材性小条版.doc

Cp：比定压热熔。 Cv 恒压比热容。 CV, 德拜热容 D 德拜特征温度T T温度下的真线性膨胀系数（通常随温度升高而加大） Cm 摩尔热容 l 各向同性时，每个方向上的线膨胀系数 V 体膨胀系数。 热导率（或导热系数）其单位为W/mK(J/msK) 磁导率 磁化率 Ms 饱和磁化强度 Bs 饱和磁感应强度Hc 矫顽力 Br 剩余磁感应强度 s 饱和磁致伸缩系数(BH)m 最大磁能积K 各向异性常数 Tc 居里温度Hd 电介质材料的极化率 电介质材料的介电常数 E：材料的抗电强度a阳极极化时，电极反应为阳极反应过电位 ：比例系数 Hc 临界磁场k阴极极化时，电极反应为阴极反应过电位 ：电导率KIscc应力腐蚀临界应力场强度因子 Jc 临界电流密度K腐蚀的强度指标 K腐蚀的延伸率指标1. 晶体材料发生相变时比热容为无限大。（）2. 固体材料比热容与材料的组织结构关系不大。（）3. 材料的晶体结构愈紧密，其热膨胀系数愈小。（）4. 通常材料的热膨胀系数越大，其比热容也越大。（）5. 线膨胀系数与其它物理性质一样是原子序数的周期函数。（）6.晶体材料发生相变时其热膨胀系数将产生显著变化（）7. 纯金属同素异构转变（一级相变）时，点阵结构重排伴随着金属比容突变，导致线膨胀系数发生不连续变化。（ ）8. 有序无序转变时无体积突变，膨胀系数在相变温区仅出现拐折。（）9. 合金元素的影响则因其形成(合金)碳化物还是固溶于铁素体决定，后者使钢的热膨胀系数降低，前者则使其增大。（ ）10. 因瓦合金（低膨胀合金）的低膨胀系数与温度无显著依赖关系。（ ）1. 任何材料在磁场作用下都要产生抗磁性。（ ）2. 材料的顺磁性主要来源于原子（离子）的固有磁矩。（ ）3. 温度升高材料的铁磁性不变。（ ）4. 在多晶体中，一个晶粒中只有一个磁畴。（ ）5. 在磁场的作用下磁畴的大小和方向不会发生变化。（ ）6. 金属与合金在接近居里点温度发生的磁性转变，其膨胀曲线会出现明显的膨胀峰。（ ）7. 同一成分的钢处于不同组织状态时，其磁性能基本相同。（ ）8. 在多相合金中，合金饱和磁化强度MS是由各组成相的饱和磁化强度以及它们的相对量所决定。（ ）1. 温度升高，材料的电导率下降。（ ）2. 所有金属熔化后电阻率都下降。（ ）3. 金属固溶体组织有序化后，电阻率降低。（ ）4. 在已充电的电容器极板间插入介电质时，极板间的电位差将升高。（ ）5. 介质的介电常数一定是实常数。（ ）6. 介质的介电常数随温度升高而降低，即介电常数温度系数TK为负。（ ）7. 介质的介电常数与外加电场的频率、电场强度无关。（ ）8. 固体介质的击穿同时伴随着材料的破坏，而气体及液体介质被击穿后，当撤消外电场后仍然能恢复材料性能。（ ）1. 材料的折射率与入射光的波长无关。（）1. 材料的铁电性是指与铁有关的电学性能。（ ）2. 具有铁电性的晶体必然具有压电性。（ ）1. 在没有外界电流影响下，腐蚀原电池的腐蚀电流随着通电时间的延长而越来越大。（）2. 腐蚀原电池极化后其腐蚀速度降低。（）3. 金属钝化后其抗腐蚀性能下降。（ ）4. 必须有拉应力存在才能引起应力腐蚀，压应力一般不发生应力腐蚀。（ ）5. 某种金属在任何介质中都会发生应力腐蚀。（）6. 不同金属材料在一定介质中产生应力腐蚀都有一个温度范围。（ ）7. 通常应力腐蚀只有在一定的电位范围内才能发生。（ ）8. 一般说来，纯金属比二元合金和多元合金发生应力腐蚀的敏感性高。（）9. 一般说来，多相合金更易被腐蚀。（ ）10. 