光电信息功能材料复习知识点

光电信息功能材料复习知识点
光电信息功能材料复习知识点

光电信息功能材料复习知识点

1.材料分类:物理功能材料,化学功能材料,生物功能材料,功能转换材料

2.功能材料:具有优良的光、电、磁、热、声学、力学、化学和生物学功能及其相互转化

的功能,被用于非结构目的具有特定功能的材料。

3.现在是材料的功能设计时代

4.光电信息材料:指?用于制造各种光电设备(主要包括各种主、被动光电传感器、光电

转换器、光电显?示、光信息处理和存储装置、光通信等)的材料

5.功能材料按照功能的显示过程可以分为一次功能材料和二次功能材料(有能量形式变化)

6.薄膜制备方法:物理气相沉积PVD,化学气相沉积CVD,溶液镀膜法

7.溅射:直流,射频,磁控,离子束

8.离子镀:结合真空蒸镀和溅射的特点

9.新的CVD:?金属有机化合物化学?气相淀积(MOCVD);等离?子增强化学?气相沉

积(PECVD)

10.薄膜的生长模式可以归结为以下三种形式:岛状生长模式;层状生长模式;层岛复合生

长模式(浸润性区别)

11.粉体材料制备方法:(1)机械粉碎法(2)气体蒸发法(3)溶液法(4)激光合成法(5)

等离子体合成法(6)射线辐照合成法(7)溶胶-凝胶法

12.纳米陶瓷的制备:制粉,成型,烧结

13.外光电效应:指物质受光照后而激发的电子逸出物质的表面,在外电场作用下形成真空

中的光电子流。这种效应多发生于金属和金属氧化物

14.内光电效应:指受光照而激发的电子在物质内部参与导电,电子并不逸出光敏物质表面

15.内光电效应之光电导效应:半导体内部价带原子吸收光子的能量跃迁到导带,半导体内

部载流子数目增多,电导率增加的效应

16.内光电效应之光生伏特效应:半导体吸收光子产生电子空穴对,并且在PN结内建电场

的作用下形成光电压

17.GaN是的蓝光半导体激光器材料

18.ZnSe是?一种蓝绿光半导体激光器材料

19.红光半导体激光器材料主要有InGaAlP和InGaP/GaAsP等

20.光电子集成电路OEIC:把光器件和电子器件都集成在同一基片上的集成电路

21.标准测试条件:AM1.5地面太阳光谱辐照度分布光源辐照度:1000W/m2,测试温度:

25±2°C

22.暗电流(ID)是指器件在反偏压条件下,没有入射光时产生的反向直流电流

23.Rsh对光电流的影响较小,而对开路电压的影响较大

24.Rs对开路电压的影响几乎没有,但对短路电流却有很大的影响

25.温度上升,硅电池的开路电压降低,短路电流增大

26.太阳光伏系统:一般我们将光伏系统分为独立系统、并?网系统和混合系统

27.Ge、Si、InP、GaAs的禁带宽度在室温下分别为0.66eV、1.12 eV、1.35eV、1.42 eV

28.硅料制备:改良西门子法;硅烷法——硅烷热分解法;流化床法

29.多晶硅是生产单晶硅的直接原料。被称为“微电子大厦的基石”

30.实现多晶硅定向凝固生长的四种方法:布里曼法?热交换法?电磁铸锭法?浇铸法

31.单晶硅制备:单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法(CZ)或悬

浮区熔法(FZ)从熔体中生长出棒状单晶硅

32.多晶硅与单晶硅的差异:主要表现在物理性质方面,在力学性质、光学性质和热学性质

的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性;在化学活性方面,两者的差异极小

33.硅基太阳能电池结构:

34.HIT太阳能电池:HIT太阳能电池是采用HIT结构的硅太阳能电池,所谓

HIT(Heterojunction with intrinsicThin layer)结构就是在P型氢化非晶硅和n型氢化非晶硅与n型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜,采取该工艺措施后,改变了PN结的性能。全部工艺可以在200℃以下实现。

