材料物理性能总复习(无材一)
考试题型：
1 名词解释 5个*3分，共15分；
2 简答 7个*5分，共35分；
3 计算 2个*10分，共20分；
4 论述 2个*15分，共30分。
考试时间：2013-1-14.
考试重点
1 材料的受力形变 不同材料应力应变曲线的区别
A （A 点）：比例极限;
E （
B 点）：弹性极限;
P （C 点）：屈服极限;
U （D 点）：断裂极限;
E ，可逆线性正比例关系，当应力在E 和P 之间，外力去除后有一定程度的永久变形，即发生塑性变形
陶瓷材料一般没有塑性变形，发生脆性断裂
应力：单位面积上所受内力。σ=F/A
由于材料的面积在外力作用下，可能有变化，A 就有变化，有名义应力和实际（真实）应力 P4.
应变：描述物质内部各质点之间的相对位移
名义位移的应变：
实际应变和L0有关，可以通过公式推导获得
由于材料的不同方向的应变，因此考虑可以采用和应力分解的办法来解决，具体看教材第6-7页
相关概念：
应力
应变
虎克定律
弹性模量
001L L L L L ?=-=ε
虎克定律：σ=Eε
比例系数E成为弹性模量（Elastic Modulus ）,又称弹性刚度
三种应变类型的弹性模量
杨氏模量E；剪切模量G；体积模量B
弹性模量：原子间结合强度的标志之一
两类原子间结合力与原子间距关系曲线
弹性模量实际与曲线上受力点的曲线斜率成正比结合键、
原子之间的距离、外力作用也将改变弹性模量的值
温度升高，原子之间距离变大，弹性模量下降
弹性模量的本质特征；
弹性模量的影响因素；晶粒、异相、气孔、杂质等，
弹性模量的计算公式及方法；把材料看成材料的串联或者并联，
我们可以得到其上限模量和下限模量，如下面的公式表示：（P13）
复合材料弹性模量及应力的计算。
陶瓷材料弹性常数和气孔率关系
多气孔陶瓷材料可以看成二相材料，其中一相的刚度为0
陶瓷材料的弹性模量随气孔率变化的表达式是：
b是与制备工艺有关常数.当泊松比0.3，f1和f2分别是1.9和0.9，和教材上p13公式1.21一样
粘弹性：一些非晶体,有时甚至多晶体在比较小的应力时同时表现出粘性和弹性。（所有高分子材料都有这种性质）滞弹性：材料和时间有关的弹性，即时间的滞后.滞弹性体的应力与应变关系仍然是线性的,应力卸除后可以完全回复到原始形状和尺寸,只是要经过充分长的时间才能达到，即应变对应力有滞后现象，故称之为滞弹性。
蠕变：固定外力，但材料的应变不断增加的现象，本质是：弹性模量不断减少。
驰豫：材料上恒定应变，但应力随着时间而减少的现象。其本质也是弹性模量的减少。
驰豫时间(relaxation time)：定义应力σ是原始应力σ0的0.37(1/e)的时间，所以有：
塑性形变：外力移去后不能够恢复的形变
晶体的塑性形变过程包括：滑移和孪晶
滑移：晶体的一部分相对另外一部分平移滑动。
滑移面所受应力计算：σ=FCOSψ/A;τ=FCOSΨCOSλ/A
蠕变、三阶段及影响因素：
第一阶段：蠕变速率（Δε/Δt ）随时间而呈下降趋势。
第二阶段：蠕变速率不变，即（Δε/Δt ）=常数，这一段是直线。
第三阶段：蠕变速率随时间而上升，随后试样断裂。
τ
σ
σ
t
e-
=
影响因素：温度，应力，显微结构，组成，晶体结构。
粘度的概念及影响因素
粘度：使相距一定距离的两个平行平面以一定速度相对移动所需的力。单位Pa*S
粘度影响因素：温度，时间，组成。
①温度：温度决定材料的粘度，而粘度的值将决定材料的主要性能
②时间：将影响粘度
③组成：材料的主要本征因素
陶瓷高温蠕变的影响因素
1.外界因素
①应力：不同的应力的作用，材料的蠕变情况有可能不同，如临界应力将使材料非常快断裂，接近临界应力的应力作用和低应力的作用也不同
②温度：对Q的影响
2.本征因素
①晶粒尺寸：不同的晶粒尺寸范围决定了不同的蠕变机理起控制速率的作用。当晶粒比较大，蠕变速率受晶格机理控制，当晶粒比较小，情况相对复杂，二种晶界机理和晶格机理都可能起作用
②气孔率：蠕变速率随着气孔率的增加而提高,因为气孔减小了抵抗蠕变的有效截面积
请同学们复学硅酸盐物理化学方面有关玻璃相的知识，以加强了解
思考题(不用交)
晶体的结构和滑移系之间的关系
教材第37页的第六题
多晶陶瓷的本征因素和外来因素是如何影响陶瓷材料的塑性
为什么陶瓷材料的蠕变是高温蠕变?有那几种机理?
影响陶瓷材料蠕变的因素有那些?请以含有5%玻璃相的氧化铝陶瓷为例子，加以一一说明。
2 脆性断裂与强度
强度的三个理论公式：
Griffith理论及影响因素:
Griffith理论:实际材料中存在细小的裂纹或缺陷，在外力作用下，在其上会发生应力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹开始扩展而导致断裂。
影响因素:有三个控制参数：
①弹性模量E：取决于材料的组分、晶体结构，对除了气孔以外的显微结构较不敏感
②断裂能：除了取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响，是一种织构敏感参数，起着断裂过程的阻力作用。
③裂纹半长度C：相当于材料中最危险的缺陷，起作用在于导致材料内部的局部应力集中，是断裂的动力因素。缺陷的起源与陶瓷的制备工艺密切相关。断裂强度取决于c 值，而不取决于裂纹的多少。
强度的影响因素：晶粒尺寸，气孔等。
提高材料强度的措施，或克服材料脆性的途径
一：微晶，高密度，高纯度。
二：提高抗断裂能力与预加应力。
三：化学强化。
四：相变增韧。
五：弥散增韧。
提高抗热冲击断裂性能的措施
①提高材料确度，减少弹性模量E，提高/E。实质是提高材料的柔韧性
②提高材料的热导率，使得R提高
③减少材料的热膨胀系数
④减少表面热传递系数h
⑤减少产品的有效厚度
3 热学
热容—概念：定义：C=Q/ΔT 物体温度升高1K需要的能量。
热膨胀—概念，公式及计算，影响因素
热膨胀：物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象。
公式及计算：
热膨胀和其他性能的关系
①和结合能及熔点关系：结合能高，熔点高，材料中质点的热振动受温度的影响小，材料的热膨胀系数也小
②和温度关系：是温度的函数。一般地，温度升高，热膨胀系数升高
③和结构关系：结构致密，热膨胀系数大，而玻璃的小，因为结构内的“空隙”问题。
热传导概念：热量从温度高的地方向温度低的地方传导。（公式及计算）
热传导的微观机理
①本质：晶格振动的格波和自由电子的运动
②金属中有大量自由电子，所以金属的热传导性能好
③其他结合键(共价键和离子键)主要是晶格振动的格波，而自由电子的贡献非常小
④晶格振动的格波是晶格振动的相互影响，达到平衡，实现热量的传递
影响热导率的因素
①温度：是温度的函数
温度不太高，主要是声子的热传导，温度较高，光子的热传导作用才明显。
②看教材的图3.13和图3.14
③耐火材料中氧化物多晶材料在实用温度范围内，T升高，热导率降低。看图3.1５
④晶体结构的影响：晶体结构愈复杂，晶格振动的非谐性程度愈大，声子平均自由程较小，热导率较低
各向异性晶体的热导率：
①晶体的各向异性，热导率也是各向异性。