在大多数情况下，金属材料的光滑表面比粗糙表面易受到腐蚀。（）11. 几乎所有金属都可采用阳极保护法进行防腐蚀保护。（） 1. 化学老化是高分子材料分子结构变化的结果，是一种不可逆的化学反应。主要有降解和交联两种类型。（ ）2. 一般认为，具有立体规整性的高分子聚合物要比无规整结构高聚物稳定性高。（）3. 一般说来，高分子材料氧化速度几乎与分子量无关。（ ）4. 分子量分布越宽的高分子聚合物，越容易氧化。（ ）5. 在高聚物中，金属离子不会加速老化速度的。（ ）1. 金属的德拜特征温度愈高，原子间结合力愈（大），热膨胀系数愈（小），杨氏模量E愈（大）。2. 晶体结构紧密，热膨胀系数（大），如多晶石英的热膨胀系数为1210-6 K-1，而无定形石英玻璃则为0.510-6 K-1。非等轴晶系的晶体，各晶轴方向的膨胀系数（不）等。如石墨，垂直于c轴的层内膨胀系数为110-6 K-1，而平行于c轴的垂直层之间膨胀系数为2710-6 K-1。一般晶体的结构类型相同时，结合能大的熔点也较（高），所以通常熔点高的膨胀系数也（小）。3. CuZn合金随温度上升，发生由有序向无序状态转变时，比热容会（急剧增大）。4. 对于材料的一级相变，在临界点Tc，其热焓曲线出现（跃变），比热容曲线发生（不连续）变化，比热容为（无限），这种转变的（热效应）即为曲线跃变对应的（热焓）变化值。5. 材料的二级相变是在一定（温度）范围逐步完成，焓（没有）突变，仅在靠近转变点的狭窄（温度区间）区间内，有明显（增大），导致比热容的（急剧增大）。温度达转变点时，热焓达到最大值，比热容相应达有限极（大）值，比热容曲线的阴影面积代表其转变的（热量值变化）。6. 固体材料的T值并不是一个常数，而随温度变化，通常随温度升高而（增大）。7. 一般金属及合金随着温度的升高，其热膨胀系数（加大）；而铁磁性金属及合金，在Tc温度以下时，随着温度的升高热膨胀系数却反常地（减小）。8. 钢的热膨胀特性取决组成相特性。不同组成相的比容因晶体结构不同而不同，奥氏体和马氏体的比容还随含碳量增加而增大。钢中奥氏体的比容（小），其平均线膨胀系数（最高）；铁素体和珠光体的比容（居中），其平均线膨胀系数（居中）；马氏体的比容（大），其平均线膨胀系数（最小）。9. 组成合金的溶质元素对合金热膨胀系数（有）明显影响。10. 有序结构会使合金原子之间结合力增强，因此有序化导致合金热膨胀系数变（小）。11. 通常，冷加工使金属和合金的热膨胀系数（增大）。在完全退火时合金的热膨胀系数最（小），而淬火时合金的热膨胀系数最（大）。热处理的冷却速度对热膨胀系数影响也较大。冷却速度愈快，合金的热膨胀系数（越大）。固溶处理会使因瓦合金的热膨胀系数（）。12. 金属与合金在接近居里点温度发生磁性转变时，其膨胀曲线会出现明显的（膨胀峰）。13. 通常，辐照空位使晶体的热膨胀系数（减小）。14. 多相合金的热膨胀系数对各相的大小、分布及形状等因素不敏感，主要取决于组成相的（性质）和（数量）。其值介于各组成相膨胀系数之间，可近似按各相所占体积百分数，依混合定则粗略估算。15. 固体中的导热主要是由晶格（振动的格波）和（自由电子）的运动来实现的。16. 对于晶体材料，热导率随温度的上升而（下降）。17. 晶体结构复杂，声子平均自由程L较小，热导率较（小）。多晶体的热导率总是比单晶（小）。非晶态材料的热导率较（小），并且随着温度升高，热导率稍有（增大）。18. 组成元素的原子量愈小、晶体的密度愈小、弹性模量愈大、德拜温度愈高其热导率愈（大）；轻元素的固体或结合能大的固体热导率较（大）。一般纯金属的热导率都比合金的（大）。