偏光片的光学性能

偏光片的光学性能
偏光片的光学性能

偏光片的光学性能包括:偏光度、透过率和色调三项主要性能指标,其它还包括防紫外线性能以及半透过型偏光片半透膜的透过率、全反射率和漫反射率指标。在一般LCD产品的使用中,要求偏光度和透过率性能指标越高越好。偏光度和透过率越高,LCD显示器件的显示效率就越高,相对能耗就小。但对常规碘染色的偏光片产品而言,偏光度和透过率是一对矛盾,偏光度越高,透过率就会越低,而且还要受到色调的约束,因此一般普通型的偏光片产品的偏光度都在90%—99%之间,透过率在41%—44%之间。广东福地日合偏光器件有限公司生产的“福地”牌偏光片通用型PLN产品的偏光度为97%以上、透过率为43%,而中耐久、高对比型PMN产品的偏光度在99.9%以上、透过率为42%以上。色调指标主要为满足人们的视觉习惯,同时要求偏光片产品的色调偏差要小,以保证LCD最终产品外观色调的一致性,这主要由偏光片产品的色度坐标参数L、a、b值和它们的控制公差范围来标识,一般其控制公差的范围越小越好。

偏光片的耐久性技术指标包括耐高温、耐湿热、耐低温和耐冷热冲击四项技术指标,其中最重要的是耐湿热性能指标的高低。耐高温是指偏光片在恒定烘烤温度下的耐温工作条件,目前根据偏光片的技术等级,通常分为通用型:工作温度为70℃×500HR;中耐久型:工作温度为80℃×500HR;高耐久型:工作温度在90℃×500H以上这三个等级。耐湿热技术指标是指偏光片在恒温恒湿条件下的耐湿热工作性能,它也通常分为三个技术等级,既通用型:湿热工作条件为40℃×90%RH×500HR;中耐久型:湿热工作条件为60℃×90%RH×500HR;高耐久型:湿热工作条件为:70℃×95%RH ×500HR以上。由于构成偏光膜的基本材料PVA膜和碘及碘化物都是极易水解的材料,同时也由于偏光片所使用的压敏胶在高温高湿条件下也容易劣化,因此,在偏光片的耐久性技术指标中最重要的就是耐高温和耐湿热指标,如果耐高温和耐湿热指标通过,其它耐久性型指标通常都不会发生问题。

偏光片的粘接特性技术指标主要指偏光片压敏胶的各项特性,一般包括:压敏胶与玻璃基板之间的剥离力、压敏胶与剥离膜之间的剥离力、偏光片保护膜与偏光片之间的剥离力以及压敏胶的粘接耐久性。压敏胶与玻璃基板之间的剥离力也称粘合剂的粘接强度,这是LCD偏光片产品最重要的粘接特性指标。这个技术指标通常用日本电子机械工业协会规格EIAJ-ED-2521A标准来加以测定,以g/25mm为单位来表示,通常LCD偏光片压敏胶对玻璃基板的剥离力都规定在500g/25mm以上,而实际使用中上限一般在1000g/25mm以下。有实际的事例表明,当粘合剂对玻璃基板的剥离力在500g/25mm以下时,会发生偏光片在玻璃屏表面粘合后自动剥离和翘曲的现象。

偏光片的外观性能技术指标主要是指偏光片产品的表面平整度和外观欠点的个数,这些技术指标主要影响偏光片产品在贴片时的利用率。这些技术指标在偏光片行业通常都有着较为一致的技术规定,一般为每张偏光片产品(500×1000㎜)15个以下不大于150μm的欠点。由于偏光片产品的最终外观检查都是采用人工目视检查,因此在偏光片产品的批量生产过程中,外观欠点的分布会有一定的离散分布,对此,各个偏光片生产企业都是采用一定的内控规格与交货规格的差值来保证交货质量标准。但应该注意,由于150μm已经是接近人眼目视分辨的最小极限,尤其是在工业化大批量生产过程中,检查人员在长时间作业中还会产生视觉疲劳,因此150μm的欠点检查标准是较为合理可信的。

影响LCD偏光片性能指标的主要因素

影响偏光片性能的主要因素都与偏光片的基本性能指标有关。

影响偏光片光学性能技术指标的主要影响因素包括:偏光膜材料的选择、染色材料的选择、偏光膜染色、拉伸工艺条件的选择以及设备能力的限制。这些都涉及到偏光片生产的核心技术,因此偏光片生产企业对这些材料和工艺条件的选择都是十分慎重的,一般不会轻易变更。一旦偏光片生产企业的产品为客户所认定通过,偏光片生产企业就会采取严格的生产质量管理措施,来保证偏光片产品光学性能的稳定。

偏光片产品耐久性技术指标实际包括二个方面的耐久性指标:偏光膜的耐久性和压敏胶粘合剂的耐久性。影响偏光膜耐久性的主要影响因素包括:偏光膜基本材料的选择、染色材料的选择、偏光膜染色、拉伸、复合的工艺条件等要素。一般而言,偏光片所选用的PVA膜分子量越大、拉伸倍率越高,则偏光膜的耐久性越好,反之也是一样。同时偏光膜在

生产过程中的着色度越好,所用染料的抗解能力越强,则偏光膜的耐久性也就越好,因此染料系偏光片的耐久性要远好于碘染色系偏光片产品的耐久性。影响压敏胶粘合剂耐久性的主要因素包括:粘合剂配方的选择、粘合剂溶剂的选择、粘合剂调和工艺条件的选择、粘合剂干燥工艺条件的选择以及粘合剂储存条件的选择。应该注意,粘合剂的耐久性指标是一个综合性指标,它的影响是多方面的,而且这是偏光片生产的另一个核心技术,一般偏光片生产企业在确定了粘合剂的工艺条件之后都不会轻易改变并且有着严格的工艺质量管理要求,否则极易造成批量的产品不良。

影响偏光片外观性能的主要因素也是多方面的。主要有:偏光片生产的环境净化条件、偏光片生产的材料选择、偏光片生产的设备条件、偏光片生产的工艺流程和工艺配方、偏光片包装、储存、运输条件,以及偏光片在客户使用时的存放环境和加工方法。总之,偏光片是一种非常“娇气”的产品,必须仔细地加以保管和使用,否则就很容易造成表面凹点、黑点和翘曲等表面不良的出现。

