材料物理效能習題

2021-03-04 09:35:59 字數 1434 閱讀 6775

第一章熱學效能

1.1 概述

1、材料的熱學效能包括和等。

2、什麼是格波?

3、若三維晶體由n個晶胞組成,每個晶胞中含有s個原子,則晶體中格波數為個,格波支數為個。

4、受熱晶體的溫度公升高,實質是晶體中熱激發出的聲子的增加。

5、舉例說明某一材料熱學效能的具體應用。

1.2 熱容

1、什麼是比熱容和摩爾熱容(區分:定壓摩爾熱容和定容摩爾熱容)?

3、固體熱容的經驗定律和經典理論只適用於高溫,對低溫不適用!

4、由德拜模型可知,溫度很低時,固體的定容摩爾熱容與溫度的三次方成正比(德拜t3定律)。

5、金屬熱容由熱容和熱容兩部分組成。

6、自由電子對熱容的貢獻在極高溫和極低溫度下不可忽視,在常溫時與晶格振動熱容相比微不足道!

7、一級相變對熱容的影響特徵是什麼?

8、影響無機材料熱容的因素有哪些?

9、對於隔熱材料,需使用低熱容(如輕質多孔)隔熱磚,便於爐體迅速公升溫,同時降低熱量損耗。

10、什麼是熱分析法?dta、dsa和tg分別是哪三種熱分析方法的簡稱?舉例說明熱分析法的應用。

1.3 熱膨脹

1、什麼是線或體膨脹係數?

2、固體材料的熱膨脹本質,歸結為點陣結構中隨溫度公升高而增大。

3、材料的熱膨脹來自原子的非簡諧振動。

4、材料熱膨脹的物理本質可用曲線或曲線來解釋。

5、熔點較高的金屬具有較低的膨脹係數。

6、結構對稱性較低的單晶體,其膨脹係數具有各向異性,不同的晶向有不同的線膨脹係數。一般來說,彈性模量高的方向將有較小的膨脹係數,反之亦然。(如石墨:

平行於c軸方向的熱膨脹係數大於垂直於c軸方向的熱膨脹係數。)

7、舉例說明一級相變對材料膨脹效能的影響。

8、鋼的不同組織比容從大到小的順序為:馬氏體、滲碳體、鐵素體、珠光體、奧氏體。

9、通常陶瓷製品表面釉層與坯體熱膨脹係數的大小關係如何?為什麼?

1.4 熱傳導

1、什麼是熱導率?

2、固體材料熱傳導主要有和三種微觀機制,不同材料導熱機制有何區別?

3、對於聲子熱導而言,熱阻**於聲子擴散過程中的各種 (如聲子的碰撞、點缺陷的散射、晶界的散射和位錯的散射等)。

4、對於同一種物質,多晶體、單晶體和非晶體的熱導率的大小關係如何?

5、請綜合分析非晶體的熱導率與溫度的關係。

6、綜合分析影響無機材料熱導率的因素。

1.5 熱穩定性

1、什麼是材料的熱穩定性?。

2、材料抗熱衝擊損壞的兩大型別為和

3、什麼是熱應力?材料的熱應力主要**於哪三個方面?

4、抗熱應力損傷性正比於斷裂表面能,反比於應變能的釋放率。

5、寫出第

一、第二和第三熱應力斷裂抵抗因子的表示式,並指出其中各引數的物理意義。

6、對於密實性陶瓷、玻璃等脆性材料,提高其抗熱衝擊斷裂效能的措施有哪些?

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