19. 热导率测试方法可以分为（稳态测试）测试和（动态测试）测试。1. 根据物质被磁化后对磁场所产生的影响，可以把物质分为三类：使磁场减弱的物质称为（抗磁）物质；使磁场略有增强的为（顺磁）物质；使磁场强烈增加的为（铁磁 ）物质。2. .材料被出磁化后，其磁化矢量与外加磁场方向相反的称为（抗磁）性，其（）0；磁化矢量与外加磁场方向相同的称为（顺磁）性，其（）0。3. 金属离子的电子轨道运动所产生的轨道磁矩为（抗）磁性，自由电子的主要贡献是（顺）磁性。当自由电子磁矩强于轨道磁矩时，金属体现（顺）磁性。4.自然界中的铁磁性材料基本上都是（金属），它们的铁磁性来源于（原子）中未被抵消的自旋（磁矩）和自发（磁化）。5. 铁磁物质被磁化时，沿（磁化）方向发生长度的（伸长）或（缩短）的现象称为磁致（伸缩）效应。6. 金属的铁磁性参量可为两大类。一类为组织和结构敏感性参量，强烈地受到材料组织、结构因素以及应力状态的影响，主要包括（温度）、（形变）、（晶粒大小）、（核禁化处理状态）等，均与技术磁化有关；另一类为组织和结构不敏感性参量，不受材料组织和结构因素的影响或影响很小，主要包括（合金的成分）、（原子结构）、（晶体结构）、（组成相的性质和相对量）等，它们与合金的成分和铁磁相性质及数量有关。7. 根据材料磁滞回线的形状，可将铁磁性材料分为（软磁材料）和（硬磁材料）。其中（软磁材料）的磁滞回线瘦小，具有高m与低HC等特性。通常用作电磁铁、变压器铁芯、磁记忆存储材料等。（硬磁材料）的磁滞回线肥大，具有高HC、Br、(BH)m等特性。材料被外磁场磁化后，去掉外磁场仍能保持较强的剩磁，又称（永磁）材料。通常这类合金中含有大量的（稀土）元素（在中国储量相当丰富），因此又常常被称为（稀土永磁）材料。8. 在传统的（铁磁）合金中，在工频段（硅钢）占主导地位，而在高频段以（铁氧体）为主。近年来，出现了大量新型（稀土）非晶合金和纳米晶（铁碳）合金。9. （乃尔点Tn）表征了反铁磁性材料中相邻原子自旋反向排列被完全破坏时的温度，超过此温度，反铁磁性转变为顺磁性，其服从居里外斯定律。10. 温度（升高）使铁磁性材料的饱和磁化强度MS下降，当温度达到（居里点）时MS降至零，使铁磁性材料变为顺磁性。温度升高也使饱和磁感应强度BS、剩余磁感应强度Br和矫顽力HC（较小）。11. 当（弹性）应力的方向与金属的磁致伸缩为同号时，则应力对磁化起（促进）作用；反号时，起（阻碍）作用。12. 金属的冷塑性变形会使组织敏感的铁磁性参量发生变化。随着金属形变度的增加，磁导率m（减小）而矫顽力HC（增高）。冷塑性变形（不）影响饱和磁化强度MS。晶粒大小和冷塑性变形的影响相似。13. 铁磁性金属形成形变织构和再结晶织构，则磁性会呈现明显的（方向性）。14. 钢中的铁素体是（强铁）磁相，Fe3C是（弱铁）磁相，合金碳化物及残余奥氏体为（顺）磁相。在钢的所有组织中除奥氏体组织呈（顺）磁性外，其它组织，如珠光体、贝氏体和马氏体均为（强铁）磁性组织。利用磁性法进行组织研究时，外加磁场强度必须（大）于一定值，以使待研究样品达到（磁饱和）。15. 当置换式固溶体溶质成分超过最大固溶度而生成第二相时，合金矫顽力有显著（增加），因此根据合金矫顽力的变化很容易确定合金的（固溶度）。1. 金属材料电导的载流子是（自由电子），无机非金属材料电导的载流子可以是（电子）、（电子空穴）或（离子）、（离子空位）。2. 一般说来，在弹性范围内的单向拉应力会使金属电阻率变（大），压应力使电阻率（小）。3. 通常加工硬化使金属的电阻率（变大）。4. 