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材料物理性能期末考试复习资料

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材料物理性能

第一部分

■一、电阻的影响因素:由于晶体点阵的不完整性是引起电子散射的根本原因,因此温度、形变与合金化均能影响金属的导电性能。

1、外界条件:温度、应力(环境因素)

(A)、温度

(a)一般规律:金属电阻率随温度的升高而增大,温度对有效电子数(nef)和电子平均速度几乎没有影响,因为在熔点以下其费米能和费米分布受温度的影响很小,但温度升高,会使离子振动加剧,热振动幅度加大,原子无序度增加,周期性势场的涨落加大,从而使电子运动的自由程减小,散射几率增大而导致电阻率增大。(b)过渡族金属与多晶型转变

S层电子排满、d层电子未满,传导电子可能由S层电子向d层电子过渡,其电阻可以认为是由一系列具有不同温度关系的成分叠加而成(ρ∝Tn, n为2~5.3)

(c)铁磁金属与磁性转变

在居里点附近时,铁磁金属的电阻率随温度的变化偏离线性关系:反常降低量Δρ=αMs2。原因:铁磁性金属内d层与外层s壳层电子云交互作用引起。

(d)熔化

大多数金属熔化成液态时,电阻会突然增大约1~2倍,这是由于原子长程有序排列遭到破坏,从而加强了对电子的散射所引起,但Bi、Sb、Ga等在熔化时电阻率反而下降,这是由于该类元素在固态时为层状结构,具有小的配位数,主要为共价键型晶体结构,在熔化时共价键被破坏,转以金属键为主,故电阻率下降(可见书p39:图2.4)。

(B)、应力

在弹性范围内的单向拉应力,使原子间距离增大,点阵动畸变增大,由此导致金属电阻率增大;在压应力作用下,使原子间距变小,点阵动畸变减小,传导电子和声子之间相互作用变化,电子结构以及电子间相互作用发生改变,金属的费米面和能带结构发生变化,由此导致金属电阻率下降。αT为应力系数,αT >0,ζ为拉应力。

2、组织结构的影响:组织结构与塑性变形、热处理工艺有关

(A)、塑性形变

形变使金属电阻率增大,因晶体点阵畸变和晶体缺陷的增加,造成点阵电场的不均匀性增强而加剧对电子波散射的结果;此外冷塑性变形使原子间距有所改变,对电阻率也有一定影响。(大多数金属电阻率增大2~6%)

(B)、热处理的影响

回复:可以显著降低缺陷浓度,电阻率有明显恢复;再结晶:可以消除形变时造成的点阵畸变和晶体缺陷,因而再结晶退火可使电阻率恢复到冷变形前的水平,再结晶后晶粒越小,电阻率越大。

(C)、晶粒大小:晶粒越小,晶界(面缺陷)增多电阻率增大

(D)、电阻率的尺寸效应:当导电电子的自由程同试样尺寸处于同一数量级时,强烈散射电子波,电阻率急剧增大

(E)、电阻率的各向异性:在对称性较差的六方晶系、四方晶系、斜方晶系和菱面体中,沿各晶向电阻不同

3、合金元素及相结构的影响

(A)、固溶体

一般规律:形成固溶体合金时,导电率降低、电阻率升高,主要原因是异类原子的溶入引起溶剂点阵的畸变,增加了电子的散射,因而加大了电阻,同时由于组元间化学交互作用的加强使有效电子数减少和能带结构发生变化,从而使电阻率增加。

(a):由非过渡族元素组成的连续二元固溶体(液、固态下无限互溶),其电阻率随溶质含量的增加而增大,最大电阻率大致出现在50%原子浓度处;(b):当固溶体中的一个组元是过渡族元素时,其电阻率增大得更为显著,其电阻率的最高值出现在过渡族元素为基的一侧,这是由于过渡族元素存在着未填满的d或f电子层,形成固溶体时会使一部分电子进入这些电子层中,使S能带电子数降低,减少了有效电子,从而使电阻增大。

(B)、有序固溶体的导电性

固溶体发生有序化时,其电阻率将明显降低,影响具有双重性:(a):有序化使点阵规律性加强,减少了电子的散射而引起电阻率的降低(占主导因素);(b):有序化呈现出一定程度的共价结合使原子间结合加强,减少了有效电子数而引起电阻率升高。

(C)、不均匀固溶体的导电性(反常)

不均匀固溶体:溶质和溶剂原子在微观区域分布不均匀;当含有过渡族元素时,其电阻会出现反常变化:(a):固溶体经高温淬火后在加热过程中的某一区间具有反常高的电阻率变化,超过一定温度后才呈线性变化;(b):经高温淬火后的电阻率比退火后的电阻率低,淬火态经一定温度回火后,其电阻率增加;(c):退火态固溶体经冷加工后电阻率反而下降,回火后电阻率又反常增加

K状态:回火过程电阻有反常升高,冷加工时电阻率明显降低,具有这种电阻反常现象的合金状态。最早发现于Ni80Cr20中。

原因:由溶质、溶剂原子不均匀分布造成,固溶体中存在原子的偏聚区域,其成分与固溶体平均成分不同,或者是固溶体中存在着短程有序区域,其原子富集区的尺寸为几个纳米,与电子波波长相当,对电子造成强烈散射,因而具有极高的电阻率。

4、金属化合物、中间相的电阻

金属化合物或中间相导电能力较差,比各组元小得多,原因在于组成化合物后原子间的金属键部分地改换为共价键或离子键,使传导电子减少,甚至因为形成了化合物而变成了半导体,失去导体性质。

5、多相合金的电阻(p50)

多相合金的电阻不仅取决于组成相的相对含量,还取决于组成相的形状、大小和分布,例如:片状珠光体电阻>粒状珠光体电阻,如果两相形状、大小、导电率相近,则满足线性组合规律,即:ρ=ρ1r1+ρ2r2+…

6、碳钢的电阻

ωc<0.9%,ρ20=(10.5+3ωc+2ωc2)μΩcm;ωc<0.02%(最大固溶度),由于碳固溶于α-Fe,故随ωc增加,电阻增大;

ωc >0.02%,多余的碳以Fe3C存在,因此碳对电阻的影响减弱退火态组织:α-Fe + Fe3C 淬火态组织:过饱和态固溶体

碳含量增加,电阻系数增大,对同一含碳量的钢,淬火态的电阻系数比退火态高;回火时由固溶体转变为两相混合物,使电阻降低。

■二、电阻分析的应用

1、★研究Fe-Ni-C合金马氏体的时效过程

I 区:出现电阻率初始下降。这种变化是由低温马氏体转变时,部分具有很高能量位置的原子运动而引起的,归因于少量残余奥氏体等温转变或马氏体的微量松弛。II区:刚刚淬火的正方马氏体消失,低正方度马氏体出现,时效过程与碳的扩散和马氏体中碳量减

少有关。电阻增大表明:出现了碳原子集团,它们对电子造成了散射。原子集团的周围畸变很大,随着原子集团的粗化,电子散射增强,与此同时,集团之间的平均间距增大,畸变区减少。当平均间距增大到一定尺寸时,电子散射最为强烈,故电阻率达到最高值。原子集团继续长大,导致电阻率下降。

2、★研究碳钢的回火

淬火组织:亚稳态的淬火M+残余A。碳钢回火时产生M和残余A体分解,因固溶体电阻较高,故分解过程伴随着电阻的不断降低。

(A):110℃以下曲线没明显地变化,说明没有产生组织转变;

(B):110℃以上曲线出现拐折,电阻明显下降,是由于马氏体开始发生分解,析出ε相引起的;回火温度约在230 ℃时,曲线又发生了拐折,电阻率剧烈地降低,表明产生了残余奥氏体分解。

(C):高于300℃,固溶体分解已经结束,所以电阻变化很不明显。

还可看到:含碳量愈高,电阻率下降的幅度愈大,表明含碳量愈高,残余奥氏体愈多,淬火马氏体和残余奥氏体中固溶的碳愈多。

3、★研究Al-Cu合金的时效与回归现象

合金时效基本过程是固溶体内溶质原子的偏聚,形成过渡相和稳定相,过渡相和稳定相的析出程度取决于时效温度与时效时间,从而导致电阻变化。

Al-Cu合金析出过程:G.P.--θ“ (与基体共格) --θ‘ (与基体半共格)—θ(与基体非共格、CuAl2)

(a):形成G.P.区时,Cu原子聚集,同时与基体共格,增强了电子散射,从而使电阻增加;

(b):过渡相θ’形成时,与基体的共格关系部分被破坏,降低电子散射,从而使电阻下降;

(c):θ为完全脱溶的新相,与基体的共格关系完全被破坏,故电阻急剧下降。

4、★测定固溶度曲线

根据电阻变化规律:纯金属具有较小电阻率,当纯金属中溶入其它元素而形成固溶体时,固溶体的电阻率随溶质元素含量的增加呈曲线变化;当合金两相呈机械混合时,合金电阻率随第二组元的增多呈直线变化。

具体方法:将一系列成分不同的试样加热到略低于共晶转变温度T0以下,保温足够时间,然后淬火;将淬火后的试样再分别加热到低于T0的各个温度,保温足够长时间使组织达到平衡态,然后再淬火下来得到各试样的电阻率,绘制不同温度下的ρ-ω曲线,找出转折点所对应的浓度,即为各温度下的溶解度。

原理:在固溶线以左,溶质全部溶入溶剂形成单相固溶体α,该区内ρ随ω成曲线增大,在固溶线以右,继续增大溶质浓度,则形成α+β两相区,两相区内随溶质浓度的增加,α、β向成分不变,只改变相对量,类似于机械混合,故此时ρ-ω为直线关系。

曲线分析:一定成分的合金电阻率随淬火温度升高而增加,因淬火温度升高,Mn在α固溶体中的溶解度也增加。由图可见,630淬火合金的电阻率最高。电阻率变化特征分两段,CDE段(双曲线)表示6300C淬火的α固溶体电阻率变化,EF段电阻率呈直线变化,表示α+Mn二相合金的电阻率变化,E点为双曲线与直线的交点。4000C淬火的电阻率变化,双曲线与直线的交点为D。因此,直线段与双曲线交点即表示在该温度下的固溶体中最大溶解度。对所有淬火温度,作出电阻电阻率-成分关系曲线,找出相应的直线与双曲线交点,即为相应的最大溶解度,将这些点在温度-成分坐标中连接起来,就得到了溶解度曲线。5、★研究合金的有序—无序转变