②温度升高，各向异性的热导率的差别减少，因为晶体随着温度升高，晶体的结构的对称性更好。
多晶体和单晶体的热导率
①同一物质，多晶体的热导率比单晶体的热导率小。因为多晶体的晶界使得声子受到散射，热导率变小
②看图3.16
非晶体的热导率：
①非晶态的结构特点是：近程有序，远程无序。声子理论近似计算：
②在中低温（400-600K）：光子导热贡献很小，热容变大，所以材料的热导率增加
③在中高温（600-900K），声子热容基本不变，声子热导率基本不变，但光子热导率有增加
④高温（高于900K），声子热容基本不变，但光子导热明显增加，材料的热导率增加
⑤看图3.17
实际无机材料的热导率
①实际无机材料由晶体和非晶体组成，三种情况：
②见教材143页
③化学组成的影响①质点的原子量小，密度小，扬氏模量大， Debye temperature高，热导率大②缺陷将降低材料的热导率，如多晶界，固溶等。
④气孔的影响气孔：①无机材料中气孔对热导率的影响复杂②气孔可以作为一相，也可能是简单影响③气孔一般降低材料的热导率④在材料制备时，设计和制备均匀的纳米气孔是现在材料科学研究领域的一个方向
热应力：材料在热膨胀或者收缩产生的内应力
热稳定性：材料在温度急剧变化而不被破坏的能力，也被称为抗热震性。
分成二种：材料在瞬时断裂—抗热冲击断裂性，热冲击作用，材料表面开裂、剥落直到材料被破坏—抗热冲击损伤性。
热稳定性的表示方法①温度差②热循环次数③热循环后的强度损失④均是直观的评价方法，其基础是强度-应力
第一、二热应力抵抗因子，影响因素
第一热应力断裂抵抗因子R 公式：（请自附）
第二热应力断裂抵抗因子R’公式：（请自附）
冷却速率引起的温度梯度和热应力：
①冷却速率的不同引起不同的温度梯度
②温度梯度形成热应力，热应力将影响材料的热稳定性
③第三热应力因子
4 光学
小结
①光的反射、折射、色散、吸收及散射概念及影响因素；
②何为Rayleigh Scattering及其发生的条件；
③激光的原理及相关概念。
④散射的种类及特征。
反射：
折射：当光从真空进入较致密的材料中，其速度降低。光在真空和材料中的速度之比即为材料的折射率。
折射率n的影响因素：
①构成材料元素的离子半径，离子半径越大，材料极化，折射率增加
②材料的结构，晶型和非晶态：材料的各向同性，材料一个折射率，各向异性，材料有双折射率
③材料的内应力：应力将改变材料的折射率
④同质异构体：高温型的折射率低，低温型较高
⑤P173 表4.1
色散：这种光在介质中的传播速度（或介质的折射率）随其频率（或波长）的减小而减小的现象，称为光的色散现象。
介质对光的吸收和散射：在光束通过物质时，它的传播情况将要发生变化。首先光束越深入物质，它的光强将越减弱，这是由于一部分光的能量被物质所吸收，而另一部分光向各个方向散射所造成的，这就是光的吸收和散射现象。
一、弹性散射分类
按照散射中心尺度a0与入射光波长λ是大小，分为三类：
1. 廷德尔散射 Tyndall Scattering (J.Tyndall，1820-1893)
当a0?λ时，σ→0
即散射中心的尺度远大于光波波长时，散射光强与入射光波长无关
如粉笔灰、白云呈白色
例如在胶体、乳浊液以及含有烟、雾或灰尘的大气中的散射
2.米氏散射 Mie Scattering
当a0与λ相近时，σ=0~4
即散射中心的尺度与光波波长可以比拟时，σ在0~4之间,具体取值与散射中心有关.
米氏散射性质比较复杂
3. 瑞利散射 Rayleigh scattering
当a0?λ时，σ=4 即当散射中心的线度远小于入射光的波长时，散射强度与波长的4次方成反比
通常我们把线度小于光的波长的微粒对入射光的散射，称为瑞利散射（Rayleigh scattering）。
瑞利散射不改变原入射光的频率
无机材料的透光性
①介质对光的吸收
②光在介质内部因为碰撞及热效应使得光的能量衰减，既光被介质吸收
③郎伯特定律：光强度随着厚度的变化符合指数衰减规律
④半导体对光的波长有选择性吸收：因为半导体的Eg关系，半导体对满足其电子跃迁的能量有选择，这样材料有透光性
⑤无机材料是多晶多相体系，除了晶体外，还有气孔、杂质、晶界、微裂纹等，它们将对光波产生散射，一般地，无机材料是不透明的
⑥透光度：综合指标，光能通过陶瓷材料后，剩余光能所占的百分比，如教材第185页图4.6
影响因素:
①吸收系数：材料对光的吸收，不是主要原因
②反射系数：反射越大，材料的透光性越差
③散射系数：影响材料透光性的主要原因，有材料的宏观及显微缺陷、晶粒的排列方向、气孔引起的散射(这将非常影响材料的透光性能)
提高无机材料透光性的措施：
①提高原料的纯度
②添加外加剂：一方面这些质点将降低材料的透光率，但由于添加这些外加剂将可以降低材料的气孔，从而提高材料的透光率
③工艺措施：采用热压法比普通烧结法更容易排除气孔，即降低气孔，将晶粒定向排列将可以提高材料的透光率
5 电学
小结
①体积电阻、表面电阻及相关测量方法；
②载流子及其种类；
③离子迁移率和离子电导率的推导，影响离子电导率的因素;
④固体电解质的概念及具备条件，举例说明固体电解质的应用；
⑤半导体概念，P，N半导体能带结构；
⑥半征电子电导率计算；
⑦影响电子电导的因素；
电流强度：单位时间内流过某一截面的电荷量
电流密度：单位时间内流过材料单位面积横截面的电荷量
载流子：带电荷的自由粒子，种类有电子，空穴，正、负离子，（带电空位，极化子）。
离子迁移率，
载流子沿电场力的方向的迁移率为：
μ=v/E=(a202q /6kBT) × exp(－E2/ kBT)
一般离子的迁移率为10-13～10-16 m2/sV,
kB= 0.86×10-4(eV/K)
离子导电的种类：
①本征导电------晶格点阵上的离子定向运动（热缺陷的运动）。
a.弗仑克尔缺陷为填隙离子---空位对。
b.肖特基缺陷为阳离子空位---阴离子空位对。
②杂质导电------杂质离子的定向运动。
a.填隙杂质或置换杂质（溶质）。
杂质导电与本征导电的比较：
①杂质离子浓度远小于晶格格点数；
②杂质离子的活化能小于热缺陷移动的活化能；
③离子晶体的电导主要为杂质电导。
影响离子电导率的因素;
σ= Asexp[-Bs/T］
1)温度的影响：呈指数关系，随温度升高，电导率迅速增大。如图：低温下，杂质电导占主要地位(曲线1)，高温下，固有电导起主要作用。
2)晶体结构的影响
a)离子半径：一般离子半径小，结合力大，因而活化能也大；
b)离子电荷，电价高，结合力大，因而活化能也大；
c)堆积程度，结合愈紧密，可供移动的离子数目就少，且移动也要困难些，可导致较低的电导率。
3)晶体缺陷的影响
由于真正实用的离子电导（即固体电解质）必须具备两个条件：
a)电子载流子的浓度小。
b)离子晶格缺陷浓度大并参与电导。
离子性晶格缺陷的生成及其浓度大小是决定离子电导的关键所在。
影响晶格缺陷的因素有：热激励；固溶；气氛。
固体电解质；
半导体概念：常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。价带为满带，价带与空带之间存在禁带。但禁带宽度较小。
本征半导体：载流子为电子和空穴，其浓度相等，其由热激发产生；
P，N半导体能带结构；
影响电子电导的因素