一般说来，金属晶粒越细，会导致电阻率（变大），磁化（越困难）。5. 通常固溶体合金的电阻率（高于）其溶剂金属的电阻率。6. 当Cu-Au合金出现有序相Cu3Au或CuAu时，电阻率会变（小）。7. 一般说来，金属淬火态的电阻率比退火态的（高）。8. 铁的电阻率随固溶于-Fe中C的增加而（增加）。9. 超导体的一个基本特征是（完全）导电性，另一个特征是完全（抗磁）性，当其处于超导状态时，内部的（磁感应强度B）始终为（零）。10. 介质在电场作用下产生（感应）电荷的现象称为介质的（极化），此类材料称为（电介质），正极板附近的介质表面感应出（负）电荷，负极板附近的介质表面感应出（正）电荷。11. 介质的损耗形式有（电导损耗）、（极化损耗）、（电离损耗）、（结构损耗）、（宏观结构不均匀的介质损耗）。12. 介质的击穿形式有（电击穿）、（热击穿）、（化学击穿）。1. 光线通过线性光学晶体后，入射光频率（不）发生变化，介质的极化率为（常）数；一定条件的光线通过非线性光学晶体后，入射光频率（）发生变化，即发生了非线性光学现象，介质的极化率为（变）量。产生非线性光学性能的3个条件为（入射光为强光）、（晶体的对称性要求）、（位相匹配）。2. 光波遇到不均匀结构产生与主波方向（不一致）的次级波，与主波合成出现（干涉），使光波（偏离）原来方向的现象称为（散射）。3. （自然光）光透过单片透镜，色散使（单片透镜所成像）的周围环绕了一圈色带，成像（不清晰），这种现象称为（色散）。1. 在没有电场作用时，由（机械应力）的作用而使电介质晶体产生（极化），并形成晶体（表面）电荷的现象称为（压电）效应。2. 由于边界条件和自变量的差异，使压电方程具有不同的形式。压电振子可以在不同的电学边界条件和机械边界条件下应用或测试。机械边界条件有两种，一种是机械（自由），另一种是机械（夹持）。电学边界条件也有两种，一种是电学（短路），一种是电学（开路）。电学边界条件取决于压电振子的几何形状、电极的设置及电路情况。利用两种机械边界条件和两种电学边界条件进行组合，就可以得到（4）类不同的边界条件，这些边界条件都是压电振子实际上可能存在的边界条件。对应这些边界条件，压电振子存在（4）类压电方程。3. 压电性能的主要参数有（介电常数）、（介质损耗）、（弹性系数）、（压电常数）、（机械品质因素）、（机电耦合系数）。4. 晶体因温度的均匀变化而发生（极化）强度改变的现象称为（晶体的热释电）效应，具有此效应的晶体其晶体结构一定是不具有（对称中心的晶体），具有此性能的晶体一定是具有（自发极化）效应的晶体。5. 在热释电晶体中，某些晶体不仅在某（温度）范围内具有（自发）极化现象，而且极化有两个以上可以随电场改变的（取向），这种特性称为（铁）电性。6. 铁电体的3个共同特性为：（具有电滞回线）、（具有结构相变温度）、（具有临界特性）。7. 具有（热释）电性的晶体必定具有（压）电性，却不一定具有（铁）电性，它们都属于（介）电质晶体。8. 透明铁电陶瓷的光学性质对当代许多新技术如激光技术、计算机技术、全息存贮与显示以及光电子学等新学科的发展具有一定推动作用，而其电光效应的应用都是以（电控双折射）和（电控散射）效应的形式来实现的。1. 金属在电解液中形成稳定双电层的三种典型方式为（水化作用）（M沉淀）（吸附作用）。2. 腐蚀电池的特点是它必须具有（阳极）、（阴极）、（电解质溶液）和（电位差）这4个不可分割的组成部分，以及电化学腐蚀必须进行（阳极过程）、（阴极过程）、（电流的流动）过程。3. 金属的腐蚀是一种（自发）的电化学过程，可以用化学热力学中提出的通过（腐蚀自由能）能的变化来判断腐蚀反应进行的方向和限度。