偏光片的基础知识

偏光片的基础知识 偏光片的基础知识 偏光片的组成 最早的偏光片主要由中间能产生偏振光线的PVA膜,再在两面复合上TAV保护膜组成。为了方便使用和得到不同的光学效果,偏光片供货商应液晶显示器制造商要求,又在两面涂覆上压敏胶,再覆上离型膜,这种偏光片是我们最常见到的TN普通全透射偏光片。如果去掉一层离型膜,再复合一层反射膜,就是最普通的反射偏光片。 使用的压敏胶为耐高温防潮压敏胶,并对PVA进行特殊浸胶处理(染料系列产品),所制成的偏光片即为宽温类型偏光片;在使用的压敏胶中加入阻止紫外线通过的成份,则可制成防紫外线偏光片;在透射原片上再复合上双折射光学补偿膜,则可制成STN用偏光片;在透射原片上再复合上光线转向膜,则可制成宽视角偏光片或窄视角偏光片;对使用的压敏胶、PVA膜或TAC膜着色,即为彩色偏光片。实际上随着新型的液晶显示器产品不断开发出来,偏光片的类型也愈来愈多。 1、偏光PVA膜的特性 偏光膜PVA作为一种使用延伸方法制成的产品,具有以下一些独特的特性: l光线选择性:选择通过偏振方向与延伸方向一致的光线通过; l温度、湿度敏感性:吸潮或加温后,被拉伸的成线性的分子链将会自动还原回团状的分子链,失去光线选择性。 l脆弱性:很容易在外力的作用下失去光线选择性。 偏光片的分类: l按温度分为普通型偏光片、宽温型偏光片; l按透过率分为普通透射片、高透射片; l按底色分为灰白类偏光片、彩色偏光片; l按复合不同功能的光学膜分为全透射片、半透射半反射片、全反射片、光学补偿片、视角控制片。 2、影响偏光片性能的主要参数: 厚度;透过率(单体透过率、平行透过率、垂直透过率);偏光效率;颜色坐标(NBS);复合膜类型;抗紫外线性 3、偏光片的工厂自适应测试方法及判定标准: 尺寸: A、测试方法:用直尺、千分尺或卡尺测量待测偏光片原片的长度、宽度、厚度。 B、判定标准:测量结果在供货商所提供的参数范围之内为合格。 光电性能: A、测试方法:把偏光片贴在产品上与贴有现用同类偏光片的同一型号产品一起测试比对其光电性能。 B、判定标准:测试样品Voff值与生产产品Voff值相当;测试样品对比度大于生产产品对比度;测试样品底色与要求底色一致。 可靠性: A、测试方法:把待测偏光片贴在玻璃上与贴有同类偏光片的产品一起测试比对其可靠性性能。

无机材料物理性能试题

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 一、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 ∑ = ∑ = i i i i i q nμ σ σ 。其各参数n i、q i和μi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。

材料物理性能及材料测试方法大纲、重难点

《材料物理性能》教学大纲 教学内容: 绪论(1 学时) 《材料物理性能》课程的性质,任务和内容,以及在材料科学与工程技术中的作用. 基本要求: 了解本课程的学习内容,性质和作用. 第一章无机材料的受力形变(3 学时) 1. 应力,应变的基本概念 2. 塑性变形塑性变形的基本理论滑移 3. 高温蠕变高温蠕变的基本概念高温蠕 变的三种理论 第二章基本要求: 了解:应力,应变的基本概念,塑性变形的基本概念,高温蠕变的基本概念. 熟悉:掌握广义的虎克定律,塑性变形的微观机理,滑移的基本形态及与能量的关系.高温蠕变的原因及其基本理论. 重点: 滑移的基本形态,滑移面与材料性能的关系,高温蠕变的基本理论. 难点: 广义的虎克定律,塑性变形的基本理论. 第二章无机材料的脆性断裂与强度(6 学时) 1.理论结合强度理论结合强度的基本概念及其计算 2.实际结合强度实际结合强度的基本概念 3. 理论结合强度与实际结合强度的差别及产生的原因位错的基本概念,位错的运动裂纹的扩展及扩展的基本理论 4.Griffith 微裂纹理论 Griffith 微裂纹理论的基本概 念及基本理论,裂纹扩展的条件 基本要求: 了解:理论结合强度的基本概念及其计算;实际结合强度的基本概念;位错的基本概念,位错的运动;裂纹的扩展及扩展的基本理论;Griffith 微裂纹理论的基本概念及基本理论,裂纹扩展的条件熟悉:理论结合强度和实际结合强度的基本概念;位错的基本概念,位错的运动;裂纹的扩展及扩展的基本理论;Griffith 微裂纹理论的基本概念及基本理论,裂纹扩展的条件. 重点: 裂纹的扩展及扩展的基本理论;Griffith 微裂纹理论的基本概念及基本理论,裂纹扩展的条件难点: Griffith 微裂纹理论的 基本概念及基本理论 第三章无机材料的热学性能(7 学时) 1. 晶体的点阵振动一维单原子及双原子的振动的基本理论 2. 热容热容的基本概念热容的经验定律和经典理论热容的爱因斯坦模型热容的德拜模型 3.热膨胀热膨胀的基本概念热膨胀的基

各种偏光片的构造及尺寸

1 常用偏光片的构造: 1.1 透射式偏光片: 保护膜(Protective Film) ?? TAC膜偏光板(Polarizer) ?? ?? 粘着剂 压敏胶(Adhensive) ?? 偏光膜 剥离膜(Release Film) ?? 粘着剂 TAC膜 1.2、反射式偏光片: 反射膜(Reflective Film) ?? TAC膜粘着剂(Adhensive) ?? 粘着剂 偏光板(Polarizer) ?? ?? 偏光膜 压敏胶(Adhensive) ?? 粘着剂 剥离膜(Release Film) ?? TAC膜 1.3、半透过半反射式偏光片: 半透膜(Semi-Trans Film) ?? TAC膜粘着剂(Adhensive) ?? 粘着剂 偏光板(Polarizer) ?? ?? 偏光膜 压敏胶(Adhensive) ?? 粘着剂 剥离膜(Release Film) ?? TAC膜 2 偏光片的尺寸: 2.1 500′1000mm型( 90°) 500+10 -0 90°±1° 1000+10 -0 注意:吸收轴单位:mm 2.2 500′650mm(45°)型 500+10 -0 45°±1° 650+10 -0