（1温度影响
温度愈高，被激活的杂质原子数愈多，从而参与导电的电子或空穴数就愈多，因而其电导率随温度的上升而增加。但是，出于杂质原子电离能远远小于本征半导体的禁带宽度，因此，尽管在相同的温度下非本征半导体的电导率比本征半导体的电导率大得多，但非本征半导体的电导率对温度的依赖性却比本征半导体要小得多。
(2)缺陷影响
A 杂质缺陷：掺杂引起的能级变化，价控半导体
用不同于晶格离子价态的杂质取代晶格离子，形成局部能级，使绝缘体实现半导化而成为导电陶瓷。
经典自由电子理论推导 推导各向同（异）性材料的体膨胀系数和线膨胀系数的关系 二、计算题 在500单晶硅中掺有的硼，设杂质全部电离球该材料的电阻率，（设u= ，硅密度2.33g/cm^3,硼原子量为10.8） 假设X射线用铝材屏蔽，如果要是95%的X射线能量不能透过，则铝材的厚度至少要多少？铝的吸收系数为0.42cm-1 三、名词解释 马基申定则：总的电阻包括金属的基本电阻和溶质浓度引起的电阻（与温度无关）。 本征半导体：纯净的无结构缺陷的半导体单晶 介质损耗：电介质在电场作用下，单位时间内因发热而消耗的能量成为电介质的介质损耗磁化：任何物质处于磁场中，均会使其所占有的空间的磁场发生变化，这是由于磁场的作用使物质表现出一定的磁性，该现象称为磁化（单位体积的磁矩称为磁化强度）本征磁矩：原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩构成的原子固有磁矩称为本征磁矩 自发磁化：在铁磁物质内部存在着很强的与外磁场无关的“分子场”，在这种分子场作用下，原子磁矩趋于同向平行排列，即自发的磁化至饱和， 磁畴：居里点下，铁磁体自发磁化成若干个小区域，称为磁畴 磁晶各向异性：在单晶体的不同晶向上，磁性能是不同的，称为~ 形状各向异性：不同形状的试样磁化行为是不同的，该现象称为~ 磁致伸缩：铁磁体在磁场中被磁化时，其形状和尺寸都会发生变化这种现象称为~ 技术磁化：在外磁场作用下铁磁体从完全退磁状态磁化至饱和状态的内部变化过程 双光束干涉：两束光相遇后，在光叠加区，光强重新分布，出现明暗相间，稳定的干涉条纹（条件：频率相同振动方向一致，并且有固定的相位关系） 衍射：光波遇到障碍物时，在一定程度上能绕过障碍物进入几何阴影区。 色散：材料的折射率随入射光的波长而变化 折射率的色散：材料的折射率随入射光的频率减小而减小的性质 双折射：由一束入射光折射后分成两束光的现象。符合折射率的是寻常光，不然是非常光二向色性：晶体结构的各向异性不仅能产生折射率的各向异性（双折射），而且能产生吸收率的各向异性 四、问答题 1.经典自由电子理论与量子自由电子理论异同 同：金属晶体中，正离子形成的电场是均匀的，价电子是自由的， 异：经典理论认为没有施加外电场时，自由电子沿各个方向运动的几率相同，不产生电流？ 量子理论认为每个原子的内层电子基本保持着单个原子时的能量状态，所有价电子有不同的能级。 2.评价电介质的主要电学性能指标有哪些？ 介电常数、耐电常数、损耗因数、体电阻率和表面电阻率、前三个属于介电性，后者导电性3.电介质的极化基本形式 电子式极化、离子式极化、偶极子极化、空间电荷极化
第一章 论述：从理论联系实际的角度谈谈学习研究高等教育学的目的，意义和方法 目的：研究高等教育学可以让教师了解高等教育的特殊本质，理解高等教育的运行形态，认识高等教育的发展规律。可以让教师从理论和实践想结合的高度，掌握高等教育学的基本原理，以增强高等教育实践的自觉性，从根本上提高高等教育质量。 意义： 1、有利于增强教师对高等教育的责任感和事业心 高等教育是以培养高级人才为根本使命的。发挥高级人才的作用，对科学的发现、技术的创新、社会的改革、历史的推进是举足轻重的。作为社会中心的高等教育的教师，不仅重担在肩，必须有为，而且大有可为。 2、有利于深化教师对高等教育的理性认识 理论具有普遍性、抽象性，对实践具有发作用，科学理论对实践具有重要的指导作用。在高等教育学理论的指导下，高等教育实践的自觉性可以大大提高。 3、有利于提高教师教育教学工作的技能和水平。 高等教育学虽然是对高等教育的宏观综合层面的理性审视和把握，但对高等教育的一系列活动也给出了意义、原则、过程、方向灯“中观”层面的阐述，这对教学活动的规范和教学质量的提高，对于科研教研的深化强化，都有重要的指导意义。 方法： 1、要以现实的高等教育为中心 学习研究高等教育学理论，一要联系现阶段中国特色社会主义的高等教育实际，二要联系各高校教师所在学校、所在学科的工作实际，要以中国特色社会主义高等教育和自己的工作实际为中心。 2、注重讲高等教育学理论运用于实际 理论的运用是学习研究的根本目的。理论应用首先要对理论有透彻的理解，把握其精神实质；其次，要设计运用的技术路线和环节，思考这种路线和环节的可能性、现实性以及由可能转化为现实的条件。 3、对高等教育的实际问题进行理性思考 高等教育学的学习研究首先要善于从高等教育的实际中提出问题。问题就是矛盾。其次，要对矛盾进行分析，即分析其矛盾多方或双方的特点、地位和在运行的作用，把握其来龙去脉和发展转化的趋势。再次，探讨解决矛盾的途径和方法。 4、了解关注高等教育理论和实践的新发展。 高教理论和高教实践是辩证运动的。高校教师学习研究高等教育学，要树立科学辩证的发展观，在高教时间基础上进行高教理论创新，在学习创新高教理论中推进高教实践。 第二章 试述现代高校的职能体系。 高等教育的功能具体体现于高等学校的职能中，高等学校也成为了社会生活的中心，其职能主要有：（1）培养专门人才，这是高等学校永恒的职能，是高等学校的根本使命，是高校区别其他社会机构的根本特征，高校的一切工作都要把培养专门人才作为出发点和落脚点。高校培养专门人才的职能是永恒的，但培养专门人才职能的内涵是发展变化的。（2）发展科学，主要体现在大学的科研活动中，是培养人才的重要途径，也是科技、经济发展的客观要求。（3）社会服务。虽然培养人才，发展科学都是为社会服务，但高等学校还通过其他形式为社会提供直接的服务，特别是在社会文化、科学技术等领域担负起对社会各方面工作的指导与咨询责任，帮助社会解决在发展过程中遇到的种种理论和实际问题。除了通过培养