35.非晶硅薄膜中掺氢,使得悬挂键被氢化,降低了材料的缺陷体密度,可以实现半导体n

型或者p型掺杂

36.薄膜太阳能电池:非晶硅太阳能电池;CIGS薄膜太阳能电池;CdTe薄膜太阳能电池;染

料敏化太阳能电池;有机薄膜太阳能电池

37.CIGS:以铜铟镓硒为吸光层的高效太阳能薄膜电池,是目前综合性能最好的薄膜太阳能

电池

38.CdTe结构

39.太阳能电池的三大问题:成本;效率;稳定性

40.介观:介于宏观与微观之间的种体系

41.介观尺度就是指介于宏观和微观之间的尺度,一般认为它的尺度在纳?米和毫?米之间

42.介观太阳能电池:具有介观结构的太阳能电池,总称为介观太阳能电池

43.DSSCs结构:(纳米晶层是TiO2薄膜)

44.影响电池光电转化效率的因素:光敏染料的光吸收性能;电子的注入,光敏材料与纳米

微晶半导体材料的能级的匹配;电子的收集效率,电子在薄膜中的扩散性能

45.DSSC的器件组装:第一步:二氧化钛膜的制备;第二步:利用染料把二氧化钛膜着色;

第三步:对电极的制备;第四步:注入电解质

46.DSSCs的特点:转换效率随温度上升而提升;受光强影响较小;Roll-to Roll制造技术;装

饰功能(色彩丰富);质量轻、便于携带

47.DSSCs与半导体PN结电池工作原理的区别

48.钙钛矿太阳能电池:以钙钛矿型有机铅碘化合物为吸光材料的薄膜太阳能电池,是继染

料敏化、量子点敏化之后的又一基于纳米TiO2的新型太阳能电池

49.钙钛矿电池结构:

50.有机太阳能电池:基于有机半导体(有机化合物)的太阳能电池

51.有机光电材料合成方法:Heck反应;Suzuki偶联反应;Stille偶联反应

52.有机半导体光电子器件的优点:重量轻、柔性、制备工艺简单、低成本

53.有机半导体器件:有机电致发光OLED;有机太阳能电池OPV;有机场效应晶体管;有机

光探测器

54.有机太阳能电池结构:

55.基底材料:玻璃;柔性塑料基底(PET,PEN,PES)

56.透明电极材料:氧化铟锡(ITO,或者掺锡氧化铟)是一种铟(III族)氧化物(In2O3) and

锡(IV族)氧化物(SnO2)的混合物,通常质量比为90% In2O3,10% SnO2。它在薄膜状时,为透明无色。在块状态时,它呈黄偏灰色

57.透明电极材料:PEDOT:PSS;Ag纳米线;石墨烯

58.FTO玻璃:是掺杂氟的SnO2透明导电玻璃(都是镀导电膜到普通玻璃上)

59.高功函数修饰材料:导体或半导体PEDOT:PSS,Au,Pt;绝缘体为掺氟化合物

60.低功函数修饰材料:Ca、Mg、ZnO、TiO2;PEIE,PEI

61.光活性层/光吸收层:受体PCBM,给体MDMO:PPV

62.光致发光:在外界光源照射下,物体从中获得能量,产生激发导致发光的现象

63.日光灯:由一个内壁涂有发光粉的玻璃管内充有汞蒸气和氩气构成。通电后,汞原子受

到灯丝发出电子的轰击,被激发到较高能态。当它返回到基态时便发出波长为254nm和185nm的紫外光,涂在灯管内壁的发光粉受到这种光辐照,就随之发出白光。

64.等离子体显示:利用惰性气体(Ne、He、Xe等)在一定电压的作用下产生气体放电(紫

外光),形成等离子体,发射真空紫外线进而激发三基色光致发光荧光粉而发射可见光的一种主动发光型平板显示

65.磷光和荧光(自发辐射):持续时间差别

66.荧光:激发和发射两个过程之间的间隙极短,约为<10-8秒。只要光源一离开,荧光就

会消失

67.磷光:在激发源离开后,发光还会持续较长的时间

68.电致发光的两种形式:注入式发光,正向偏置的p-n结(LED);碰撞的电离激发

69.有机电致发光材料有无机材料无法比拟的优点:广泛的可选择性、优良的机械性能、可

与集成电路相匹配的低直流驱动、高亮度和高发光效率等有机电致发光材料还可提供各种不同色调的发光,包括无机材料很难得到的蓝光

70.阴极射线致发光: 阴极射线或高能电子束(电子的能量:1e3-1e4电子伏特)入射到发光

材料(荧光和磷光材料)表面,大部分都可进入材料内部。产生速度越来越低的“次级”