有些合金在加热和冷却过程中存在着有序—无序转变,由于有序相的电阻比无序相低,故转变时电阻有很明显的变化。

曲线1:为无序状态合金,加热时因单纯受温度的影响,电阻增大,当加热到300℃时,电阻曲线发生了明显的向下拐折,表示由于热激活原子开始向有序化排列,曲线随温度增高继续降低,说明有序进一步得到了发展,但由于这时加热的温度范围较高,只能获得部分有序状态,随后便转变为无序结构。

曲线2:从高温的无序状态将合金缓慢地冷却,从无序转变为有序时,合金的电阻将发生向下拐折,电阻曲线随温度下降,有序化在不断发展,由于冷却的速度很小,合金的有序化得以充分进行。

曲线3:将高温无序态合金快冷至某一有序化温度,使其来不及转变,然后再进行缓慢冷却,则获得部分有序状态,并且还能控制有序区的大小。

6、研究碳钢过冷奥氏体的等温转变

过冷奥氏体含有较多的碳,因而电阻较高,其等温产物珠光体、贝氏体、索氏体等具有较小电阻,因而电阻发生较大变化,从而可定性确定过冷奥氏体转变的孕育期与结束时间

7、研究材料的疲劳过程

材料的应力疲劳是内部位错的增殖、裂纹的扩展等一系列微观以致宏观缺陷的发展过程

第1、2阶段电阻变化不大;第3阶段电阻值有缓慢增加的趋势,这对应于材料内部缺陷的密度不断的增高;第4阶段的电阻变化更加明显,这时试样内部缺陷急剧增加,原有的内部裂纹已发展到表面出现微裂纹,故引起电阻大幅度提高。

8、研究马氏体相变

对热弹马氏体相变研究表明:在降温进行正马氏体相变及升温进行反马氏体相变过程(奥氏体化)中,发现电阻有反常变化:形成马氏体时,合金电阻急剧增加;马氏体消失,电阻下降。因此从电阻变化的特点可以确定热弹马氏体相变的温度范围。

第二部分

■一、热容的影响因素

1、合金相的热容:取决于合金组成相的性质

(A)、低温下合金相的热容,低温时所有化合物、固溶体、中间相的热容Cv=Cvi+Cve=αT3+γT α:离子振动热容系数,γ电子热容系数,其大小因组元不同有差别,生成共价键、离子键化合物时,电子热容下降显著

(B)、高温下合金相的热容,服从Neuman—Kopp Law Cm=m1Cm1+m2Cm2+….=∑miCmi mi为第i个组元的摩尔百分数,适用于金属与非金属化合物、中间相、固溶体及由它们所组成的多相合金,不适用于低温条件或铁磁合金

■二、组织转变对热焓及热容的影响:突变性

金属及合金组织发生转变时会产生附加的热效应,由此使热焓和热容出现异常变化。

(A)、●一级相变:当系统发生相变时,化学势相等,而化学势的一级偏微商不相等。在一级相变时发生体积突变的同时还发生熵的突变μ1= μ2。

●二级相变:当系生相变时,化学势相等,且化学势的一级偏微商也相等,而化学势的二级偏微商不相等。

★一级相变通常在某一个特定温度下完成,加热到临界点Tc时热焓

曲线出现跃变,同时热容曲线呈现不连续变化,相变时熵与体积呈不连续变化,即相变进行时有相变潜热和体积突变,如纯金属的凝固及熔化、同素异构转变、共晶、包晶转变等;二级相变通常在一个温度范围内逐步完成,热焓随温度的升高逐渐增大,即焓无突变,没有熵和体积的突变,只有热容的连续变化而无突变,如有序—无序转变,铁磁—顺磁转变等。

(B)、熔化和凝固:在加热温度低于熔点或高于熔点时,加热所需热量随温度缓慢升高,在熔点Tm处,由于熔化金属需要熔化热,热焓曲线产生拐折并徒直上升。液态和固态金属的热量变化曲线L和S相比,曲线L的斜率比S大,这说明液态金属的热容比固态金属的大。若自液态快冷而获得非晶态金属,则其焓沿虚线变化,故在低于熔点的任意温度下,非晶态金属热容>晶体金属热容

(C)、亚稳态组织转变:过饱和固溶体的时效、M体和残余A体的回火转变、形变金属的回复与再结晶

普遍规律:温度在室温以上某一温度范围内,如不发生相变,合金的热容与温度间呈线性关系,如发生相变,则热容偏离直线规律。由于亚稳态固溶体的能量较高,从亚稳态转变为稳定态时要放出热量,因此试样温度升高时所需热量小于无相变时的热量,从而导致热容曲线向下拐折。

■三、热学性能分析应用

热性能分析的应用常用于研究钢在加热或冷却过程中的相变、合金亚稳组织转变、有序—无序转变等

1、建立合金相图:确定液相线、固相线、共晶线、包晶线等

2、★研究钢的相变过程

(A):测量过冷奥氏体的等温转变曲线(TTT):测试不同温度下等温转变的开始时间与结束时间(孕育期、结束期)

(B):测定连续转变曲线(CCT)测试装置同前,改变冷却介质,试样加热后可用不同的速度冷却(炉冷、空冷等)

(C):测定相变临界点(Ms)

★马氏体转变的特点:当试样冷却到Ms点以下的温度时,马氏体转变即瞬时完成。根据这一特点,若将盐浴炉的温度取在Ms点以下,当试样投入盐浴之厄,过冷奥氏体便有一部分转变为马氏体。由于奥氏体转变为马氏体要放出热量,试样的温度将高于标准样,从而导致热电势差向着正向变化,如图示。盐浴温度愈接近Ms点,马氏体转变量就愈少,热效应愈小,热电势差的变化也愈小。马氏体转变引起的正向电势差所对应的最高温度即为Ms点

3、★研究有序---无序转变

Cu-Zn合金成分接近CuZn时,形成具有体心立方点阵的固溶体,在低温时为有序态,随温度升高逐渐转变为无序,此为吸热过程:加热到150℃以上时,CuZn相的有序度开始下降,并向无序化转变,合金产生的吸热效应使比热容升高,在到达有序化温度时,比热容达最大值,然后急剧下降,更高温度下的比热容还在有序化曲线的延伸线上,说明在高温下保留了短程有序。

4、★研究淬火钢的回火

从图看:若不发生转变,比热容应该沿着直线变化,但由于加热过程个产生了组织转变,所以不同的温度区间产生了三种不同的热效应,其中热效应Ⅰ对应于淬火马氏体转变为回火马氏体,这时马氏体的正方度减小,并从固溶体中析出ε碳化物相,热效应Ⅱ是残余奥氏体分解引起的,即残余奥氏体转变为回火马氏体和析出碳化铁,热效应Ⅲ是由碳化铁转变为渗碳体以及位错大量减少引起。

如预先将试样在250℃回火2h,使残余奥氏体发生分解,则热效应Ⅰ已全部消失,它说明回火时马氏体己转变为回火马氏体。热效应Ⅱ显著减小,意昧着250℃回火时已有部分残余奥氏体产生了分解,尚未分解的残余奥氏体这时继续分解为铁素体和碳化铁。曲线2和曲线1的热效应Ⅲ表明:250℃回火对碳化铁转变为渗碳体没有影响

5、★测定钢在加热或冷却过程中的组织转变温度

由于珠光体转变为奥氏体是吸热过程,奥氏体分解为珠光体是放热过程,曲线1上放热峰的拐折点a1,所对应的温度为Ar1点,吸热峰的拐折点a对应的温度为Ac1点。简单热分析曲线在加热或冷却过程个出现了停留,停留温度分别为Ac1点和Ar1点,两者从理论上讲应该相等(Ac1=Ar1),但由于加热和冷却速度较快,以非平衡态进行,发生了相变滞后,使Ac1>Ar1

6、研究冷变形后金属的回复与再结晶

金属冷变形后存在弹性储存能,使组织结构处于亚稳态,储存能主要表现为晶体缺陷增加所造成的点阵畸变能。在回复和再结晶过程中,点缺陷浓度和位错密度逐渐降低,其储存能以随之以热量形式释放,测试其热效应,可了解回复与再结晶过程

■四、热膨胀与其它物理性能的关系

1、●热容:均为原子热振动增加而引起的振幅增大和振动能量增大的结果

关系式:β=r/kv·C v 式中:r是格律乃森常数,表示原子非线性振动的物理量,一般物质r在1.5—2.5,K为体积弹性模量,V为体积,C为等容热容

2、原子间结合力

(A):熔点:原子间结合力越大,金属熔点(Tm)越高,升高相同温度使原子间距增量减小,膨胀系数越小,满足极限方程:Tmαv=(VTm-V0)/ V0=Const对于立方、六方金属,C≈0.06~0.076,正方金属: C≈0.0276

(B):●Debye特征温度:原子间结合力与Deby特征温度的平方成正比,故Deby特征温度越高,膨胀系数越小

(C):●硬度:原子间结合力越大,切变模量G越大,位错运动阻力越大,塑性抗力越大,硬度越高,因而膨胀系数越小

3、原子序数:

1热胀系数是原子序数的周期性函数; 2同一族IA族元素原子序数增加,线胀系数增大;3其它A族元素随原子序数的增大,线胀系数下降;4同一周期中过渡族金属膨胀系数最小,碱金属膨胀系数最大,原因碱金属原子间结合力小,熔点低,而过渡族元素熔点高,同时存在未排满的d、f层电子,结合力大,从膨胀系数小。

■五、热膨胀的影响因素

1、相变的影响

(A)、多晶型转变(同素异构):由于点阵结构重排,金属比容突变,导致膨胀系数不连续变化,具备一级相变的特征;

(B)、有序无序转变:二级相变,相变时体积无突变,但膨胀系数在相变温度区间有改变,从而在膨胀曲线上出现拐折

(C)、磁性转变:居里点Tθ处,随温度的升高,由铁磁----顺磁,从而产生磁致伸缩的逆效应,即出现一附加的伸长或缩短(由相变引起),体现在膨胀系数与温度的关系上,则出现反常:Ni、Co的热膨胀峰向上,为正反常;Fe热膨胀峰向下,为负反常