1. 影响弹性模量的因素包括:原子结构、温度、相变。 2. 随有温度升高弹性模量不一定会下降。如低碳钢温度一直升到铁素体转变为 奥氏体相变点，弹性模量单调下降，但超过相变点，弹性校模量会突然上升，然后又呈单调下降趋势。这是在由于在相变点因为相变的发生，膨胀系数急剧减小，使得弹性模量突然降低所致。 3. 不同材料的弹性模量差别很大，主要是因为材料具有不同的结合键和键能。 4. 弹性系数Ks 的大小实质上代表了对原子间弹性位移的抵抗力，即原子结合 力。对于一定的材料它是个常数。 弹性系数Ks 和弹性模量E 之间的关系:它们都代表原子之间的结合力。因为建立的模型不同，没有定量关系。（☆） 5. 材料的断裂强度：a E th /γσ= 材料断裂强度的粗略估计：10/E th =σ 6. 杜隆-珀替定律局限性:不能说明低温下，热容随温度的降低而减小，在接近 绝对零度时，热容按T 的三次方趋近与零的试验结果。 7. 德拜温度意义: ① 原子热振动的特征在两个温度区域存在着本质差别，就是由德拜温 度θD 来划分这两个温度区域: 在低θD 的温度区间，电阻率与温度的5次方成正比。 在高于θD 的温度区间，电阻率与温度成正比。 ② 德拜温度------晶体具有的固定特征值。 ③ 德拜理论表明:当把热容视为(T/θD )的两数时，对所有的物质都具有 相同的关系曲线。德拜温度表征了热容对温度的依赖性。本质上， 徳拜温度反应物质内部原子间结合力的物理量。 8. 固体材料热膨胀机理： （1） 固体材料的热膨胀本质，归结为点阵结构中质点间平均距离随温度升 高而增大。 （2） 晶体中各种热缺陷的形成造成局部点阵的畸变和膨胀。随着温度升 高，热缺陷浓度呈指数增加，这方面影响较重要。 9. 导热系数与导温系数的含义: 材料最终稳定的温度梯度分布取决于热导率，热导率越高，温度梯度越小;而趋向于稳定的速度,则取决于热扩散率,热扩散率越高，趋向于稳定的速度越快。 即:热导率大，稳定后的温度梯度小，热扩散率大，更快的达到“稳定后的温度梯度”（☆） 10. 热稳定性是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，故又称为抗热震 性。 热稳定性破坏(即抗热振性)的类型有两种：抗热冲击断裂性和抗热冲击损伤性。 11. 提高材料抗热冲击断裂性能的措施 ①提高材料强度σ，减小弹性模量E ，σ/E 增大，即提高了材料柔韧性，这样可吸收较多的应变能而不致于开裂。晶粒较细，晶界缺陷小，气孔少且分散者，强度较高，抗热冲击断裂性较好。
《材料物理性能》教学大纲 教学内容: 绪论(1 学时) 《材料物理性能》课程的性质,任务和内容,以及在材料科学与工程技术中的作用. 基本要求: 了解本课程的学习内容,性质和作用. 第一章无机材料的受力形变(3 学时) 1. 应力,应变的基本概念 2. 塑性变形塑性变形的基本理论滑移 3. 高温蠕变高温蠕变的基本概念高温蠕 变的三种理论 第二章基本要求: 了解:应力,应变的基本概念,塑性变形的基本概念,高温蠕变的基本概念. 熟悉:掌握广义的虎克定律,塑性变形的微观机理,滑移的基本形态及与能量的关系.高温蠕变的原因及其基本理论. 重点: 滑移的基本形态,滑移面与材料性能的关系,高温蠕变的基本理论. 难点: 广义的虎克定律,塑性变形的基本理论. 第二章无机材料的脆性断裂与强度(6 学时) 1.理论结合强度理论结合强度的基本概念及其计算 2.实际结合强度实际结合强度的基本概念 3. 理论结合强度与实际结合强度的差别及产生的原因位错的基本概念,位错的运动裂纹的扩展及扩展的基本理论 4.Griffith 微裂纹理论 Griffith 微裂纹理论的基本概 念及基本理论,裂纹扩展的条件 基本要求: 了解:理论结合强度的基本概念及其计算;实际结合强度的基本概念;位错的基本概念,位错的运动;裂纹的扩展及扩展的基本理论;Griffith 微裂纹理论的基本概念及基本理论,裂纹扩展的条件熟悉:理论结合强度和实际结合强度的基本概念;位错的基本概念,位错的运动;裂纹的扩展及扩展的基本理论;Griffith 微裂纹理论的基本概念及基本理论,裂纹扩展的条件. 重点: 裂纹的扩展及扩展的基本理论;Griffith 微裂纹理论的基本概念及基本理论,裂纹扩展的条件难点: Griffith 微裂纹理论的 基本概念及基本理论 第三章无机材料的热学性能(7 学时) 1. 晶体的点阵振动一维单原子及双原子的振动的基本理论 2. 热容热容的基本概念热容的经验定律和经典理论热容的爱因斯坦模型热容的德拜模型 3.热膨胀热膨胀的基本概念热膨胀的基
实用文档 第二章高等教育的性质和任务 一、简答题：如何理解教育的本质特点？（P10-12） 1. 教育：促进、提升个体和人类素质的活动； 2. 教育：通过文化传承促进社会和人的发展； 3. 教育：通过文化创新促进社会和人的发展。 二、简答题：简述高等教育的基本性质？（P13-16） 1. 高等教育的高级性； 2. 高等教育的专业性； 3. 高等教育的学术性； 4. 高等教育的公益性； 5. 高等教育的主体性。 三、简答题：简述高等教育的主要任务？（P17-20） 1．培养高级专门人才；2. 推进科学技术发展；3. 服务社会发展需要。 四、选择题：（P19页）1810年，德国的威廉·冯·洪堡创办了柏林大学，提出了著名的“教学与科研相统一”、“通过科学研究促进教学”的原则。在洪堡和柏林大学的影响下，“洪堡原则”迅速传至西欧、美国、东欧、日本和中国，成为现代大学共同遵守的一条原则。 第三章高等教育的历史发展 一、简答题：中国最早的高等教育具有哪些总体特征？ 其一，学在官府，或称学术官守、非官无学；其二，官学一体，或官师合一；其三，政教合一。 二、选择题（P24） 书院是我国古代特有的教育机构，它以私人创办为主，积聚大量图书，将教学活动与学术研究结合在一起，从唐代到清末，存在了一千年之久。 实用文档 三、选择题（P26）
作为东罗马帝国的教育中心，其任务是为帝国训练有较高文化水平的官吏。教学内容以七艺为基础，七艺之上设哲学、法律学和修辞学三种。 四、选择题（P27） 最初成立的欧洲中世纪大学，具有行会性、自治性、国际性和宗教性等特点。 五、选择题或名词解释（P30） 1862年国会通过了《莫雷尔法案》（亦称“赠地法案”），规定各州凡有国会议员一名，拨联邦土地3万英亩，用这些土地的收益维持、资助至少一所学院，而这些学院主要开设有关农业和机械技艺方面的专业，培养工农业急需人才。 六、选择题（P30） 1904-1918年，威斯康星大学率先提出大学应具有社会服务职能，从而将德国大学拥有的培养人才、发展科学职能又向前拓展了一步。 七、选择题（P32） 1898年创办的京师大学堂，是“百日维新”的仅存硕果。（北京大学的前身） 八、选择题（P34） 1917年蔡元培出任北京大学校长，对校内管理体制进行了全面改革。 九、选择题（P36） 从高等教育适应社会发展的新变化来看，1952年的院系调整应当说基本上是成功的（多科制学院和单科制学院），若以是否符合高等学校自身发展规律来评价，答案就不那么肯定了。 实用文档 十、选择题（P37） 1961年1月，教育部召开全国重点高校工作会议，根据“调整、巩固、充实、提高”的八字方针，提出对全国高等学校实行“定规模、定任务、定方向、定专业”。
材料物理性能习题与解答
目录 1 材料的力学性能 (2) 2 材料的热学性能 (12) 3 材料的光学性能 (17) 4 材料的电导性能 (20) 5 材料的磁学性能 (29) 6 材料的功能转换性能 (37)
1材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm、长度为25cm并受到4500N的轴向拉力，若直径拉细至 2.4mm，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解：根据题意可得下表 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-2一试样长40cm,宽10cm,厚1cm，受到应力为1000N拉力，其氏模量为3.5×109 N/m2，能伸长多少厘米? 解： 拉伸前后圆杆相关参数表 ) ( 0114 .0 10 5.3 10 10 1 40 1000 9 4 0cm E A l F l E l l= ? ? ? ? ? = ? ? = ? = ? = ? - σ ε 10 909 .4 0? 0851 .0 1 = - = ? = A A l l ε 名义应变