注意:吸收轴单位:mm 2.3 500′650mm(135°)型 500+10 -0 135°±1° 650+10 -0 注意:吸收轴单位:mm l 以上各种情况在测量时,偏光片的剥离膜面均朝上放置。 3 偏光片的性能参数表: 3.1 偏光片基本性能参数表: 产品型号SPN –1805 / SPN –1815/ SPN –1825系列项目单位指标 大小长mm 1000+10 - 0 宽mm 500+10 - 0 厚度原光片厚度mm 180±20 胶粘剂厚度mm 25±5 粘接性能剥离膜剥离力g/25mm ≤50 与玻璃的粘接力g/25mm ≥500 光学性能单体透过率% 43±2 平行透过率% 36±2 正交透过率% < 2% 偏振度% ≥90 色调a NBS -0.7±2 b NBS -0.7±2 L NBS 70±2 注1:整个厚度不包括剥离膜、胶粘剂和外保护膜的厚度。 2:透光率扫描范围从400 –700 nm。 3:偏振度按照下列公式计算而得: Y11-Y^ P = ————′100% 其中:Y11 平行透过率 Y11+Y^ Y^ 垂直透过率 4:光学性能值和色调值只是测量的平均值而不是保证值。

材料无机材料物理性能考试及答案

材料无机材料物理性能考试及答案

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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,

材料物理性能作业及课堂测试

热学作业(一) 1. 请简述关于固体热容的经典理论. 爱因斯坦热容模型解决了热容经典理论存在的什么问题?其本身又存在什么问题?为什么会出现这样的问题?德拜模型怎样解决了爱因斯坦模型的问题? 答:固体热容的经典理论包括关于元素热容的杜隆-珀替定律,以及关于化合物热容的柯普定律。前者内容为:恒压下元素的原子热容约为25 J/(K·mol)。后者内容为:化合物分子热容等于构成该化合物的各元素原子热容之和。 爱因斯坦热容模型解决了热容经典理论中C m 不随T 变化的问题。在高温下爱因斯坦模型与经典理论一致,与实际情况相符,在0K 时C m 为0,但该模型得出的结论是C m 按指数规律随T 变化,这与实际观察到的C m 按T 3变化的规律不一致。 之所以出现这样的问题是因为爱因斯坦热容模型对原子热振动频率的处理过于简化——原子并不是彼此独立地以同样的频率振动的,而是相互间有耦合作用。 德拜模型主要考虑声频支振动的贡献,把晶体看作连续介质,振动频率可视为从0到ωmax 连续分布的谱带,从而较为准确地处理了热振动频率的问题。 2. 金属Al 在30K 下的C v,m =0.81J/K·mol ,其θD 为428K. 试估算Al 在50K 及500K 时的热容C v,m . 解:50K 远低于德拜温度428K ,在此温度下,C v 与T 3成正比,即3T A C v ?= 则 53310330 81 .0-?=== T C A v J/mol·K 4 故50K 时的恒容热容75.3501033 53=??=?=-T A C v J/mol·K 500K 高于德拜温度,故此温度下的恒容摩尔热容约为定值3R ,即: 9.2431.833=?=?=R C v J/mol·K 热学作业(二) 1、晶体加热时,晶格膨胀会使得其理论密度减小. 例如,Cu 在室温(20℃)下密度为8.94g/cm 3,待加热至1000℃时,其理论密度值为多少?(不考虑热缺陷影响,Cu 晶体从室温~1000℃的线膨胀系数为17.0×10-6/℃) 解:因为3202020a m V m D == ,31000 10001000a m V m D ==

纳米材料的光学特性

纳米材料的光学特性 美国著名物理学家,1965年诺贝尔物理奖获得者R.P Feynman在1959年曾经说过:“如果有一天能按人的意志安排一个个原子分子将会产生什么样的奇迹”,纳米科学技术的诞生将使这个美好的设想成为现实。 纳米材料是纳米科学技术的一个重要的发展方向。纳米材料是指由极细晶粒组成,特征维度尺寸在纳米量级(1~100nm)的固态材料。由于极细的晶粒,大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心原子以及其本身具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等,纳米材料与同组成的微米晶体(体相)材料相比,在催化、光学、磁性、力学等方面具有许多奇异的性能,因而成为材料科学和凝聚态物理领域中的研究热点。 1 纳米材料的分类和结构 根据不同的结构,纳米材料可分为四类,即:纳米结构晶体或三维纳米结构;二维纳米结构或纤维状纳米结构;一维纳米结构或层状纳米结构和零维原子簇或簇组装。纳米材料的分类如图表1所示。纳米材料包括晶体、赝晶体、无定性金属、陶瓷和化合物。 2 纳米材料的光学性质 纳米材料在结构上与常规晶态和非晶态材料有很大差别,突出地表现在小尺寸颗粒和庞大的体积百分数的界面,界面原子排列和键的组态的较大无规则性。这就使纳米材料的光学性质出现了一些不同于常规材料的新现象。

