08-09-2试卷

学院、系专业班级学号姓名······························密································封·······························线···································山东轻工业学院08/09学年第2学期《材料性能》期末考试试卷A（本试卷共2页）一、解释下列专业术语或符号的物理意义（本题满分20分）1、应力弛豫2、塑性形变3、极化强度4、介质损耗5、铁磁性6、完全抗磁性7、压电常数d338、尺寸效应9、热电性10、（离子）本征电导二、磁铁矿Fe3O4具有反尖晶石结构，试求一个原晶胞中未被抵消的自旋磁矩是多少？（一个电子的自旋磁矩近似等于一个玻尔磁子μB。）（本题满分10分）三、有一构件，实际使用应力为1.3GPa，现有以下两种钢材待选：甲钢，σys=1.95GPa，KIC=45MPa·m1/2；乙钢，σys=1.56，KIC=75MPa·m1/2。设几何形状因子Y=1.5，最大内裂纹尺寸为2mm。试问根据传统设计应该选择哪种钢材？按照断裂力学应该选择哪种钢材？试讨论两类选材准则。（本题满分15分）四、在硅单晶中掺入极少量的硼(B)原子，可使硅的导电能力显著增加，请画出能结构简图，说明导电能力显著增加的原因、形成了何种半导体。若在材料表面产生氧题号一二三四五六七八总分得分得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人学院、系专业班级学号姓名······························密································封·······························线···································气吸附反应，表面电导率如何变化？该性质有何应用？（本题满分15分）五、实验测出离子型电导体的电导率与温度的相关数据，经数学回归分析得出关系式为：lgσ=A+B/T(1)试求在测量温度范围内的电导活化能表达式。(2)若给出T1=500K,σ1=10-9(Ω•cm)-1T2=1000K,σ2=10-6(Ω•cm)-1计算电导活化能Ws的值：说明Ws的物理意义。K=0.86*10-4eV/K.（本题满分10分）六、判断题（本题满分10分，每小题1分）1.离子位移极化率较大导致金红石具有异常高的介电常数。2.微裂纹理论表明，大量微裂纹导致材料强度降低。3.640HV30/20表示的是维氏硬度。4.具有压电性的晶体必然具有热电性。5.含有固有磁矩的材料一定是铁磁材料。6.松弛极化需要的时间比位移式极化长。7.为了提高材料的折射率，可以加入大半径离子添加剂。8.氧化铝可以做成透明陶瓷，金红石则不能。9.利用霍尔效应可以检验材料是否存在电子电导。10.陶瓷材料的脆性是由于常温下缺乏弹性形变造成。七、分析比较石英玻璃、石英陶瓷与石英晶体的透光性，并说明原因。（本题满分10分）八、选择你感兴趣的一种材料性能,叙述基本概念及其原理,提出改善材料性能的措施，简要说明其应用。（本题满分10分）得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人学院、系专业班级学号姓名······························密································封·······························线···································山东轻工业学院08/09学年第2学期《材料性能》期末考试试卷B（本试卷共2页）一、解释下列专业术语或符号的物理意义（本题满分20分）1、应力弛豫2、弹性形变3、极化率4、介电强度5、亚铁磁性6、第一类超导体7、压电常数8、尺寸效应9、铁电性10、本征电导二、铁原子的原子序数是26，其未被抵消的自旋磁矩是多少？（一个电子的自旋磁矩近似等于一个玻尔磁子μB。）（本题满分10分）三、分析比较应力场强度因子KI和断裂韧性KIC的概念及意义。（本题满分10分）四、在硅单晶中渗入十万分之一的砷原子，可使硅的导电能力大幅度增加，请画出能结构简图，说明导电能力显著增加的原因、形成了何种半导体。若在材料表面产生氧气吸附反应，表面电导率如何变化？（本题满分15分）题号一二三四五六七八总分得分得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人学院、系专业班级学号姓名······························密································封·······························线···································五、计算石英玻璃和Al2O3陶瓷能够承受的临界淬冷温差。讨论临界淬冷温差的意义及两种材料的临界淬冷温差出现差异的主要原因。（假定Biot模数β→∞，泊松比μ取0.25，石英玻璃和Al2O3陶瓷的强度分别为80MPa和350MPa，弹性模量E分别为72GPa和380GPa，热膨胀系数分别为℃0.5×10-6℃-1和8×10-6℃-1）（本题满分10分）六、为什么金红石晶体具有较高的介电常数（ε=110）？（本题满分10分）七、判断题（本题满分10分）1.陶瓷材料的脆性是由于常温下缺乏弹性形变造成。2.材料的强度越高，断裂韧性一定越大。3.640HV30/20表示的是布氏硬度。4.具有铁电性的晶体必然具有热电性。5.铁磁材料一定含有固有磁矩。6.位移式极化需要的时间比松弛极化长。7.为了提高材料的折射率，可以加入大半径离子添加剂。8.氧化铝可以做成透明陶瓷，金红石则不能。9.利用电解效应可以检验材料是否存在离子电导。10.含有奇数个电子的原子是顺磁物质。八、讨论超导元素同位素定律的意义（本题满分10分）得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人