1、略在工程力學(xué)中討論無機(jī)材料的彈性變形的時(shí)候，常涉及到一個(gè)重要的定律-虎克定律，它表示了應(yīng)力、應(yīng)變之間的線性關(guān)系。對(duì)一各向同性體來說，假如它只在x方向受到拉伸應(yīng)力，寫出在這個(gè)方向上應(yīng)力、應(yīng)變的關(guān)系。答：什么是材料的彈性變形、塑性變形？簡(jiǎn)單說明晶體材料產(chǎn)生塑性變形的原因（機(jī)理）。答：（1）材料的彈性變形是指材料在受力作用下發(fā)生形變，清除應(yīng)力后又能恢復(fù)原狀。塑性變形就是變形后不能恢復(fù)到原狀態(tài)。（2）塑性變形機(jī)理：在剪應(yīng)力作用下引起位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致晶體晶格的滑移，產(chǎn)生塑性變形。解釋Griffith微裂紋理論，并說明其重要意義。已知晶格常數(shù)a、裂紋長(zhǎng)度C、彈性模量E、斷裂表面能，如何求理論結(jié)合強(qiáng)度、臨界斷

2、裂應(yīng)力？答：實(shí)際材料總是存在許多細(xì)小的裂紋或缺陷，在外力作用下這些裂紋或缺陷會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，當(dāng)應(yīng)力大到一定程度，裂紋開始擴(kuò)展而導(dǎo)致材料斷裂，即物體內(nèi)儲(chǔ)存的彈性應(yīng)變能降低大于或等于由于裂開形成兩個(gè)新表面所需要的表面能，就會(huì)造成裂紋的擴(kuò)展，反之，則裂紋不會(huì)擴(kuò)展。重要意義：建立工作應(yīng)力、裂紋長(zhǎng)度和材料性能常數(shù)之間的關(guān)系，并解釋了脆性材料強(qiáng)度遠(yuǎn)低于其理論強(qiáng)度的現(xiàn)象。材料強(qiáng)度的本質(zhì)是什么？裂紋擴(kuò)展的動(dòng)力和阻力是什么?由此可以看出，影響無機(jī)材料強(qiáng)度的主要參數(shù)有哪三個(gè)？答：材料強(qiáng)度的本質(zhì)是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間的結(jié)合力；裂紋擴(kuò)展的動(dòng)力是由裂紋擴(kuò)展單位面積所降低的彈性應(yīng)變能。三個(gè)參數(shù)是 C：裂紋大小、：斷裂表面能、E

3、：彈性模量。什么是材料的斷裂韌性KIC？假設(shè)有一材料，為了確保其使用的安全性，從斷裂強(qiáng)度理論出發(fā)，那么其應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子KI與斷裂韌性KIC之間應(yīng)滿足何種關(guān)系？答：KIC是反映材料具有抵抗裂紋擴(kuò)展的能力；KIMgOZrO2因?yàn)镹aCl、MgO、ZrO2的離子鍵性依次減小，而熱膨脹系數(shù)隨離子鍵性增強(qiáng)而增加。 光的全反射原理是什么？如何求臨界入射角？答：當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，折射角大于或等于90時(shí)，折射光消失，發(fā)生全反射。由i2=90 ，即為臨界入射角是否可以說晶體都具有雙折射？什么是晶體的雙折射現(xiàn)象？答：不是所有晶體都具有雙折射現(xiàn)象。雙折射是非均質(zhì)晶體的特性，這類晶體的所有光學(xué)性能都和雙折射

4、有關(guān)。一束自然光穿過各向異性的晶體時(shí)分成兩束偏振光的現(xiàn)象稱為晶體的雙折射現(xiàn)象。設(shè)有一塊玻璃的折射率為n，當(dāng)光從空氣中照射在其界面上時(shí)，那么反射系數(shù) (反射損失)等于多少？透射系數(shù)等于多少？答：反射系數(shù)投射系數(shù)1-m。試說明氧化鋁為什么可以制成透光性很好的陶瓷，而金紅石瓷則不能。由此我們可以總結(jié)出，影響陶瓷材料透光性的主要因素是什么？ 答：玻璃中加入一些無機(jī)顆粒，對(duì)光的折射性能與玻璃相不同，因而在不均勻界面處形成相對(duì)折射率，此值越大，則反射系數(shù)越大，因而散射系數(shù)變大，從而影響透光性。半導(dǎo)體材料的載流子是什么？若在半導(dǎo)體硅中摻入有三個(gè)價(jià)電子的元素，形成何種類型半導(dǎo)體？五價(jià)？答：半導(dǎo)體材料的載流子是

