材料物理性能定义总结.docxVIP

PAGE 7 材料的电性能 A 按压力对金属导电性的影响：金属分为正常金属和反常金属。 B 本征电导：源于晶体点阵中基本离子的运动。 玻璃的导电机理： 玻璃在通常情况下是绝缘体，但在高温下，玻璃的电阻率却可能大大降低，因此在高温下有些玻璃将成为导体。 玻璃的导电是由于某些离子的可动性导致的，故玻璃是一种电解质的导体。 在钠玻璃中，钠离子在二氧化硅网络中从一个间隙跳到另一个间隙，形成电流。这与离子晶体中的间隙离子导电类似。 本征半导体：纯净的无结构缺陷的半导体单晶。 本征电导在高温下为导电的主要表现。 半导体导电机理：在绝对零度和无外界影响的条件下，半导体的空带中无运动的 电 子。但当温度升高或受光照射时，也就是半导体受到热激发时，共价键中的价电子由于从外界获得了能量，其中部分获得了足够大能量的价电子就可以挣脱束缚，离开原子而成为自由电子。 本征半导体的电学特性 ： 1)本征激发成对产生自由电子和空穴，自由电子浓度与空穴浓度相等； 2)禁带宽度Eg 越大，载流子浓度ni 越小； 3)温度升高时载流子浓度ni 增大。 4)载流子浓度ni 与原子密度相比是极小的，所以本征半导 体的导电能力很微弱。 不均匀固溶体（k状态）：在合金元素中含有过渡族金属的，这些固溶体中有特殊相变及特殊结构存在，这种组织状态称为k状态。这些固溶体中原子间距的大小显著地波动，其波动正式组元原子在晶体中不均匀分布的结果，所以也把k状态称之为“不均匀固溶体）。 C 畴壁：两铁电畴之间的界壁称为畴壁。 超导电性：在一定低温条件下，金属突然失去电阻的现象叫超导电性。 超导态：金属失去电阻的状态称为超导态，金属具有电阻的状态称为正常态。 超导体三个基本特性：完全导电性,完全抗磁性,通量(flux)量子化。 完全导电性：在室温下把超导体放入磁场中，冷却到低温进入超导态，把原磁场移开，则在超导体中的感生电流，由于没有电阻而将长久存在，成为不衰减电流。 超导现象产生的原因：由于超导材料中的电子双双结成库柏电子对，电子对和晶格间相互作用，而无能量损失，使超导体不产生电阻 超导体存在Tc的原因：当温度或外磁场强度增加时，电子对获得能量，当温度或外磁场强度增加到临界值时，电子对全部被拆开成正常态电子，于是材料即由超导态转变为正常态。 D 导带：允带中每个能级只允许填充两个自旋磁量子数相反的电子，如果能级中未能填满，则电子可以通过空能级运动，从而显示导电性。 电流：电荷的定向移动。 第一类离子电导：源于晶体点阵中基本离子的运动。 第二类离子导电：结合力比较弱的离子运动造成的，这些离子主要是杂质离子。 低温下，离子晶体的电导主要由杂质载流子浓度决定。 电介质：是指不善于传导电流的物质，又称为绝缘体。它们的电阻率极高。 电容器存储电荷能力增强的原因：电介质在电场作用下产生束缚电荷。 电解质的极化：电介质在电场作用下产生束缚电荷。 电介质的击穿：当施加于电介质上的电场强度或电压增大到一定程度是，电解质就由介电状态变为导电状态，这一突变现象称为电介质的击穿。 电介质极化机制：1.位移极化：电子、离子位移极化 2.松弛极化：电子、离子松弛极化 3.取向极化 4.空间电荷极化 电畴转向：铁电畴在外电场作用下，总是要趋向于与外电场方向一致。这形象地称作电畴“转向”。 电位差计法测量电阻的原理：当一恒定直流电通过试样和标准电阻时，测定试样和标准电阻两端压降Vx和VN，可得 电阻测试方法： 小电阻：双电桥法，电位差计法。 半导体或超导体等低电阻率测试：直流四探针法 高电阻绝缘体测试方法：冲击检流计法。 电阻法分析应用： 测量固溶体溶解度曲线 2.研究合金时效3.研究碳钢回火 4.研究马氏体转变 5.研究疲劳和裂纹扩展 材料的应力疲劳：材料的应力疲劳是内部位错的增值、裂纹的扩展等一系列微观缺陷的发展导致宏观缺陷发展的过程，故将引起电阻的变化。 多相合金的电阻率：多相合金的导电性不仅与组成相的导电性及相对量有关，还与合金的组织形态有关。 F 反常金属－随压力增大，金属电阻率升高。 G 固溶体电阻率：形成固溶体时，合金导电性降低，即电阻率升高。 固溶体电阻率比纯金属高的主要原因是溶质原子的溶入引起溶剂点阵的畸变，破坏了晶格势场的周期性，从而增加了电子的散射几率，使电阻率增大。同时由于固溶体组元间化学相互作用的加强使有效电子数减少，也会造成电阻率的增高。 H 霍尔效应：当金属导体处于与电流方向相垂直的磁场内时，则在模跨样品的两面产生一个与电流和磁场都垂直的电场，此现象称为霍耳效应。 化合物的电阻率 当两种金属原子形成化合物时，其电阻率要比纯组元的电阻率高很多，这是因为组成化合物后原子间的金属键部分的转化为共价键或离子键，使导电电子数减少所致，因此电阻率增高，正是