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材料物理题库一、简介材料物理是研究材料的结构、性质和行为的一门学科。
它涉及材料的成分、结构、热力学性质、力学性质、电学性质等方面，对于解决材料制备、性能改善和应用开发等问题具有重要意义。
为了帮助读者更好地理解和掌握材料物理的相关知识，本文档汇总了一系列与材料物理相关的题目，包括理论计算题、实验题和应用题等。
二、理论计算题1. 材料的密度是什么？如何计算密度？2. 请解释晶体的结晶度是什么？如何通过X射线衍射方法来表征晶体的结晶度？3. 请描述材料的本构关系是什么？材料的本构关系和物理性质之间有何关联？4. 请解释材料的热膨胀性质是什么？如何计算材料的热膨胀系数？5. 请描述材料的热导性质是什么？如何计算材料的热导率？三、实验题1. 设计一个实验来测量材料的硬度。
2. 设计一个实验来测量材料的电阻率。
3. 设计一个实验来测量材料的断裂韧性。
4. 设计一个实验来测量材料的磁化强度。
5. 设计一个实验来测量材料的电介电常数。
四、应用题1. 对于一个需要制备铜导线的工程项目，请你推荐一种适合的材料。
2. 对于一个需要制备高温工作部件的工程项目，请你推荐一种适合的材料。
3. 对于一个需要制备透明玻璃的工程项目，请你推荐一种适合的材料。
4. 对于一个需要制备柔性电子产品的工程项目，请你推荐一种适合的材料。
5. 对于一个需要制备高强度结构材料的工程项目，请你推荐一种适合的材料。
五、结语材料物理题库中提供的题目涵盖了材料物理的基本概念、理论计算、实验设计和应用推荐等方面。
通过练习这些题目，读者将能够加深对材料物理学科的理解，提升解决实际问题的能力。
希望本文档对您有所帮助！。
材料物理性能复习资料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。
ζ=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页虎克定律：σ=E ε⽐例系数E 成为弹性模量（Elastic Modulus ）,⼜称弹性刚度相关概念：应⼒应变虎克定律弹性模量001L L L L L ?=-=ε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。
大学《材料物理性能》复习核心知识点、习题库及期末考试试题答案解析目录《材料物理性能》习题库（填空、判断、选择、简答计算题） (1)《材料物理性能》复习核心知识点 (15)清华大学《材料物理性能》期末考试试题及答案解析 (25)上海交通大学《材料物理性能》期末考试试题 (31)《材料物理性能》习题库（填空、判断、选择、简答计算题）一、填空1．相对无序的固溶体合金，有序化后，固溶体合金的电阻率将。
2．马基申定则指出，金属材料的电阻来源于两个部分，其中一个部分对应于声子散射与电子散射，此部分是与温度的金属基本电阻，另一部分来源于与化学缺陷和物理缺陷而与温度的残余电阻。
3．某材料的能带结构是允带内的能级未被填满，则该材料属于。
4．离子晶体的导电性主要是离子电导，离子电导可分为两大类，其中第一类源于离子点阵中基本离子的运动，称为或，第二类是结合力比较弱的离子运动造成的，这些离子主要是，因而称为。
在低温下，离子晶体的电导主要由决定。
5．绝缘体又叫电介质，按其内部正负电荷的分布状况又可分为，，与。
6．半导体的导电性随温度变化的规律与金属，。
在讨论时要考虑两种散射机制，即与。
7．超导体的三个基本特性包括、与。
金属的电阻8．在弹性范围内，单向拉应力会使金属的电阻率；单向压应力会使率。
9．某合金是等轴晶粒组成的两相机械混合物，并且两相的电导率相近。
其中一相电导率为σ1，所占体积分数为φ，另一相电导率为σ2，则该合金的电导率σ = 。
10．用双臂电桥法测定金属电阻率时，测量精度不仅与电阻的测量有关，还与试样的的测量精度有关，因而必须考虑的影响所造成的误差。
11．适合测量绝缘体电阻的方法是。
12．适合测量半导体电阻的方法是。
13．原子磁矩包括、与三个部分。
14．材料的顺磁性来源于。
15．抗磁体和顺磁体都属于弱磁体，可以使用测量磁化率。
16．随着温度的增加，铁磁体的饱和磁化强度。
17．弹性的铁磁性反常是由于铁磁体中的存在引起所造成的。
材料物理性能考试重点、复习题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。
无机材料物理性能复习考试题（含答案）一、名词解释（选做5个，每个5分，共15分）1. KIC：平面应变断裂韧度，表示材料在平面应变条件下抵抗裂纹失稳扩展的能力。
2.偶极子（电偶极子）：正负电荷的平均中心不相重合的带电系统。
3.电偶极矩：偶极子的电荷量与位移矢量的乘积，。
（P288）4.格波：原子热振动的一种描述。
从整体上看，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。
