无机材料物理性能试卷
一． 填空（１×２０＝２０分）
1．CsCl结构中，Ｃs+与Cl-分别构成＿＿＿＿格子。 ２．影响黏度的因素有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿.
３. 影响蠕变的因素有温度、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿.
４．在＿＿＿＿、＿＿＿＿的情况下，室温时绝缘体转化为半导体。 ５．一般材料的＿＿＿＿远大于＿＿＿＿。
６．裂纹尖端出高度的＿＿＿＿导致了较大的裂纹扩展力。
７．多组分玻璃中的介质损耗主要包括三个部分：＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿。 ８．介电常数显著变化是在＿＿＿＿处。
９．裂纹有三种扩展方式：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。 １０．电子电导的特征是具有＿＿＿＿。 二.名词解释（4×4分 =16分） 1.电解效应 2.热膨胀 3.塑性形变 4.磁畴
三.问答题（3×8分=24分）
1. 简述晶体的结合类型和主要特征：
2. 什么叫晶体的热缺陷？有几种类型？写出其浓度表达式? 晶体中离子电导分为哪几类？ 3. 无机材料的蠕变曲线分为哪几个阶段，分析各阶段的特点。
4. 下图为氧化铝单晶的热导率与温度的关系图，试解释图像先增后减的原因。
四，计算题（共20分）
1. 求熔融石英的结合强度，设估计的表面能为1.75J/m2；Si-O的平衡原子间距为1.6×10-8cm，弹性模量值从60
到75GPa。（10分）
2.康宁1273玻璃(硅酸铝玻璃)具有下列性能参数：?=0.021J/(cm ·s ·℃)；a=4.6×10-6℃-1；σp=7.0kg/mm2，E=6700kg/mm2，v=0.25。求第一及第二热冲击断裂抵抗因子。（10分）
无机材料物理性能试卷答案 一． 填空。（１×２０＝２０分）
１， 简立方、 ２， 温度、时间、熔体的结构与组成 ３， 应力、晶体的组成、显微结构 ４， 掺杂、组分缺陷 ５， 抗压强度、抗张强度 ６， 应力集中 ７， 电导损耗、松弛损耗、结构损耗、 ８， 居里点 ９， 张开型、滑开型、撕开型 １０， 霍尔效应
二.名词解释
1. 电解效应：离子电导的特征是存在电解效应，离子的前一伴随着一定的质量变化，离子在电极附近发生电子得
失，产生新的物质，这就是电解现象。
2. 热膨胀：物体的体积或长度随着温度升高而增长的现象称为热膨胀。
3. 塑性形变：塑性形变是在超过材料的屈服应力作用下，产生性变，外力移去后不能恢复的形变。
4. 磁畴：由于磁铁体具有很强的内部交换作用，铁磁物质的交换能为正值，而且较大，使得相邻原子的磁矩平行
取向，发生自磁化，在物质内部形成许多小区域，即磁畴。 三．问答题 1. 结合类型 离子晶体 共价晶体（原子晶体） 金属晶体 分子晶体 氢键晶体 结构单元 离子 原子 金属离子 含氢分子 特征性质 高熔点，硬度大，密堆积 高硬度，高熔点，几乎不溶于所有溶剂 密堆积，具有良好的导电性和导热性，高硬度，高熔点 低熔点，低沸点， 分子，原子 低熔点，低沸点，易压缩 2. 答：热缺陷是由于晶体中的原子(或离子)的热运动而造成的缺陷。从几何图形上看是一种点缺陷。热缺陷的数量与温度有关，温度愈高，造成缺陷的机会愈多。晶体中热缺陷有两种形态，一种是肖脱基(Schotty)缺陷，另一种是弗仑克尔(Frenkel)缺陷。
弗仑克尔缺陷，空位或填隙离子的浓度： Nf=Nexp(－Ef/2kT)
N------单位体积内离 子的格点数。 肖特基缺陷，空位的浓度： Ns=Nexp(－Es/2kT)
N------单位体积内正负离子对数
本征电导；弗伦克尔缺陷；肖特基缺陷；杂质导电；填隙杂质或置换杂质（溶质） 3. 答：共分为四个阶段：
①.起始阶段，在外力作用下发生瞬时弹性形变。
②.蠕变减速阶段，应变速率随时间递减，持续时间较短，应变速率满足： U=At -n
③.稳定态蠕变，形变与时间呈线性关系： ε=Kt
④.加速蠕变阶段，该阶段是断裂之前的最后一个阶段，曲线较陡，蠕变速率随时间的增加而快速增加。
３
4. 答：如图，在很低的温度下，晶体的热容Ｃｖ与温度的三次方成正比，因此随着温度的增加，λ也近似与Ｔ成比
３
例变化，图像快速上升。当温度继续增加到徳拜时，Ｃｖ不再与Ｔ成比例，而是趋于常数，分子平均自由程ｌ随温度的增加而减小，因此λ随温度的升高而迅速减小。更高的温度后Ｃｖ基本不变化，自由程也趋于晶格常数，所以图像变得缓和。在高温辐射的影响下，１６００ｋ后λ又有少许回升。 四．计算题
1.解：E=60~75GPa=6.0~7.5×1010Pa，γ=1.75J/m2， a= 1.6×10-8cm = 1.6×10-10m。代入公式可得： E???th 当E=60GPa时， σth =25.62GPa 当E=75GPa时，σth=28.64GPa
答：熔融石英的结合强度介于25.62 GPa~28.64 GPa之间
2. 解：R ???1??? ?E= 7.0× (1-0.25)/(4.6×10-6 ×6700)
=170.3 ℃ R'??R= 2.1 ×170.3 ℃ =358 J/m ·s
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