1-3一材料在室温时的氏模量为3.5×108 N/m 2,泊松比为0.35，计算其剪切模量和体积模量。 解：根据 可知： 1-4试证明应力-应变曲线下的面积正比于拉伸试样所做的功。 证： 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： Voigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： )21(3)1(2μμ-=+=B G E ) (130)(103.1)35.01(2105.3)1(288MPa Pa E G ≈?=+?=+=μ剪切模量) (390)(109.3) 7.01(3105.3)21(388 MPa Pa E B ≈?=-?=-=μ体积模量. ,.,1 1 2 1 212 12 1 2 1 21 S W VS d V ld A Fdl W W S W V Fdl V l dl A F d S l l l l l l ∝====∝= ===???? ? ?亦即做功或者： 亦即面积εεεεεεεσεσεσ)(2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量) (1.323)84 05.038095.0()(1 12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量). 1()()(0)0() 1)(()1()(10 //0 ----= = ∞=-∞=-=e e e E t t t στεσεεεσεττ；；则有：其蠕变曲线方程为：. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ==∞==则有：：其应力松弛曲线方程为
教育学 一、名词解释 1.教育的概念：指教育者根据一定社会的要求，遵循受教育者身心发展的规律，有目的有计划有组织地对受教育者身心施加影响，把他们培养成为一定社会所需要的人的活动。 2.教育目的的层次结构：是指由国家提出的教育目的、各级各类学校培养目标、课程目标和教学目标所构成的一个教育目的系统。 3.素质教育:就是全面贯彻党的教育方针，以提高国民素质为根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点，造就生理素质、心理素质和社会素质等全面发展的社会主义事业的建设者和接班人的教育活动。 4.义务教育：是指国家采用法律形式规定的适龄儿童、少年都必须接受的，国家、社会、学校、家庭都必须予以保证的带有强制性的国民教育。义务教育的性质决定了它是一种具有强制性、法律保障的、免费特征的教育制度。 5.人的身心发展：是指个体从出生、成熟、衰老直至死亡的整个生命进程中所发生的一系列身心变化。 6.教师专业化：指教师职业具有自己独特的职业要求和职业条件，有专门的培养制度和管理制度。 7.学科课程：是以文化知识为基础，按照一定的价值标准，从不同的知识领域或学术领域选择一定的容，根据知识的逻辑体系，将所选出的知识组织为学科的课程。 8.经验课程：也称为活动课程，是从儿童的兴趣和需要出发，以儿童的经验为基础，以各种不同形式的一系列活动组成的课程。
9.教学：是教师的教和学生的学共同组成的传递和掌握社会经验的双边活动。 10.班级授课制：是一种集体教学形式。它是将一定数量的学生按年龄和知识程度编成固定的班级，根据课程计划和规定的时间，安排教师有计划地面向全班学生进行教学的一种组织形式。 二.简答题 1. 学校产生的条件： （1）进入奴隶社会后，金属工具代替了原始社会的石器，生产水平提高了，有了剩余产品且足以供养一部分人脱离直接的生产劳动，专门从事教育与学习，学校的产生有了必要的物质基础以及专门从事教育活动的知识分子—教师。 （2）随着生产力的发展和人们认识水平的提高，人们积累了越来越多的社会生产、生活经验，为学校的产生提供了更丰富的教育容。 （3）文字的产生，为学校传授知识提供了便利的工具。 （4）私有制的产生，社会贫富两级分化，对立的阶级形成，国家机器产生，统治阶级为强化对劳动人民的统治，迫切需要有专门的机构培养阶级的接班人和为其服务的官吏及知识分子，学校的产生有了客观的需要。 2. 多元智力视野中的学生观 第一，对所有学生都抱有热切的成才期望，充分尊重每一个学生的智力特点，使我们的教育真正成为“愉快教育”和“成功教育”。 第二，针对不同的学生的不同智力特点，进行有针对性的教育教学，即教师
1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解： 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： ) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量 ) (1.323)84 05.038095.0()(112211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量 ). 1()()(0)0() 1)(()1()(1 //0 ----= = ∞=-∞=-=e E E e e E t t t στεσεεεσετ τ ；；则有：其蠕变曲线方程为：. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ ==∞==则有：：其应力松弛曲线方程为1.0 1.0 0816.04.25 .2ln ln ln 2 2 001====A A l l T ε真应变)(91710 909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .0100 =-=?=A A l l ε名义应变)(99510 524.445006MPa A F T =?==-σ真应力
材料物理性能考试重点、复习题
