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无机材料物理性能试题及答案 无机材料物理性能试题及答案 填空题（每题2分，共36分） 1、电子电导时，载流子的主要散射机构有 中性杂质的散射 、 位错散射、 电离杂质的散射 、 晶格振动的散射。 2、无机材料的热容与材料结构的关系 不大 ，CaO和SiO2的混合物与CaSiO3 的热容-温度曲线 基本一致 。 3、离子晶体中的电导主要为离子电导 。可以分为两类：固有离子电导（本征电导）和杂质电导。在高温下本征 电导特别显著，在低温下 杂质 电导最为显著。 4、固体材料质点间结合力越强，热膨胀系数越 小 。 5、电流吸收现象主要发生在离子电导为主的陶瓷材料中。电子电导为主的陶瓷材料，因电子迁移率很高，所以不存在空间电荷和吸收电流现象。 6、导电材料中载流子是 离子 、 电子 和空位。 7. 电子电导具有霍尔效应，离子电导具有电解效应，从而可以通过这两种效应检查材料中载流子的类型。 8. 非晶体的导热率（不考虑光子导热的贡献）在所有温度下都比晶体的 小 。在高温下，二者的导热率 比较接近 。 9. 固体材料的热膨胀的本质为： 点阵结构中的质点间平均距离随着温度升高而增大 。 10. 电导率的一般表达式为。其各参数ni、qi和mi的含义分别 是 载流子的浓度 、 载流子的电荷量 、 载流子的迁移率 。 11. 晶体结构愈复杂，晶格振动的非线性程度愈 大 。格波受到的 散射 大 ， 因此声子的平均自由程 小 ，热导率 低 。 12、 波矢 和 频率 之间的关系为色散关系。 13、对于热射线高度透明的材料，它们的光子传导效应较大，但是在有微小气孔存在时，由于气孔与固体间折射率有很大的差异，使这些微气孔形成了散射中心，导致透明度强烈降低。 14、大多数烧结陶瓷材料的光子传导率要比单晶和玻璃小1～3数量级，其原因是前者有微量的气孔存在，从而显著地降低射线的传播，导致光子自由程显著减小。 15、当光照射到光滑材料表面时，发生镜面反射 ；当光照射到粗糙的材料表面时，发生 漫反射 。 16、作为乳浊剂必须满足：具有与基体显著不同的折射率，能够形成小颗粒。用高反射率，厚釉层和高的散射系数，可以得到良好的乳浊效果。 17、材料的折射随着入射光的频率的减少（或波长的增加）而减少的性质，称为折射率的色散。 问答题（每题8分，共48分） 1、简述以下概念：顺磁体、铁磁体、软磁材料。 答：（1）顺磁体：原子内部存在永久磁矩，无外磁场，材料无规则的热运动使得材料没有磁性。当外磁场作用，每个原子的磁矩比较规则取向，物质显示弱磁场。（2）铁磁体：在较弱的磁场内，材料也能够获得强的磁化强度，而且在外磁场移去，材料保留强的磁性。（3）软磁材料：容易退磁和磁化(磁滞回线瘦长)，具有磁导率高，饱和磁感应强度大，矫顽力小，稳定型好等特性。 2、简述以下概念：亚铁磁体、反磁体、磁致伸缩效应 答：（1）亚铁磁体：铁氧体：含铁酸盐的陶瓷磁性材料。它和铁磁体的相同是有自发磁化强度和磁畴，不同是：铁氧体包含多种金属氧化物，有二种不同的磁矩，自发磁化，也称亚铁磁体。（2）反磁体：由于“交换能”是负值，电子自旋反向平行。（3）磁致伸缩效应：使消磁状态的铁磁体磁化，一般情况下其尺寸、形状会发生变化，这种现象称为磁致伸缩效应。 3、简述以下概念：热应力、柯普定律、光的双折射。 答：1）由于材料热膨胀或收缩引起的内应力称为热应力。2）柯普定律：化合物分子热容等于构成该化合物各元素原子热容之和。理论解释：。3）光进入非均质介质时，一般要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，它们构成两条折射光线，这个现象称为双折射。 4、什么是铁氧体？铁氧体按结构分有哪六种主要结构? 答：以氧化铁（Fe3+2O3）为主要成分的强磁性氧化物叫做铁氧体。铁氧体按结构：尖晶石型、石榴石型、磁铅石型、钙钛矿型、钛铁矿型和钨青铜型。 5、影响材料透光性的主要因素是什么？提高无机材料透光性的措施有哪些？ 答：影响透光性的因素：1）吸收系数 可见光范围内，吸收系数低（1分） 2）反射系数 材料对周围环境的相对折射率大，反射损失也大。（1分） 3）散射系数 材料宏观及微观缺陷；晶体排列方向；气孔。（1分） 提高无机材料透光性的措施： （1）提高原材料纯度 减少反射和散射损失（2分）。 （2）掺外加剂 降低材料的气孔率（2分）。（3）采用热压法 便于排除气孔（2分） 6、影响离子电导率的因素有哪些？并简述之。 答：1）温度。随着温度的升高，离子电导按指数规律增加。低温