纳米材料的光学性质研究之一为其线性光学性质。纳米材料的红外吸收研究是近年来比较活跃的领域,主要集中在纳米氧化物、氮化物和纳米半导体材料上,如纳米Al2O3、Fe2O3、SnO2中均观察到了异常红外振动吸收,纳米晶粒构成的Si膜的红外吸收中观察到了红外吸收带随沉积温度增加出现频移的现象,非晶纳米氮化硅中观察到了频移和吸收带的宽化且红外吸收强度强烈地依赖于退火温度等现象。对于以上现象的解释基于纳米材料的小尺寸效应、量子尺寸效应、晶场效应、尺寸分布效应和界面效应。目前,纳米材料拉曼光谱的研究也日益引起研究者的关注。 半导体硅是一种间接带隙半导体材料,在通常情况下,发光效率很弱,但当硅晶粒尺寸减小到5nm或更小时,其能带结构发生了变化,带边向高能态迁移,观察到了很强的可见光发射。研究纳米晶Ge的光致发光时,发现当Ge晶体的尺寸减小到4nm以下时,即可产生很强的可见光发射,并认为纳料晶的结构与金刚石结构的Ge 不同,这些Ge纳米晶可能具有直接光跃迁的性质。Y.Masumato发现掺CuCl纳米晶体的NaCl在高密度激光下能产生双激子发光,并导致激光的产生,其光学增益比CuCl 大晶体高得多。不断的研究发现另外一些材料,例如Cds、CuCl、ZnO、SnO2、Bi2O3、Al2O3、TiO2、SnO2、Fe2O3、CaS、CaSO4等,当它们的晶粒尺寸减小到纳米量级时,也同样观察到常规材料中根本没有的发光观象。纳米材料的特有发光现象的研究目前正处在开始阶段,综观研究情况,对纳米材料发光现象的解释主要基于电子跃迁的选择定则,量子限域效应,缺陷能级和杂质能级等方面。 纳米材料光学性质研究的另一个方面为非线性光学效应。纳米材料由于自身的特性,光激发引发的吸收变化一般可分为两大部分:由光激发引起的自由电子-空穴对所产生的快速非线性部分;受陷阱作用的载流子的慢非线性过程。其中研究最深入的为CdS纳米微粒。由于能带结构的变化,纳米晶体中载流子的迁移、跃迁和复合过程均呈现与常规材料不同的规律,因而其具有不同的非线性光学效应。 纳米材料非线性光学效应可分为共振光学非线性效应和非共振非线性光学效应。非共振非线性光学效应是指用高于纳米材料的光吸收边的光照射样品后导致的非线性效应。共振光学非线性效应是指用波长低于共振吸收区的光照射样品而导致的光学非线性效应,其来源于电子在不同电子能级的分布而引起电子结构的非线性,电子结构的非线性使纳米材料的非线性响应显著增大。目前,主要采用Z-扫找(Z-SCAN)和DFWM技术来测量纳米材料的光学非线性。

LCD偏光片生产的基本方法

L C D偏光片生产的基本方法-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

LCD偏光片生产的基本方法 发布时间:2006-5-30 10:37:15 编辑:xjr 来源: 目前偏光片生产技术以PVA膜的延伸工艺划分,有干法和湿发两大类;以PVA 膜染色方法划分,有染料系和碘染色两大类。 偏光片的干法生产技术是指PVA膜是在具有一定温度和湿度条件的蒸汽环境下进行延伸的工艺方法,早期使用这种工艺方法的目的,是可以提高工艺的生产效率,使用幅宽较大的PVA膜进行生产而不至于经常断膜。但这种工艺的局限性在于PVA膜在延伸过程中的均匀性受到限制,因此所形成的偏光片原膜的复合张力、色调的均匀性和耐久性不易稳定,因而在实际生产工艺中应用较少。 偏光片的湿法生产技术是指PVA膜是在一定配比的液体中进行染色、拉伸的工艺方法。这种工艺方法早期的局限性在于PVA膜在液体中延伸的稳定控制难度较大,因此使用这种工艺加工时PVA膜容易断膜,且PVA膜的幅宽受到限制。但随着工业控制技术的改进,这些湿法加工工艺的局限性已经得到极大的改进,从20世纪90年代末起,日本偏光片企业已经普遍采用幅宽1330㎜的TAC膜用湿法工艺进行偏光片的生产。特别是由于大尺寸TFT-LCD产品的大规模普及,为提高偏光片产品的利用率,以1330㎜为基本宽度的偏光片生产已经成为液晶用偏光片生产的基本方法。 偏光片生产工艺中的染色方法有碘染色法和染料染色法两种工艺。碘染色法是指在偏光片染色、拉伸过程中,使用碘和碘化钾作为二向性介质使PVA膜产生极性化偏光特性。这种染色方法的优点是比较容易获得%以上的高偏光度和42%以上高透过率的偏光特性。所以在早期的偏光材料产品或需要高偏光、高透过特性的偏光材料产品中大多都采用碘染色工艺进行加工。但这种工艺的不足之处就是由于碘的分子结构在高温高湿的条件下易于破坏,因此使用碘染色工艺生产的偏光片耐久性较差,一般只能满足干温:80℃×500HR,湿热:60℃×90%RH×500HR以下的工作条件使用。 但随着LCD产品使用范围的扩大,对偏光产品的湿热工作条件的要求越来越苛刻,已经出现要求在100℃和90%RH条件下工作的偏光片产品需求,对这种工作条件要求,碘染色工艺就无能为力了。为满足这种技术要求,首先由日本化药公司发明了偏光片生产所需的染料,并由日本化药的子公司日本波拉公司生产了染料系的高耐久性偏光片产品。利用二向性染料进行偏光片染色工艺所生产的偏光片产品,目前最高可以满足干温:105℃×500HR,湿热:90℃×95%RH×500HR以下的工作条件的使用要求。但这种工艺方法所生产的偏光片产品一般偏光度和透过率较低,其偏光度一般不超过90%、透过率不超过40%,且价格昂贵。 本文来自中华液晶网地址

《无机材料物理性能》课后习题答案

《材料物理性能》 第一章材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力,若直径拉细至2.4mm ,且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变,并比较讨论这些计算结果。 解: 由计算结果可知:真应力大于名义应力,真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa),试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔,再估算其上限和下限弹性模量。 解:令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时,将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2) 可得,其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 0816 .04.25.2ln ln ln 22 001====A A l l T ε真应变) (91710909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .010 0=-=?=A A l l ε名义应变) (99510524.445006MPa A F T =?== -σ真应力) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量) (1.323)84 05.038095.0()(1 12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量

1-11一圆柱形Al 2O 3晶体受轴向拉力F ,若其临界抗剪强度τf 为135 MPa,求沿图中所示之方向的滑移系统产生滑移时需要的最小拉力值,并求滑移面的法向应力。 解: 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图,并算出t = 0,t = ∞ 和 t = τ时的纵坐标表达式。 解:Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程: V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程: 以上两种模型所描述的是最简单的情况,事实上由于材料力学性能的复杂性,我们会用到用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的复杂模型。如采用四元件模型来表示线性高聚物的蠕变过程等。 ). 1()()(0)0() 1)(()1()(10 //0 ----= = ∞=-∞=-=e E E e e E t t t στεσεεεσεττ;;则有:其蠕变曲线方程为:. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ==∞==则有::其应力松弛曲线方程为0 1 2 3 4 5 0.0 0.20.40.60.81.0 σ(t )/σ(0) t/τ 应力松弛曲线 012345 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 ε (t )/ε(∞) t/τ 应变蠕变曲线 )(112)(1012.160cos /0015.060cos 1017.3)(1017.360cos 53cos 0015.060cos 0015.053cos 82 332min 2MPa Pa N F F f =?=? ? ??=?=? ???=?? ?? = πσπ τπτ:此拉力下的法向应力为为: 系统的剪切强度可表示由题意得图示方向滑移