常用的金属电化学腐蚀倾向的判据还有（标准电极电位）、（E-PH图）。4. 电极反应速度取决于（最慢的）的控制步骤。电极的极化主要是电极反应过程中控制步骤受阻的反映。根据控制步骤的不同，大致可将极化分成两类：（电化学）极化和（浓度）极化。5. 电化学腐蚀的（阳极）过程在某些情况下受到强烈的阻滞，使腐蚀速度急剧（下降）的现象，称为金属的（钝化）。6. 影响应力腐蚀断裂的因素有（应力因素）、（介质环境因素）、（合金成分的影响）。7. 有拉应力时，可（加速）腐蚀。当拉应力大于临界应力时，会造成（应力）腐蚀破裂；变动应力则可能造成（腐蚀疲劳）。8. 金属的电化学保护方法有（阴极保护法）、（阳极保护法）两类，其中（阴极保护法）还可以分为（外接辅助直流电源法）、（牺牲阳极法）两类。9. 阳极保护的主要参数有（致钝电流密度）、（唯钝电流密度）、（钝化区电位范围）。第十四章1. 高分子材料的老化有四种情况：（外观的变化）、（物理性能的变化）、（力学性能的变化）、（电性能的变化）。2. 高分子材料的老化，从其本质上讲，可以分为（物理老化）和（化学老化）两大类，其中（物理老化）是一种热力学可逆过程。3. 高分子材料的化学老化根据引发自由基而氧化的因素主要可以分为（热氧化老化）和（光氧化老化）两种类型。4. 物理老化是缓慢的（自减）速过程。5. 为了防止高分子材料的老化，可加入稳定剂。稳定剂的并用能产生如下效果：（加和效应）、（协同效应）、（对抗效应）。答题：1. 德拜热容理论与经典热容理论相比，取得了什么进展？德拜考虑到了晶体中原子的相互作用， 把晶体近似视为连续介质，声频支的振动也近似地看作是连续的，具有频率从0 到频率max的谱带，高于max在光频支范围的，对热容贡献很小，可以略而不计，max可由分子密度及声速所决定。 D-德拜特征温度fD ;(D/T)- 德拜比热函数(1)当温度较高时，即TD ，CV 3R，这就是杜隆珀替定律。(2)当温度很低时，即TD ，则经计算2. 材料发生一级相变和二级相变时，（热）焓、比热容将发生何种变化，结合（热）焓温度、比热容温度曲线加以说明。一级相变：（如多型性转变），在一个温度下完成，临界点Tc ，热焓曲线出现跃变，热容曲线发生不连续变化，热容为无限大。二级相变：如磁性转变，在一定温度范围逐步完成，焓无突变，仅在靠近转变点的狭窄温度区间内，有明显增大，导致热容的急剧增大。达转变点时，焓达最大值，热容相应达有限极大值。3. 试述热膨胀的物理本质。经个振动中相邻质点间的作用力非线性。平衡位置r0 的二侧，合力曲线的斜率是不等的， r r0 时，斥力随位移增大得很快，rr0 时，引力慢些，振动时质点的平均位置向右移动，因此平均距离增加，温度越高，振幅越大，平衡位置向右移动得越多，平均距离也就增加得越多,以致晶胞参数增大,晶体膨胀。4. 试述膨胀法研究钢的等温转变。钢组织转变产生的体积效应会引起材料膨胀、收缩，并叠加在加热或冷却过程中单纯因温度改变引起的膨胀和收缩上。在组织转变的温度范围内，由于附加的膨胀效应，导致膨胀曲线偏离一般规律，致使在组织转变开始和终了时，曲线出现拐折，拐折点即对应转变的开始及终了温度。具体为：钢在加热过程中，由珠光体转变为奥氏体伴随着体积明显缩小；冷却时，过冷奥氏体转变为珠光体则产生体积膨胀。通过膨胀分析测量获得热膨胀曲线，拐折的峰巅或谷底温度即为转变温度。5. 影响材料热膨胀系数的主要因素有哪些？如何影响？1 材料键强度：键强度越高，热膨胀系数越小（如金刚石、碳化硅等）2 晶体结构：越紧密，热膨胀系数越大；非等轴晶系的晶体，各晶轴方向上不等。