电子,直到发光体中出现大量的能量在几电子伏到十几电子伏的低速电子。这些低能量的电子离化或激发发光中心引起的发光。CRT电视、CRT显示器

71.主动显示:LED/OLED;PDP;CRT

72.被动显示:LCD

73.电视使用的三色荧光材料

74.某些结晶熔化时,要经过一种兼有液体和晶体的部分性质的流体的过渡状态。物质的这

种既有液体的流动性,又具有晶体的分子排列整齐、各向异性的状态,叫做物质的液晶态

75.液晶电视是在液晶板后有一个常亮的背板提供背光,并利用液晶在加电后会改变分子排

列顺序的特性,控制背光的通过,再将通过的光投射到一个红绿蓝的滤光板上,实现成像

76.力敏传感材料指在外力作用下,电学性质会发生明显变化的材料,分为应变电阻材料、

压阻材料和压电材料

77.应变电阻材料是具有电阻-应变效应的材料。指金属导体的电阻在导体受力产生变形(伸

长或缩短)时发生变化的物理现象

78.压阻效应指当半导体受到机械力作用时,由于载流子迁移率的变化,使其电阻率发生变

化的现象。机械力作用——晶格间距变化——禁带宽度变化——载流子相对能量改变——电阻率变化

79.压电效应指某些电介质,在一定方向上受到外力作用而变形时,内部会产生极化现象,

同时在其表面上会产生电荷。当外力去掉后,又重新回到不带电状态的现象。具有压电效应的电介物质称为压电材料,有酒石酸钾钠,钛酸钡,电气石

80.顺压电效应:机械能——电能;逆压电效应:电能——机械能

81.热敏传感材料是指对温度变化具有灵敏响应的材料,主要是指电阻值随温度显著变化的

半导体热敏电阻陶瓷

82.PTC是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象或材料,可专门

用作恒定温度传感器;NTC是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料

83.光敏传感器通常是指对紫外光到红外光敏感,并能将光能转化成电信号的器件。其工作

原理是基于一些物质的光电导效应

84.磁敏传感材料指对磁场敏感并具有电磁效应的一类传感材料,包括半导体磁敏电阻、霍

尔传感器、强磁性薄膜磁敏电阻和磁敏晶体管等

85.气敏电阻传感器就是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器,利用气

体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一机理来进行检测的

86.湿敏传感材料指电阻值随环境湿度的增加而显著增大或减小的一类材料,包括半导体陶

瓷湿敏材料、高分子湿敏材料等

87.半导体湿敏材料有ZnO-LiO2-V2O5系、Si-Na2O-V2O5系、TiO2-MgO-Cr2O3系、Fe3O4等

88.压敏材料一般被制成压敏电阻使用,ZnO压敏材料,灭火花、过电压保护用的ZnO避雷

器、卫星地面接收站高压稳压用的ZnO压敏变阻器、电视机显像管保护用的ZnO高频压敏变阻器、录音机消噪声用ZnO低压环形压敏变阻器等,都要用到ZnO压敏材料;SiC 压敏材料优点是热稳定性和耐高压性能好;BaTiO3基压敏材料

