无机材料物理考试题

材料2003级（1,2）班无机材料物理性能试卷B2006.6一、名词解释（4'×3=12'）１、移峰效应与压峰效应2、抗热震断裂性与抗热震损伤性3、正压电效应与逆压电效应二、填空题（1'×20=20'）1、关于高温蠕变的理论有、、。2、透明陶瓷要获得高度透光性的必要条件主要是、、、。3、改善陶瓷材料的脆性可通过增韧方式进行,一般增韧可分为增韧与增韧。4、组成相同时，晶体的膨胀系数比玻璃的膨胀系数，这是因为玻璃的结构。5、高温和较大应力下,蠕变曲线一般分为、、三个阶段。6、晶体中要产生滑移,必须同时满足条件和条件。7、采用三种色色光的配合可实现彩色电视的传播，采用三种色色光的配合可实现陶瓷颜料的调色；前者利用的是色光原理，后者利用的是色光原理。三、单项选择题（2'×9=18'）题号一二三四五总分核分得分阅卷人班级考号姓名景德镇陶瓷学院试卷专用1、在陶瓷材料中，滞弹性弛豫最主要的根源是（）。A．结晶相B．玻璃相C．气孔2、可作为玻璃乳浊剂应具有的条件之—是其折射率与玻璃的折射率（）。A．差值大B．相等C．差值小3、要使乳浊剂的散射效应强，其散射粒子的直径大小与入射光波长的关系是（）。A．dB.dC.d4、具有高介电常数的晶体是（）。A．金红石和刚玉型晶体B．金红石和钙钛矿型晶体C．金红石和氯化钠型晶体D．金红石和萤石型晶体5、在下列极化形式中，不产生能量消耗的是（）。A．电子位移极化B．离子松弛极化C．空间电荷极化D.自发极化6、同种材料当晶粒大小为下列三种情况时，其中抗断裂强度大的是（），抗蠕变能力大的是（）。A.晶粒尺寸约为1mmB.晶粒尺寸约为100mC.晶粒尺寸约为1m7、在较高的温度下，晶体的导热系数随温度的升高而下降的主要原因是（）。A.声子的运动速度降低B.声子的平均自由程减少C.热容的贡献减小8、MgO晶体的热导率为1，MgO中加入少量NiO形成的晶体的热导率为2，则有（）。A．12B．1=2C．129、少量ZrO2微粉加入Al2O3中可提高Al2O3瓷的韧性，其原因是（）。A．增加了Al2O3瓷的密度B．在Al2O3瓷中形成了微裂纹C．形成了固溶体四、计算题（1０'）计算下列反尖晶石结构的单位体积饱和磁矩，以玻尔磁子数表示MgFe2O4CoFe2O4五、问答题（1０'×4=40'）1、实验表明，无机材料晶体中，只有NaCl型结构的离子晶体如MgO在室温下具有延性，而刚玉型结构的Al2O3在室温下没有延性，请说明原因。2、试比较石英玻璃、石英多晶体和石英单晶热导率的大小，解释产生差异的原因。3、钛酸钡(BaTiO3)与钛酸钙(CaTiO3)是否都能形成铁电体？为什么？形成钙钛矿型铁电体的条件是什么？4、含碱金属玻璃与含碱土金属的玻璃，哪一种玻璃更适用于介电绝缘，试从结构上进行说明。填空题1、Cu、CsCl、NaCl和CaTiO3晶格类型面心立方、简立方、面心立方,简立方2、简单立方、面心立方和体心立方的配位数6、12、83、最密堆积的配位数是：124、密堆积形成的两种典型晶格：六角，面心立方5、与1；2和3等价的基本对称操作素或组合i、m、3+i6、倒格子原胞体积V*和正格子原胞体积V之间的关系:V*=（2π）^3/V7、简单立方、面心立方/体心立方对应的倒格子类型简立方、体心立方、面心立方8、晶体的结合类型分哪离子结合，范德华结合，共价结合，金属结合，氢键结合9、NaCl和金刚石的化学键类型：离子键、共价键10、金刚石中C原子在成键时四个杂化轨道，其杂化类型：sp3杂化11、一维周期性边界条件在数学上的表示:12、对于一维单原子晶格的色散，波失q的取值范围及取值个数：-π/aq=π/a，N13,金刚石晶体的格波中声学波和光学波分别有多少支：3、313、布洛赫定理14、已知晶体的体积为Vc，则电子的波失密度为名词解释2、声子：晶格简谐振动的能量化，以hvl来增减其能量，hvl就称为晶格振动能量的量子叫声子3、离子实:芯电子+原子核，其电荷为：原子核-芯电子4、长程引力和短程斥力：长程引力：晶体中间距大于R0时产生的相互吸引力。短程斥力：晶体中原子间距小于R0时产生的相互排斥的力。5、能态密度：单位能量间距的两等能面之间所包含的量子态数目。简答题6、请简述晶胞、晶格、原胞的区别：原胞是只考虑点阵周期性的最小重复单元，晶格：晶体中微粒重心，周期性的排列所组成的骨架，称为晶格;晶胞是同时计其周期性与对称性的尽可能小的重复单元;7、请介绍共有哪十四个布拉维格子：简式单斜，简式三斜，底心单斜，简式正交，底心班级考号姓名景德镇陶瓷学院试卷专用TECvTNKEB3lnE)21(naiqnLLeuNmQ2/1)(正交，体心正交，面心正交，六角，三角，简式四角，体心四角，简立方，体心立方，面心立方8、简正坐标，请简述简正坐标的含义描述了几个原子参与某种特定的格波运动的形态9、晶格振动总能量ћωl，请说明式中n的含义，并由此式简要介绍声子的概念n表示量子数；这种能量是以hw为单位量子化的，就像某种具有hw能量的粒子，称为声子10、已知固体能量，，比热，请结合前面两式，推出比热的表达式，并简单介绍此表达式的含义：Cv=3NK;此式表明固体的比热Cv是与温度无关的量，同样也与材料的类别无关，此式称为杜隆-珀蒂定理。27.请简单介绍爱因斯坦模型成功与不合理的方面，并简要阐述误差产生的原因爱因斯坦模型是晶体中每个原子都以相同的频率独立地作简谐振动，高温时其与实际相符，低温时符合Cv的衰减关系，但衰减速度不符，造成偏差的原因是其过于简单，忽视了各格波对热熔贡献的差异，其将晶格振动等效为光学支而忽略了声学支。28、请简单介绍德拜模型与爱因斯坦模型的区别1）爱高温时与实际相符，德低温时与实际相符。2）爱将晶格振动等效为光学支而忽略了声学支，德只有低频声学支对热熔有贡献。29、晶格热传导产生的原因是什么？两物体接触后，由于温度高的物体内不仅声子浓度高，而且能量大的声子也多，声子以碰撞的方式向温度低的物体里扩散，通过声子的碰撞机制，两物体最终达到热平衡，温度相等30、请简述能带理论所做的三种近似1）假定格点不振动：忽略了格点运动导致的原子核对电子作用的影响，只考虑静止的格点或原子核对电子的作用，而忽略了部分通过电子与声子的相互作用来代替。2）单电子近似：将原子核对电子的作用以及电子间的作用用一个平均场来代替，相当于这个点子处在一个平均的场中运动。3）将电子区分为价电子与芯电子：决定原子性质的主要是价电子，芯电子能量基本保持不变。15、简述分子晶体、离子晶体和共价晶体的化学键类型及特点范德华力：无方向性和饱和性。离子键无方向性和饱和性：共价键：有方向性和饱和性