09-10-2试卷A

11学院、系专业班级学号姓名······························密································封·······························线···································山东轻工业学院09/10学年第2学期《材料性能》期末考试试卷（A卷）（本试卷共2页）一、改正下列专业术语（本题满分10分）1、塑性形变是指一种外力除去后不能恢复的形变。2、离子的本征电导是指晶体点阵基本离子的运动。3、极化强度是指材料在外电场作用下，单位体积中磁距的矢量和。4、介质损耗是指电介质在外电场作用下，单位体积消耗的电能。5、色散是指材料的折射率随入射光的频率减小而增加的性质。二、钴原子的原子序数是27，其未被抵消的自旋磁矩是多少？钴原子是否具有铁磁性？（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、在锗单晶中渗入十万分之一的砷原子，可使锗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12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（假定Biot模数β→∞）。讨论临界淬冷温差△Tc的意义及△Tc出现差异的主要原因。（本题满分15分）强度，MPa弹性模量，GPa热膨胀系数泊松比μ石英玻璃80720.5×10-6℃-10.25Al2O3陶瓷3503808×10-6℃-10.25六、判断题（本题满分10分，每小题1分）1.陶瓷材料的脆性是由于常温下缺乏弹性形变造成。2.微裂纹理论表明，大量微裂纹导致材料强度降低。3.含有奇数个电子的原子构成的物质是顺磁物质。4.具有压电性的晶体必然具有热电性。5.亚铁磁性材料一定含有固有磁矩。6.本征半导体的载流子电子和空穴的浓度是相等的。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.离子位移极化率较大导致金红石具有异常高的介电常数。七、分析比较金属材料与石英玻璃、石英陶瓷的透光性，并说明原因。（本题满分10分）八、以自己的材料性能论文为基础，写出300字左右的短文，说明材料性能的基本概念或者原理,提出改善材料性能的措施，简要说明其应用。（本题满分15分）得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人13学院、系专业班级学号姓名······························密································封·······························线···································山东轻工业学院09/10学年第2学期《材料性能》期末考试试卷（B卷）（本试卷共2页）一、改正下列专业术语（本题满分20分）1、介电强度是指电介质的击穿电场强度。2、极化率是指单位电场强度下，质点电偶极矩的大小。3、应力弛豫是指施加恒定应变，应力将随时间而增大的现象。4、第一类超导体是指具有两个临界磁场的超导体。5、蠕变是指对粘弹性体施加恒定应力，其应变随时间而增加的现象。6、抗热震性是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力。7、本征电子电导是指半导体中导带中的电子导电。8、铁电畴是指自发极化方向都相同的小区域。9、抗磁性为在外磁场作用下，材料的磁化强度为正值。10、滞弹性是指材料弹性形变的产生与消除需要有限的时间的现象。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、试分析比较三点抗弯强度、四点抗弯强度和抗拉强度的大小。（本题满分10分）四、在锗单晶中掺入极少量的硼(B)原子，可使锗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14学院、系专业班级学号姓名······························密································封·······························线···································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？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15分）六、试讨论单晶、陶瓷和玻璃的热导率。能否提出一种绝热材料供保温管道使用？（本题满分15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塑性形变造成。2.材料的强度越高，断裂韧性一定越小。3.640HV30/20表示的是维氏硬度。4.具有铁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.利用电解效应可以检验材料是否存在离子电导。10.薄膜介质的介电强度高于厚膜介质的介电强度。八、讨论超导元素同位素定律的意义（本题满分5分）得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人