谷比較牢國，能嵌入玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。以致堵住了堿金屬離子的遷移通道，使極金屬離子移動困難，從而減小了玻璃的電導(dǎo)率。（☆）

41. 電化學(xué)老化是離于在電極附近發(fā)生的氧化還原過程，包括四種情況:陽離子-陽離子電導(dǎo)、陰離子-陽離子電導(dǎo)、電子-陽離子電導(dǎo)、電子-陰離子電導(dǎo)

42. 抗磁性和順磁性的區(qū)別和聯(lián)系

u 相同:不施加外磁場時(shí)，磁矩表現(xiàn)為0；對外表現(xiàn)出的磁性都很弱；都是在施加外磁場之后顯示出磁性來。

u 不同:抗磁性對物體表現(xiàn)為排斥作用，順磁性對物體表現(xiàn)為吸引作用；抗磁性本來就沒有磁性，施加外磁場之后顯示出抗磁性來；順磁體是因?yàn)闊徇\(yùn)動使得磁性不能夠顯示出來。施加外磁場之后顯示出順磁性磁性來。

u 聯(lián)系：晶粒細(xì)化可以使部分元素的磁性減弱，在晶粒高度細(xì)化的過程中，這些元素可以由抗磁性變?yōu)轫槾判?。（☆?/p>

43. 繪制鐵磁性、亞鐵磁性、順磁體、反鐵磁體磁化曲線(H-M）示意圖，并繪制對應(yīng)的磁矩排列示意圖。

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（☆）

44. 外斯假說的內(nèi)容包括分子場假說和磁疇假說。

45. 用能量的觀點(diǎn)說明鐵磁體內(nèi)形成磁疇的原因。

根據(jù)熱力學(xué)定律穩(wěn)定的磁狀態(tài)一定是對應(yīng)于鐵磁材料內(nèi)總自由能極小值的狀態(tài)。磁疇的形成和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，也是對應(yīng)于滿足總的自由能為極小值的條件。對于鐵材料來說，分成磁疇后比分成磁疇前能量縮小，故鐵磁材料自發(fā)磁化后必然分成小區(qū)域的磁疇，使總自由能為最低，從而滿是能量最低原理?？梢?，退磁場能是形成磁疇的原因。

磁體為了保持自發(fā)磁化的穩(wěn)定性，必須使得強(qiáng)磁體的能量達(dá)到最低值，因而就分裂成為無數(shù)微小的磁疇。通過分裂為小磁疇，然后磁疇取向不同，首尾相接，形成閉合磁路，使得磁體在空氣中的自由靜磁能下降為0,對外不顯示磁性。(☆）

46. 磁疇的特點(diǎn)是使得材料對外不顯示磁性。（☆）

磁疇壁的實(shí)質(zhì)是相鄰磁疇間的過渡層。（☆）

47. 自發(fā)磁化的物理本質(zhì)是什么?材料具有鐵磁性的條件是什么?

答: 鐵磁體自發(fā)磁化的本質(zhì)是電子間的靜電交換相互作用。

材料具有鐵磁性的條件為:

(1)材料原子中具有未充滿的電子殼層,即原子磁矩；

(2)交換積分A>0。

48. 什么是磁化曲線，磁化曲線的意義是什么，繪制磁化曲線的分布示意圖，即磁化曲線與磁疇之間的關(guān)系。

答：磁化曲線：磁化曲線是表示物質(zhì)中磁場強(qiáng)度H與所感應(yīng)的磁化強(qiáng)度M或磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間的關(guān)系。

磁化曲線的意義：對于鐵磁性材料，磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁場強(qiáng)度H不成正比，因?yàn)椴牧系拇呕^程與磁疇磁矩改變方向有關(guān)。在H＝0時(shí)，磁疇取向是無規(guī)則的，到磁感應(yīng)強(qiáng)度飽和時(shí)（B＝BS）再增大H也不能使B增加，因?yàn)樾纬傻膯我淮女牭姆较蛞雅cH一致了。