材料物理性能测试思考题答案

有效电子数:不是所有的自由电子都能参与导电,在外电场的作用下,只有能量接近费密能的少部分电子,方有可能被激发到空能级上去而参与导电。这种真正参加导电的自由电子数被称为有效电子数。 K状态:一般与纯金属一样,冷加工使固溶体电阻升高,退火则降低。但对某些成分中含有过渡族金属的合金,尽管金相分析和X射线分析的结果认为其组织仍是单相的,但在回火中发现合金电阻有反常升高,而在冷加工时发现合金的电阻明显降低,这种合金组织出现的反常状态称为K状态。X射线分析发现,组元原子在晶体中不均匀分布,使原子间距的大小显著波动,所以也把K状态称为“不均匀固溶体”。 能带:晶体中大量的原子集合在一起,而且原子之间距离很近,致使离原子核较远的壳层发生交叠,壳层交叠使电子不再局限于某个原子上,有可能转移到相邻原子的相似壳层上去,也可能从相邻原子运动到更远的原子壳层上去,从而使本来处于同一能量状态的电子产生微小的能量差异,与此相对应的能级扩展为能带。 禁带:允许被电子占据的能带称为允许带,允许带之间的范围是不允许电子占据的,此范围称为禁带。 价带:原子中最外层的电子称为价电子,与价电子能级相对应的能带称为价带。 导带:价带以上能量最低的允许带称为导带。 金属材料的基本电阻:理想金属的电阻只与电子散射和声子散射两种机制有关,可以看成为基本电阻,基本电阻在绝对零度时为零。 残余电阻(剩余电阻):电子在杂质和缺陷上的散射发生在有缺陷的晶体中,绝对零度下金属呈现剩余电阻。这个电阻反映了金属纯度和不完整性。 相对电阻率:ρ (300K)/ρ (4.2K)是衡量金属纯度的重要指标。 剩余电阻率ρ’:金属在绝对零度时的电阻率。实用中常把液氦温度(4.2K)下的电阻率视为剩余电阻率。 相对电导率:工程中用相对电导率( IACS%) 表征导体材料的导电性能。把国际标准软纯铜(在室温20 ℃下电阻率ρ= 0 .017 24Ω·mm2/ m)的电导率作为100% , 其他导体材料的电导率与之相比的百分数即为该导体材料的相对电导率。 马基申定则(马西森定则):ρ=ρ’+ρ(T)在一级近似下,不同散射机制对电阻率的贡献可以加法求和。ρ’:决定于化学缺陷和物理缺陷而与温度无关的剩余电阻率。ρ(T):取决于晶格热振动的电阻率(声子电阻率),反映了电子对热振动原子的碰撞。 晶格热振动:点阵中的质点(原子、离子)围绕其平衡位置附近的微小振动。 格波:晶格振动以弹性波的形式在晶格中传播,这种波称为格波,它是多频率振动的组合波。 热容:物体温度升高1K时所需要的热量(J/K)表征物体在变温过程中与外界热量交换特性的物理量,直接与物质内部原子和电子无规则热运动相联系。 比定压热容:压力不变时求出的比热容。 比定容热容:体积不变时求出的比热容。 热导率:表征物质热传导能力的物理量为热导率。 热阻率:定义热导率的倒数为热阻率ω,它可以分解为两部分,晶格热振动形成的热阻(ωp)和杂质缺陷形成的热阻(ω0)。导温系数或热扩散率:它表示在单位温度梯度下、单位时间内通过单位横截面积的热量。热导率的单位:W/(m·K) 热分析:通过热效应来研究物质内部物理和化学过程的实验技术。原理是金属材料发生相变时,伴随热函的突变。 反常膨胀:对于铁磁性金属和合金如铁、钴、镍及其某些合金,在正常的膨胀曲线上出现附加的膨胀峰,这些变化称为反常膨胀。其中镍和钴的热膨胀峰向上为正,称为正反常;而铁和铁镍合金具有负反常的膨胀特性。 交换能:交换能E ex=-2Aσ1σ2cosφA—交换积分常数。当A>0,φ=0时,E ex最小,自旋磁矩自发排列同一方向,即产生自发磁化。当A<0,φ=180°时,E ex也最小,自旋磁矩呈反向平行排列,即产生反铁磁性。交换能是近邻原子间静电相互作用能,各向同性,比其它各项磁自由能大102~104数量级。它使强磁性物质相邻原子磁矩有序排列,即自发磁化。 磁滞损耗:铁磁体在交变磁场作用下,磁场交变一周,B-H曲线所描绘的曲线称磁滞回线。磁滞回线所围成的面积为铁 =? 磁体所消耗的能量,称为磁滞损耗,通常以热的形式而释放。磁滞损耗Q HdB 技术磁化:技术磁化的本质是外加磁场对磁畴的作用过程即外加磁场把各个磁畴的磁矩方向转到外磁场方向(和)或近似外磁场方向的过程。技术磁化的两种实现方式是的磁畴壁迁移和磁矩的转动。 请画出纯金属无相变时电阻率—温度关系曲线,它们分为几个阶段,各阶段电阻产生的机制是什么?为什么高温下电阻率与温度成正比? 1—ρ电-声∝T( T > 2/ 3ΘD ) ; 2—ρ电-声∝T5 ( T< <ΘD );