精品资料 1.格波：在晶格中存在着角频率为ω的平面波，是晶格中的所有原子以相同频率振动而 形成的波，或某一个原子在平衡附近的振动以波的形式在晶体中传播形成的波 2.色散关系：频率和波矢的关系 3.声子：晶格振动中的独立简谐振子的能量量子 4.热容：是分子或原子热运动的能量随温度而变化的物理量，其定义是物体温度升高1K 所需要增加的能量。 5.两个关于晶体热容的经验定律：一是元素的热容定律----杜隆-珀替定律：恒压下元素的 原子热容为25J/(K*mol);另一个是化合物的热容定律-----奈曼-柯普定律：化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。 6.热膨胀：物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀 7.固体材料热膨胀机理：材料的热膨胀是由于原子间距增大的结果，而原子间距是指晶 格结点上原子振动的平衡位置间的距离。材料温度一定时，原子虽然振动，但它平衡位置保持不变，材料就不会因温度升高而发生膨胀；而温度升高时，会导致原子间距增大。 8.温度对热导率的影响：在温度不太高时，材料中主要以声子热导为主,决定热导率的因 素有材料的热容C、声子的平均速度V和声子的平均自由程L,其中v通常可以看作常数,只有在温度较高时,介质的弹性模量下降导致V减小。材料声子热容C在低温下与温度T3成正比。声子平均自由程V随温度的变化类似于气体分子运动中的情况，随温度升高而降低。实验表明在低温下L值的变化不大，其上限为晶粒的线度，下限为晶格间距。在极低温度时，声子平均自由程接近或达到其上限值—晶粒的直径；声子的热容C则与T3成正比；在此范围内光子热导可以忽略不计，因此晶体的热导率与温度的三次方成正比例关系。在较低温度时，声子的平均自由程L随温度升高而减小，声子的热容C仍与T3成正比，光子热导仍然极小，可以忽略不计，此时与L相比C对声子热导率的影响更大,因此在此范围内热导率仍然随温度升高而增大,但变化率减小。 在较高温度下，声子的平均自由程L随温度升高继续减小,而声子热容C趋近于常数,材料的热导率由L随温度升高而减小决定。随着温度升高,声子的平均自由程逐渐趋近于其最小值,声子热容为常数,光子平均自由程有所增大,故此光子热导逐步提高,因此高温下热导率随温度升高而增大。一般来说,对于晶体材料，在常用温度范围内，热导率随温度的上升为下降。 9.影响热导率的因素:1）温度的影响，一般来说，晶体材料在常用温度范围内，热导率随 温度的上升而下降。2）显微结构的影响。3）化学组成的影响。4）复合材料的热导率 10.热稳定性：是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，所以又称为抗热震性。 11.常用热分析方法：1）普通热分析法2）差热分析3）差示扫描量热法4）热重法 12.光折射：当光依次通过两种不同介质时，光的行进方向要发生改变，这种现象称为折 射 13.光的散射：材料中如果有光学性能不均匀的结构，例如含有透明小粒子、光性能不同 的晶界相、气孔或其他夹杂物，都会引起一部分光束偏离原来的传播方向而向四面八方散开来，这种现象称为光的散射。 14.吸收：光通过物质传播时，会引起物质的价电子跃迁或使原子振动，从而使光能的一 部分转变为热能，导致光能的衰减的现象 15.弹性散射：光的波长（或光子能量）在散射前后不发生变化的，称为弹性散射 16.按照瑞利定律，微小粒子对波长的散射不如短波有效，在可见光的短波侧λ=400nm 处，紫光的散射强度要比长波侧λ=720nm出红光的散射强度大约大10倍 17.色散：材料的折射率随入射光的频率的减小（或波长的增加）而减小的性质，称为材仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
教育与教育学： 《一》教育学： 一、概念： 1、来源： （1）孟子：“教育”一词最早见于《孟子.尽心上》“得天下英才而教育之，三乐也。”（孟子，战国） (2)许慎：《说文解字》，“教，上所施，下所效也”。“育，养子使作善也。” （许慎，东汉） 题：最早使用“教”和“育”两个字的是（孟子）。 最早对“教”和“育”两个字解释的是（许慎）。 2、广义：凡是有目的地增进人们的知识和技能、影响人们的思想观念的活动。 包括：社会教育、家庭教育、学校教育 3、狭义：指学校教育，是教育者根据一定的社会要求，有目的、有计划、有组织地通过学校教育的工作，对受教育者的身心施加影响，促进他们朝着期望方向变化的活动。 二、教育的基本要素： 1.教育者：在教育活动中，有目的地影响他人生理、心理及性格发展的人。 现代学校的教育者具有以下特征： （1）主体性---教育者是教育活动的设计者和具体实施者。 （2）目的性---教育者所从事的是以教育为目的的活动。 （3）社会性---现代学校的教育者是社会要求的体现者。 2.受教育者：在社会教育活动中，在生理、心理及性格发展方面有目的地接受影响，从事学习的人，统称为受教育者。 3.教育影响：教育内容和教育措施。中介 4.教育活动中的三对基本矛盾：（受教育者与教育内容的矛盾）（受教育者与教育者的矛
盾）（教育者与教育内容的矛盾） 受教育者与教育内容的矛盾是基本的、决定性的矛盾，是教育活动的逻辑起点。三、教育的属性 （1）教育的质的规定性： ------教育是有目的地培养人的活动。 是教育的质的规定性，也是教育的本质。 教育区别于其它事物现象的根本特征。 ------教育具体而实在的规定性体现在： No.1：教育是人类所特有的一种有意识的社会活动。 No.2：教育是人类有意识地传递社会经验的活动。 No.3:教育是以人的培养为直接目标的社会实践活动。 （2）社会属性：（重点） ——永恒性：教育是新生一代的成长和社会生活的延续与发展不可缺少的手段，为一切人、一切社会所必需，与人类社会共始终，是人类社会的永恒范畴。（人在教育在）【教育是人类所特有的社会现象，只要人类社会存在，就存在着教育，教育的永恒性是由教育本身的职能决定的】 ——1.阶级性：在阶级社会中，教育具有阶级性。 （原始社会和共产主义社会没有阶级性，社会主义社会也具有阶级性） ——2.历史性：教育与社会的生产力的水平和统治阶级制度密切相关，并随之变化而变化发展。 【在不同的社会或同一社会的不同历史阶段，教育的性质、目的、内容等各不相同。不同时期的教育有其不同的历史形态、特征。】 ------3.继承性。指不同历史时期的教育都前后相继，后一时期教育是对前一时期教育的继承与发展。
《材料物理性能复习资料整理》 一、名词解释 物质的磁化：物质在磁场中受磁场的作用呈现一定磁性的现象。 自发极化：铁磁性材料在没有外加H时，原子磁矩趋于同向排列而发生的磁化。 软磁材料：是指磁滞回线瘦长，μ高、H c小、M r低，并且磁化后容易退磁的磁性材料。硬磁材料：是指磁滞回线短粗，μ低、H c大、M r高，并且磁化后很难退磁的磁性材料。磁致伸缩：铁磁体在磁场中被磁化时，其形状和尺寸都会发生变化，这种现象称为磁致伸缩效应。 PN结：是指在同一块半导体单晶中P型掺杂区域N型掺杂区的交界面附近的区域。 禁带：在能带结构中能态密度为零的能量区间。 超导电性：在一定条件下（温度、磁场、压力）材料的电阻突然消失的现象称为超导电性。马基申定则：马基申等人把固溶体电阻率看成由金属基本电阻率ρ(T)和残余电阻ρ残组成。 这表明在一级近似下，不同散射机制对电阻率的贡献可以用加法求和。 激活介质：实现粒子数反转的介质具有对光的放大作用，称为激活介质。 因瓦效应：将与因瓦反常相关联的其它物理特性的反常行为统称为因瓦效应。 磁介质：能被磁场磁化的物质。 技术磁化：是指在外磁场的作用下，铁磁体从完全退磁状态磁化至饱和的内部变化过程。磁畴：是指在未加磁场时铁磁体内部已经磁化到饱和状态的小区域。 铁电畴：铁电体中自发极化方向一致的微小区域。 N型半导体：在本征半导体中掺入5价元素（磷，砷，锑）使晶体中的自由电子的浓度极大地增加而形成的以电子为多子的杂质半导体称为N型半导体。 第一类超导体：指大多数纯金属超导体，在超导态下磁通从超导体中全部逐出，具有完全的迈斯纳效应（完全的抗磁性）。这类导体称为第一类超导体。 介质损耗：电介质在外电场作用下，其内部会有发热现象，这说明有部分电能已转化为热能耗散掉，这种介质内的能量损耗称为介质损耗。 光致发光：通过光的辐射将材料中的电子激发到高能态从而导致发光，称为光致发光。 杜隆-珀替定律：恒压下，元素的原子摩尔热容为25J/(K?mol)。 二、简答题 1.请从能量式波长（频率）范围详细划分电磁波谱 （1）无线电波——波长从108~1013nm （2）微波——波长从106~108nm （3）红外线——波长从103~106nm （4）可见光——波长390~700nm （5）紫外线——波长从10~390nm （6）伦琴射线——波长10-3~100nm （7）γ射线——波长从10-5~0.1nm