89.按照光盘系统的读写能力,常用的光存储器件可分为三类:只读型、?次写入型、可重

写型

90.蓝光光盘使用的蓝光比红光波长更短,读取精度更好,加上更小的轨距,蓝光光盘的容

量是DVD的5倍以上;安全加密系统防止盗版;防止出现双折射,避免出现可读性问题;蓝光光盘只需要在一个1.1毫米的盘片上执行注塑成型工艺,减少成本,读取速度快

徐豪骏

2015.5.27

机械工程材料复习重点

《工程材料学》习题 一、解释下列名词 1.淬透性与淬硬性; 2.相与组织; 3.组织应力与热应力;4.过热与过烧; 5. 回火脆性与回火稳定性 6. 马氏体与回火马氏体7. 实际晶粒度与本质晶粒度 8.化学热处理与表面热处理 淬透性:钢在淬火时获得的淬硬层深度称为钢的淬透性,其高低用规定条件下的淬硬层深度来表示 淬硬性:指钢淬火后所能达到的最高硬度,即硬化能力 相:金属或合金中,凡成分相同、结构相同,并与其它部分有晶只界分开的均匀组成部分称为相 组织:显微组织实质是指在显微镜下观察到的各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。 组织应力:由于工件内外温差而引起的奥氏体(γ或A)向马氏体(M)转变时间不一致而产生的应力 热应力:由于工件内外温差而引起的胀缩不均匀而产生的应力 过热:由于加热温度过高而使奥氏体晶粒长大的现象 过烧:由于加热温度过高而使奥氏体晶粒局部熔化或氧化的现象 回火脆性:在某些温度范围内回火时,会出现冲击韧性下降的现象,称为回火脆性 回火稳定性:又叫耐回火性,即淬火钢在回炎过程中抵抗硬度下降的能力。 马氏体:碳在α-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。 回火马氏体:在回火时,从马氏体中析出的ε-碳化物以细片状分布在马氏体基础上的组织称为回火马氏体。本质晶粒度:钢在加热时奥氏体晶粒的长大倾向称为本质晶粒度 实际晶粒度:在给定温度下奥氏体的晶粒度称为实际晶粒度,它直接影响钢的性能。 化学热处理:将工件置于待定介质中加热保温,使介质中活性原子渗入工件表层,从而改变工件表层化学成分与组织,进而改变其性能的热处理工艺。 表面淬火::指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下,利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 二、判断题 1. ()合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物。错。根据结构特点不同,可将合金中相公为固溶体和金属化合物两类。 2. ()实际金属是由许多位向不同的小晶粒组成的。对。 3. ()为调整硬度,便于机械加工,低碳钢,中碳钢和低碳合金钢在锻造后都应采用正火处理。对。对于低、中碳的亚共析钢而言,正火与退火的目的相同;即调整硬度,便于切削加工,细化晶粒,提高力学性能,为淬火作组织准备,消除残作内应力,防止在后续加热或热处理中发生开裂或形变。对于过共析钢而言,正火是为了消除网状二次渗碳体,为球化退火作组织准备。对于普通话结构钢而言,正火可增加珠光体量并细化晶粒,提高强度、硬度和韧性,作为最终热处理。 4.()在钢中加入多种合金元素比加入少量单一元素效果要好些,因而合金钢将向合金元素少量多元化方向发展。对。不同的元素对于钢有不同的效果。 5. ()不论含碳量高低,马氏体的硬度都很高,脆性都很大。错。马氏体的硬度主要取决于其含碳量,含碳增加,其硬度也随之提高。合金元素对马氏体的硬度影响不大,马氏体强化的主要原因是过饱和引起的固溶体强化。 6.()40Cr钢的淬透性与淬硬性都比T10钢要高。错。C曲线越靠右,含碳量越低,淬透性越好。40Cr为含碳量为0.4%,含Cr量为1.5%左右的调质钢。T10为含碳量为1%左右的碳素工具钢。但是淬火后45钢香到马氏体,T10钢得到马氏体加少量残余奥氏体,硬度比45钢高。 7.()马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,由奥氏体直接转变而来的,因此马氏体与转变前的奥氏体含碳量相同。对。当奥氏体过冷到Ms以下时,将转变为马氏体类型组织。但是马氏体转变时,奥氏体中的碳全部保留在马氏休中。马氏体转变的特点是高速长大、不扩散、共格切变性、降温形成、转变不完全。 8.()铸铁中的可锻铸铁是可以在高温下进行锻造的。错。所有的铸铁都不可以进行锻造。 9.()45钢淬火并回火后机械性能是随回火温度上升,塑性,韧性下降,强度,硬度上升。 错。钢是随回火温度上升,塑性,韧性上升,强度,硬度提高。 10.()淬硬层深度是指由工件表面到马氏体区的深度。错。淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区(50%马氏体+50%非马氏体组织)的深度。 11.()钢的回火温度应在Ac1以上。错。回火是指将淬火钢加热到A1以下保温后再冷却的热处理工艺。 12.()热处理可改变铸铁中的石墨形态。错。热处理只能改变铸铁的基休组织,而不能改变石黑的状态和分布。 13.()奥氏体是碳在α-Fe中的间隙式固溶体。错。奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体。用符号A 或γ表示。 14.()高频表面淬火只改变工件表面组织,而不改变工件表面的化学成份。对。高频表面淬火属于表面淬火的一种。表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下,利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 15.()过冷度与冷却速度有关,冷却速度越大,则过冷度越小。错。过冷度(ΔT)是指理论结晶温度(T0)与实际结晶温度(T1)的差值,即ΔT=T0-T1。但是冷却速度越大,则过冷度越大,。