格波的一个特点是，其传播介质并非连续介质，而是由原子、离子等形成的晶格，即晶格的振动模。
晶格具有周期性，因而，晶格的振动模具有波的形式。
格波和一般连续介质波有共同的波的特性，但也有它不同的特点。
5.光频支：格波中频率很高的振动波，质点间的相位差很大，邻近的质点运动几乎相反时，频率往往在红外光区，称为“光频支振动”。
（P109）6.声频支：如果振动着的质点中包含频率很低的格波，质点之间的相位差不大，则格波类似于弹性体中的应变波，称为“.声频支振动”。
（P109）7.色散：材料的折射率随入射光频率的减小（或波长的增加）而减小的性质，称为折射率的色散。
8.光的散射：物质中存在的不均匀团块使进入物质的光偏离入射方向而向四面八方散开，这种现象称为光的散射，向四面八方散开的光，就是散射光。
与光的吸收一样，光的散射也会使通过物质的光的强度减弱。
9.双折射：光进入非均匀介质时，一般要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，它们分别构成两条折射光线，这个现象就称为双折射。
（P172）10.本征半导体（intrinsic semiconductor)：完全不含杂质且无晶格缺陷的、导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体称为本征半导体。
11.P/N型半导体：在半导体中掺入施主杂质，就得到N型半导体；在半导体中掺入受主杂质，就得到P型半导体。
12.超导体：超导材料（superconductor），又称为超导体，指可以在特定温度以下，呈现电阻为零的导体。
名词解释1。
磁晶的各向异性：单晶体的磁性各向异性2。
自发磁化: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3。
磁畴：铁磁质自发磁化成的若干个小区域4、第一类超导体：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)。
5。
压电体：当挤压或拉伸时，两端能产生不同的电荷的晶体6、马基申定律：ρ＝ρ（T）＋ρ残7.铁电畴：铁电体中自发极化方向相同的区域8。
自发极化：在一定温度范围内、单位晶胞内正负电荷中心不重合，形成偶极矩，呈现象极性。
这种在无外电场作用下存在的极化现象称为自发极化9.激子：空穴带正电，电子带负电，它们之间的库仑吸引互作用在一定的条件下会使它们在空间上束缚在一起，这样形成的复合体称为激子。
10。
激光:11。
磁致伸缩材料：具有磁致伸缩特性的材料。
磁性伸缩铁磁体在磁场中磁化时,其尺寸或体积发生变化的现象.12。
剩余磁感性强度:当对磁体施加完一个磁场以后,产生磁通密度。
但是把磁场去掉以后，磁通密度并不会减小到0,出现剩余磁场，此为剩余磁通密度。
13.磁弹性能：当铁磁体存在应力时，磁致伸缩要与应力相互作用，与此有关的能量14、反铁电体：在一定温度范围内相邻离子联线上的偶极子呈反平行排列,宏观上自发极化强度为零,无电滞回线的材料，称为反铁电体。
15、铁电畴：在一个小区域内，各晶胞的自发极化方向都相同，这个小区域称为铁电畴16、电介质的击穿：一般外电场不太强时，电介质只被极化，不影响其绝缘性能.当其处在很强的外电场中时，电介质分子的正负电荷中心被拉开，甚至脱离约束而成为自由电荷，电介质变为导电材料.当施加在电介质上的电压增大到一定值时，使电介质失去绝缘性的现象称为击穿17、第二类超导体:铌、钒及其合金中，允许部分磁通透入,仍保留超导电性.存在两个临界磁场，较低的Hc1和较高的Hc2.18、热释电体:对于具有自发式极化的晶体，当晶体受热或受冷后，由于ΔT而导致自发式极化强度变化（ΔPS),从而在晶体的一定方向上产生表面极化电荷的现象称为“热释电效应”.具有热释电效应的材料称为热释电体。
《材料物理性能二》复习题1．什么是应力和应变？一25㎝长的圆杆，直径2.5㎝，承受4500N的轴向拉力。
如直径拉细成2.4㎜，问（1）设拉伸变形后，圆杆的体积维持不变，求拉伸后的长度。
（2）在此拉力下的真应力和真应变。
（3）在此拉力下的名义应力和名义应变。
2．什么是弹性模量？影响弹性模量的因素有哪些？一陶瓷含体积百分比为95％的Al2O3(E=380GPa)和5％的玻璃相（E=84GPa），计算上限及下限弹性模量，如该陶瓷含有5％的气孔，估算其上限及下限模量。
3．什么是滑移、滑移系？为什么金属材料容易滑移而产生塑性形变，而多晶材料则比较困难？滑移有哪些基本性质？4．什么是刃位错、螺位错、柏格斯矢量和柏格斯回路？位错有哪些基本性质？5．从位错周围产生的应力场和应变能的计算公式，我们得到哪些结论？6．什么是位错反应？位错反应必须符合哪些条件？并要求计算？7．试从位错理论来阐述金属材料和陶瓷材料的塑性性质？8．什么是材料的高温蠕变？典型的蠕变可分为几个阶段？每个阶段有哪些特点？影响蠕变的因素有哪些？9．Inglis σ c =c4γE Griffithσ c =πcγ2E理论密度σth=aγE这三个公式有哪些差别？适用的场合？影响强度的因素主要是什么？10．什么是K1c？K1c和K1有什么联系，为什么说K1c也是材料的本征参数？11．一钢板受有长向拉应力350MPa，如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷，长8㎜（＝2C），此钢板的屈服强度为1400MPa，计算K1c 值。