1.微观粒子的波粒二象性 在量子力学里，微观粒子在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质。这种量子行为称为波粒二象性。 2.波函数及其物理意义 微观粒子具有波动性，是一种具有统计规律的几率波，它决定电子在空间某处出现的几率，在t 时刻，几率波应是空间位置（x,y,z,t)的函数。此函数 称波函数。其模的平方代表粒子在该处出现的概率。 表示t 时刻、 （x 、y 、z ）处、单位体积内发现粒子的几率。 3.自由电子的能级密度 能级密度即状态密度。 dN 为E 到E+dE 范围内总的状态数。代表单位能量范围内所能容纳的电子数。 4.费米能级 在0K 时，能量小于或等于费米能的能级全部被电子占满，能量大于费米能级的全部为空。故费米能是0K 时金属基态系统电子所占有的能级最高的能量。 5.晶体能带理论 假定固体中原子核不动，并设想每个电子是在固定的原子核的势场及其他电子的平均势场中运动，称单电子近似。用单电子近似法处理晶体中电子能谱的理论，称能带理论。 6.导体，绝缘体，半导体的能带结构 根据能带理论，晶体中并非所有电子，也并非所有的价电子都参与导电，只有导带中的电子或价带顶部的空穴才能参与导电。从下图可以看出，导体中导带和价带之间没有禁区，电子进入导带不需要能量，因而导电电子的浓度很 大。在绝缘体中价带和导期隔着一个宽的禁带E g ，电子由价带到导带需要外界供给能量，使电子激发，实现电子由价带到导带的跃迁，因而通常导带中导电电子浓度很小。半导体和绝缘体有相类似的能带结构，只是半导体的禁带较窄(E g 小) ，电子跃迁比较容易 1.电导率 是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值。当施加电压于导体的两 端 时，其电荷载子会呈现朝某方向流动的行为，因而产生电流。电导率 是以欧姆定律定义为电流密度 和电场强度 的比率： κ=1/ρ 2.金属—电阻率与温度的关系 金属材料随温度升高，离子热振动的振幅增大，电子就愈易受到散射，当电子波通过一个理想品体点阵时(0K)，它将不受散射；只有在晶体点阵完整性遭到破坏的地方，电子被才受到散射(不相干散射)，这就是金属产生电阻的根本原因。由于温度引起的离子运动(热振动)振幅的变化(通常用振幅的均方值表示)，以及晶体中异类原于、位错、点缺陷等都会使理想晶体点阵的周期性遭到破坏。这样，电子波在这些地方发生散射而产生电阻，降低导电性。 金属电阻率在不同温度范围与温度变化关系不同。一般认为纯金属在整个温度区间产生电阻机制是电子-声子（离子）散射。在极低温度下，电子-电子散射构成了电阻产生的主要机制。金属融化，金属原子规则阵列被破坏，从而增强了对电子的散射，电阻增加。 3.离子电导理论 离子电导是带有电荷的离子载流子在电场作用下的定向移动。一类是晶体点阵的基本离子，因热振动而离开晶格，形成热缺陷，离子或空位在电场作用下成为导电载流子，参加导电，即本征导电。另一类参加导电的载流子主要是杂质。 离子尺寸，质量都远大于电子，其运动方式是从一个平衡位置跳跃到另一个平衡位置。离子导电是离子在电场作用下的扩散。其扩散路径畅通，离子扩散系数就高，故导电率高。 4.快离子导体（最佳离子导体，超离子导体） 具有离子导电的固体物质称固体电解质。有些
小学教育学考点 第一章教育与教育学 1、教育的概念 教育是培养人的一种社会活动，主要指学校教育，是教育者根据一定的社会要求，有目的、有计划、有组织地通过学校教育，对受教育者的身心施加影响，促使他们朝着期望方向发展的活动。 2、学校教育制度 (1）学校教育制度在形式上的发展 正规教育的主要标志是近代以学校系统为核心的教育制度的建立，又称制度化教育。教育制度的发展经历了从前制度化教育到制度化教育再到非制度化教育的过程。 前制度化教育始于与社会同一时期产生的人类早期教育。中国近代制度化教育兴起的标志是清朝末年的“废科举，兴学校”，以及随之颁布的全国统一的教育宗旨和近代学制。中国近代系统完备的学制系统产生于1902年的《钦定学堂章程》（又称“壬寅学制”〉以及1904年的《奏定学堂章程》（又称“癸卯学制”）。 相对于制度化教育而言，非制度化教育所推崇的理想是：“教育不应再限于学校的围墙之内。”（2）现代教育制度发展的趋势 ①加强学前教育并重视与小学教育的衔接②强化普及义务教育并延长义务教育年限 ③普通教育与职业教育朝着相互渗透的方向发展④高等教育的类型日益多样化 ⑤学历教育与非学历教育的界限逐渐淡化⑥教育制度有利于国际交流 3、古代中国教育 中国早在4000多年前的夏代，就有了学校教育的形态。西周以后，形成了六艺教育，即六门课程：礼、乐、射、御、书、数。 隋唐以后盛行科举制度。宋代以后，程朱理学成为国学，儒家经典被缩减为“四书”、“五经”，特别是《大学》、《中庸》、《论语》、《孟子》四书被作为教学的基本教材和科举考试的依据，明代以后，八股文被规定为考科举的固定格式，一直到光绪三十一年（1905)，清政府才下令废科举开学堂。 4、20世纪以后世界教育的特征 （1）教育的终身化（2）教育的全民化（3）教育的民主化 （4）教育的多元化（5）教育技术的现代化 5、历史上的教育学思想 (1）中国古代的教育学思想 以孔子为代表的儒家文化对中国文化教育的发展产生了极其深远的影响。孔子很注重后天的教育工作，主张“有教无类”，大力创办私学，孔子的学说以“仁”为核心，以“仁”为最高道德标准，重视因材施教。他很强调学习与思考相结合，学习与行动相结合。 先秦时期以墨翟为代表的墨家与儒家并称显学。墨翟以“兼爱”和“非攻”为教，同时注重文史知识的掌握和逻辑思维能力的培养，还注重科学技术的传习。 道家主张回归自然、“复归”人的自然本性，一切任其自然，便是最好的教育。 战国后期，《学记》总结了儒家的教育理论和经验。《学记》提出“化民成俗，其必由学”、“建国君民，教学为先”，设计了从基层到中央的完整的教育体制，提出了教学相长的辩证关系和“师严然后