3 化学组成：溶质元素对合金热膨胀有明显影响（多相合金仅取决组成相的性质和数量；钢取决组成相特性）4 相变 ：相变时,其热膨胀系数也要变化纯金属同素异构转变（一级相变）时，点阵结构重排伴随着金属比容突变，导致线膨胀系数发生不连续变化。 有序无序转变时无体积突变，膨胀系数在相变温区仅出现拐折。金属与合金在接近居里点温度发生的磁性转变，其膨胀曲线会出现明显的膨胀峰。6. 影响材料热传导性能的主要因素有哪些？如何计算复相材料的热导率？1） 温度的影响：晶体材料，热导率随温度的上升而下降。 2） 晶体结构的影响：晶体结构复杂，声子平均自由程l较小，热导率较低（多晶比单晶小；非晶态较小，并且随着温度升高，热导率稍有增大。）3） 化学组成的影响：组成元素的原子量愈小、晶体的密度愈小、弹性模量愈大、德拜温度愈高其热导率愈大；轻元素的固体或结合能大的固体热导率较大。一般纯金属都比合金的高。4 )复相材料的热导率：复相材料（陶瓷）典型微观结构类型是晶相分散在连续的玻璃相中c、d ：分别为连续相和分散相物质的热导率；Vd ：分散相的体积分数。 5 )气孔的影响：气孔的热导率很小，与固体相比可近似看作为零=s（1P）P ：气孔的体积分数。 7. 为什么玻璃的热导率常常低于晶体几个数量级？玻璃是非晶态，为近程有序结构，可以近似地把它看成是晶粒很小的晶体，因此它的声子平均自由程就近似为一常数，即等于n个晶格常数，而这个数值是晶体中声子平均自由程的下限，声子间碰撞几率大，所以热导率就小。第九章1. 抗磁性物质、顺磁性物质及铁磁性物质在外磁场作用下的磁化曲线有何不同？（用示意图表示）并比较它们的大小及符号，为什么会出现这种现象？抗磁性：材料被磁化后，磁化矢量与外加磁场方向相反的称为抗磁性，0。材料的顺磁性主要来源于原子（离子）的固有磁矩。铁磁性来源于原子未被抵消的自旋磁矩和自发磁化。2. 什么是自发磁化？铁磁体形成的条件是什么？在没有外磁场的情况下，材料所发生的磁化称为自发磁化。铁磁性来源于原子未被抵消的自旋磁矩和自发磁化。 Eex-2AS1S2= -2AS2cos A0，0、cos1时，Eex正最低值，自旋磁矩同向排列时，能量才最低。A0，=、cos-1时，Eex负最低值，自旋磁矩反向排列时，能量最低。原子内层电子交互作用其积分A 0，使彼此的自旋磁矩同向排列形成自发磁化。铁、钴、镍A具有较大的正值，因此有较强的自发磁化倾向。3. 为什么有些金属材料在一定温度范围内具有特别低的热膨胀系数？它们是否总是如此？为什么？4. 哪些磁性能够参量是组织结构敏感的？哪些是不敏感的？举例说明成分、热处理、冷变形、晶粒取向等因素对磁性的影响。1）冷塑性变形会使组织敏感的铁磁性参量发生变化。随着形变度的增加，磁导率m减小而矫顽力HC增高。冷塑性变形不影响饱和磁化强度MS 2）形成形变织构和再结晶织构，则磁性会呈现明显的方向性。当硅钢片在再结晶退火后形成100001的立方织构时，沿轧制方向和垂直轧制方向均为易磁化方向，因而能获得最优良的磁性，所以立方织构是最理想的织构。 3）晶界处原子排列不规则，晶界附近位错密度也较高，造成点阵畸变和应力场，阻碍畴壁的移动和转动。晶粒越细，相对晶界影响区越大，从而使磁导率越低，矫顽力越高。例如，很纯并经过真空退火的纯铁，当晶粒直径分别为6.3、0.6、0.1mm时，磁导率m分别为8200、6970、4090(亨/米)。5. 什么是磁畴？影响磁畴形状和尺寸的因素有哪些？在铁磁性物质中，存在着许多微小自发磁化区域，称为“磁畴”。