07082试卷AB.doc

山东轻工业学院07/08学年第2学期《无机材料物理性能》期末考试 试卷A （本试卷共 2 页） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分  得分 阅卷人 一、解释下列专业术语或符号的物理意义（本题满分20分） 1、尺寸效应 2、弹性形变 3、 极化率 4、介电强度 5、亚铁磁性 6、第一类超导体 7、压电常数 8、应力弛豫 9、铁电性 10、本征电导 得分 阅卷人 二、铁原子的原子序数是26，其未被抵消的自旋磁矩是多少？（一个电子的自旋磁矩近似等于一个玻尔磁子μB。）（本题满分10分） 得分 阅卷人 三、有一构件，实际使用应力为1.3GPa，现有以下两种钢材待选：甲钢，σys = 1.95GPa，KIC =45MPa·m1/2；乙钢，σys = 1.56，KIC =75 MPa·m1/2。设几何形状因子Y=1.5，最大内裂纹尺寸为2 mm。试问根据传统设计应该选择哪种钢材？按照断裂力学应该选择哪种钢材？试讨论两类选材准则。（本题满分15分） 得分 阅卷人 四、在硅单晶中掺入极少量的砷(As)原子，可使硅的导电能力显著增加，请画出能结构简图，说明导电能力显著增加的原因、形成了何种半导体。若在材料表面产生氧气吸附反应，表面电导率如何变化？（本题满分15分） 得分 阅卷人 五、计算石英玻璃和Al2O3 陶瓷能够承受的临界淬冷温差。讨论临界淬冷温差的意义及两种材料的临界淬冷温差出现差异的主要原因。 （假定Biot 模数β→∞，泊松比μ取0.25，石英玻璃和Al2O3 陶瓷的强度分别为80 MPa和350MPa，弹性模量E分别为72GPa和380GPa，热膨胀系数分别为℃ 0.5×10-6 ℃-1和8×10-6 ℃-1）（本题满分15分） 得分 阅卷人 六、判断题（本题满分10分，每小题1分） 1.陶瓷材料的脆性是由于常温下缺乏塑性形变造成。 2.微裂纹理论表明，大量微裂纹导致材料强度降低。 3. 640HV30/20表示的是维氏硬度。 4.具有热电性的晶体必然具有压电性。 5.含有固有磁矩的材料一定是铁磁材料。 6.松弛极化需要的时间比位移式极化长。 7.为了提高材料的折射率，可以加入大半径离子添加剂。 8.金红石可以做成透明陶瓷，氧化铝则不能。 9.利用霍尔效应可以检验材料是否存在离子电导。 10.四十代理论可以说明薄层介质具有较高场强的原因。 得分 阅卷人 七、分析比较石英玻璃、石英陶瓷与石英晶体的透光性，并说明原因。（本题满分10分） 得分 阅卷人 八、 讨论超导元素同位素定律的意义（本题满分5分）  山东轻工业学院07/08学年第2学期《无机材料物理性能》期末考试 试卷B （本试卷共 2 页） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分  得分 阅卷人 一、解释下列专业术语或符号的物理意义（本题满分20分） 1、塑性形变 2、热电性 3、抗热冲击断裂性 4、亚铁磁性 5、霍尔效应 6、极化强度 7、PTC效应 8、机电耦合系数 9、尺寸效应 10、迈斯纳效应 得分 阅卷人 二、镍原子的原子序数是28，其未被抵消的自旋磁矩是多少？（一个电子的自旋磁矩近似等于一个玻尔磁子μB。）（本题满分10分） 得分 阅卷人 三、分析比较应力场强度因子KI和断裂韧性 KIC 的概念及意义。（本题满分10分） 得分 阅卷人 四、在硅单晶中渗入十万分之一的硼原子，可使硅的导电能力大幅度增加，请画出能结构简图，说明导电能力显著增加的原因、形成了何种半导体。若在材料表面产生氧气吸附反应，表面电导率如何变化？（本题满分15分） 得分 阅卷人 五、 实验测出离子型电导体的电导率与温度的相关数据， 经数学回归分析得出关系式为： lgσ=A+B/T (1)试求在测量温度范围内的电导活化能表达式。 (2)若给出 T1=500K , σ1=10-9 (Ω?cm) -1 T2 =1000K, σ2=10-6 (Ω?cm) -1 计算电导活化能Ws的值：说明Ws的物理意义。K=0.86*10-4 eV/K.（本题满分15分）