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材料物理性能考试重点材料物理性能基本要求

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材料物理性能考试重点材料物理性能基本要求

<<材料物理性能>>基本要求

一,基本概念:

1.摩尔热容: 使1摩尔物质在没有相变和化学反应的条件下,温度升高1K所需要的热

量称为摩尔热容。它反映材料从周围环境吸收热量的能力。

2.比热容:质量为1kg的物质在没有相变和化学反应的条件下,温度升高1K所需要的

热量称为比热容。它反映材料从周围环境吸收热量的能力。

3.比容:单位质量(即1kg物质)的体积,即密度的倒数(m3/kg)。

4.晶格热振动:晶体点阵中的质点(原子,离子)总是围绕着平衡位置作微小振动.

5.声子(Phonon): 声子是晶体中晶格集体激发的准粒子,就是晶格振动中的简谐振子

的能量量子。

6.德拜温度: 德拜模型认为:晶体对热容的贡献主要是低频弹性波的振动,声频支的频率

具有0~ωmax 分布,其中,最大频率所对应的温度即为德拜温度,即θD=?ωmax/k:

7.示差热分析法(Differential Thermal Analysis, DTA ): 是在测定热分析曲线(即加热

温度T与加热时间t的关系曲线)的同时,利用示差热电偶测定加热(或冷却)过程中待测试样和标准试样的温度差随温度或时间变化的关系曲线ΔT~T(t),从而对材料组织结构进行分析的一种技术。

8.示差扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry, DSC): 用示差方法测量加热或冷

却过程中,将试样和标准样的温度差保持为零时,所需要补充的热量与温度或时间的关系。

9.热稳定性(抗热振性):材料承受温度的急剧变化(热冲击)而不致破坏的能力。

10.塞贝克效应:当两种不同的导体组成一个闭合回路时,若在两接头处存在温度差则回

路中将有电势及电流产生,这种现象称为塞贝克效应。

11.玻尔帖效应:当有电流通过两个不同导体组成的回路时,除产生不可逆的焦耳热外,

还要在两接头处出现吸热或放出热量Q的现象。

12.迈斯纳效应:若在常温下将超导体先放入磁场内,则有磁力线穿过超导体;然后再将

超导体冷却至Tc以下,发现磁产从超导体内被排出,即超导体内无磁场B=0。即超导体具有完全的抗磁性。

13.铁电体:具有电畴结构和电滞回线的晶体。

14.压电效应:在某些晶体(主要是离子晶体)的一定方向施加机械力作用时,晶体的两

端表面出现符号相反的束缚电荷,且束缚电荷的密度与施加的外力大小成正比,这种由机械效应转换成电效应的现象称为压电效应。

15.逆压电效应:将具有压电效应的电介质置于外电场中,由于外电场的作用引起其内部

正负电荷中心位移,从而导致电介质发生形变(形变与所加电场强度成正比),这种由电效应转换成机械效应的过程称为逆压电效应。

16.磁电阻效应:磁场对载流子或半导体中的载流子有作用,致使电阻值发生变化的现象。

17.光生伏特效应:光照射引起PN结两端产生电动势的效应。当光照射到PN结结区时,

光照产生的电子-空穴对在结电场作用下,电子推向N区,空穴推向P区;电子在N 区积累使N区侧带负电,空穴在P区积累使P区侧带正电,从而建立一个与原内建电位差相反的电位差,称为光生电位差。

18.磁畴:在未加磁场时铁磁体内部已经磁化到饱和状态的小区域。

19.磁致伸缩效应:铁磁体在磁场中被磁化时,其形状和尺寸都发生变化的现象。

20.退磁场:非闭合回路磁体磁化后,磁体内部产生一个与磁化方向相反的磁场。

21.技术磁化:在外磁场的作用下,铁磁体从完全退磁状态磁化到饱和的内部变化过程。

22.磁导率μ:当外磁场H增加时,磁感应强度B增加的速率叫磁导率,用μ表示,即

μ=B/H。

23.内耗:固体材料对振动能量的损耗称为内耗,它代表材料对振动的阻尼能力。

24.滞弹性:在弹性范围内出现的非弹性现象(如弹性蠕变和弹性后效)。

25.滞弹性内耗:由滞弹性产生的内耗。

26.弹性模量:在弹性范围内,引起物体单位变形所需要的应力大小。即材料所受应力σ

与应变ε之间的线性比例系数,σ = Eε,其中称为弹性模量。它表示材料弹性变形的难易程度。

二,基本理论(含微观机理):

热学: 1.杜隆—珀替定律;2.爱因斯坦模型;3.德拜的比热模型

电学: 1. 量子自由电子理论; 2. 能带理论; 3.离子导电机制

磁学: 1.铁磁金属的自发磁化理论; 2. 矫顽力理论(应力理论,杂质理论)

热膨胀:微观机理

弹性与内耗: 1.弹性理论;2.滞弹性内耗机制(驰豫理论的基本思想)

三,基本规律(含影响因素)

热学:热容的实验规律,影响热容的因素及规律(温度,组织转变,结构相变,合金成分等)

电学:导体,半导体,绝缘体的导电性随温度的变化规律;影响导电性的因素

磁学:M-T曲线;磁化规律;影响铁磁性的因素(组织敏感参量和组织不敏感参量)

热膨胀:热膨胀的实验规律;常见材料(如钢组织)的膨胀规律

弹性与内耗:内耗的实验测定;斯诺克内耗实验

四,实验测量方法与原理

热学:热容的测定及热分析方法

磁学:磁性的测量方法及原理(如矫顽力等)

热膨胀:热膨胀的测量方法

弹性与内耗:弹性模量及内耗的测量原理;碳在α-Fe中的扩散系数和扩散激活能的测定.

<<材料物理性能>>内容简介

第一章. 材料的热性能

由于材料和制品往往要应用于不同的温度环境中,很多使用场合还对它们的热性能

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