磁畴的尺寸大小和其形状结构受着多种能量因素制约 ，如退磁能和磁致伸缩能。 1）磁畴尺寸大：磁矩同向排列，内外磁场反向，退磁能大 两个反向：退磁能减小 封闭磁畴：退磁能=02）大：磁致伸缩引起的尺寸变化不以相互补充，磁致伸缩能大，弹性能大；小：相反 3）大：畴壁面积大，能量高；小：相反6. 磁畴为什么具有一定的形状？为消除由磁矩的同向排列而造成的退磁能，闭合磁畴产生，同时产生了磁致伸缩能。磁畴尺寸越大，磁致伸缩能引起的尺寸变化就越不容易相互补偿，磁弹性能越高。为降低弹性能，磁畴要小。同时，形成降低交换能的磁畴壁需要一定的能量，磁畴越小，畴壁面积越大，能量越高。只有当磁畴变小使磁致伸缩能减小的数量和畴形成所需要的能量相等时，才能达到能量最小的稳定闭合磁畴组态。故磁畴有一定的尺寸和形状7. 试分析环状、棒状试样磁化的难易。8. 用磁畴理论分析技术磁化过程？技术磁化过程 磁化曲线分为三个阶段， 对应着三种不同的磁化过程： 0-a 磁畴壁移动.与磁场成锐角的磁畴扩大，而与磁场成钝角的磁畴缩小，表现出微弱的磁化。 a-c 磁畴壁的跃迁.便进入不可逆转磁化阶段。 c-f 磁畴的可逆转动。磁畴转动很困难，磁化强度上升缓慢.9. 铁磁材料的技术磁化过程可分为几个阶段，各阶段有何特点？技术磁化过程 磁化曲线分为三个阶段， 对应着三种不同的磁化过程： 0-a 磁畴壁移动.与磁场成锐角的磁畴扩大，而与磁场成钝角的磁畴缩小，表现出微弱的磁化。 a-c 磁畴壁的跃迁.便进入不可逆转磁化阶段。 c-f 磁畴的可逆转动。磁畴转动很困难，磁化强度上升缓慢.10. 什么是软磁材料？它与硬磁材料的主要区别是什么？用途有何不同？软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料的磁滞回线 瘦小，具有高 m 与低HC等特性。通常用作电磁铁、变压器铁芯、磁记忆存储材料等。硬磁材料的磁滞回线 肥大，具有高HC 、Br、 (BH)m等特性。11. 图为高合金钢低温和中温回火加热、冷却过程中磁化强度的变化趋势，分析比较3条曲线所代表的材料在回火加热、冷却过程中其内部组织发生的变化。教材 P. 179 思考题与习题 1-9第十章1. 试用能级理论解释为什么一价金属比二价金属的导电性好。2. 试用能带理论说明导体、半导体及绝缘体的特点及区别。材料除自由电子导电外，还有什么导电方式？金属:允带内能级未被填满,允带间没有禁带或允带相互重叠半导体:结构与绝缘体将同,所不同的是禁带较窄.绝缘体:一个允带所有的能级都被电子填满,这种能带成为满带,若一个满带相邻的是一个较宽的禁带还有无机非金属的的导电:如离子晶体导电或玻璃导电3. 在金属的导电问题上，经典自由电子理论、量子自由电子理论和能带理论有何相同点和不同点？经典自由电子理论量子自由电子理论能带理论:4. 半导体是如何导电的？什么是半导体的本征电导率？影响半导体电导率的主要因素是什么？半导体的能带结构与绝缘体相同，所不同的是它的禁带比较窄，如果存在外界作用，则价带中的电子就有能量可能跃迁到导带中去。本征电导率：本征电导的特点是参加导电的电子和空穴的浓度相等。具有本征电导的特点特性的半导体称为本征半导体。=0exp(-Eg/2kT) Eg为禁带宽度；k为波尔兹曼常数；T为绝对温度5. 金属材料的热导率与电导率之间有何联系？并解释其原因。上述联系的规律对于陶瓷材料适用吗？为什么？6. 影响金属导电性能的因素有哪些？如何影响？温度:金属电阻率随温度升高而增大冷塑性变形:冷塑性变形使金属电阻率增大应力:拉应力使金属原子间距增大,点阵畸变增大,因而使电阻率上升;压应力相反.