(完整word版)道路工程材料知识点考点总结

道路工程材料知识点考点 绪论 ● 道路工程材料是道路工程建设与养护的物质基础,其性能直接决定了道路工程质量和服务寿命和结 构形式。 ● 路面结构由下而上有:垫层,基层,面层。 ● 面层结构材料应有足够的强度、稳定性、耐久性和良好的表面特性。 第一章 ● 砂石材料是石料和集料的统称 ● 岩石物理常数为密度和孔隙率 ● 真实密度:指规定条件下,烘干岩石矿质实体单位真实体积的质量。 ● 毛体积密度:指在规定条件下,烘干岩石矿质实体包括空隙(闭口、开口空隙)体积在内的单位毛 体积的质量。 ● 孔隙率:是指岩石孔隙体积占岩石总体积(开口空隙和闭口空隙)的百分率。 ● 吸水性:岩石吸入水分的能力称为吸水性。 ● 吸水性的大小用吸水率与饱和吸水率来表征。 ● 吸水率:是岩石试样在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 饱和吸水率:是岩石在常温及真空抽气条件下,最大吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 岩石的抗冻性:是指在岩石能够经受反复冻结和融化而不破坏,并不严重降低岩石强度的能力。 ● 集料:是由不同粒径矿质颗粒组成的混合料,在沥青混合料或水泥混凝土中起骨架和填充作用。 ● 表观密度:是指在规定条件下,烘干集料矿质实体包括闭口空隙在内的表观单位体积的质量。 ● 级配:是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。 ● 压碎值:用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力,也是石料强度的相对指标。压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷,测试石料被压碎后,标准筛上筛余质量的百分率。1000 1?='m m Q a (1m :试验后通过2.36mm 筛孔的细集料质量) ● 磨光值:是反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标,是决定某种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层 的关键指标。 ● 冲击值:反映粗集料抵抗冲击荷载的能力。由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用,这一指标 对道路表层用料非常重要。 ● 磨耗值:用于评定道路路面表层所用粗集料抵抗车轮磨耗作用的能力。 ● 级配参数: ?? ???分率。质量占试样总质量的百是指通过某号筛的式样通过百分率和。筛分级筛余百分率之总分率和大于该号筛的各是指某号筛上的筛余百累计筛余百分率率。量占试样总质量的百分是指某号筛上的筛余质分级筛余百分率i i i A a ρ 沥青混合料 水泥混合料 粗集料 >2.36mm >4.75mm 细集料 <2.36mm <4.75mm

光电技术简答题复习资料

“光电技术简答题”复习资料 一、回答问题: 7、什么是朗伯辐射体? 在任意发射方向上辐射亮度不变的表面,即对任何θ角Le 为恒定值(理想辐射表面)。朗伯辐射表面在某方向上的辐射强度与该方向和表面法线之间夹角的余弦成正比。 θc o s 0I I = 10、写出光源的基本特性参数。 (1)辐射效率和发光效率 (2)光谱功率分布 (3)空间光强分布 (4)光源的色温 (5)光源的颜色 11、光电探测器常用的光源有哪些? 热辐射光源:太阳;白炽灯,卤钨灯;黑体辐射器(模拟黑体,动物活体)。 气体放电光源:汞灯,钠灯,氙灯,荧光灯等。 固体发光光源:场致发光灯,发光二极管等。 激光器:气体激光器,固体激光器,染料激光器,半导体激光器等。 12、画出发光二极管的结构图并说明其工作原理。 发光二极管的基本结构是半导体P-N 结。 工作原理:n 型半导体中多数载流子是电 子,p 型半导体中多数载流子是空穴。P-N 结未加电压时构成一定势垒。加正向偏压时,内 电场减弱,p 区空穴和n 区电子向对方区域的 扩散运动相对加强,构成少数载流子的注入,从而p-n 结附近产生导带电子和价带空穴的复合,复合中产生的与材料性质有关的能量将以热能和光能的形式释放。以光能形式释放的能量就构成了发光二极管的光辐射。 13、说明发光二极管的基本特性参数有哪些。 (1)量子效率: 1)内发光效率:PN 结产生的光子数与通过器件的电子数的比例。 2)外发光效率:发射出来的光子数与通过器件的电子数的比例。 (2)发光强度的空间分布: (3)发光强度与电流关系:电压低于开启电压时,没有电流,也不发光。电压高于开启电压时显示出欧姆导通性。在额定电流范围内,发光强度与通过的电流成正比。 (4)光谱特性:发射功率随光波波长(或频率)的变化关系。 (5)响应时间:从注入电流到发光二极管稳定发光或停止电流到发光二极管熄灭所用的时间。表达了发光二极管的频率特性。 (6)寿命:亮度随时间的增加而减小。当亮度减小到初始值的e -1时所延续的时间。 17、简述PN 结光伏效应(分正偏、反偏、零偏三种情况)。 S i O 2 铝电极 背电极 P N + - 图 发光二极管的结构图

