材料物理性能名词解释.doc

铁电性：电偶极子由于它们的相互作用而产生的自发平行排列的现象。屈服极限：中档应力足够大，材料开始发生塑性变形，产生塑性变形的最小应力。延展性：指材料受塑性形变而不破坏的能力。构建的受力模型：拉伸、压缩、剪切、扭转、弯曲塑性形变：指外力移去后不能恢复的形变。热膨胀：物体的体积或长度随着温度的升高而增加的现象称为热膨胀，本质是点阵结构中质点的平均距离随温度升高而增大。色散：材料的折射率随入射光频率的减小而减小的性质。抗热震性：是指材料承受温度的剧烈变化而抵抗破坏的能力。蠕变：对材料施加恒定应力时。应变随时间的增加而增加，这种现象叫蠕变。此时弹性模量也将随时间的增加而减少。弛豫：对材料施加恒定应变，应力随时间减少的现象，此时弹性模量也随时间而降低。滞弹性：对于理想弹性固体，作用应力会立即引起弹性形变，一旦应力消除，应变也随之消除。对于实际固体，这种应变的产生和消除需要一定的时间，这种性质叫滞弹性。粘弹性：有些材料在比较小的应力作用下可以同时表现出弹性和粘性。虎克定律：材料在正常温度下，当应力不大时其变形是单纯的弹性变形，应力与应变的关系由实验建立。晶格滑移：晶体受力时，晶体的一部分相对于另一部分发生平移滑动。应力：单位面积上所受的内力。 形变：材料在外力作用下，发生形状和大小的变化。应变：物质内部各质点之间的相对位移。本征电导：由晶体点阵的基本离子运动引起。离子自身随热运动离开晶格形成热缺陷，缺陷本身是带电的，可作为离子电导截流子，又叫固有离子电导，在高温下显著。杂质电导：由固定较弱的离子的运动造成，主要是杂质离子。在低温下显著。杂质电导率要比本征电导率大得多。离子晶体的电导主要为杂质电导。热电效应：自发极化电矩吸附异性电荷，异性电荷屏蔽自发极化电场而自发极化对温度影响当温度变化时释放出电荷。极化:在外电场作用下,介质内质点政府电荷重心的分离,并转变为偶极子,即电介质在电场作用下产生感应电荷的现象.自发极化：这种极化状态并非由外加电场所引起而是由晶体内部结构特点所引起。晶体中每个晶胞内存在固有电偶极矩。电子位移极化:离子在电场作用下，原子外围的电子云相对于原子核发生位移形成的极化。离子位移极化：离子在电场作用下，偏离平衡位置的移动相当于形成一个感生偶极矩。松弛极化：在材料中存在的弱联系电子、离子和偶极子等松弛质点时，热运动使这些松弛质点分布混乱，而电场力图使其按电场规律分布，最后在一定温度下发生极化。转向极化：（偶极子取向极化）：1）发生在极子分子介质中 2）在无外加电场时，这些极性分子的取向在个方向的几率相等，就介质整体来讲，偶极矩为零。3）在外加电场作用下，偶极子发生转向，趋于和外加电场方向一致 4）热运动同时抵抗这种趋势 5）沿外场方向取向的偶极子比反向偶极子多，在宏观上形成偶极矩。空间电荷极化：1）发生在不均匀介质中 2）在电场作用下，不均匀介质内部的正负间歇离子分别向负、正极移动，引起磁体内各点离子密度变化，出现点偶极矩。叫空间电荷极化。简答：影响粘度的因素：1）温度：一般情况下，温度升高黏度下降。黏度与温度的关系是玻璃成型工艺的条件的重要依据，不同的材料。黏度随温度变化的规律差别很大。 2）时间，在玻璃转变区域，形成玻璃液体的黏度取决于时间。 3)组成：加入改性阳离子，在网络中形成了比较弱的Si-O键，降低体系的黏度。影响蠕变的因素：1）气孔：气孔增加，抗蠕变的有效截面积减少，蠕变增加。2）应力：蠕变随应力的增大而增大，若材料施加压应力，则增加了蠕变的阻力。 