材料性能学第十章--材料的电学性能
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材料性能学(电性能)思考题
1、使用经典电子理论导出欧姆定律,并说明其物理意义。
2、金属具有电阻的原因。
3、 铂线300K时电阻率为1×10-7Ω·m,假设铂线成分为理想纯。试计算1000K时的电阻率。
4、 镍鉻丝电阻率(300K)1×10-6Ω·m,加热至400K时电阻率增加5%,假定在400K温度以下马基申法则成立。试计算由于晶格缺陷和杂质引起的电阻率。
5、 为什么金属的电阻温度系数为正的?
6、无机材料绝缘电阻的测量试件的外经Φ=50mm,厚度d=2mm,电极尺寸如图1所示:D2=26mm,D2=38mm,D3=48mm,另一面为全电极,采用直流三端电极法进行测量。
(1) 请画出测量试体电阻率和表面电阻率的接线电路图。
(2) 如采用500V直流电源测出试体的体电阻为250MΩ,表面电阻为50MΩ,计算该材料的体积电阻率和表面电阻率。
7、实验测出离子型电导体与温度的相关数据,经数学回归分析得出关系式为:
TBA1lg
(1) 试求在测量温度范围内的电导活化能表达试。
(2) 若给出T1=500K时,σ1=10-9(Ω·cm)-1
T2=1000K时,σ2=10-6(Ω·cm)-1计算电导活化能的值。
8、根据马西森定律,用图分别表示下列金属的电阻变化曲线特征,并加以说明。(1)无晶体缺陷的纯金属电阻随温度变化曲线(0K~273K)。(2)含有杂质的金属电阻随温度变化曲线(0K~273K)。(3)经冷加工变形的含有杂质的金属电阻随温度变化曲线(0K~273K)。
9、简述超导体的特性和性能指标(包括临界磁场;临界电流密度;临界温度以及它们之间的关系)。
10、 画出金属、半导体和绝缘体的能带结构图,并注明能带宽度取值范围。
11、 画出n型和p型半导体的能带结构图。
12、 名词:载流子,霍尔效应,电解效应,固体电解质,压敏效应,PTC效应
13、 对于价控半导体,可以通过改变杂质的组成,获得不同的电性能,但必须注意哪几点。
材料化学专业就业前景
阅读精选(1):
材料化学专业就业方向
毕业生适宜到材料相关的企业、事业、技术和行政管理部门从事应用研究、科技开发、生产技术和管理工作,适宜到科研机构、高等学校从事科学研究和教学工作。毕业生主要担任研发工程师、销售工程师、化验员、销售代表、工艺工程师、质检员、实验员、销售经理、初中化学教师、技术研发工程师、检验员、高中化学教师等岗位。
材料化学专业就业前景
材料化学专业的学生有较强的化学知识,材料设计制备、检测分析知识,能够在很多领域就业。如电子材料、金属材料、冶金化学、精细化工材料、无机化学材料、有机化学材料以及其它与材料、化学、化工相关的专业。与化工、化学等专业相比,材料化学专业更注重研究新材料的开发和应用。同时在一些边沿学科诸如环境、药物、生物技术、纺织、食品、林产、军事和海洋等领域,材料化学专业的人才也有较强的用武之地。市场需求预期:根据北京市“十一五”发展规划:要依托燕山石化,重点发展环境污染孝资源消耗少、附加值高的化工新型材料、精细化工制造业,能够看出燕山石化、大宝、宝洁、双鹤医药、四环制药等石油化工、精细化工、生物制药以及能源企业在北京经济发展中的主要作用,所以,材料化学专业在未来3到5年内的需求就应比较稳定。
阅读精选(2):
材料化学是材料学的一个分支,研究新型材料在制备、生产、应用和废弃过程中的化学性质,研究范围涵盖整个材料领域,包括无机和有机的各类应用材料的化学性能,是根据材料的基本理论和方法对工业生产中与化学有关的问题进行应用基础理论和方法的研究以及实验开发研究的一门科学。
专业介绍
材料化学(MaterialChemistry)专业一般是作为材料科学与工程系/学院中的一个专业方向。
主要的研究范畴并不是材料的化学性质(尽管从字面上能够这么理解),而是材料在制备、使用过程中涉及到的化学过程、材料性质的测量。比如陶瓷材料在烧结过程中的变化(也就是怎样才能烧出想要的陶瓷)、金属材料在使用过程中的腐蚀现象(怎样防止生锈)、冶金过程中条件的控制对产品的影响(怎样才能炼出优质钢材)等等。