(完整版)光电材料

目录 目录 ------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1前言----------------------------------------------------------------------------------------- 2 2 有机光电材料 ------------------------------------------------------------------------------ 2 2.1光电材料的分类 --------------------------------------------------------------------- 2 2.2有机光电材料的应用 ---------------------------------------------------------------- 3 2.2.1有机太阳能电池材料--------------------------------------------------------- 3 2.2.2有机电致发光二极管和发光电化学池 --------------------------------------- 4 2.2.3有机生物化学传感器--------------------------------------------------------- 4 2.2.4有机光泵浦激光器 ----------------------------------------------------------- 4 2.2.5有机非线性光学材料--------------------------------------------------------- 5 2.2.6光折变聚合物材料与聚合物信息存储材料 ---------------------------------- 5 2.2.7聚合物光纤------------------------------------------------------------------- 6 2.2.8光敏高分子材料与有机激光敏化体系 --------------------------------------- 6 2.2.9 有机光电导材料 ------------------------------------------------------------- 6 2.2.10 能量转换材料 -------------------------------------------------------------- 7 2.2.11 染料激光器----------------------------------------------------------------- 7 2.2.12 纳米光电材料 -------------------------------------------------------------- 7 3 光电转化性能原理 ------------------------------------------------------------------------- 7 4 光电材料制备方法 ------------------------------------------------------------------------- 8 4.1 激光加热蒸发法 ------------------------------------------------------------------- 8 4.2 溶胶-凝胶法 ---------------------------------------------------------------------- 8 4.3 等离子体化学气相沉积技术(PVCD)------------------------------------------ 9 4.4 激光气相合成法 ------------------------------------------------------------------ 9 5 光电材料的发展前景---------------------------------------------------------------------- 10

工程材料复习重点期末

第一章金属材料的力学性能 1. 常用的力学性能有哪些? 2. 金属材料室温拉伸性能试验可以测定金属的哪些性能(四个)? 3.低碳钢的试样在拉伸过程中,可分为哪三个阶段?三个阶段各有什么特点? 4.拉伸曲线和应力-应变曲线的区别是什么?为什么要采用应力-应变曲线? 5. 如何从拉伸应力-应变曲线中获得弹性模量?什么是刚度?弹性模量对组织是否敏感?弹性模量与什么有关?什么是弹性极限?符号是什么? 6. 什么是屈服强度?符号是什么?什么是条件屈服强度?符号是什么?什么是抗拉强度?符号是什么?什么是塑性?表示材料塑性好坏的指标有哪两个?计算公式是什么? 7.生产中,应用较多的硬度测试方法有哪三种?三种硬度测试方法的原理和方法?表示符号? 8.什么是冲击韧性?冲击试验的应用?什么是冷脆现象? 9.什么是低应力脆断?是由什么引起的? 10. 疲劳断裂也属于低应力脆断,是什么原因引起的?什么是疲劳极限? 第二章金属与合金的晶体结构 1. 什么是晶体和非晶体?晶体与非晶体在性能上的别?晶体与非晶体是否可以转化? 2. 什么是晶格、晶胞和晶格常数? 3. 什么是金属键?由于金属键的结合,金属具有哪些金属特性?为什么? 4. 纯金属中常见的三种晶格类型是什么?体心立方和面心立方晶格的晶胞原子数、原子半径和致密度是多少?能够画出各自的晶胞示意图(图2-6(a)、2-7(a))。α-Fe和γ-Fe分别是什么晶体结构? 5. 合金的定义?组元的定义?相的定义?固态合金中的相有哪两大类?什么是固溶体?固溶体按溶解度分为哪两类?按溶质原子在晶格中的分布情况分为哪两类?什么是固溶强化?固溶强化原理是什么?什么是弥散强化? 6. 实际金属的晶体缺陷有那三类?点缺陷包括哪几种?点缺陷对金属力学性能(强度、硬度、塑性和韧性)有什么影响?位错对金属的性能有什么样的影响?面缺陷有哪两种?对金属的性能有什么样的影响? 第三章金属与合金的结晶 1. 结晶的定义? 2. 什么是过冷度?金属结晶的必要条件是什么?过冷度与冷却速度的关系? 3. 纯金属的结晶过程(或结晶规律)包括哪两个过程?两者是同时进行的吗? 4. 金属的强度、硬度、塑性和韧性随着晶粒的细化而(提高还是降低)?工业生产中,为改善其性能,通常采用哪些方法来细化铸件的晶粒? 5. 纯金属和合金的结晶过程有什么不同?冷却曲线和相图的横坐标和纵坐标分别表示什么? 6. 什么是二元匀晶相图?什么是二元共晶相图?二元共晶反应和二元匀晶反应有何不同?认识图3-16中的点、线和相区。会分析图3-16中四种典型合金的结晶过程,为学习铁碳合金相图做准备。 7. 什么是枝晶偏析?为什么会产生枝晶偏析?用什么方式消除枝晶偏析? 第四章铁碳合金相图 1. 铁碳合金的基本相有哪些?其中哪些是固溶体?哪些是金属间化合物? 2. 能够自己换出图4-5简化后的铁-渗碳体相图(包括点、线、温度、成分、相区)。能够写出共晶反应和共析反应(包括反应相、生成相、相的成分、反应温度、生成的组织组成物的名称和相貌)。相图中点和线的含义。 3.铁碳合金可以分为哪三类?其成分分别是什么? 4. 能够分析钢的3种典型铁碳合金(共析钢、亚共析钢、过共析钢)的结晶规程(包括绘制冷却曲线、每一转变过程在的显微组织,并用文字解释结晶过程)。能够画出典型合金室温下的平衡组织。 5. 含碳量对钢的力学性能影响(强度、硬度、塑性、韧性),图4-17。 第五章钢的热处理

