第一章 力学性能
材料在外力作用下发生形状和尺寸的变化，称为形变。
材料承受外力作用、抵抗变形的能力及其破坏规律，称为材料的力学性能或机械性能。
材料在单位面积上所受的附加内力称为应力。法向应力导致材料伸长或缩短，而剪切应力引起材料的切向畸变。
应变是用来表征材料在受力时内部各质点之间的相对位移。对于各向同性材料，有三种基本类型的应变：拉伸应变ε， 剪切应变γ和压缩应变Δ。
若材料受力前的面积为A0，则0=F/A0称为名义应力。若材料受力后面积为A，则T=F/A称为真实应力。
对于理想的弹性材料，在应力作用下会发生弹性形变，其应力与应变关系服从胡克（Hook）定律（σ=Eε）。E是弹性模量，又称为弹性刚度。弹性模量是材料发生单位应变时的应力，它表征材料抵抗形变能力（即刚度）的大小。E越大，越不容易变形，表示材料刚度越大。弹性模量是原子间结合强度的标志之一。
泊松比：在拉伸试验时，材料横向单位面积的减少与纵向单位长度的增加之比值。
粘性形变是指粘性物体在剪切应力作用下发生不可逆的流动形变，该形变随时间增加而增大。
材料在外应力去除后仍保持部分应变的特性称为塑性。
材料发生塑性形变而不发生断裂的能力称为延展性。
在足够大的剪切应力作用下或温度T较高时，材料中的晶体部分会沿着最易滑移的系统在晶粒内部发生位错滑移，宏观上表现为材料的塑性形变。滑移和孪晶：晶体塑性形变两种基本形式。
蠕变是在恒定的应力σ作用下材料的应变ε随时间增加而逐渐增大的现象。
位错蠕变理论：在低温下受到阻碍而难以发生运动的位错，在高温下由于热运动增大了原子的能量，使得位错能克服阻碍发生运动而导致材料的蠕变。
扩散蠕变理论：材料在高温下的蠕变现象与晶体中的扩散现象类似，蠕变过程是在应力作用下空位沿应力作用方向（或晶粒沿相反方向）扩散的一种形式。
晶界蠕变理论：多晶陶瓷材料由于存在大量晶界，当晶界位相差大时，可把晶界看成是非晶体，在温度较高时，晶界粘度迅速下降，应力使得晶界发生粘性流动而导致蠕变。
材料物理性能及测试
材料的物理性能是指材料在物理方面的性质和行为，包括材料的力学性能、热学性能、电学性能以及光学性能等。这些性能对于材料的使用和应用起着重要的作用。为了准确地评估和测试材料的物理性能，科学家和工程师使用了各种测试方法和仪器设备。
一、力学性能
力学性能是衡量材料在外力作用下的行为的一种性能。主要指材料的强度、韧性、硬度、延展性等。常用的测试方法包括拉伸测试、压缩测试、剪切测试和弯曲测试等。
1.拉伸测试
拉伸测试是一种常见的方法，用来评估材料的强度和延展性。在拉伸测试中，材料样品被施加拉伸力，通常通过测量载荷和伸长量来计算拉伸应力和应变。拉伸强度是指材料在拉伸过程中承受的最大应力，屈服强度是指材料开始产生可观察的塑性变形的应力。
2.压缩测试
压缩测试用于测量材料在受压力下的性能。将材料样品放入压力装置中，施加压力使其受到压缩，通过测量载荷和位移来计算压缩应力和应变。压缩强度是指材料在压缩过程中承受的最大应力。
3.剪切测试
剪切测试用于评估材料的抗剪切能力。将材料样品放入剪切装置中，施加剪切力使其发生剪切变形，通过测量载荷和位移来计算剪切应力和应变。剪切强度是指材料在剪切过程中承受的最大应力。 4.弯曲测试
弯曲测试用于评估材料在弯曲载荷下的行为。将材料样品放入弯曲装置中，施加弯曲力使其发生弯曲变形，通过测量载荷和位移来计算弯曲应力和应变。弯曲强度是指材料在弯曲过程中承受的最大应力。
二、热学性能
热学性能是指材料在温度变化下的行为。主要包括热膨胀性、热导率、比热容等性能。常用的测试方法包括热膨胀测试、热导率测试和比热容测试等。
1.热膨胀测试
热膨胀测试用于测量材料随温度变化而发生的膨胀或收缩。在热膨胀测试中，材料样品被加热或冷却，通过测量长度变化来计算热膨胀系数。
2.热导率测试
热导率测试用于测量材料传导热的能力。在热导率测试中，材料样品的一侧被加热，另一侧被保持在恒定温度，测量两侧温度差来计算热导率。