《材料物理性能》 第一章材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至 2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解： 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2) 可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和 0816 .04.25.2ln ln ln 22 001====A A l l T ε真应变) (91710909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .010 0=-=?=A A l l ε名义应变) (99510524.445006MPa A F T =?== -σ真应力) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量) (1.323)84 05.038095.0()(1 12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量
《材料物理性能》课程教学大纲 一、课程名称（中英文） 中文名称：材料物理性能 英文名称：Properties of Material Physics 二、课程代码及性质 课程代码: 0801151 课程性质:学科专业基础课程, 必修课 三、学时与学分 总学时：32（理论学时：32学时；实践学时：0学时） 学分：2 四、先修课程 大学物理、材料科学基础、热处理原理与工艺 五、授课对象 本课程面向材料科学与工程专业、功能材料专业开设 六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用） 本课程的教学目的: 1. 系统掌握材料物理性能方向的专业知识，具备应用这些知识分析、解决材料科学与工程专业中的功能材料选择和应用技术复杂问题的能力； 2. 掌握各种物理性能的本质，具备独立进行物理性能分析和测量的能力； 3. 理解不同类型物理性能与材料的不同层次的结构和组织之间的对应关系，具备基于材料成分、结构设计开发新型功能材料的能力；同时，具备基于材料物理性能的研究，实现对材料结构和相变（结构变化）的表征的能力； 4．了解功能材料及制备和应用技术的发展前沿，掌握其发展特点与动向。
七、教学重点与难点： 教学重点：
材料物理性能中的电学性能、介电性能、热学性能、光学性能和磁学性能基于材料成分、结构和组织微观本质。 教学难点： 材料物理性能中的电学性能、介电性能、热学性能、光学性能和磁学性能的微观机理和宏观性能内在联系的定量描述，以及各种性能之间的逻辑关系。 八、教学方法与手段： 教学方法： (1)以课堂讲授为主,阐述该课程的基本内容,保证主要教学内容的完成; (2)安排适量的课堂讨论环节,使学生通过课下的资料查阅而掌握基本的专业资料获取方法、途径、整理归纳和讲演能力。 教学手段： (1)运用现代教学工具,在课堂上通过PPT讲授方式,实现图文并茂,形象直观; (2)收集典型功能材料应用实物,在课堂上进行针对性讲授。 九、教学内容与学时安排 （1）总体安排 教学内容与学时的总体安排，如表2所示。 （2）具体内容 各章节的具体内容如下： 第一章材料物理性能概论(2学时) 1.1材料的分类 1.2材料物理性能本构关系 1.3材料物理性能的研究方法及描述 1.4数值分析方法在材料物理性能研究中的应用 1.5功能材料的性能、应用与发展 第二章材料的电学性能(6学时) 2.1 概念和原理 2.2 导体、绝缘体和半导体的能带 2.3 金属的导电性 2.4 离子导体 2.5 半导体的电学性能 2.6 超导电性
高等教育学相关知识点总结大全
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高等教育学（浙大版顾建民） 高等教育内涵： 1.高等教育是建立在中等教育基础之上的教育。 （从高等教育在整个教育系统中所处的位置来看，它的基础应确定为中等教育） 2.高等教育是由大学和其他各类高等院校提供的教育。 （从高等教育的组织方式来看，它应涵盖各种院校类型、授学形式和教育类型） 3.高等教育史以培养各种高级专门人才为目标的教育。 （高等教育的培养布标应确定为培养各种高级专门人才） 现代大学的许多特征主要来自中世纪的大学，当时大学的三个重要特征： 1.大学拥有自治权和学术自由。 2.大学具有宗教性和国际性。 3.大学兼具专业性和学术性。 柏林大学：第一所具有现代意义的大学。 第二次世界大战后，高等教育发生了变化，其特点主要为： 1.高等教育的战略地位开始受到政府重视。 2.由精英高等教育过度到大众高等教育阶段。 3.高等教育体系的多样化特征更加显著。 4.高等教育从注重数量增长转向强调质量提升。 高等教育是一门以高等教育的现象、问题和矛盾为研究对象，旨在揭示高等教育规律的科学。高等教育根据目的的不同可以区分为基础研究和应用研究，前者旨在扩展理论知识，后者着力解决实践问题。 当代高等教育的发展趋势：高等教育大众化和普及化、法治化、终身化、民主化、国际化。 1901年，书院被统一改为学堂，延续千年左右的古代书院制度自此终结。 官办的京师同文馆是我国近现代第一所高等学堂，标志着近代高等教育的产生。 近几年，浙江高等教育变化显著，成就明显： 1.顺利实现了由精英高等教育向大众高等教育阶段的跨越式发展。 2高等教育质量和水平有了较大提高。 3.高等教育体制创新成果较为显著。 4.高等教育为经济社会发展做出了重要贡献。 高等教育的学科性质：高等教育是基础理论和教育原理在高等教育领域的特殊运用，具
1、试说明下列磁学参量的定义和概念：磁化强度、矫顽力、饱和磁化强度、磁导率、磁化率、剩余磁感应强度、磁各向异性常数、饱和磁致伸缩系数。 a、磁化强度：一个物体在外磁场中被磁化的程度，用单位体积内磁矩的多少来衡量，成为磁化强度M b、矫顽力Hc：一个试样磁化至饱和，如果要μ=0或B=0，则必须加上一个反向磁场Hc，成为矫顽力。 c、饱和磁化强度：磁化曲线中随着磁化场的增加，磁化强度M或磁感强度B开始增加较缓慢，然后迅速增加，再转而缓慢地增加，最后磁化至饱和。Ms成为饱和磁化强度，Bs成为饱和磁感应强度。 d、磁导率：μ=B/H，表征磁性介质的物理量，μ称为磁导率。 e、磁化率：从宏观上来看，物体在磁场中被磁化的程度与磁化场的磁场强度有关。 M=χ·H，χ称为单位体积磁化率。 f、剩余磁感应强度：将一个试样磁化至饱和，然后慢慢地减少H，则M也将减少，但M并不按照磁化曲线反方向进行，而是按另一条曲线改变，当H减少到零时，M=Mr或Br=4πMr。（Mr、Br分别为剩余磁化强度和剩余磁感应强度） g、磁滞消耗：磁滞回线所包围的面积表征磁化一周时所消耗的功，称为磁滞损耗Q（J/m3） h、磁晶各向异性常数：磁化强度矢量沿不同晶轴方向的能量差代表磁晶各向异性能，用Ek表示。磁晶各向异性能是磁化矢量方向的函数。 i、饱和磁致伸缩系数：随着外磁场的增强，致磁体的磁化强度增强，这时|λ|也随之增大。当H=Hs时，磁化强度M达到饱和值，此时λ=λs，称为饱和磁致伸缩所致。 2、计算Gd3+和Cr3+的自由离子磁矩？Gd3+的离子磁矩比Cr3+离子磁矩高的原因是什么？
Gd3+有7个未成对电子,Cr3+ 3个未成对电子. 所以, Gd3+的离子磁矩为7μB, Cr3+的离子磁矩为3μB. 3、过渡族金属晶体中的原子（或离子）磁矩比它们各自的自由离子磁矩低的原因是什么？ 4、试绘图说明抗磁性、顺磁性、铁磁性物质在外场B=0的磁行为。