3）晶粒大小：晶粒小，晶界比例增加，晶界扩散和晶界流动对蠕变的贡献增加，蠕变率增加。 4）温度：温度升高，位错运动和晶界位错加速，扩散系数增加，蠕变增大。 5）结合力越大，越不容易发生蠕变。 6）随着共价键结构强度增加，扩散及位错运动降低。 滑移产生的条件：1：从几何因素考虑，滑移方向上同号离子间柏氏矢量较小 2：从静电作用因素考虑，滑移过程中不会遇到同号离子的巨大排斥力。爱因斯坦模型：假设每一个原子都是一个独立的振子，原子之间彼此无关，并且都是以相同的频率振动。在高温时与经典公式一致。低温时热容值按指数律随温度变化，下降太多。原因：原子的振动不是彼此独立的，原子间彼此有耦合作用，低温时这一效应尤其显著。德拜的比热模型：考虑了晶体中原子的相互作用，把晶体近似为连续介质，与实验的结果符合。无法解释超导现象。防止裂纹扩展的措施：1.使作用应力小于临界应力，2.在材料中设置能吸收能量的机构，3.在材料中人为造成大量极微小的裂纹，吸收能量，防止裂纹扩展。裂纹的起源：1.晶体微观结构中存在缺陷，在外力作用下，缺陷处应力集中，导致裂纹成核，2.材料表面的机械损伤与化学腐蚀形成表面裂纹，3.由于热应力形成裂纹。多数无机材料是多晶多相晶体，晶粒在材料内部取向不同，不同向的热膨胀系数也不同，由于膨胀和收缩导致应力集中，产生裂纹。材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是取决于裂纹的大小，有最危险的裂纹尺寸决定材料的断裂强度。一旦裂纹超过临界尺寸就迅速扩展使材料断裂。提高无机材料强度和改进材料韧性的途径：控制材料的强度主要因素有3个：弹性模量，断裂功（断裂表面能)l裂纹尺寸。1.微晶、高密度、高纯度 2.人为的预加应力，在材料的表面造成一层压应力层 3.相变增韧，利用多晶多相陶瓷中某些相成分在不同温度的相变，从而增韧的效果 4.弥散增韧，在基体中渗入一定颗粒尺寸的微细粉料，从而增韧的效果。简述压电体热电体的实质：压电性就是没有中心反演对称的一些带有离子键的晶体，按所施加的机械应力成比例地产生电荷的能力，具有压电效应的物体为压电体。 热电体同时也是压电体，由于铁电体为极性晶体，不但要求晶体没有对称中心，而且本身要具有固有偶极距，因此具有压电性的材料不一定是铁电体。铁电性指由于偶极子相互作用而产生的自发平行排列的现象。影响热导率的因素：1.温度影响，低温下热容与温度的3次方成比例，高温下趋于一恒定值， 2. 晶体结构的影响 3.化学组成的影响 4.气孔的影响 5.复相陶瓷的热导率温度对陶瓷材料性能的影响：1.对热导率有影响 2.对膨胀系数有影响，一般膨胀系数随温度升高而升高 3.对热容有影响，同一物质在不同温度时热容往往不同 4.对陶瓷坯釉适应性有影响 5.对材料电导率有一定影响，一般温度越高电导率越低。提高无机材料透光性的措施：1.提高原料的纯度，对制作材料的原料进行提纯 2.尽可能减少晶粒的双折射，使晶界玻璃相的折射率与主晶相的相差不大，减少晶界的反射及散射损失 3.减少气孔引起的散射损失 4.可采用热锻法使陶瓷织构化，改善其性能 5.在氧化铝陶瓷中，除加入MgO外，还加入Y2O3、La2O3等外加剂。降低材料的介质损耗：1.尽量选择结构紧密的晶体作为主晶相 2.改善主晶体相，尽量避免产生缺位固溶体或填隙固溶体，最好形成连续固溶体 3.尽量减少玻璃相 4.防止产生多晶转变 5.