5、電子和空穴；在半導(dǎo)體硅中摻入三價(jià)電子的元素，新成P型半導(dǎo)體，五價(jià)則形成n型半導(dǎo)體。什么是PN結(jié)？通過PN結(jié)可以獲得直流電，這是利用了PN結(jié)的什么特性？解釋其中原因。答：當(dāng)p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時(shí)，由于界面處存在載流子濃度的差異而形成一層很薄的空間電荷區(qū)，這是PN結(jié)；單向?qū)щ娦裕籔N結(jié)的空間電荷區(qū)中形成一個(gè)內(nèi)電場(chǎng)，當(dāng)加入正偏壓時(shí)，空間電荷區(qū)變薄，載流子擴(kuò)散增強(qiáng)，使電流通過，當(dāng)加入負(fù)偏壓時(shí)，空間電荷區(qū)變厚，載流子擴(kuò)散受阻，電流無法通過，所以PN結(jié)有單向?qū)щ娦浴?duì)于有堿玻璃來說，電導(dǎo)主要是離子電導(dǎo)還是電子電導(dǎo)？有堿的硼酸鉀玻璃中，加入適量的Li+，對(duì)其電導(dǎo)可能有何影響？加入Pb2+又如何?

6、該效應(yīng)稱為？答：對(duì)于有堿玻璃（K+），導(dǎo)電主要是離子電導(dǎo)，加入適量Li+電導(dǎo)率增大。（因?yàn)殁涬x子半徑大于鋰離子半徑，在外加電場(chǎng)作用下，K+移動(dòng)時(shí)留下的空位比Li+的空位大，可以使K+、Li+都能通過，所以電導(dǎo)增加。）加入Pb2+電導(dǎo)率降低（鉛離子半徑大于鉀離子）。簡(jiǎn)單說明如何使BaTiO3半導(dǎo)體化（價(jià)控半導(dǎo)體）。答：BaTiO3的半導(dǎo)體化通過添加微量的稀土元素，其禁帶間形成雜質(zhì)能級(jí)來實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)化。壓敏效應(yīng)是一種對(duì)電壓變化敏感的非線性電阻效應(yīng)。摻雜ZnO是一種非常好的壓敏電阻，畫出ZnO的電壓-電流特性曲線圖。據(jù)此說明什么是壓敏效應(yīng)？產(chǎn)生壓敏效應(yīng)的原因是什么？答：電壓在一定范圍內(nèi)，電阻大，達(dá)到某一

7、值，電阻變小，原因：摻雜，形成局部電子能級(jí)，電壓小則少量電子在ZnO2晶格間遷移，電壓變大，形成電子隧道效應(yīng)，電子穿過晶界在晶格內(nèi)遷移。鐵電體不同于一般的電介質(zhì)，是一種非線性介質(zhì)（極化強(qiáng)度與外電場(chǎng)的關(guān)系是非線性的）。當(dāng)極化強(qiáng)度達(dá)到飽和的時(shí)候，此時(shí)的電疇在鐵電體中的分布有何特點(diǎn)？ 答：電偶極矩在同一方向上排布。鈦酸鋇(BaTiO3)晶體在居里點(diǎn)以下是否具有鐵電性，為什么？簡(jiǎn)單說明該材料鐵電性的形成機(jī)理。 答：局里點(diǎn)一下有鐵電性，四方晶系對(duì)稱的降低自身電偶極矩大于居里點(diǎn)，長(zhǎng)方晶系無靜電偶極矩。壓電效應(yīng)與晶體的對(duì)稱性有關(guān)，具有什么對(duì)稱性的晶體具有壓電性？為什么？對(duì)于正壓電效應(yīng)，已知其壓電常為d，作用

8、力為T，則產(chǎn)生的電位移D如何計(jì)算？ 答：沒有反演對(duì)稱、帶有離子鍵的晶體具有壓電性。壓電效應(yīng)與晶體的對(duì)稱性有關(guān)，具有對(duì)稱面的晶體，它在什么方向上可以存在不等于0的電偶極矩？具有C3對(duì)稱性的晶體呢？ 答：在對(duì)稱面方向上存在電偶極矩，在三次旋轉(zhuǎn)軸上具有不等于0的壓電性。簡(jiǎn)述電介質(zhì)、壓電體、熱電體、鐵電體的關(guān)系。答：電介質(zhì)包含壓電性、熱釋電性、鐵電性。原子磁矩由電子自旋磁矩、電子軌道磁矩及原子核自旋磁矩組成，請(qǐng)問物質(zhì)的磁性主要由上述哪一磁矩決定？MnO的磁矩是多少（以玻爾磁子數(shù)B表示）？答：由電子的自旋磁矩決定。MnO，Mn2+ 1S22S22P63S23P6,不成對(duì)電子數(shù)為5個(gè)，所以，MnO的磁矩為。磁化率表示什么意思？材料的磁化率與溫度有關(guān)，隨著溫度的升高，鐵磁性可轉(zhuǎn)化為順磁性，寫出此時(shí)磁化率與溫度之間的關(guān)系（居里-威斯定律）。如何根據(jù)1/c-T關(guān)系，求出居里常數(shù)和居里溫度？答：磁化率表示物質(zhì)能夠被磁化的程度，(磁化率)=C(居里常數(shù))/T,由公式知T=C/，斜率為常數(shù)，與T交點(diǎn)為居里溫度。如何理解鐵磁性材料的磁滯回線？ 答：磁滯回線為鐵磁性材料在外加交變磁場(chǎng)