土木工程材料知识点归纳版

1.弹性模量:用E表示。材料在弹性变形阶段内,应力和对应的应变的比值。反映材料抵抗弹性变形能力。其值 越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小,抵抗变形能力越强 2.韧性:在冲击、振动荷载作用下,能吸收较大能量产生一定变形而不致破坏的性质。 3.耐水性:材料长期在饱和水作用下不被破坏,强度也不显著降低的性质,表示方法——软化系数:材料在吸水 饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比K R = f b/f g 软化系数大于0.8的材料通常可以认为是耐水材料;对于经常位于水中或处于潮湿环境中的材料,软化系数不得低于0.85;对于受潮较轻或次要结构所用的材料,软化系数不宜小于0.75 4.导热性:传导热量的能力,表示方式——导热系数,材料的导热系数越小,材料的绝热性能就越好。影响导热性 的因素:材料的表观密度越小,其孔隙率越大,导热系数越小,导热性越差。由于水与冰的导热系数较空气大,当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大,导致材料保温隔热方式变差。所以隔热材料要注意防潮防冻。 5.建筑石膏的化学分子式:β-CaSO4˙?H2O 石膏水化硬化后的化学成分:CaSO4˙2H2O 6.高强石膏与建筑石膏相比水化速度慢,水化热低,需水量小,硬化体的强度高。这是由于高强石膏为α型半水石膏, 建筑石膏为β型半水石膏。β型半水石膏结晶较差,常为细小的纤维状或片状聚集体,内比表面积较大;α型半水石膏结晶完整,常是短柱状,晶粒较粗大,聚集体的内比表面积较小。 7.石灰的熟化,是生石灰与水作用生成熟石灰的过程。特点:石灰熟化时释放出大量热,体积增大1~2.5倍。应 用:石灰使用时,一般要变成石灰膏再使用。CaO+H2O Ca(OH)2+64kJ 8.陈伏:为消除过火石灰对工程的危害,将生石灰和水放在储灰池中存放15天以上,使过火灰充分熟化这个过程 叫沉伏。陈伏期间,石灰浆表面应保持一层水,隔绝空气,防止发生碳化。 9.石灰的凝结硬化过程:(1)干燥结晶硬化:石灰浆体在干燥的过程中,因游离水分逐渐蒸发或被砌体吸收,浆体 中的氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出,产生强度并具有胶结性(2)碳化硬化:氢化氧钙与空气中的二氧化碳在有水分存在的条件下化合生成碳酸钙晶体,称为碳化。由于空气中二氧化碳含量少,碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上。表面上生成的CaCO3膜层将阻碍CO2的进一步渗入,同时也阻碍了内部水蒸气的蒸发,使氢氧化钙结晶作用也进行的缓慢。碳化硬化是一个由表及里,速度相当缓慢的过程。