2、合金成分和组织的影响

(A)、固溶体:绝大多数金属形成单相固溶体时,其膨胀系数介于组

元的膨胀系数之间,溶剂中溶入低膨胀系数的溶质时,固溶体膨胀系数降低,反之升高;随溶质浓度的增加,其变化规律稍低于按算术相加规律的计算值,成凹曲线

例:一般:在Al中溶入Cu、Si、Ni、Fe、Be;Cu中加Pd、Ni、Au 均降低其热膨胀系数;Cu中溶入Zn、Sn使其热膨胀系数增大

特殊情况:αSb<αCu,但Sb加入Cu中,增大Cu的膨胀系数,与Sb的半金属性有关

形成有序固溶体时:随有序度的增加,原子间结合力增大,故其膨胀系数小于无序固溶体。

(B)、多相合金:主要取决于组成相的膨胀系数及其体积百分比

合金组织为两相机械混合时,其膨胀系数介于两组成相的膨胀系数之间,近似符合直线规律

αalloy=α1 *V1%+ α2 *V2%

多相合金的热胀系数对各相大小、分布及形状不敏感,主要取决于组成相的性质与数量。

(C)、化合物:两元素形成化合物时,因原子间呈严格的规则排列,其元素间相互作用比固溶体原子间的作用大,故其膨胀系数较之固溶体,将较大幅度的下降。

3、晶体结构的影响

(A)、对称性(点阵类型):对立方、各向同性材料:对六方、正方晶系:由于α11=α22≠α33

(B)、晶体缺陷:金属经(核)辐照或高温淬火后,在室温下可保留过饱和的点缺陷浓度,尤其是过饱和的空位浓度增大,使空位附近的原子间距增大,金属体积增大,膨胀系数上升。

■六、钢的膨胀特性

钢的显微组织与热处理有关:常见的有M,F+Fe3C(构成P、索氏体、屈氏体、B),A,其密度依次增大;

因此在淬火得到M时,其体积增大;

热胀系数从小到大的顺序为: M、Fe3C、F、P、A

比容从大到小的顺序为:M、Fe3C、F、P、A (比容为密度的倒数) 铁素体、渗碳体的比热容固定,M、P、A的比热容随含碳量的增大而增大

由于组织转变都伴随有明显的体积效应,根据这一特性,膨胀法对分析钢的加热、等温、连续冷却和回火过程中的转变非常有利。

1、★确定钢的组织转变温度

(A)、临界转变点(相变点的测定)

试样在加热或冷却过程中长度的变化由温度变化(正常热胀冷缩)与组织转变产生的体积效应(异常热胀冷缩)引起;

组织转变前与组织完全转变后,试样体积或长度的变化单纯由温度引起,呈线性变化,在组织转变温度范围内,附加了由组织转变引起的异常热胀冷缩,导致膨胀曲线偏离一般规律,拐折点对应组织转变的临界点;

(B)、★碳钢的膨胀曲线分析

亚共析钢常温下的平衡组织为铁素体和珠光体。当缓慢加热到727℃A c1时发生共析转变,钢种珠光体转变为奥氏体,体积收缩,膨胀曲线开始向下弯,形成拐点A c1,温度继续升高,钢种铁素体转变成奥氏体,体积继续收缩,直到铁素体全部转换成奥氏体,钢又以奥氏体纯膨胀特征伸长,拐点A c3。冷却过程恰好相反。

2、研究钢的等温转变

(A)、等温转变的动力学曲线测试

(B)、等温转变产物数量的确定与C曲线的绘制3、★建立钢的连续冷却转变图与淬火膨胀曲线分析

淬火膨胀曲线分析:可确定Ms、Mf、转变产物百分比的确定

■4、★研究淬火钢的回火

淬火钢的原始组织:淬火M+残余A

回火过程中的三大效应:淬火M---回火M;残余A分解;碳化物的聚集与长大。80一160℃温度区间发生了体积收缩,冷却膨胀曲线1表明温度降低时,曲线不沿原加热曲线回升,此时析出了碳化物相,体积收缩是由于碳化物析出,导致了马氏体的正方度下降。230一280℃温度区间发生了体积膨胀,它表明淬火组织中残余奥氏体发生了分解。260一360℃温度范围出现了体积收缩。它说明马氏体继续分解为铁素体和碳化铁的混合物。加热到535℃后,再缓慢地冷却至室温,冷却膨胀曲线在200℃附近出现了明显的拐折。它表明535℃回火钢的组织已完全转变为铁素体和渗碳体,在以后的冷却过程中渗碳体于200℃附近转变为弱铁磁相。

5、★研究热循环对材料的影响

热循环在材料内部将产生缺陷和内应力,随热循环次数的增加,由于相变引起的膨胀幅度有规律地减小,最终完全消失,这是由于材料内部未松弛应力的作用使M体和A体都趋于亚稳定状态,在更高温度下加热,则这种亚稳定状态可得到缓解或消除。

图中曲线(4)表示在第19次热循环过程中,由于加热到750℃,使得由从前的多次热循环稳定下来的马氏体在较高的As点开始转变,在随后的冷却过程中,还可以观察到标准的马氏体相变与第1次循环所观察到的完全相同。

6、研究晶体缺陷

晶体缺陷存在或消失引起晶体相对体积变化为10-4数量级。利用这种性质可以确定形变试件或高温淬火零件空位或位错密度。

第三部分

■一、抗磁、顺磁的影响因素

1、温度

随温度升高,原子热运动加剧,原子磁矩无序度增加,磁矩趋向一致困难,使顺磁磁化过程困难,降低顺磁磁化率;(锂、钠、钾、铷等金属,顺磁性由价电子产生,χm与温度无关)。

一般顺磁质,其磁化率随温度的变化服从居里定律:χm=C/T。强顺磁金属,如铁磁性金属成顺磁态,则磁化率随温度变化遵循居里—外斯定律:χm=C/(T-θ)。反铁磁性物质各有一个特定的温度TN(尼尔点):当T>TN时:随温度升高,磁化率下降;当T

2、同素异构转变:由于晶格类型及原子间距发生变化,从而影响电子运动状态,导致磁导率的变化;

白锡在低温成为灰锡同时也成为抗磁体。这是因为原子间距增大引起自由电子减少和结合电子增多,从而导致金属性的损失,顺磁性下降、抗磁性增加。

3、加工硬化:范性形变使铜和锌的抗磁性减小,经高度加工硬化的铜变为顺磁体,退火返回其抗磁性质。因为原子间距增大、密度减小引起抗磁性减弱。

4、晶粒细化可以使Bi,Sb,Sc,Te的抗磁性降低,而Se和Te在高度细化时甚至成为顺磁体。

5、合金化的影响:

当Cu,Ag,Al,Au等低磁化率金属形成固溶体时。其磁化率以平滑的曲线随成分变化,但不成直线,表明形成固溶体时结合键发生了变化。

如果将强顺磁的过渡族金属(如Pd)溶入抗磁金属Cu,Ag,Au 中,固溶体磁性发生复杂变化:在30%Pd以下使合金〔固溶体)抗磁性增强,只有在Pd的浓度更高时,磁化率才变为正值并急剧上升到Pd所固有的高顺磁值。外推开始曲线到100%Pd表明,进入固溶体的Pd在30%以下是抗磁性的;这是由于d—电子壳层被自由电子所填充使Pd在固溶体中没有离子化所造成的。Pd的同族元素Ni和Pt溶入Cu中也使自己的磁化率减小,但保持微弱的顺磁性。Cr和Mn与Pd有显著的不同,它们溶入Cu中使固溶体的磁化率急剧地增高,以致于它们在固溶体中的顺磁性大于其本身处于纯金属状态的顺磁性。

?二、自发磁化及铁磁性判据

●自发磁化:在未加外磁场时,铁磁金属内部的自旋磁矩已经自

发地排向了同一方向;

●磁畴:指在未加磁场时铁磁金属内部自发磁化到磁饱和态的微

小区域;(体积:10-15m3;宽度:10-5~10-6m)

●畴壁:相邻磁畴间的界面,宽约10-7m

●自发磁致伸缩:形成磁畴时引起磁畴尺寸的伸长或缩短的现象磁畴的形成与磁畴结构:满足热力学条件(能量最小化)

磁畴结构包括:磁畴形状、尺寸、畴壁类型与壁厚

畴壁能量:交换能、磁晶各向异性能、磁弹性能

形成磁畴是为了减小退磁能和磁致伸缩能,畴壁的形成是为了减小交换能,但增大了磁晶各向异性能,当磁畴变小使磁致伸缩能减小量与畴壁形成所增加的能量相等时,达到平衡态,即形成最小的稳定闭合畴。

2、磁畴形成条件与机理

A:铁磁质自发磁化的根本原因在于原子磁矩,即要求原子固有磁矩不为零,即要求原子中必须有未填满电子的内层(具有较强的自旋磁矩);

B:自旋磁矩自发地排列在一个方向:点阵常数a与未填满的内壳层半径r之比值>3,但不能太大

■三、技术磁化:铁磁金属在外加磁场作用下产生的磁化(畴壁的迁移与磁畴的旋转)

1、起始磁化阶段:对应磁化曲线上的OA,磁化强度M随外加磁场的增大缓慢增大,宏观上表现为较弱的磁化强度,这是由于在较弱的外磁场作用下,畴壁仅作较小的位移造成:锐角磁畴扩大,钝角磁畴减小,从而使磁体沿外场方向表现出磁性;畴壁的位移不大,故磁体磁化强度不大,且这种壁移为弹性壁移,若将外磁场减小到0,畴壁又会退回到起始位置而使磁化强度降为0,称为可逆壁移

2、急剧磁化阶段:磁化强度随外磁场的增加急剧上升,主要是在外磁场的驱动下,磁畴发生了不可逆壁移及磁矩不可逆转向;由于此时磁场驱动力足够大,使壁移得以克服内应力和杂质等阻力迅速位移,并导致所有钝角磁畴瞬时转变为锐角畴,从而使磁化强度剧增;由于畴壁克服较大的阻力得以迁移,即使去除外磁场,畴壁也不再退回原位,为不可逆壁移;

3、缓慢磁化并趋于磁饱和阶段:磁化强度随外加磁场的增加而缓慢增加并趋于磁饱和,对应的为锐角磁畴进一步转向外磁场方向的过程。由于磁畴转动必须克服磁各向异性能,故磁矩转动困难,导致磁化强度缓慢上升;造成畴壁可逆与不可逆壁移的临界磁场即为矫顽力。■四影响金属铁磁性的因素