最新无机材料物理性能考试试题及答案

无机材料物理性能考试试题及答案 一、填空(18) 1. 声子的准粒子性表现在声子的动量不确定、系统中声子的数目不守恒。 2. 在外加电场E的作用下,一个具有电偶极矩为p的点电偶极子的位能U=-p·E,该式表明当电偶极矩的取向与外电场同向时,能量为最低而反向时能量为最高。 3. TC为正的温度补偿材料具有敞旷结构,并且内部结构单位能发生较大的转动。 4. 钙钛矿型结构由 5 个简立方格子套购而成,它们分别是1个Ti 、1个Ca 和3个氧简立方格子 5. 弹性系数ks的大小实质上反映了原子间势能曲线极小值尖峭度的大小。 6. 按照格里菲斯微裂纹理论,材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量,而是决定于裂纹的大小,即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 7. 制备微晶、高密度与高纯度材料的依据是材料脆性断裂的影响因素有晶粒尺寸、气孔率、杂质等。 8. 粒子强化材料的机理在于粒子可以防止基体内的位错运动,或通过粒子的塑性形变而吸收一部分能量,达从而到强化的目的。 9. 复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大,产生很大的内应力,使坯体产生微裂纹。 10.裂纹有三种扩展方式:张开型、滑开型、撕开型 11. 格波:晶格中的所有原子以相同频率振动而形成的波,或某一个原子在平衡位置附近的振动是以波的形式在晶体中传播形成的波 二、名词解释(12) 自发极化:极化并非由外电场所引起,而是由极性晶体内部结构特点所引起,使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩,这种极化机制为自发极化。 断裂能:是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用,不仅取决于组分、结构,在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性能等。 电子的共有化运动:原子组成晶体后,由于电子壳层的交叠,电子不再完全局限在某一个原子上,可以由一个原子的某一电子壳层转移到相邻原子的相似壳层上去,因而电子可以在整个晶体中运动。这种运动称为电子的共有化运动。 平衡载流子和非平衡载流子:在一定温度下,半导体中由于热激发产生的载流子成为平衡载流子。由于施加外界条件(外加电压、光照),人为地增加载流子数目,比热平衡载流子数目多的载流子称为非平衡载流子。 三、简答题(13) 1. 玻璃是无序网络结构,不可能有滑移系统,呈脆性,但在高温时又能变形,为什么? 答:正是因为非长程有序,许多原子并不在势能曲线低谷;在高温下,有一些原子键比较弱,只需较小的应力就能使这些原子间的键断裂;原子跃迁附近的空隙位置,引起原子位移和重排。不需初始的屈服应力就能变形-----粘性流动。因此玻璃在高温时能变形。 2. 有关介质损耗描述的方法有哪些?其本质是否一致? 答:损耗角正切、损耗因子、损耗角正切倒数、损耗功率、等效电导率、复介电常数的复项。多种方法对材料来说都涉及同一现象。即实际电介质的电流位相滞后理想电介质的电流位相。因此它们的本质是一致的。 3. 简述提高陶瓷材料抗热冲击断裂性能的措施。 答:(1) 提高材料的强度 f,减小弹性模量E。(2) 提高材料的热导率c。(3) 减小材料的热膨胀系数a。(4) 减小表面热传递系数h。(5) 减小产品的有效厚度rm。

《材料物理性能》测试题汇总(doc 8页)

《材料物理性能》测试题 1、利用热膨胀曲线确定组织转变临界点通常采取的两种方法是: 、 2、列举三种你所知道的热分析方法: 、 、 3、磁各向异性一般包括 、 、 等。 4、热电效应包括 效应、 效应、 效应,半导体制冷利用的是 效应。 5、产生非线性光学现象的三个条件是 、 、 。 6、激光材料由 和 组成,前者的主要作用是为后者提供一个合适的晶格场。 7、压电功能材料一般利用压电材料的 功能、 功能、 功能、 功能或 功能。 8、拉伸时弹性比功的计算式为 ,从该式看,提高弹性比功的途径有二: 或 ,作为减振或储能元件,应具有 弹性比功。 9、粘着磨损的形貌特征是 ,磨粒磨损的形貌特征是 。 10、材料在恒变形的条件下,随着时间的延长,弹性应力逐渐 的现象称为应力松弛,材料抵抗应力松弛的能力称为 。 1、导温系数反映的是温度变化过程中材料各部分温度趋于一致的能力。 ( ) 2、只有在高温且材料透明、半透明时,才有必要考虑光子热导的贡献。 ( ) 3、原子磁距不为零的必要条件是存在未排满的电子层。 ( ) 4、量子自由电子理论和能带理论均认为电子随能量的分布服从FD 分布。 ( ) 5、由于晶格热振动的加剧,金属和半导体的电阻率均随温度的升高而增大。 ( ) 6、直流电位差计法和四点探针法测量电阻率均可以消除接触电阻的影响。 ( ) 7、 由于严格的对应关系,材料的发射光谱等于其吸收光谱。 ( ) 8、 凡是铁电体一定同时具备压电效应和热释电效应。 ( ) 9、 硬度数值的物理意义取决于所采用的硬度实验方法。 ( ) 10、对于高温力学性能,所谓温度高低仅具有相对的意义。 ( ) 1、关于材料热容的影响因素,下列说法中不正确的是 ( ) A 热容是一个与温度相关的物理量,因此需要用微分来精确定义。 B 实验证明,高温下化合物的热容可由柯普定律描述。 C 德拜热容模型已经能够精确描述材料热容随温度的变化。 D 材料热容与温度的精确关系一般由实验来确定。 2、 关于热膨胀,下列说法中不正确的是 ( ) A 各向同性材料的体膨胀系数是线膨胀系数的三倍。 B 各向异性材料的体膨胀系数等于三个晶轴方向热膨胀系数的加和。 C 热膨胀的微观机理是由于温度升高,点缺陷密度增高引起晶格膨胀。 D 由于本质相同,热膨胀与热容随温度变化的趋势相同。 3、下面列举的磁性中属于强磁性的是 ( ) A 顺磁性 B 亚铁磁性 C 反铁磁性 D 抗磁性 4、关于影响材料铁磁性的因素,下列说法中正确的是 ( ) A 温度升高使得M S 、 B R 、H C 均降低。 B 温度升高使得M S 、B R 降低,H C 升高。 C 冷塑性变形使得C H μ和均升高。 D 冷塑性变形使得C H μ和均降低。 5、下面哪种效应不属于半导体敏感效应。 ( ) A 磁敏效应 B 热敏效应 C 巴克豪森效应 D 压敏效应 6、关于影响材料导电性的因素,下列说法中正确的是 ( ) A 由于晶格振动加剧散射增大,金属和半导体电阻率均随温度上升而升高。 B 冷塑性变形对金属电阻率的影响没有一定规律。 C “热塑性变形+退火态的电阻率”的电阻率高于“热塑性变形+淬火态” D 一般情况下,固溶体的电阻率高于组元的电阻率。 7、下面哪种器件利用了压电材料的热释电功能 ( ) A 电控光闸 B 红外探测器 C 铁电显示器件 D 晶体振荡器 8、下关于铁磁性和铁电性,下面说法中不正确的是 ( ) A 都以存在畴结构为必要条件 B 都存在矫顽场 C 都以存在畴结构为充分条件 D 都存在居里点 9、下列硬度实验方法中不属于静载压入法的是 ( )