热处理:1)回复处理降低缺陷浓度,电阻率恢复 2)再结晶退火使电阻率回到冷变形前水平 3)淬火可是金属的电阻率升高合金化:1)固溶体的电导率,形成固溶体合金时电导率降低,电阻率升高 2)化合物中间相的电阻率,当两种金属原子形成化合物时,其电阻率要比纯组元电阻率高很多 3)多相合金电阻率: 多相合金电阻率应当是组成相电阻率的组合.7. 影响多相合金电阻率的因素有哪些？多相合金的导电性不仅与组成相的导电性及相对量,还与组成相的形貌,即合金的组织形态8. 为什么金属的电阻因温度的升高而增大，而半导体的电阻却因温度的升高而减小？金属:当金属升高温度时，由于原子振动加剧，热振动幅度增大,原子无序度增大,周期势场的涨落也增大,使电子运动自由程减小,散射几率增加导致电阻率增大. 半导体的导电性是导带中的自由电子和满带中的空穴所构成的混合导电性。随着温度升高，动能增大,满带中的自由电子和空穴数目也增加，电导率增加,电阻率下降。所以半导体的电阻却因温度的升高而减小.9. 极化有哪些基本形式，各有何特点？位移极化:是一种弹性的,瞬时完成的极化,极化过程不消耗能量,电子位移极化和离子位移极化.松弛极化:由于电场作用造成,与热运动有关,完成这种极化需要一定时间,属于非弹性极化.分为电子松弛极化和离子松弛极化.10. 为什么说介电常数是反映材料极化行为的一个重要物理量？影响介电常数的因素有哪些？极化类型:介质材料以哪种方式极化与结构紧密程度相关环境:温度:介电常数与温度呈线性关系,用介电常数温度系数TK描述还与频率和电场强度有关教材 P. 207 思考题与习题 1-4, 7-101. 简述材料产生压电性能的基本原理及主要性能指标。答：，某些介电晶体（无对称中心的异极晶体），当其受拉应力、压应力或切应力作用时，除了产生相应的应变外，还在晶体中诱发出介电极化，导致晶体两端表面出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与外力成正比。这种没有电场作用，由机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象称为压电效应。P227图机理示意图主要性能指标：1.介电常数：反应了材料的介电性质，即D=ijE2.介质损耗:表征介电体在电场作用下，由发热而导致的能量损耗。3.弹性系数：当数值为T的应力加于压电体上所产生的应变S为S=sT T=cS。s为弹性柔顺系数（m2/N）；c为弹性刚度系数（Pa）4.压电常数：压电体把机械能转变为电能或把电能转变为机械能的转换系数。5.机械品质因数：Qm，表征压电体谐振时因克服内摩擦而消耗的能量。6.机电耦合系数：K，表征压电体的机械能与电能相互转换能力的参数，是衡量材料压电性强弱的重要参数之一，应用非常广泛。2. 何为铁电体？具有哪些共性？电滞回线是如何形成的？在热释电晶体中，有若干种点群的晶体不但在某温度范围内具有自发极化现象，且自发极化有两个或多个可能的取向，在不超过晶体击穿电场强度的电场作用下，其取向可以随电场改变，具有这种性质的晶体称为铁电体。特电体的共同特性：具有电滞回线；具有结构相变温度，即居里点；具有临界特性。P238图3. 绘出典型的铁电体的电滞回线，说明其主要参数的物理意义和造成pE非线性关系的原因。P238图 Pr 铁电体的剩余极化强度 Ps 饱和极化强度 Ec 铁电体的矫顽场强Pmax 最高极化电场的函数造成P-E非线性关系的原因：铁电体是由铁电畴组成的。理想单畴铁电单晶体中，晶体内部所有区域的自发极化Ps全部指向同一方向，整个晶体