1、温度:温度低于居里点时,由于温度升高使原子的热运动加剧,原子磁矩无序倾向增大,导致Ms下降。接近居里点时,原子磁矩无序倾向急剧增大,因此Ms急剧降低,在居里点处下降为零,即铁磁性消失,呈现顺磁性,这是由于温度升高,原子无规则的热运动加剧,逐渐削弱了自旋磁矩同向排列直至丧失自旋有序的结果。

Bmax随温度的升高而下降,与Ms和温度的关系基本相似。温度对Br的影响比较复杂,-200--20℃区间,Br随温度升高而增大,但温度继续升高,则Br降低(与Ms线类似);

μ在强磁场中,由于温度升高会导致B值降低,故μ随之降低。但在较弱的磁场中,温度升高可引起应力松弛,有利于磁化,由此可以减小磁化过程的阻力,因此μ值不但没有下降,反而随温度升高而增大,当温度接近居里点时,急剧下降;

Hc随着温度的升高而下降,这是由于温度升高会引起K和λs 降低以及应力松弛所造成的(降低了壁移阻力)。

2、应力

当应力的方向与金属的磁致伸缩系数为同号时,应力促进磁化、反号则对磁化起阻碍作用

3、形变、晶粒及杂质的影响

形变使磁导率显著降低,形变量越大,μ值下降显著、Hc越高,原因在于形变引起的点阵畸变和内应力的增高使壁移阻力增大,同时内应力也不利于磁矩的转动,因而磁化和退磁过程困难。

Br在压缩量为5~8%以下时,随压缩量的增大急剧降低,当压缩量>8%,Br随加工硬化程度的增大而逐渐增高;

晶粒细化、晶界增多,磁化阻力增大,难以磁化(磁导率越低、矫顽力越大、磁致损耗越大);

夹杂物固溶于铁中会造成点阵扭曲,呈夹杂物存在时则使畴壁穿孔,增大畴壁移动阻力,μ值下降、Hc上升

4、合金成分和组织的影响

(A)、形成固溶体

a)抗磁或顺磁金属溶入铁磁金属中形成固溶体,由于溶质原子的

外层电子进入了铁磁金属的d层电子,导致波尔磁子数减小,铁磁金属的饱和磁化强度随溶质浓度增加而降低;

b)过渡族金属与铁磁金属组成固溶体时,改变了点阵常数,增强

交互作用,对自发磁化有促进作用,当溶质浓度不高时,Ms 增加,浓度较高时,由于溶质原子的稀释作用,Ms下降;

c)两种铁磁金属组成固溶体时,Ms变化较为复杂;

d)固溶体合金发生有序化时,Ms上升(如Ni-Mn合金形成有序度

很高的Ni3Mn时,Ms达最高值。

(B)、形成化合物

铁磁金属与顺磁或抗磁金属所组成的化合物和中间相(如FeZn7、Fe3Au、FeSb2等),改变了铁磁金属中3d层的电子交互作用,呈顺磁性;铁磁金属与非金属所组成的化合物如Fe3O4、FeSi2、FeS等,由于两相邻原子的自旋磁矩呈反向平行排列,又没有完全抵消,因而呈亚铁磁性;常见的Fe3C、Fe4N属于弱铁磁相;

(C)形成多相合金(如各相均为铁磁相、满足线性相加法则)

Ms=Ms1×V1%+Ms2×V2%+…

(D)、钢中组织(F、P、A、B、M、Fe3C)

其中:F、P、B、M均为强铁磁相; Fe3C微弱铁磁相; A、合金碳化物为顺磁相。

随碳含量的增加,退火、淬火态下的Ms下降,原因在于退火时弱铁磁相Fe3C增大、淬火时顺磁相残余奥氏体量增大;矫顽力随碳含量

的增加而增加,且淬火态高于退火态,这是由于淬火形成马氏体(共格切变)时具有很高的内应力。Hc 细片状P>粗片状P>粒状P

?五、冲击测量法----测定淬火钢中残余奥氏体含量

含碳量比较高的钢经过淬火之后,在室温下的组织中都或多或少存在着一部分残余奥氏体,从而影响钢的工艺性能和机械性能。

1、碳钢和低合金钢:淬火M+残余A

在强磁场下,根据线性相加的原则:(Ms)试样=(Ms)M×VM%+(Ms)A ×VA%。M体为强铁磁相,A体为顺磁相,则(Ms)A≈0

则VM%= (Ms)试样/ (Ms)M×100%

VA%=1- VM%= [(Ms)M- (Ms)试样]/ (Ms)M ×100%

对于标准样的要求如下:一是成分、形状、尺寸要和待测试样完全相同,二是要具有100%的马氏体组织。

2、高碳高合金钢:淬火M+残余A+合金碳化物

M体为强铁磁相,A体、合金碳化物为顺磁相,仍满足:VM%= (Ms)试样/ (Ms)M×100%

但此时:VM%+VA%+Vcm%=100%

故VA%= [(Ms)M- (Ms)试样]/ (Ms)M ×100%- Vcm%

其中Vcm%可用电解萃取法或定量金相的方法确定。

理想标样的的热处理工艺:

A:淬火后进行冷处理(液氮或液氦):深冷处理

B:选用“回火标样”:试样淬火后进行某温度的适当时间的回火,使残余奥氏体尽量分解为回火马氏体。

C:对低碳钢和低合金钢,也可选用“铁素体标样”

D:采用退火试样作标样

?★六、研究淬火钢的回火:热磁仪法

在回火过程中残余奥氏体分解的产物都是铁磁性相,会引起饱和磁化强度的升高;马氏体分解析出的碳化物是弱铁磁相,会引起饱和磁化强度的下降。由于多相系统的磁化强度服从相加原则,故可采用饱和磁化强度随回火温度的变化作为相分析的根据,确定不同相发生分解的温度区间,判断生成相的性质。

1、20-200℃回火时:在20--200℃区间回火时,饱和磁化强度随温度升高缓慢下降。从饱和磁化强度和加热温度的关系考虑,曲线下降的原因首先是由于温度的影响,同时实测曲线冷却时表现出明显的不可逆性,表明在此阶段中发生了组织转变,析出了碳化物(ε:弱铁磁相),由此而导致曲线降低。

2、在200一300℃区间饱和磁化曲线随温度升高而急剧增高:温度的影响依然存在,回火组织中的θ、χ碳化物,由于回火温度已接近它们的居里点,也要引起磁化强度下降。但残余奥氏体分解引起饱和磁化强度增高,因此,可推断在此温度区间发生了奥氏体分解;

3、300--350℃区间,在此范围内饱和磁化曲线明显下降,温度仍然是影响因素,但与工业纯铁的饱和磁化曲线4相比,可以看到,淬火钢饱和磁化强度的下降值远大于工业纯铁的下降值。后者只是温度影响的结果,因此可以判断,淬火钢饱和磁化强度降低主要是由组织变化而引起的,曲线下降可以说明马氏体分解仍在继续进行。

4、350℃以上磁化曲线随回火温度升高继续下降,并且在350--500℃之间与退火状态相比还存在着一定的差别,它说明回火组织仍末达到稳定的平衡状态,曲线下降是由于χ相与铁作用生成Fe3C,从而造成铁素体数量减少所致。

5、温度高于500℃时,曲线在加热和冷却时的变化是可逆的。它说明在此温度以下已经完成回火过程中的所有组织转变。温度进一步升高将产生渗碳体的聚集与球化。?七、热磁仪法----研究过冷奥氏体的等温转变

钢的过冷奥氏体等温转变后的组织均为强铁磁性,转变前后磁性的变化十分明显,而且转变产物的数量与饱和磁化强度成正比。因此,铁磁测量适合于研究奥氏体等温转变的动力学问题。

?八、确定合金最大固溶度

置换式固溶体合金的成分对矫顽力基本上无影响,但组织对其影响较大。当合金成分超过最大固溶度而生产第二相时,起钉轧作用,矫顽力显著增加,可根据矫顽力的突变确定合金最大固溶度。

第四部分

■一、弹性模量的影响因素

1、原子结构

由于金属的弹性与原子间的结合力有关,弹性模量取决于金属元素的价电子数和原子半径的大小,即取决于原子结构:同一周期中元素随原子序数增加,价电子数增多,弹性模量增高同一族元素,如Be、Mg、Ca、Sr、Ba等,价电子数相等,由于原子半径随原子序数增加而增大,弹性模量减小;

过渡族金属有特殊规律性,具有较高的弹性模量,单晶体不同晶向原子排列不同,结合力不同,弹性模量呈各向异性,除与原子结构有关外,与点阵结构有关,同种金属点阵越致密,弹性模量越高。

2、温度

温度升高,原子热运动加剧,原子间距增大(膨胀),导致原子间结合力减弱,导致弹性模量随温度升高而降低;

无相变且T<0.5Tm,呈线性下降;0.5Tm < T < Tm,呈指数下降;

3、相变:发生相变时,弹性模量偏离随温度变化的规律

铁于910℃、发生α---γ的同素异构转变,点阵致密度增大,从而使E发生跃变。在768℃发生磁性转变时,曲线产生拐折。 钴于480℃即由α转变为β,因此弹性模量也急剧增大。

镍的弹性模量随温度的变化比较复杂,退火状态的镍,在200℃以下,随着温度的升高而降低,但在200℃以上E的变化反常,即随着温度升高,E值反而增大。当镍被磁化到饱和状态时,这种反常现象即行消失(铁磁性反常:磁致伸缩+力致伸缩)。

4、合金元素

A:形成固溶体,溶质原子对弹性模量的影响存在三个方面:

a)造成点阵畸变,E下降;②阻碍位错运动与弯曲,使E增大;

b)质原子与溶剂原子间结合力大于溶剂间原子结合力,E增大,

反之E减小;

两种金属形成无限固溶体时:弹性模量与溶质浓度间呈线性关系,若其中一组元为过渡族金属时,则呈凸形曲线变化,这与过渡族元素未填满的内电子层影响原子间的结合力有关;

形成有限固溶体时,E与溶质原子浓度呈线性关系,变化程度取决于电子浓度、组元间的原子半径差;

总体上:当弹性模量(熔点)比溶剂金属低的组元加入时,使固溶体E下降;反之则增加;合金的有序化或生成不均匀固溶体时,由于原子间结合力增强,从而使E值增大。

B:化合物、中间相与多相合金

形成化合物相熔点越高,组织稳定性越高,则弹性模量越大; E为组织不敏感参量,与单相合金的晶粒大小、形状、相弥散程度、分布无关,与组成相各相的体积分数呈直线关系

5、晶体结构(晶体对称性与缺陷)