磁化曲線的分布示意圖：

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磁化曲線分布示意圖

（a）磁化過程（b）磁疇擴(kuò)大（c）磁化矢量轉(zhuǎn)向

49. 磁滯損耗：磁滯回線所包圍的面積表征一個(gè)磁化周期內(nèi)，以熱的形式所消耗的（

）

由上式知，由壁移引起的磁滯損耗

不但與磁化場的頻率f成正比，與磁化場振幅

的三次方成正比，還和瑞利常數(shù)η成正比，瑞利常數(shù)的物理意義表示磁化過程中能量不可逆部分的大小。

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（瑞利磁滯回線）

50. 能夠從磁滯回線上確定的特征參數(shù)包括飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度、矯頑力。

51. 電介質(zhì):在電場作用下，能建立極化的一切物質(zhì)。

電介質(zhì)的主要性能參教:介電常數(shù)、介電損耗因子、介電強(qiáng)度。

電介質(zhì)的極化:電介質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生束縛電荷的現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的極化。

52. 介電材料:放在平板電容器中增加電容的材料。

u 介電質(zhì)4種極化機(jī)制:電子位移極化、離子位移極化、轉(zhuǎn)向極化、空間電荷極化

u 介電質(zhì)5種極化類型:電子位移極化、離子位移極化、馳豫極化、轉(zhuǎn)向極化、空間電荷極化。

u 介質(zhì)損耗的種類包括:電導(dǎo)損耗、極化損耗、游離損耗。

53. 當(dāng)電場強(qiáng)度超過某一臨界值時(shí)，介質(zhì)由介電狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱介電強(qiáng)度的破壞。相應(yīng)的臨界電場強(qiáng)度稱為介電強(qiáng)度，通的用單位尺寸承受的電壓表征。

54. 固體電介質(zhì)的擊穿包括:固體電介質(zhì)的熱擊穿和固體電介質(zhì)的電擊穿。

固體電介質(zhì)的熱擊穿，可以簡化為兩種極端情況:穩(wěn)態(tài)熱擊穿和脈沖熱擊穿。

影響材料擊穿強(qiáng)度的因素:（1）介質(zhì)結(jié)構(gòu)的不均勻性;材料中氣泡的作用;

（2）材料表面狀態(tài)和邊緣電場。

55. 壓電性與晶體的對稱性有很大關(guān)系,具有對稱中心的晶體不具有壓電效應(yīng)。

u 但沒有對稱中心的晶體也不一定具有壓電性，前提必須是介電材料。

56. 介電性、壓電性、熱釋電性、鐵電性的關(guān)系：介電性>壓電性>熱釋電性>鐵電性。

57. 移峰效應(yīng)：在鐵電體中引入某種添加物生成固溶體，改變原來的晶胞參數(shù)和離子間的相互聯(lián)系，使居里點(diǎn)向低溫或高溫方向移動，這就是移峰效應(yīng)。

58. 壓峰效應(yīng)：壓峰效應(yīng)是為了降低居里點(diǎn)處的相對介電常數(shù)的峰值，即降低

-T非線性，也使工作狀態(tài)相應(yīng)于ε-T平緩區(qū)。

59. 熱電效應(yīng):在用不同種導(dǎo)體構(gòu)成的閉合電路中。若使其結(jié)合部出現(xiàn)溫度差，則在此閉合電路中將有熱電流流過，或產(chǎn)生熱電勢，此現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。

60. 熱電效應(yīng)包括三種:(a)西貝克效應(yīng);(b)珀?duì)柼?yīng);(c)湯姆森效應(yīng)。

u 其中湯姆森效應(yīng)是西貝克效應(yīng)的逆效應(yīng)，與用珀?duì)柼?yīng)相似。

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65. 自發(fā)極化能被外電場重新定向是鐵電體最重要的判據(jù)，也是鐵電體具有許多獨(dú)特性質(zhì)的主要原因（即具有電滯回線）。

66. 表鐵電體、熱釋電體、壓電體、一般介電質(zhì)的區(qū)別

電介質(zhì)

壓電體

熱釋電體

鐵電體

電場極化

電場極化無對稱中心

電場極化無對稱中心自發(fā)極化

電場極化無對稱中心自發(fā)極化電滯回線