四川大学
本科课程《材料科学与工程基础》
教学大纲
一、课程基本信息
课程名称(中、英文):
《材料科学与工程基础》
(FUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING)
课程号(代码):30014530
课程类别:专业基础课
学时/学分:48 /3
先修课程:大学化学、大学物理、物理化学
适用专业:高分子材料与工程等二级学科材料类专业
开课时间:大学二年级下期
二、课程的目的及任务
材料科学与工程是二十世纪六十年代初期创立的研究材料共性规律的一门学科,其研究内容涉及金属、无机非金属和有机高分子等材料的成分、结构、加工同材料性能及材料应用之间的相互关系。材料科学、材料工业和高新技术的发展要求高分子材料与工程等二级学科材料类专业的学生必须同时具备“大材料”基础和“中材料”专业的宽厚知识结构。
本课程是材料类专业的学科基础课程,是联系基础课与专业课的桥梁。本课程从材料科学与工程的“四要素”出发,采用“集成化”的模式,详细讲授金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等各种材料的共性规律及个性特征。使学生建立材料制备/加工——组成/结构——性能---应用关系的“大材料”整体概念,从原理上认识高分子材料等各种材料的基本属性,及其在材料领域中的地位和作用。为以后二级学科“中材料”专业课程的学习、材料设计、以及材料的应用等奠定良好基础。
本课程采用中文教材与英文原版教材相结合,实施“双语”教学。使学生通过本课程的学习,熟悉材料科学与工程领域的主要英文专业词汇,提高对英文教材的阅读理解能力。
三、课程的教学内容、要点及学时分配(以红字方式注明重点难点)
第一章 绪论 (1学时)
本章概要:简要介绍材料的定义及分类,材料科学与工程的基本内容。使学生了解本课程的学习内容和学习方法。
讲授要点:材料的定义、分类
材料科学与工程的定义、性质、重要性(举例)
百度文库 - 让每个人平等地提升自我!
1 929金属材料科学基础(含材料的力学及物理性能、机械工程材料及热处理)考试大纲
一、 考试目的
929《金属材料科学基础(含材料的力学及物理性能、金属材料及热处理、材料微观分析方法)》作为材料加工工程专业硕士学位复试笔试科目,目的是考察考生是否具备材料加工(金属材料方向)硕士学位所要求的专业知识水平。
二、考试的性质与范围
是测试考生单项和综合专业知识水平的考试。考试范围包括材料的力学与物理性能(45%),金属材料及热处理(35%)、材料微观分析方法(20%)的专业知识及技能。
三、考试基本要求
要求考生较好掌握材料的力学性能与物理性能,金属材料及热处理、材料微观分析方法课程的专业知识和综合技能,达到相关课程本科教学大纲要求。
四、考试形式
闭卷笔试。采取客观试题与主观试题相结合,各项试题及分数的分布情况见“考试题型”一节。
五、考试内容(或知识点)
材料性能学部分:
1. 材料的常规力学性能
单向拉伸性能、压缩性能、扭转性能、剪切性能、缺口效应、硬度、冲击韧性
2. 材料的变形
弹性变形、胡克定律和弹性模量、塑性变形特点、塑性变形机理、临界分切应力、理论屈服应力、应变硬化
3. 材料的断裂
断裂类型、断口、断裂机制、断裂韧性、
4. 材料的疲劳 百度文库 - 让每个人平等地提升自我!
2 疲劳基本概念、疲劳断口、疲劳曲线和疲劳极限、疲劳缺口敏感度和疲劳裂纹扩展速率、疲劳裂纹的萌生和扩展
5. 不同工程环境下的力学性能
高温蠕变曲线和蠕变极限、持久、蠕变变形机制、冲击韧性、应力腐蚀断裂、氢脆、摩擦与磨损基本概念、磨损机理
6. 热学性能
热容的定义、金属材料的热容、热膨胀的表征和意义、热膨胀的物理本质、热传导的表征和意义、热传导的物理机制、影响热导率的因素、热分析方法
7、磁学性能
磁学基本量、物质磁性分类、铁磁性物质的磁化曲线和磁滞回线、磁各向异性、磁致伸缩、自发磁化和磁畴、磁性的测量和磁性分析的应用