材料物理性能
材料的物理性能是指材料在受力、受热、受光、受电、受磁等外界作用下所表现出的性质和特点。它是材料的内在本质，直接影响着材料的使用性能和应用范围。材料的物理性能包括了热学性能、光学性能、电学性能、磁学性能等多个方面。
首先，热学性能是材料的一个重要物理性能指标。热学性能包括导热性、热膨胀性和热稳定性等。导热性是指材料传导热量的能力，通常用热导率来表示。热膨胀性是指材料在温度变化下的体积变化情况，通常用线膨胀系数来表示。热稳定性是指材料在高温环境下的性能表现，包括了热变形温度、热老化等指标。这些性能对于材料在高温环境下的应用具有重要意义。
其次，光学性能是材料的另一个重要物理性能。光学性能包括透光性、反射率、折射率等指标。透光性是指材料对光的透过程度，通常用透光率来表示。反射率是指材料对光的反射程度，通常用反射率来表示。折射率是指材料对光的折射程度，通常用折射率来表示。这些性能对于材料在光学器件、光学仪器等领域的应用具有重要意义。
此外，电学性能是材料的另一个重要物理性能。电学性能包括导电性、介电常数、电阻率等指标。导电性是指材料导电的能力，通常用电导率来表示。介电常数是指材料在电场中的极化能力，通常用介电常数来表示。电阻率是指材料对电流的阻碍程度，通常用电阻率来表示。这些性能对于材料在电子器件、电气设备等领域的应用具有重要意义。
最后，磁学性能是材料的另一个重要物理性能。磁学性能包括磁导率、磁饱和磁化强度、矫顽力等指标。磁导率是指材料对磁场的导磁能力，通常用磁导率来表示。磁饱和磁化强度是指材料在外磁场作用下的最大磁化强度，通常用磁饱和磁化强度来表示。矫顽力是指材料在外磁场作用下的抗磁化能力，通常用矫顽力来表示。这些性能对于材料在磁性材料、电机、传感器等领域的应用具有重要意义。 综上所述，材料的物理性能是材料的重要特性，直接影响着材料的使用性能和应用范围。不同类型的材料具有不同的物理性能，因此在材料选择和应用过程中，需要充分考虑材料的物理性能指标，以确保材料能够满足特定的使用要求。
一章
1、原子间的键合类型有几种？（P1)
金属键、离子键、共价键、分子键和氢键
2、什么是微观粒子的波粒二象性？（P1）
光子这种微观粒子表现出双重性质——波动性和粒子性，这种现象叫做波粒二象性。
3、什么是色散关系？什么是声子？声子的性质？（P20、P25）
将频率和波矢的关系叫做色散关系。
声子就是晶格振动中的独立简谐振子的能量量子。
性质：（1）声子的粒子性：声子和光子相似，光子是电磁波的能量量子，电磁波可以认为是光子流，光子携带电磁波的能量和动量。
（2）声子的准粒子性：准粒子性的具体表现：声子的动量不确定，波矢改变一个周期或倍数，代表同一振动状态，所以不是真正的动量。
4、声子概念的意义？（P25）
（1）可以将格波雨物质的相互作用过程理解为，声子和物质的碰撞过程，使问题大大简化，得出的结论也正确。
（2）利用声子的性质可以确定晶格振动谱。
5、简述高聚物分子运动的特点。（P29）
（1）运动单元的多重性 （2）分子运动时间的依赖性 （3）分子运动的温度依赖性
6、影响高聚物玻璃化温度的因素（P33）
（1）分子链结构的影响 （2）分子量的影响 （3）增塑剂的影响 （4）外界条件的影响
7、影响高聚物流动温度的因素（P39）
(1) 分子量 （2）分子间作用力 （3）外力
8、线性非晶高聚物的力学状态？（P29）
二章
1、材料的热学性能的内容。(P41)
材料的热学性能包括热容、热膨胀、热传导、热稳定性、熔化和升华等。
2、什么是热容？（P42）什么是杜隆-柏替定律和奈曼-柯普定律（P43）
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。
杜隆-珀替定律：恒压下元素的原子热容为25J/(k·mol)；
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。