12．提高无机材料强度、改进材料韧性的途径是什么？13．热容定义是什么？为什么气体的Cp总比Cv要大？14．了解和掌握爱因斯坦模型和德拜模型？15．什么是材料的热膨胀？它有什么意义？αv和αl有什么联系？16．材料的热膨胀机理是什么?影响热膨胀系数的因素有哪些？17．什么是导热系数？能够掌握傅立叶定律并推演出四种典型几何形状物体的稳定导热计算公式。
材料物理复习题一、名词解释晶带轴：同一晶带中所有晶面与其他面的交线互相平行，其中通过坐标原点的那条平行直线称为晶带轴。
致密度：致密度是指晶胞中原子本身所占的体积百分数，即晶胞中所包含的原子体积与晶胞体积的比值。
配位数：配位数(coordination number)是中心离子的重要特征。
直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数。
相：相(phase)是系统中构造一样、成分和性能均一，并以界面相互分开的组成局部固溶体：固溶体指的是矿物一定结晶构造位置上离子的互相置换，而不改变整个晶体的构造及对称性等。
中间相：两组元A和B组成合金时，除了可形成以A为基体或以B为基体的固溶体外(端际固溶体)外，还可能形成晶体构造与A,B两组元均不一样的新相。
柏氏矢量：柏氏矢量(Burgers vector)是描述位错实质的重要物理量。
反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总积累。
刃位错：刃型位错有一个额外的半原子面。
一般把多出的半原子面在滑移面上边的称为正刃型位错，记为“┻〞；而把多出在下边的称为负刃型位错，记为“┳〞。
其实这种正、负之分只具相对意义而无本质的区别。
螺位错：一个晶体的某一局部相对于其余局部发生滑移，原子平面沿着一根轴线盘旋上升，每绕轴线一周，原子面上升一个晶面间距。
在中央轴线处即为一螺型位错。
肖克莱不全位错：面心立方晶体中，柏氏矢量为1/6<112>的不全位错。
弗拉克不全位错：面心立方晶体中，伯格斯矢量为1/3<111>的纯刃形不全位错。
肖脱基空位：晶体构造中的一种因原子或离子离开原来所在的格点位置而形成的空位式的点缺陷。
弗兰克尔空位：当晶体中的原子由于热涨落而从格点跳到间隙位置时，即产生一个空位和与其邻近的一个间隙原子，这样的一对缺陷--空位和间隙原子，就称为弗兰克尔缺陷。
反响扩散：通过扩散使固溶体内的溶质组元超过固溶极限而不断形成新相的扩散过程，称为反响扩散或相变扩散。
材料物理考试题目及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 材料的弹性模量E表示材料的哪种性质？A. 抗拉强度B. 抗弯强度C. 弹性变形能力D. 塑性变形能力答案：C2. 下列哪种材料属于半导体材料？A. 铜B. 石墨C. 硅D. 铁答案：C3. 材料的断裂韧性KIC的单位是？A. PaB. Pa·m^0.5C. Pa·m^1.5D. Pa·m^2答案：B4. 材料的硬度通常是指材料的哪种性质？A. 塑性B. 韧性C. 弹性D. 脆性答案：B5. 下列哪种材料不属于金属材料？A. 铝合金B. 铜合金C. 陶瓷D. 钢答案：C6. 材料的疲劳寿命与哪种因素有关？A. 材料的强度B. 材料的韧性C. 材料的硬度D. 所有选项答案：D7. 材料的热膨胀系数表示材料在温度变化时体积变化的哪种性质？A. 线性变化B. 面积变化C. 体积变化D. 密度变化答案：C8. 材料的屈服强度是指材料在哪种应力状态下的应力值？A. 单轴拉伸B. 单轴压缩C. 多轴拉伸D. 多轴压缩答案：A9. 材料的断裂韧性KIC与材料的哪种性质无关？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 硬度D. 密度答案：D10. 材料的疲劳强度通常是指材料在哪种循环应力下的应力值？A. 单轴拉伸B. 单轴压缩C. 多轴拉伸D. 多轴压缩答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 材料的____是指材料在受到外力作用时，能抵抗永久变形的能力。
答案：屈服强度2. 材料的____是指材料在受到外力作用时，能抵抗断裂的能力。
答案：断裂韧性3. 材料的____是指材料在受到外力作用时，能抵抗弹性变形的能力。
答案：弹性模量4. 材料的____是指材料在受到外力作用时，能抵抗塑性变形的能力。
答案：屈服强度5. 材料的____是指材料在受到外力作用时，能抵抗疲劳破坏的能力。
答案：疲劳强度6. 材料的____是指材料在受到外力作用时，能抵抗硬度变化的能力。