无机材料物理性能重点

一·辨析 1. 铁电体与铁磁体的定义和异同 答:铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化,并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体。铁磁体是指具有铁磁性的物质。 2. 本征(固有离子)电导与杂质离子电导 答:本征电导是源于晶体点阵的基本离子的运动。这种离子自身随着热振动离开晶体形成热缺陷。这种热缺陷无论是离子或者空位都是带电的,因而都可作为离子电导载流子。显然固有电导在高温下特别显著;第二类是由固定较弱的离子的运动造成的,主要是杂质离子。杂质离子是弱联系离子,所以在较低温度下杂质电导表现显著。 相同点:二者的离子迁移率 和电导率 表达形式相同 不同点:a.本征离子电导载流子浓度与温度有关,而杂质离子电导载流子浓度与温度无关,仅决定于杂质的含量 B.由于杂质载流子的生成不需要提供额外的活化能,即他的活化能比在正常晶格上的活化能要低得多,因此其系数B 比本征电导低一些 C.低温部分有杂质电导决定,高温部分由本征电导决定,杂质越多,转折点越高 3. 离子电导和电子电导 答:携带电荷进行定向输送形成电流的带点质点称为载流子。载流子为离子或离子空位的为离子电导;载流子是电子或空穴的为电子电导 不同点:a.离子电导是载流子接力式移动,电子电导是载流子直达式移动 B.离子电导是一个电解过程,符合法拉第电解定律,会发生氧化还原反应,时间长了会对介质内部造成大量缺陷及破坏;而电子电导不会对材料造成破坏 C.离子电导产生很困难,但若有热缺陷则会容易很多;一般材料不会产生电子电导,一般通过掺杂形式形成能量上的自由电子 D.电子电导的电导率远大于离子电导(原因:1.当温度升高时,晶体内的离子振动加剧,对电子产生散射,自由电子或电子空穴的数量大大增加,总的效应还是使电子电导非线性地大大增加;2.在弱电场作用下,电子电导和温度成指数式关系,因此电导率的对数也和温度的倒数成直线关系;3.在强电场作用下,晶体的电子电导率与电场强度之间不符合欧姆定律,而是随场强增大,电导率有指数式增加 4.铁电体与反铁电体 答:铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化,并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体;反铁电体是指晶体中相邻的离子沿反平行方向发生自发极化,宏观上自发极化为零且无电滞回线的材料 不同点:1.在反铁电体的晶格中,离子有自发极化,以偶极子形式存在,偶极子成对的按反平行方向排列,这两部分偶极子的偶极矩大小相等,方向相反;而在铁电体的晶格中,偶极子的极性是相同的,为平行排列 2.反铁电体具有双电滞回线,铁电体具有电滞回线 3.当外电场降至零时,反铁电体无剩余极化,铁电体存在剩余计 铁电体 铁磁体 自发极化 自发磁化 不含铁 含铁 电畴 磁畴 电滞回线 磁滞回线

太阳镜基础知识

其良好的韧性、耐冲击性、能 太阳镜基础知识 理想太阳镜具备的条件: 必须滤除 96%的紫外线; 左右镜片颜色程度均匀, 且不能相差 5%以上; 景物透过镜片不可扭 曲变形;戴起来轻巧舒适;不易破碎。镜框应紧密舒适的架在鼻梁和耳朵上,睫毛不应碰到 镜片,即使稍稍弯曲镜架,镜片也不会脱落。 一、 太阳架镜片的分类 太阳镜镜片按材质分:1、PC 片 2、玻璃片3、树脂片4、尼龙片(光学级记忆尼龙片 TR-90) 5、AC 片 6、偏光片 7、偏心片 8、变色片 1、 PC 片 POLYCARBONATELENSE (碳酸聚脂镜片):强韧、不易破裂、耐撞击,运动用眼镜特别指定 的镜片材质,价格较亚克力镜片高; (如何区分 PC 片:镜片卸下来会看到一粒一粒的小颗 粒) 2、 玻璃片 清晰度略比树脂高,不易磨损,但第一重,第二容易碎(即使是钢化玻璃) ,吸收紫外线能 力相对较弱(除非特殊加工过) ;分为: 普通玻璃镜片—— COQUILLE GLASS LENS 研 磨 玻 璃 镜 片 — — GROUND &POLISHED GLASS LENS 强 化 玻 璃 镜 片 — — IMPACT-RESISTANT GLASS LENS 3、 树脂片( CR-39, Hard Resin lens ) 树脂是一种酚醛结构的化学物质,特性:重量轻、耐高温(打火机烧不透) 、抗冲击性能强, 能有效阻挡紫外线;(如何区分CR-39:镜片卸下来会有白色粉末状东西) 4、 尼龙片 (Nylon lens ) 由尼龙制作而成,特性:非常高的弹性,优良的光学品质,抗冲击性能强,通常用作防护物 品;卓越的抗化学性能,适用于板材框,超轻重量、不易裂片(无框架打孔处) ,良好的光 学性能(可以与玻璃镜片相媲美),100%U\防护,色彩丰富、目前市面上最好的镜片,多应 用在高档太阳镜上。 5、 AC 片 ACRYLIC LENS (亚克力镜片):具有优异强韧的特性,质轻、透视率极高,抗 雾性佳。 6、 偏光片 POLARIZED LENS 就是宝丽来片,它的功能是只接受一个方向来的光,其它方向的光都挡 回去,它是利用百叶窗的原理,过滤杂光,使我们看东西会更清晰。 偏光片原理: 为了过滤太阳照在水面、 陆地或雪地上的平等方向的刺眼光线, 在镜片上加入 垂直向的特殊涂料,就称为偏光镜片。 偏光镜片共有 7 层薄片合成的 最外面两层是超硬的耐磨层; 第二、第六层是防碎强化 层; 第三、第五层是紫外线过滤层; 最中间一层是偏光过滤层; 整体构造紧密独特,经测试,能滤除 99%刺眼乱反射光, 96%有害紫外线,并具防碎、防磨 特殊功能。 偏光片的品质有 2部分决定: 一是中间层偏光膜的品质好坏; 二是偏光镜片的厚度 (一般为 1.1 ,部分为了增强品质,会加厚到 1.5 或者 2.2) 优点:消除眩光,驾驶汽车人士首选 防紫外线和太阳中多种有害光防止白内障的发生 增加对比色, 视觉更 清晰自然带给你清凉 的感觉 镜面超硬处理 ,增加偏光片耐磨损硬度更高。 偏光太阳镜镜片能吸收 99%的紫 外线 具有抗疲劳、防辐射的功能。 同时还能看到视像中隐含的图形 (有专门的偏光片测试纸) 保护眼睛不受伤害。