对称性:单晶体由于各晶向原子排列致密度不同,导致各向异性;大变形:通过大变形形成织构(择优取向),导致各向异性,沿着拉

拔方向的弹性模量将增大; 再结晶织构:淬火使碳钢E 下降,可能与碳的溶入减弱了铁原子间的结合力有关。 ■ 二、点缺陷引起的内耗 ● 内耗--由于固体内部原因而使机械能消耗的现象 1、斯诺克峰(Snoek )—体心立方晶体中间隙原子引起的内耗 应力感生有序:无外加应力时,间隙原子在固溶体中的呈无序分布。在外加应力作用下,这些原子所处位置的能量即出现差异,因而原子要发生重新分布,即产生有序排列。由于应力引起的原子偏离无规则状态分布叫应力感生有序。 溶质原子的有序是通过微扩散过程来实现的,并由此而产生滞弹性行为,引起内耗。当应力频率很高时,间隙原子来不及跳动,也就不能产生弛豫过程,所以不能产生内耗。当应力频率很低时,应变和应力完全同步变化,也不能引起内耗。在一定的温度下,由间隙原子在体心立方点阵中应力感生微扩散产生的内耗峰与溶质原子浓度成正比,浓度愈大,内耗降就愈高 2、Rozin 洛辛峰——面心立方晶体中间隙原子引起的内耗 一般认为:由于在面心立方晶体中间隙原子处于(111)面所组成的八面体中心,间隙原子不会使溶剂的点阵产生不对称畸变,在交变应力作用下不会产生应力感生微扩散,所以不能引起内耗。 但实际晶体点阵中往往存在着合金元素的原子或着空位,在这两种情况下间隙原子的溶入都会产生不对称畸变而引起内耗。 3、Zener 峰---置换原子引起的内耗 根据诺维克对Ag —Zn 合金的研究得到,内耗峰的高度与溶质原子浓度的平方成正比。对于不同的合金,这种内耗的弛豫强度随溶质和溶剂原子半径之差的增大而增大。 在置换式固溶体中单个溶质原子所能引起的点阵畸变完全是对称性的,对于对称性畸变不存在应力感生有序倾向,不能引起内耗。但C. Zener 首先提出,当溶质原子浓度足够高时,两个相邻的洛质原于会组成原子对这样便会产生不对称畸变,引起内耗。 ? 三、位错内耗 可分为两部分,即低振幅下与振幅无关的内耗δI (也称背景内耗)以及高振幅下与振幅有关的内耗δH ,总内耗:δ=δI 十δH 若内耗对冷加工敏感,可以肯定这种内耗与位错有关。δH 部分与振幅有关而与频率无关,可以认为是静滞后型内耗。δI 与振幅无关而与频率有关; Koehler 最先提出了钉扎位错弦的阻尼共振模型,认为δI 是由于位错被钉扎时阻尼振动引起的; δH 是位错脱钉过程引起的。这一模型随后经 Granano 和Luck 进一步完善后,形成了K —G —L 理论; 强钉扎:位错线的两端由位错网络的结点和析出相的粒子所钉扎,这种钉扎称为,即不能产生脱钉。被点缺陷(杂质原子)钉扎时为弱钉扎,即受力时可脱钉 。 ? 四、晶界内耗 当温度较低时,晶界的粘滞性较大,即滑动的阻力较大,而相对位移很小,所以能量损耗较小。高温时晶界的粘滞性变小,相对位移虽然增大,但滑移的切应力很小,所以能量的损耗也比较小。只有在中间某一温度下,当位移与滑移的切应力都比较大时,能量的损耗才达到最大,于是就出现了内耗峰。 晶粒愈细,晶界愈多,则内耗峰值愈大,杂质原子分布于晶界,对晶界起着钉扎作用,从而可使晶界峰值显著地下降,当杂质的浓度足够高时,晶界峰可完全消失,因此晶界内耗的测量可用于研究与晶界强化有关的问题。

? 五、 热弹性内耗

金属受热便会产生膨胀,如果在绝热的条件下把金属拉长,则温度必然降低。当一个很小的应力突然加于金属试样时,如整个试佯受力均匀,则在试样的每一点都要发生同样的温度变化。如试样

的各点受力不均,就必然会造成温度差而产生热流。对于试样的各部分来说,热量的流入和流出都要导致附加的应变产生,这种非弹性行为所引起的内耗称为热弹性内耗。

? 六、磁弹性内耗

铁磁金属受应力作用时,引起磁畴壁的微小移动而产生磁化,由此可产生三种类型的能量损耗:一是由于磁化伴随着产生磁致伸缩放应,导致产生静滞后类型的内耗损失;二是由于交变磁化使试样表面感生涡流,造成能量损耗;三是由于局部磁化,产生微观涡流导致能量损耗。

宏观和微观涡流的产生都和振动的频率有关,当应力变化的频率很小时,可以认为不产生涡流损失。所以对铁磁性金属的内耗,

采用低频测量便可以排除涡流的影响。此外,对铁磁性金属在磁饱和状态下测量内耗也可消除磁弹性的影响。

?应用实例:

1、内耗法确定自由碳和氮在固溶体中的浓度

依据:碳、氮原子在α--Fe 固溶体中所引起的弛豫内耗峰高度同它们在α--Fe 固溶体中的浓度有关。

给出碳、氮原子在α--Fe 固溶体中的浓度同内耗峰高度定量关系: C%=KQ-140℃ K=1.33 ; N%=K1 Q-124℃ K=1.28+0.04 2、研究钢的多次形变热处理

第一个内耗峰(120℃附近)与C 、N 原子在固溶体中弛豫过程有

关(Snoek );第二峰在330℃左右,此峰随形变热处理循环次数增加,峰高度也增加,与碳原子在应力作用下迁移到位错应力场附近有关(Koster 峰),随着形变热处理循环次数的增加,固溶体中碳原子减少,则斯诺克峰下降;由于迁移到位错应力场附近的碳原子增加和位错密度增加,寇斯特峰值增高。

3、内耗法测量扩散系数和激活能

若弛豫过程是通过原子扩散来进行的,则弛豫时间与温度有关系,即当满足ωη=1,在T =T 峰温度出现弛豫内耗峰, 4、Fe--Cr 系合金阻尼[内耗]性能研究

Fe--15%Cr 合金具有高的内耗值,且随退火温度升高内耗值也

增高,其高阻尼性能是基于磁机械滞后型内耗,与应力振幅有强烈的依赖关系;

5、研究过饱和固溶体的沉淀

间隙原子应力感生有序引起的内耗峰,被广泛地用来研究过饱和固溶体中第二相的沉淀:因为溶质原子一般是在适当的化学气氛下通过高温处理进入点阵,通常在高温的溶解度比低温要大得多,在低温下为了达到平衡必须析出一个富溶质的第二相,这时析出的溶质原子通常紧密地束缚在金属化合物中,因而对内耗没有贡献。由于内耗峰的高度只是固溶体中间隙原子浓度的量度,且随固溶体的脱溶而下降,这就提供了一个追踪沉淀的有效方法,从而可以定量地得到作为时效时间和时效温度函数的实际沉淀量。

6、研究金属的疲劳

以交变载荷下振动的观点,疲劳实际上是一种静滞型内耗现象,这种内耗显然与位错的运动有关。 疲劳分为三个阶段:第一阶段△E 降低;第二阶段△E 基本上保持不变;第三阶段△E 骤然下降,直到试样断裂。根据一般的趋势

可以看出,扭应变越大,△E也越大,且各个阶段越向低循环数的方向移动。

小学期末考试复习四年级下册英语复习题汇总

小学期末考试复习四年级下册英语复习题汇总 YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020

4B U n i t1复习练习 一、英汉互译 1.谢谢 5.一名新学生 2.那位男孩 6.下来 3.爬树 7.在树上的小猫 4.这位女士 8.过来 二、连词成句 to school welcome(.) 2.again don’t trees climb(.) 3.are a nurse you me excuse(,)() 4.student a my new is brother(.) 三、翻译句子 1.你是一位医生吗 you 2.你是不是这儿的新生 new

3.下次不要再爬树了。 trees . (4)那位穿红衣服的女孩是谁? in 四、改写句子 1.David is a student.(改为一般疑问句) 2.I am a nurse. (改为一般疑问句) 3.That women is Miss Xu.(划线部分提问) 4.The girl isn’t a student.(改为肯定句) 4BUnit 2 At a party复习练习 一、英汉互译 1.在小汽车里 2.哪一条裙子 3.父亲的父亲 4.大眼睛男孩 5.大鼻子的男士 6.我的朋友 7.穿绿色衣服的女孩 8.穿着白外套 9.迈克的自行车 10.我爸爸的猫

二、单词辩音 fathermouth( ) nose seven ( ) latefather( ) mother sister( ) boyclimb( ) bike is( ) 三、改错 1、The boy with big ear is my brother.() 2、Who`s the girl with the red skirt () 3、His my brother. () 4、The one in the red is Wancy. () 5、He is late to the party. () 四、填空 1、A: the boy big eyes B: Ben. 2、A: We school. B: Yes, hurry. 3、Here are some flowers you . 4、Who’s girl big mouth?

