无机材料物理性能 期末复习

第1章力学性能和断裂#形变，塑性，弹性，弹性模量#屈服极限，断裂极限#应力，应变，滑移和孪晶#脆性断裂#蠕变和弛豫，蠕变断裂，穿晶断裂，沿晶断裂，疲劳#裂纹扩展方式（三种类型）#亚临界裂纹扩展#断裂韧性测试方法弹性模量的物理本质是什么？如何用位错运动的理论来解释材料的塑性形变？（★）韧性断裂和脆性断裂的区别？晶格蠕变和晶界蠕变的区别？格里菲斯微裂纹理论和经典理论的区别？本征裂纹和非本征裂纹的产生原因？无机材料增韧的方法（裂纹偏转，桥接，微裂纹，相变）（★）影响无机材料断裂强度的因素？无机材料硬度测试的主要方法和分类？一圆杆的直径为2.5mm、长度为25cm并受到4500N的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。拉伸前后圆杆相关参数表

体积V/mm3直径d/mm圆面积S/mm2拉伸前1227.22.54.909拉伸后1227.22.44.524一陶瓷零件上有一垂直于拉应力的边裂，如边裂长度为：（1）2mm;(2)0.049mm;(3)2μm,分别求上述三种情况下的临界应力。设此材料的断裂韧性为1.62MPa.m2。讨论讲结果。已知此情况下零件的几何形状因子为1.98。有一构件，实际使用应力σ为1.30Gpa，有以下两种钢待选：甲钢：σys=1.95GPa，KIC=45MPa·m1/2乙钢：σys=1.56GPa，KIC=75MPa·m1/2

试根据传统设计及断裂力学观点分析哪种钢更安全，并说明原因。(已知:Y=1.5，最大裂纹尺寸为1mm)。根据传统设计观点：σ*安全系数≤屈服强度甲钢的安全系数：n=σys/σ=1.95/1.30=1.5乙钢的安全系数：n=σys/σ=1.56/1.30=1.2可见，选择甲钢比乙钢安全。根据，构件的脆性断裂是裂纹扩展的结果，所以应该计算KI是否超过KIC。据计算，Y=1.5，设最大裂纹尺寸为1mm，则由可见，甲钢不安全，会导致低应力脆性断裂；乙钢安全可靠。两种设计方法得出截然相反的结果。第2章热学性能#格波，光学/声学支格波#声子#热振动#热容#热膨胀#热稳定性，抗热冲击损坏性能杜隆珀替定律和德拜定律的区别？热膨胀的物理本质？晶格振动过程中声学波和光学波的区别？固体的传热机理，在金属和无机非金属传热的区别？热导率的影响因素？（★）（温度，显微结构，化学组成，气孔）陶瓷制品表面釉层的热膨胀系数与制品性能的关系？提高抗热冲击断裂性能的措施？（★）（强度，热导率，热膨胀系数，表面热传递系数，有效厚度）第3章光学性能#反射，镜面反射，漫反射#双折射#透射#散射，影响因素？#如何提高无机材料的透光性？第4章电导性能#载流子，电子，空穴#霍尔效应#电解效应#本征电导，非本征电导#电导率和温度的关系#元素掺杂对电导能力的影响机制？#弗伦克尔缺陷，肖特基缺陷#空位扩散，间隙扩散，亚晶格间隙扩散#双碱效应，压碱效应#空间电荷效应，光生伏特效应#超导固体能带理论：导体，半导体，绝缘体？PN节中空间电荷区的形成过程？第5章介电性能#电介质，极化#位移极化，松弛极化，转向极化#离子位移极化与电子位