材料物理性能作业及课堂考试

材料物理性能作业及课堂测试

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热学作业(一) 1. 请简述关于固体热容的经典理论. 爱因斯坦热容模型解决了热容经典理论存在的什么问题?其本身又存在什么问题?为什么会出现这样的问题?德拜模型怎样解决了爱因斯坦模型的问题? 答:固体热容的经典理论包括关于元素热容的杜隆-珀替定律,以及关于化合物热容的柯普定律。前者内容为:恒压下元素的原子热容约为25 J/(K·mol)。后者内容为:化合物分子热容等于构成该化合物的各元素原子热容之和。 爱因斯坦热容模型解决了热容经典理论中C m 不随T 变化的问题。在高温下爱因斯坦模型与经典理论一致,与实际情况相符,在0K 时C m 为0,但该模型得出的结论是C m 按指数规律随T 变化,这与实际观察到的C m 按T 3变化的规律不一致。 之所以出现这样的问题是因为爱因斯坦热容模型对原子热振动频率的处理过于简化——原子并不是彼此独立地以同样的频率振动的,而是相互间有耦合作用。 德拜模型主要考虑声频支振动的贡献,把晶体看作连续介质,振动频率可视为从0到ωmax 连续分布的谱带,从而较为准确地处理了热振动频率的问题。 2. 金属Al 在30K 下的C v,m =0.81J/K·mol ,其θD 为428K. 试估算Al 在50K 及500K 时的热容C v,m . 解:50K 远低于德拜温度428K ,在此温度下,C v 与T 3成正比,即3T A C v ?= 则 53310330 81 .0-?=== T C A v J/mol·K 4 故50K 时的恒容热容75.3501033 53=??=?=-T A C v J/mol·K 500K 高于德拜温度,故此温度下的恒容摩尔热容约为定值3R ,即: 9.2431.833=?=?=R C v J/mol·K 热学作业(二) 1、晶体加热时,晶格膨胀会使得其理论密度减小. 例如,Cu 在室温(20℃)下密度为8.94g/cm 3,待加热至1000℃时,其理论密度值为多少?(不考虑热缺陷影响,Cu 晶体从室温~1000℃的线膨胀系数为17.0×10-6/℃) 解:因为3202020a m V m D == ,31000 10001000a m V m D ==

偏光片的基本原理

偏光片的基本原理 偏极光与偏光膜的基本原理 偏极光 人类对光的了解依序可分成以下四个重要阶段: 1.十七世纪中,牛顿首先开始对光做有系统的研究,他发现到所谓的白光(White Light)是由所有的色光(Colored Light)混合而成。为了要解释这个现象,就有许多不同的理论衍生出来。 2.十九世纪初,杨氏(Thomas Young)利用波动理论成功的解释了大部分的光学现象如反射、折射和绕射等。 3.1873年,马克斯威尔发现光波是电磁波,其中它的电波和磁波是相依相存不能分开的,电场(E)、磁场(H)与电磁波进行的方向(k)这三者是呈相互垂直的关系。 4.二十世纪初,爱因斯坦发现光的能量要用粒子学说才能解释,因而衍生出量子学。换言之,光同时具有波动及粒子两种特性。 因为偏极光的理论是用波动学来解释的,所以往后的讨论都将光视为电磁波,并且为了简化易懂,我们只考虑其电场向量E。非偏极光的E可以用图2表示,图2中许多对称等长的辐射线表示E在E、H所组成的平面上振动,并且在各方向振动的机会均等。当E的分布不均时就称之为偏极化(Polarization),如图3所示为部份偏极光,当E只在一个方向振动时则称之为线性偏极光(图4)。从向量的观点来看,当图2中各方向的向量投影到X和Y两个相互垂直的坐标轴上后,非偏极光可以分解为两条相垂直的线性偏极光(图5)。

偏极光的制造 一般而言,制造偏极光的方法是由以下三个步骤: 1.制造普通非偏极光(图2)。 2.分解此非偏极光为两个相互垂直的线性偏极光(图5)。 3.舍弃一条偏极光,应用另一条偏极光(图4)。 能将非偏极光分解为两条偏极光,而舍弃其一的仪器称之为起偏器(Polarizer),起偏器可以利用如吸收、反射、折射、绕射等光学效应来产生偏极光。 一般较常用的起偏器种类有以下数种: (1) 反射型 当光线斜射入玻璃表面时,其反射光将被部分偏极化。利用多层玻璃的连续反射效果即可将非偏极光转为线性偏极光。 (2) 复屈折型 将两片方解石晶体接合,入射光线会被分解为两道偏极光,称为平常光与非常光。 (3) 二色性微晶型 将具有二色性的微小晶体有规则地吸附排列在透明的薄片上,这是人工第一次做出偏光膜的方法。 (4) 高分子二色性型 利用透光性良好的高分子薄膜,将膜内分子加以定向,再吸着具有二色性的物质,此为现今生产偏光膜最主要的方法。这类吸收式的起偏器都是以膜(Film)或是板(Plate or Sheet)的形式存在,因此,通常又称之为偏光膜(Polarizing Film)或偏光板(Polarizing Plate or Sheet)。英文上另外一个更通俗的称呼是Polarizing Filter。

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