材料无机材料物理性能考试及答案

材料无机材料物理性能考试及答案

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无机材料物理性能试卷 一.填空(1×20=20分) 1.CsCl结构中,Cs+与Cl-分别构成____格子。 2.影响黏度的因素有____、____、____. 3.影响蠕变的因素有温度、____、____、____. 4.在____、____的情况下,室温时绝缘体转化为半导体。 5.一般材料的____远大于____。 6.裂纹尖端出高度的____导致了较大的裂纹扩展力。 7.多组分玻璃中的介质损耗主要包括三个部分:____、________、____。 8.介电常数显著变化是在____处。 9.裂纹有三种扩展方式:____、____、____。 10.电子电导的特征是具有____。 二.名词解释(4×4分=16分) 1.电解效应 2.热膨胀 3.塑性形变 4.磁畴 三.问答题(3×8分=24分) 1.简述晶体的结合类型和主要特征: 2.什么叫晶体的热缺陷?有几种类型?写出其浓度表达式?晶体中离子电导分为哪几类? 3.无机材料的蠕变曲线分为哪几个阶段,分析各阶段的特点。 4.下图为氧化铝单晶的热导率与温度的关系图,试解释图像先增后减的原因。 四,计算题(共20分) 1.求熔融石英的结合强度,设估计的表面能为1.75J/m2;Si-O的平衡原子间距为1.6×10-8cm,弹性模量值从60 到75GPa。(10分) 2.康宁1273玻璃(硅酸铝玻璃)具有下列性能参数: =0.021J/(cm ·s ·℃);a=4.6×10-6℃-1;σp=7.0kg/mm2,

材料物理性能考试复习资料

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。

无机材料物理性能课后习题答案

《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=,V 2=。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时,将P=代入经验计算公式E=E 0+可得,其上、下限弹性模量分别变为 GPa 和 GPa 。 1-11一圆柱形Al 2O 3晶体受轴向拉力F ,若其临界抗剪强度 τf 为135 MPa,求沿图中所示之方向的滑移系统产生滑移时需要的最小拉力值,并求滑移面的法向应力。 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

材料物理性能复习总结

1、 ?拉伸曲线: ?拉伸力F-绝对伸长△L的关系曲线。 ?在拉伸力的作用下,退火低碳钢的变形过程四个阶段: ?1)弹性变形:O~e ?2)不均匀屈服塑性变形:A~C ?3)均匀塑性变形:C~B ?4)不均匀集中塑性变形:B~k ?5)最后发生断裂。k~ 2、弹性变形定义: ?当外力去除后,能恢复到原形状或尺寸的变形-弹性变形。 ?弹性变形的可逆性特点: ?金属、陶瓷或结晶态的高分子聚合物:在弹性变形内,应力-应变间具有单值线性 关系,且弹性变形量都较小。 ?橡胶态高分子聚合物:在弹性变形内,应力-应变间不呈线性关系,且变形量较大。 ?无论变形量大小和应力-应变是否呈线性关系,凡弹性形变都是可逆变形。 3、弹性比功:(弹性比能、应变比能),用a e 表示, ?表示材料在弹性变形过程中吸收弹性变形功的能力。 ?一般用材料开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 ?物理意义:吸收弹性变形功的能力。 ?几何意义:应力σ-应变ε曲线上弹性阶段下的面积。 4、理想弹性材料:在外载荷作用下,应力-应变服从虎克定律,即σ=Eε,并同时满足3个条件,即: ?①应变对于应力的响应是线性的; ?②应力和应变同相位; ?③应变是应力的单值函数。

?材料的非理想弹性行为: ?可分为滞弹性、伪弹性及包申格效应等几种类型 5、滞弹性(弹性后效) ?滞弹性:是指材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间的延长而产生的附加弹 性应变的现象。 6、实际金属材料具有滞弹性。 ?1)单向加载弹性滞后环 ?在弹性区内单向快速加载、卸载时,加载线与卸载线会不重合(应力和应变不同步), 形成一封闭回线,称为弹性滞后环。 ?2)交变加载弹性滞后环 ?交变载荷时,若最大应力<宏观弹性极限,加载速率比较大,则也得到弹性滞后环(图 b)。 ?3)交变加载塑性滞后环 ?交变载荷时,若最大应力>宏观弹性极限,则得到塑性滞后环(图c)。 7、材料存在弹性滞后环的现象说明:材料加载时吸收的变形功> 卸载时释放的变形功,有一部分加载变形功被材料所吸收。 ?这部分在变形过程中被吸收的功,称为材料的内耗。 ?内耗的大小:可用滞后环面积度量。 8、金属材料在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性,也叫金属的“内耗”。 ?严格说,循环韧性与内耗是有区别的,但有时常混用。 ?循环韧性: ?指材料在塑性区内加载时吸收不可逆变形功的能力。 ?内耗: ?指材料在弹性区内加载时吸收不可逆变形功的能力 9、循环韧性:也是金属材料的力学性能,因它表示在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力,故又称为消振性。 ?材料循环韧性越高,则自身的消振能力就越好。 ?高的循环韧性可减振:如汽轮机叶片(1Cr13),机床材料、发动机缸体、底座等选 用灰铸铁制造。 ?低循环韧性可提高其灵敏度:如仪表和精密机械、重要的传感元件。 ?乐器所用材料的循环韧性越低,则音质越好。 10、伪弹性有些合金如(Au金-Cd镉,In铟-Tl铊等)在受一定应力时会诱发形成马氏体,相应地产生应变,应力去除后马氏体立即逆变为母相,应变回复 11、当材料所受应力超过弹性极限后,开始发生不可逆的永久变形,又称塑性变形。 12、单晶体受力后,外力在任何晶面上都可分解为正应力和切应力。 ?正应力:只能引起弹性变形及解理断裂。 ?只有在切应力的作用下,金属晶体才能产生塑性变形。 13、金属材料常见的塑性变形方式:滑移和孪生两种。 14、滑移现象: ?表面经抛光的金属单晶体在拉伸时,当应力超过屈服强度时,在表面会出现一些与 应力轴成一定角度的平行细线。 ?在显微镜下,此平行细线是一些较大的台阶(滑移带)。 ?滑移带:又是由许多小台阶组成,此小台阶称为滑移线

电工电子技术2_期末考试复习资料

一、选择题。 1、由555集成定时器构成的多谐振荡器的功能是( )。 (a )输出一定频率的矩形波 (b )将变化缓慢的信号变为矩形波 (c )输出一定频率的正弦波 2、自激正弦振荡器是用来产生一定频率和幅度的正弦信号的装置,此装置之所 以能输出信号是因为( )。 (a )有外加输入信号 (b )满足了自激振荡条件 (c )先施加输入信号激励振荡起来,后去掉输入信号 3、整流电路中,设整流电流平均值为I o ,则流过每只二极管的电流平均值I D =I o 的电路是( )。 (a )单相桥式整流电路 (b )单相半波整流电路 (c )单相全波整流电路 4、在二极管桥式整流电容滤波电路中,若有一个二极管接反,将造成( )。 (a )半波整流 (b )短路、损坏元件 (c )断路、不能工作 5、时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别是( )。 (a )时序电路只能计数,而组合电路只能寄存 (b )时序电路没有记忆功能,组合电路则有 (c )时序电路具有记忆功能,组合电路则没有 6、振荡器之所以能获得单一频率的正弦波输出电压,是依靠了振荡器中的 ( )。 (a )选频环节 (b )正反馈环节 (c )基本放大电路环节 7、N 型半导体的多数载流子是电子,因此它应( )。 (a )带负电 (b )带正电 (c )不带电 8、仅具有置“0”和置“1”功能的触发器是( )。 (a )基本RS 触发器 (b )可控RS 触发器 (c )D 触发器 (d )JK 触发 器 9、已知逻辑状态表如下,则输出Y 的逻辑式为( )。 (a )BC A Y += (b )BC A Y += (c )C B A Y += 10(a )集电极 (b )发射极 (c )基极 11、一个正弦波振荡器的开环电压放大倍数为A u ,反馈系数为F ,能够稳定振荡 的幅值条件是( )。 (a )1u >F A (b )1u

人教版四年级上下册语文期末考试复习资料

2017人教版四年级上下册语文期末考试复习资料 2017人教版四年级上下册语文期末考试复习资料篇一 一、风景特点篇 1、桂林山水——奇秀险、静清绿 2、双龙洞——雄伟、惊险、神奇 3、七月的天山——奇妙无比、引人入胜 4、大海——波澜壮阔 5、西湖——水平如镜 6、泰山——峰峦雄伟 7、香山——红叶似火 8、荷兰——水之国,花之国,牧场之国 9、乡村生活—自然和谐、充满诗意、无拘无束 10、乡下风景——独特迷人、优美恬静 11、桂林山水甲天下——桂林的山水天下第一 甲:第一 12、、舟行碧波上,人在画中游——小船在碧波荡漾的湖面上行驶,人好像在画卷中游览观赏一样。 二、人物特点篇 1、父亲(中彩那天)——诚实,讲信用 2、父亲(万年牢)——认真、实在、正直 3、哈默——自爱自尊自强、有骨气

4、小夜莺——机智勇敢、热爱祖国 5、雨来——机智勇敢、热爱祖国、游泳本领高 6、一个中国孩子——热爱和平、憎恨战争 7、盲童安静——热爱生活、珍惜生命 8、琳达一家——一心为他人着想,乐于助人 9、乡下人家——热爱生活,勤劳朴实 10、伽利略—执着追求真理,相信科学、不迷信权威 11、罗丹——做事全神贯注、一丝不苟、执著追求 12、聋哑青年——做事勤奋专注、画技高超 13、父亲(父亲的菜园)——勤劳执著、认准目标、坚持不懈、 4、纪昌——虚心好学、勤学苦练 15、飞卫——堪称名师 16、扁鹊——医术高超 17、蔡桓公——固执己见、自以为是、讳疾忌医 18、文成公主——聪明又漂亮 19、普罗米修斯——不畏强权,为民造福、不惜牺牲自己的生命 20、宙斯——心狠手辣、冷酷无情 21、渔夫——从容、镇定、聪明 22、魔鬼——凶狠狡猾而又愚蠢 三、单元心得体会 1、学习了第1单元,我感受到了祖国的风景是那么的奇妙

无机材料物理性能期末复习题资料

无机材料物理性能期 末复习题

期末复习题参考答案 一、填空 1.一长30cm的圆杆,直径4mm,承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm,且体积保持不变,在此拉力下名义应力值为,名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3.固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4.格波间相互作用力愈强,也就是声子间碰撞几率愈大,相应的平均自由程愈小,热导率也就愈 介电常数一致,虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 7.无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 8.广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 ?(1-m)9.设某一玻璃的光反射损失为m,如果连续透过x块平板玻璃,则透过部分应为 I 2x。 10.对于中心穿透裂纹的大而薄的板,其几何形状因子。 11.设电介质中带电质点的电荷量q,在电场作用下极化后,正电荷与负电荷的位移矢量为l,则此偶极矩为 ql 。 12.裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。 13.Griffith微裂纹理论认为,断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断,而是裂纹扩展的结果。 14.考虑散热的影响,材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 15.当温度不太高时,固体材料中的热导形式主要是声子热导。 16.在应力分量的表示方法中,应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向,第二个字母表示应力作用的方向。 17.电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 18.原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 19. 按照格里菲斯微裂纹理论,材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量,而是决定于裂纹的大小,即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 20. 复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大,产生很大的内应力,使坯体产生微裂纹。

