河南理工大學材料物理效能試卷1班

2021-03-04 09:44:00 字數 1577 閱讀 1155

1、氧化鋁和金紅石瓷都可以製成透光率很高的陶瓷 (×)

2、由於晶面指數小的面,原子的面密度打,因此面間距離越大原子間的作用越小,易產生相對滑動 (√)

3、結構不對稱,有可能在結構中存在缺陷,但是黏度不下降(×)

4、物質的磁性包括順磁性、逆磁性、鐵磁性和反鐵磁性四中 (×)

5、介質材料的電擊穿理論是氣體放電的碰撞電離理論的基礎(×)

6、在應力及熱波動的作用下,受拉的晶屆上空位濃度大大增加,這些空位大量聚集,可形成客觀的裂紋,這種裂紋逐步擴充套件導致斷裂(√)

7、在一定的環境、溫度和應力場強度因子作用大,材料關鍵裂紋尖端處,裂紋擴充套件動力與裂紋擴充套件阻力的比較,構成裂紋開裂或止裂的條件(√)

8、一般晶體的結構型別相同時,結合能大的熔點也比較高,所以通常熔點高的膨脹係數也小(√)

9、非晶態固體由於結構比警惕疏鬆造成大量的弱聯絡離子,因而表現為較大的離子電導(√)

10、在乙個實際介質的樣品上一電場,所產生的極化過程是瞬間完成的(×)

四、簡答題(每題5分共20分)

1、 簡述熱擊穿的本質

答:熱擊穿的本質是出於電場中的介質,由於其中的介質損耗而發熱,當外加電壓足夠高時,可能從散熱與發熱的熱平衡狀態轉入不平衡狀態,若發熱量比散去的熱量多,熱量就在介質內部積聚,使介質溫度公升高。而溫度的公升高又導致電導率和損耗的進一步增加。

如此惡性迴圈,最終引起材料損失絕緣性能,出現永久性損壞,這就是熱擊穿。

2. 簡述提高陶瓷材料抗熱衝擊斷裂效能的措施。

答:(1) 提高材料的強度f,減小彈性模量e。(2) 提高材料的熱導率 。

(3) 減小材料的熱膨脹係數 。(4) 減小表面熱傳遞係數h。(5) 減小產品的有效厚度rm。

、3、多晶多相無機材料中裂紋產生的原因是什麼?

(1)由於晶體微觀結構中存在缺陷,當受到外力作用時,在這些缺陷處就引起應力集中,導致裂紋成核,例如位錯在材料中運動會受到各種阻礙:

(2)材料表面的機械損傷與化學腐蝕形成表面型紋,—這種表面裂紋最危險,裂紋的擴充套件常常由表面裂紋開始。

(3)由於熱應力而形成裂紋。大多數陶瓷是多晶多相體,晶粒在材料內部取向不同,不同相的熱膨膨係數也不同,這樣就會因各方向膨脹(或收縮)不同而在晶界或相界出現應力集中,導致裂紋生成。

(4)由於晶體的各向異性引起,如彈性模量的各向異性導致晶粒間存在一應力,如果該應力超過材料的強度則出現微裂紋。

五、計算題(每題10分共20分)

1、求熔融石英的理論結合強度,設表面能力為 1.75j/m2 ; si—o的平衡原子間距為1.6×10-8 cm; 彈性模量從60到75gpa 。

解:材料的理論強度為其中γ=1.75j/m2

a=1.6×10-8cm=1.6×10-10 m

因此當彈性模量e=60gpa時,

當彈性模量e=75gpa時,

熔融石英的理論結合強度為25.6gpa~28.6gpa

2、一透明陶瓷板厚度為 1mm,用來測定光的吸收係數。如果光通過此板之後,其強度降低了15%,計算吸收和散射係數的總和。(10分)

解:光通過介質之後的強度為

因為透過之後強度降低了15%,即 i=0.85i0

因此反射係數m=0,

答:吸收係數和反射係數的總和

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