物理性能最终版..doc

第一章 名词解释 滞弹性：材料在加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的能力。 弹性比功：材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。 蠕变：施加恒定应力时，应变随时间而增加的现象。 弛豫：施加恒定应变时，应力将随时间而减小的现象。 填空 塑性变形两种基本方式：滑移孪晶 高温蠕变四个阶段：瞬时弹性形变蠕变减速阶段稳态蠕变阶段加速蠕变阶段 简答 金属和无机非金属相比，为何更易实现滑移？ 答：滑移是产生塑性形变的基本方式，是在剪应力的作用下，在一定滑移系统上进行的。滑移系统越多，产生滑移的机会就越多。金属易于滑移产生塑性形变就是因为金属键无方向性，滑移系统很多；而无机材料的离子键或共价键具有明显的方向性，同号离子相遇，斥力极大，只有个别滑移系统才能满足几何条件与静电作用条件。晶体结构越复杂，满足这种条件就越困难。因此，只有为数不多的无机材料在室温下具有塑性。 三种典型材料的应力应变特征。 答：（1）脆性材料的特征：在弹性变形后没有塑性形变(或塑性形变很小)，接着就是断裂，总弹性应变能非常小，绝大多数无机材料发生此类变形行为。 （2）延性材料的特征：开始为弹性形变，接着有一段弹塑性形变，然后才断裂，总变形能很大。如低碳钢，延性陶瓷材料。 （3）弹性材料的特征：具有极大的弹性形变，没有残余形变。橡皮这类高分子材料发生此类形变。 论述 影响弹性模量的因素 答：（1）键合方式和原子结构：共价键离子键金属键分子键。 （2）晶体结构： ①单晶：各向异性，沿原子排列最密的晶向上弹性 模量较大。 ②多晶：伪各向同性。 ③非晶：各向同性。 （3）化学成分：引起原子间距或键合方式的变化。 （4）微观组织： ①金属材料：对组织不敏感。 ②工程陶瓷：相的种类、粒度、分布、气孔率。 ③高分子聚合物：添加增强性材料来提高。 （5）温度：一般，温度升高，原子振动加剧，体积增大，原子距离增大，结合力下降，弹性模量下降。 （6）加载条件和负荷持续时间： ①金属：无影响。 ②陶瓷：压缩E拉伸E。 ③高分子聚合物：一般，随负荷时间的延长，弹性模量减小。 第三章 热 名解 1、晶格热振动：晶体点阵中的质点总是围绕着平衡位置做微小振动，称为晶格热振动。 2、热容：在没有相变或化学反应的条件下，物体温度升高1K时所需要增加的能量。 3、热膨胀系数：温度升高1K时，物体的相对伸长。 4、热应力：由于材料热膨胀或收缩引起的内应力。 填空 热分析方法：差热分析DTA、差示扫描分析DSC、热重分析TG 热膨胀的本质：点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 格波：声频支、光频支 材料中内应力为张应力时，才会使杆件断裂。 晶格振动以弹性波传播 固体材料热传导的载体：光子、电子、声子 热冲击损坏：抗热冲击断裂性，抗热冲击损伤性 抗热冲击断裂性：应力-强度判据； 抗热冲击损伤性：应变能-断裂能判据 简答 简述德拜模型 答：（1）温度较高时，即T,Cv≈3Nk,满足杜隆珀替定律； 温度较低时，T，符合德拜T3定律。 2、固体材料热传导的微观机理。 答：固体材料中的导热主要是由晶格热振动的格波和自由电子的运动来实现的。在金属材料中，存在大量的自由电子，且质量轻，运动速度快，能迅速实现热量传递。在无机材料中，晶格振动是它的导热机构。由于质点间存在相互作用力，振动较弱的质点在振动较强质点的影响下，振动加剧，热运动能量增加。热量通过转移或传递使整个晶体中热量从恩度较高处传向温度较低处，产生热传导现象。 膨胀系数的应用： 答：（1）封装工艺 多晶多相无机材料及复合材料选材 热稳定性 影响热膨胀的因素。 答：（1）化学键型：离子键势能曲线的不对称性比共价键型的高，膨胀系数大。另一方面，化学键的键强越大，热膨胀系数越小。 晶体结构：结构紧密的晶体，膨胀系数大；反之，膨胀系数小。 晶体的各向异性膨胀：各层间的结合力不同引起热膨胀不同。 多晶转变引起体积变化，导致热膨胀。 温度：温度升高，热膨胀系数增大。 热应力产生的原因 答：（1）温度升高时，若杆件两端是刚性约束的，则热膨胀不能实现，杆件与支撑体间产生很大的压应力。 具有不同膨胀系数的多晶复合材料，由于结构中各相膨胀收缩的相互牵制产生热应力。 即使是各向同性材料，当材料中存在温度梯度时也会产生热应力。 3、声子导热过程中的影响因素有哪些？ 答：（1）散射：声子间的碰撞、杂质、缺陷以及晶粒界面都会引起格波的散射，使声子的平均自由程减小，热导率降低。 声子的振动频率：频率低，波长长的格波容易绕过缺陷，使自由程加大，散射小，热导率大。 温度：温度升高，声子的振动能量加大，频率加快，碰撞增多，平均自由程减小，热导率降低。 论述