材料物理性能复习总结

第一章电学性能 1.1 材料的导电性 ,ρ称为电阻率或比电阻,只与材料特性有关,而与导体的几何尺寸无关,是评定材料导电性的基本参数。ρ的倒数σ称为电导率。 一、金属导电理论 1、经典自由电子理论 在金属晶体中,正离子构成了晶体点阵,并形成一个均匀的电场,价电子是完全自由的,称为自由电子,它们弥散分布于整个点阵之中,就像气体分子充满整个容器一样,因此又称为“电子气”。它们的运动遵循理想气体的运动规律,自由电子之间及它们与正离子之间的相互作用类似于机械碰撞。当对金属施加外电场时,自由电子沿电场方向作定向加速运动,从而形成了电流。在自由电子定向运动过程中,要不断与正离子发生碰撞,使电子受阻,这就是产生电阻的原因。 2、量子自由电子理论 金属中正离子形成的电场是均匀的,价电子与离子间没有相互作用,可以在整个金属中自由运动。但金属中每个原子的内层电子基本保持着单个原子时的能量状态,而所有价电子却按量子化规律具有不同的能量状态,即具有不同的能级。 0K时电子所具有最高能态称为费密能E F。 不是所有的自由电子都参与导电,只有处于高能态的自由电子才参与导电。另外,电子波在传播的过程中被离子点阵散射,然后相互干涉而形成电阻。 马基申定则:′,总的电阻包括金属的基本电阻和溶质(杂质)浓度引起的电阻(与温度无关);从马基申定则可以看出,在高温时金属的电阻基本取决于,而在低温时则决定于残余电阻′。 3、能带理论 能带:由于电子能级间隙很小,所以能级的分布可看成是准连续的,称为能带。 图1-1(a)、(b)、(c),如果允带内的能级未被填满,允带之间没有禁带或允带相互重叠,在外电场的作用下电子很容易从一个能级转到另一个能级上去而产生电流,具有这种能带结构的材料就是导体。 图1-1(d),若一个满带上面相邻的是一个较宽的禁带,由于满带中的电子没有活动的余地,即便是禁带上面的能带完全是空的,在外电场作用下电子也很难跳过禁带,具有这种能带结构的材料是绝缘体。

移动电子商务期末考试复习题

移动电子商务期末考试 复习题 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

一、单选题(每题2分,共30分) 1、微店开店最基本的硬件条件包括。( B ) A、电脑一台(可以上网) B、手机一部 C、数码相机一台 D、在当地工商部门注册 2、买家拿到货物后,感到不称心或者不合适,提出退货,该怎么办呢( A ) A、商家应该主动向买家及时了解情况,查清买家不满意的原因,争取在考虑双方利益的前提下,最大限度地满足顾家的要求。 B、无条件答应客户退货要求。 C、交易完成后,货款付清,不能退货。 D、在商家了解确实是货的原因,只能换货,不能退货。 3、作为网上商店,最应该把握的也是人情因素,营销的真谛在于营造销售的氛围,运用沟通技巧中的( C )技巧,也许给你带来意想不到的商机。 A、发布产品 B、报价 C、语言 D、对话4、在确定具体地物流方式时,( A )是第三方物流公司是跨国公司管理物流的通告作法。 A、物流外包 B、邮政系统 C、物流半包 D、配送业务 5、下列哪个不属于快递公司( D ) A、申通快递 B、圆通快递 C、汇通快递 D、EMS业务 6、物流配送流程的一般步骤是( D ) A、订单处理->进货->储存->流通加工->分发->配装出货->送货 B、订单处理->进货->储存->流通加工->分拣->配装出货->送货 C、订单处理->进货->流通加工->分发->储存->配装出货->送货 D、订单处理->进货->储存->分拣->流通加工->配装出货->送货 7、贪婪型买家的特点是( C ) A、跟着别人买 B、老实人好商量 C、砍价狠、挑剔 D、不问就买 8、在装修微店铺时,店招的最小高度为( C )个像素。 A、80 B、100 C、300 D、640 9、微店平台是哪种电子商务模式( D )

2018.4期中考试复习题

期中考试复习题 1.简要说明ARPANET研究中,通信网络方案设计的两个基本问题? 答:①.网络拓扑结构: 集中式和非集中式拓扑构型 () 分布式网络拓扑构型: ②.分组交换技术 2.简要说明计算机网络主要特征? 答: (1)组建计算机网络的主要目的是实现计算机资源的共享。 (2)互联的计算机系统是自治的系统。 (3)联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议 3. 按覆盖的地理范围划分,计算机网络可以分为哪些网络? 答:广域网、城域网、局域网与个人区域网。 4. 广域网具有那两两个主要的特征? 答:(1)广域网是一种公共数据网络。 ?(2)广域网研究的重点是宽带核心交换技术。 5.宽带城域网的定义? 答:宽带城域网是以IP协议为基础,通过计算机网络、广播电视网、电信网的三网融合,形成覆盖城市区域的网络通信平台,为语音、数据、图像、视频传输与大规模的用户接入提供高速与保证质量的服务。 6.宽带城域网技术的主要特征 (1)完善的光纤传输网是宽带城域网的基础。 (2)传统电信、有线电视与IP业务的融合成为了宽带城域网的核心业务。(3)高端路由器和多层交换机是宽带城域网的核心设备。 (4)扩大宽带接入的规模与服务质量是发展宽带城域网应用的关键。 7. 画出宽带城域网的功能结构图?

8.局域网的定义? (1)局域网(LAN)用于将有限范围内(例如一个实验室、一幢大楼、一个校园)的各种计算机、终端与外部设备互联成网。 (2)按照采用的技术、应用范围和协议标准的不同,局域网可以分为共享局域网与交换局域网。 9.决定局域网性能的三个因素是什么? 答:拓扑、传输介质与介质访问控制方法。 10.简述局域网的应用范围? 答:可以用于办公室、家庭个人计算机的接入,园区、企业与学校的主干网络,以及大型服务器集群、存储区域网络、云计算服务器集群的后端网络。 11.简述Internet网络结构的主要特点? (1)大量的用户计算机与移动终端设备通过符合802.3标准的局域网、802.11标准的无线局域网、802.16标准的无线城域网、无线自组网、无线传感器网络,有线电话交换网、无线3G/4G移动通信网,以及有线电视网接入本地的ISP、企业网或校园网。 (2)ISP将终端用户的计算机汇接到宽带城域网。宽带城域网通过城市宽带出口连接到国家或国际级主干网。 (3)大型主干网是由大量分布在不同地理位置、通过光纤连接的高端路由器构成,提供高带宽的传输服务。 (4)国际或国家级主干网组成Internet的主干网。国际、国家级主干网与地区主干网连接有很多服务器集群,为接入的用户提供各种Internet服务。 12.画出基本的网络拓扑构型的结构?简述其特点。

无机材料物理性能期末复习题

期末复习题参考答案 一、填空 1.一长30cm的圆杆,直径4mm,承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm,且体积保持不变,在此拉力下名义应力值为,名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3.固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4.格波间相互作用力愈强,也就是声子间碰撞几率愈大,相应的平均自由程愈小,热导率也就愈低。 5.电介质材料中的压电性、铁电性与热释电性是由于相应压电体、铁电体和热释电体都是不具有对称中心的晶体。 6.复介电常数由实部和虚部这两部分组成,实部与通常应用的介电常数一致,虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 7.无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 8.广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 ?(1-m)2x。9.设某一玻璃的光反射损失为m,如果连续透过x块平板玻璃,则透过部分应为 I 10.对于中心穿透裂纹的大而薄的板,其几何形状因子Y= 。 11.设电介质中带电质点的电荷量q,在电场作用下极化后,正电荷与负电荷的位移矢量为l,则此偶极矩为 ql 。 12.裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。 13.Griffith微裂纹理论认为,断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断,而是裂纹扩展的结果。14.考虑散热的影响,材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 15.当温度不太高时,固体材料中的热导形式主要是声子热导。 16.在应力分量的表示方法中,应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向,第二个字母表示应力作用的方向。 17.电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 18.原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 19. 按照格里菲斯微裂纹理论,材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量,而是决定于裂纹的大小,即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 20.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大,产生很大的内应力,使坯体产生微裂纹。 21.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。 22.铁电体是具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。 23.自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用。 二、名词解释 自发极化:极化并非由外电场所引起,而是由极性晶体内部结构特点所引起,使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩,这种极化机制为自发极化。 断裂能:是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用,不仅取决于组分、结构,在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性 能等。 滞弹性:当应力作用于实际固体时,固体形变的产生与消除需要一定的时间,这种与时间有关的弹性称为滞弹性。 格波:处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果,这种波称为格波,格波的一个

材料物理性能思考题

材料物理性能思考题 第一章:材料电学性能 1如何评价材料的导电能力?如何界定超导、导体、半导体和绝缘体材料? 2 经典导电理论的主要内容是什么?它如何解释欧姆定律?它有哪些局限性? 3 自由电子近似下的量子导电理论如何看待自由电子的能量和运动行为? 4 根据自由电子近似下的量子导电理论解释:准连续能级、能级的简并状态、 简并度、能态密度、k空间、等幅平面波和能级密度函数。 5 自由电子近似下的等能面为什么是球面?倒易空间的倒易节点数与不含自旋 的能态数是何关系?为什么自由电子的波矢量是一个倒易矢量? 6 自由电子在允许能级的分布遵循何种分布规律?何为费米面和费米能级?何 为有效电子?价电子与有效电子有何关系?如何根据价电子浓度确定原子的费米半径? 7 自由电子的平均能量与温度有何种关系?温度如何影响费米能级?根据自由 电子近似下的量子导电理论,试分析温度如何影响材料的导电性。 8 自由电子近似下的量子导电理论与经典导电理论在欧姆定律的微观解释方面 有何异同点?