选择合适的烧成气氛 6.为了减小气孔率，必须控制好最终烧结温度 7.在工艺过程中应防止杂质的混入，坯体要致密。提高抗热冲击性的措施：1.提高材料强度，减小弹性模量 2.提高材料热导率使第二热应力因子提高 3.减小材料的热膨胀系数 4.减小表面热传递系数 5.减小产品的有效厚度损耗的形式：1）电导损耗：在电场作用下，介质中会有泄露电流流过，有漏导电流引起的电导损耗。 2）极化损耗：主要与极化的松弛过程有关，如才建立极化到其稳定状态时间很短，则几乎不产生能量损耗。但对于偶极子转向极化和空间电荷极化，时间较长，损耗能量。降低材料的介质损耗应从降低材料的电导损耗和极化损耗的方面考虑：1尽量选择结构紧密的晶体作为主晶相 2：改善主晶相，尽量避免产生缺位固溶体或填隙固溶体，最好形成连续固溶体 3：尽量减少玻璃相 4：防止产生多晶转变 5：选择合适的烧成气氛 6：为了减少气孔率必须控制好最终烧成温度 7：应防止杂质的混入，坯体要致密。提高无机材料强度的途径：决定材料强度的本质因素是材料内部质点的结合力。提高材料的强度是指提高其抗弹性、塑性及断裂形变的能力，这几项主要决定的指标是E或者G，r及裂纹长度。弹性模量表示原子间的结合力，它是一种结构不敏感性能常数，r则与微观结构有关。故关键的因素是裂纹长度，因为裂纹长度与工艺过程有关，是可以改变的，所起的效果也是不错的。影响弹性模量的因素：1 晶体结构的影响 2 温度的影响 3 复相的弹性模量弹性形变的特点：1卸载后形变完全可逆 2应力与形变量间呈线性关系 3较小的负荷就可以引起弹性形变。断裂韧性的测试方法：1单边直通切口梁法（SENB） 2双扭法（DT法）影响折射率的因素：1构成材料元素的离子单位和电子结构 2：材料的结构，晶型和非晶态 3：同质异构体 4：外界因素对折射率的影响。双折射现象：当光束通过各项异性介质的表面时由于在各方向上的折射率程度不同，折射广会分成两束沿着不同的方向的传播。影响光的散射系数的因素：1：粒子直径和波长的比值 2：微粒和介质的相对折射率 3：入射光束所对应的立体角 4:粒子的相撞和它在光束中的取向。纤维强化作用应注意：1纤维应尽可能多地承担外加负荷 2：结合强度不能太差 3：应力作用的方向应与纤维平行 4：纤维与基体的热膨胀系数应相匹配 5：二者在高温下的化学要兼容。静载压的硬度测试方法有：布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度塑性形变的速率取决于：1位错运动速度 2位错密度 3柏格斯交量 4位错的增殖系数物质的磁性：1顺磁性 2铁磁性（完全铁磁性和亚铁磁性） 3反铁磁性 4抗磁性铁磁性和铁电性的本质差别：铁电性是由离子位移引起的，而铁磁性是由原子取向引起的；铁电性在非对称的晶体中发生，而铁磁性发生在次价电子的非平衡自旋中；铁电体的居里点是由于熵的增加（晶体相变），而铁磁体的居里点是原子的无规则振动破坏了原子间的“交换”作用，从而使自发磁化消失引起的。影响抗热震断裂性的因素：1强度2弹性模量3膨胀系数4热导率；抗热震损伤性的因素：1抗热应力损伤因子R和R 2微观结构 3热膨胀系数 4热导率利用霍尔效应（电子电导的特征）可检查材料是否存在电子电导；利用电解效应（离子电导的特征）检验材料是否存在离子电导。影响比热容的因素：1 能量电子状态 2 置换过程 3 晶体缺陷 4 玻璃结构 5 键强 6弹性模量 7 熔点 8 气孔 高温低频下材料主要为电