9 何为能带理论?它与近自由电子近似和紧束缚近似下的量子导电理论有何关 系? 10 孤立原子相互靠近时,为什么会发生能级分裂和形成能带?禁带的形成规律 是什么?何为材料的能带结构? 11 在布里渊区的界面附近,费米面和能级密度函数有何变化规律?哪些条件下 会发生禁带重叠或禁带消失现象?试分析禁带的产生原因。 12 在能带理论中,自由电子的能量和运动行为与自由电子近似下有何不同? 13 自由电子的能态或能量与其运动速度和加速度有何关系?何为电子的有效质 量?其物理本质是什么? 14 试分析、阐述导体、半导体(本征、掺杂)和绝缘体的能带结构特点。 15 能带论对欧姆定律的微观解释与自由电子近似下的量子导电理论有何异同 点? 16 解释原胞、基矢、基元和布里渊区的含义

成人教育《土木工程 (4)》期末考试复习资料及参考答案

C1.They arrived at a farmhouse, in front of ______sat a small boy. A. whom B. who C. which D. that D2.The engineer ______my father works is about 50 years old. A. to whom B. on whom C. with which D. with whom B3.They talked a lot about things and persons ________they remembered in the school. A. which B. that C. whom D. what B4.My neighbors used to give me a hand in time of trouble, _______ was very kind of them. A. who B. which C. that D. it C5. I have bought two ball pens, _______ writes well. A. none of them B. neither of them C. neither of which D. none of which A6. She was so angry at all ________ he was doing _________ she stayed up all night. A. that; that B. that; which C. what; that D. what; as C7. ____in this way, the situation doesn't seem so disappointing. A. To look B. Looking at C. Looked at D. To be looked at B8. You will see this product ____ wherever you go. A. to be advertised B. advertised C. advertise D. advertising C9. ____in a recent science competition, the three students were awarded scholarship totaling 21,000 dollars. A. To be judged the best B. having judged the best C. Judged the best D. Judging the best C10. From the dates ____ on the plates, we decided that they were made in Song Dynasty. A. marking B. having been marked C. marked D. to be marked A11. She stood by the window, ____. A. thinking B. think C. thought D. thinks A12. ____ to meet anybody, he went in from the back door. A. Not wishing B. Wishing C. Not wished D. No wishing C13.The editorial ____ now will appear in tomorrow's newspaper. A. writing B. to write C. being written D. write B14. It ____ now pretty late, we took our things and retired to our room. A. is B. being C. turned D. got A15. ____ with the size of the whole earth, the highest mountain does not seem high at all. A. When compared B. While comparing C. Compare D. Comparing B16. The old man came upstairs with great strength, his right hand ____ a stick for support. A. held B. holding C. being holding D. was holding C17. ____ three times in a row, the boxer decide to give up fighting. A. Having defeated B. To have defeated C. Having been defeated D. To have been defeated A18. ____neglecting our education, my father sent me to school. A. Accused of B. Accusing of C. To be accused of D. That he was accused of D19. ____ mainly for the invention of the telephone, Alexander Graham Bell devoted his life to helping the deaf. A. He is remembered B. While being remembered C. To be remembered D. Though remembered A20. ____ that they are fresh from university, the young people have done a good job. A. Given B. Because C. Giving D. As D21. ____ on a clear day, far from the city crowds, the mountains give him a sense of infinite peace. A. If walking B. While walking C. Walking D. When one is walking D22. I understood you were third-year students ____ in English. A. who majors B. who major is C. have majored D. majoring A23. A cool rain was falling, ____ with snow. A. mixed B. mixing C. to mix D. having mixed A24. ____ by the police, the kidnappers had no choice but to surrender. A. Surrounded B. Surrounding C .having surrounded D. To be surrounded C25.____ equal educational opportunities, American Indians in the reservations remained backward and illiterate for a long time.

电子电路基础期末考试复习题目

东 南大学考试卷(A 卷) 程名称电子电路基础考试学期 得分 用专业 电子科学与技术 考试形式 闭卷 考试时间长度 120分钟 在三极管多级放大电路中,已知A u1=20,A u2=-10,A u3=1,则可知其接法分别为:A u1是放大器,A u2是放大器,A u3是放大器。在双端输入、单端输出的差动放大电路中,发射极的公共电阻对信号的放大用无影响,对信号具有抑制作用。差动放大器的共模抑制比K CMR =。 如图所示的功率放大电路处于类工作状态;其静态损耗为;电路;每个晶体管的管耗为最大输出功率的倍。如图所示电路中,反馈元件R 7构成级间负反馈,其组态为;其作用是使输入电阻、放大电路的通频带变。 放大电路A 、B 的放大倍数相同,但输入电阻、输出电阻不同,用它们对同一个具有内A 的输出电压小,这说明A 的()。输入电阻大 B.输入电阻小 C.输出电阻大 D.输出电阻小把差分放大电路中的发射极公共电阻改为电流源可以()。增大差模输入电阻 B.提高共模增益 C.提高差模增益 D.提高共模抑制比乙类互补对称功率放大电路()。.能放大电压信号,但不能放大电流信号.既能放大电压信号,也能放大电流信号.能放大电流信号,但不能放大电压信号 .既不能放大电压信号,也不能放大电流信号 为了减小放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力,应引入()负反馈。电压串联 B.电压并联 C.电流串联 D.电流并联已知变压器二次电压为t U u ωsin 222=V ,负载电阻为R L ,则桥式整流电路流过每只二 )。L R U 2 9 .0 B. L R U 2 C.L R U 245 .0 D. L R U 22 关于三极管高频参数,下列说法中不准确的为()。ββf f T 0= B.βαβf f )1(0+= C.βf f T >> D.β αf f <自觉遵守考场纪律 如 考试作弊此答 卷 无效 V C

给水工程第四版期末考试复习资料整理大纲

考试题型:选择,填空,名词解释,计算,简答 第一章给水处理工程概论,第二章混凝,第三章沉淀与澄清,第四章过滤,第五章消毒,第六章特殊水质的净化处理,第七章水的软化,第八章水的除盐,第九章水的冷却,第十章循环冷却水水质处理 第一章 1、原水中的杂质:悬浮物、胶体和溶解物。 3、生活饮用水卫生标准:GB5749-2006标准水质标准由GB5749-1985的35项增加至106项,增加了71项,修订了8项。标准要求设计的自来水厂出水达标,标准里有哪些指标哪些值。 4、以地表水为水源水----给水处理工艺流程 原水-混凝-沉淀-过滤-消毒-饮用水 比如江苏要求生产优质水,还有臭氧活性炭的深度处理工艺 5、反应器的计算 三个反应器课后习题的1234,涉及到不同公式 第二章 1、混凝包括混合和絮凝,混合:管式静态混合器,絮凝:絮凝池。为什么要进行混凝处理。 2、目的:去除水体中的胶体的稳定性,在后面沉淀、溶解性物质和改善污泥脱水性能。 3、混凝机理:电性中和、吸附架桥(某加料过多效果变差的原因)、网捕或卷扫。压缩双电层存在问题,不能处理过多。 4、常用混凝剂(有机无机):聚合氯化铝、聚合硫酸铝、三氯化铁、聚丙烯酰胺(广泛使用,用于脱水)。污水处理中化学除磷时用聚合氯化铝铁 5、混凝动力学里,异向絮凝:由布朗运动所造成的颗粒碰撞聚集。同向絮凝:由流体运动所造成的颗粒碰撞聚集。 6、G值计算,计算公式266页。(15-11)、(15-14)。 7、P268例题结合作业最后一题(287页第六题第二个。不要用平均值算15-25,需要一个一个算,经过第一个降低的浓度,类推)。絮凝时间,可去除的污染物浓度 8、絮凝控制指标:G值和GT值。混合阶段,G值大。絮凝阶段:G值小,G值大会被破坏,但不会很小,会直接沉淀在絮凝池。 9、混合设备:水泵混合、管式混合(常用:管式静态混合器)和机械混合。 10、絮凝设备:水力搅拌式(隔板絮凝池、折板絮凝池)和机械搅拌式(机械絮凝池)。不考计算,课后习题做一做。 第三章 1、理想沉淀池的三个假设: ①、颗粒处于自由沉淀状态。即在沉淀过程中,颗粒之间互不干扰,颗粒的大小、形状和密度不变。因此,颗粒的沉速始终不变。

材料物理性能-复习资料

第二章材料的热学性能 热容: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。 不同温度下,物体的热容不一定相同,所以在温度T时物体的热容为: 物理意义:吸收的热量用来使点阵振动能量升高,改变点阵运动状态,或者还有可能产生对外做功;或加剧电子运动。 晶态固体热容的经验定律: 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); 二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。 热差分析:是在程序控制温度下,将被测材料与参比物在相同条件下加热或冷却,测量试样与参比物之间温差(ΔT)随温度(T)时间(t)的变化关系。 参比物要求:应为热惰性物质,即在整个测试的温度范围内它本身不发生分解、相变、破坏,也不与被测物质产生化学反应同时参比物的比热容,热传导系数等应尽量与试样接近。 第三章材料的光学性能 四、选择吸收:同一物质对各种波长的光吸收程度不一样,有的波长的光吸收系数可以非常大,而对另一波长 的吸收系数又可以非常小。 均匀吸收:介质在可见光范围对各种波长的吸收程度相同。 金属材料、半导体、电介质产生吸收峰的原因 (1)金属对光能吸收很强烈,这是因为金属的价电子 处于未满带,吸收光子后即呈激发态,用不着跃迁到导 带即能发生碰撞而发热。(2)半导体的禁带比较窄, 吸收可见光的能量就足以跃迁。(3)电介质的禁带宽, 可见光的能量不足以使它跃迁,所以可见光区没有吸收 峰。紫外光区能量高于禁带宽度,可以使电介质发生跃 迁,从而出现吸收峰。电介质在红外区也有一个吸收峰, 这是因为离子的弹性振动与光子辐射发生谐振消耗能量所致。 第六章材料的磁学性能 一、固有磁矩产生的原因 原子固有磁矩由电子的轨道磁矩和电子的自旋磁矩构成,电子绕原子核运动,产生轨道磁矩;电子的自旋也产生自旋磁矩。当电子层的各个轨道电子都排满时,其电子磁矩相互抵消,这个电子层的磁矩总和为零。原子中如果有未被填满的电子壳层,其电子的自旋磁矩未被抵消(方向相反的电子自旋磁矩可以互相抵消),原子就具有“永久磁矩”。 二、抗磁性与顺磁性 抗磁性:轨道运动的电子在外磁场作用下产生附加的且与外磁场反向的磁矩。 产生原因:外加磁场作用下电子绕核运动所感应的附加磁矩造成的。 顺磁性:材科的顺磁性来源于原子的固有磁矩。 产生原因:因为存在未填满的电子层,原子存在固有磁矩,当加上外磁场 时,为了降低静磁能,原子磁矩要转向外磁场方向,结果使总磁矩不为零而表 现出磁性。 三、强顺磁性:过渡族金属在高温都属于顺磁体,这些金属的顺磁性主要是由 于3d, 4d, 5d电子壳层未填满,而d和f态电子未抵消的磁矩形成晶体离子 构架的固有磁矩,因此产生强烈的顺磁性。 四、磁化曲线、磁滞回线

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