光电显示技术期末复习资料

光电显示技术期末复习资料 第一章绪论 (2) 1、光电显示器件有哪些分类? (3) 2、表征显示器件的主要性能指标有哪些? (3) 3、简述色彩再现原理。 (3) 4、人眼的视觉特性 (3) 5、简述人眼的视觉原理。 (4) 第二章液晶显示技术(LCD) (4) 1、简述液晶的种类与特点。 (4) 2、简述热致液晶分类和特点。 (5) 3、试述液晶显示器的特点。 (5) 4、什么是液晶的电光效应? (5) 5、LCD显示产生交叉效应的原因是什么? 用什么方法克服交叉效应? (5) 6、液晶有哪些主要的物理特性? (5) 7、简述TFT-LCD的工作原理。 (6) 8、简述TN-LCD的基本结构及工作原理。 (6) 9、液晶显示器驱动方法有哪几种方式? (7) 10、液晶显示控制器有哪些特性? (7) 11、自然光和偏振光的区别是什么?简述偏振光的分类及线偏振光的特点。 (7) 12、LCD结构和显示原理。 (7) 第四章发光二极管LED和有机发光二极管OLED显示技术 (10) 1、简述有机发光二极管显示器发光过程。 (10) 2、以ITO阳极-空穴传输层-发光层-电子传输层-金属阴极结构OLED为 例说明每一功能层的作用,并简述其工作原理。 (10) 3、简述影响OLED发光效率的主要因素和提高发光效率的措施。 (11) 4、OLED如何实现彩色显示? (11) 5、简述LED工作原理。 (11) 6、简述LED驱动方式。 (12) 7、OLED的结构与工作原理。 (12) 8、OLED的特点有哪些? (12) 第六章激光显示技术(LDT) (12) 1、激光具有哪些特性? (13) 2、激光用于显示具有哪些优势? (13) 第七章新型光电显示技术 (13) 1、场致发射显示(FED)结构及工作原理 (13) 2、真空荧光显示器(VFD)结构及工作原理 (14) 第八章大屏幕显示技术 (14) 1、DLP特点及工作原理 (14) 2、LCOS特点及工作原理 (15)

工程材料知识点总结

第二章材料的性能 1、布氏硬度 布氏硬度的优点:测量误差小,数据稳定。 缺点:压痕大,不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。 适于测量退火、正火、调质钢, 铸铁及有色金属的硬度(硬度少于450HB)。 2、洛氏硬度 HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。 HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。 HRC用于测量中等硬度材料,如调质钢、淬火钢等。 洛氏硬度的优点:操作简便,压痕小,适用范围广。 缺点:测量结果分散度大。 3、维氏硬度 维氏硬度所用载荷小,压痕浅,适用于测量零件表面的薄硬化层、镀层及薄片材料的硬度,载荷可调范围大,对软硬材料都适用。 4、耐磨性是材料抵抗磨损的性能,用磨损量来表示。 分类有黏着磨损(咬合磨损)、磨粒磨损、腐蚀磨损。 5、接触疲劳:(滚动轴承、齿轮)经接触压应力的反复长期作用后引起的一种表面疲劳剥落损坏的现象。 6、蠕变:恒温、恒应力下,随着时间的延长,材料发生缓慢塑变的现象。 7、应力强度因子:描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。 第三章金属的结构与结晶 1、晶体中原子(分子或离子)在空间的规则排列的方式为晶体结构。为便于描述晶体结构,把每个原子抽象成一个点,把这些点用假想直线连接起来,构成空间格架,称为晶格。 晶格中每个点称为结点,由一系列原子所组成的平面成为晶面。 由任意两个原子之间连线所指的方向称为晶向。 组成晶格的最小几何组成单元称为晶胞。 晶胞的棱边长度、棱边夹角称为晶格常数。 ①体心立方晶格 晶格常数用边长a表示,原子半径为√3a/4,每个晶胞包含的原子数为1/8×8+1=2(个)。属于体心立方晶格的金属有铁、钼、铬等。 ②面心立方晶格 原子半径为√2a/4,每个面心立方晶胞中包含原子数为1/8×8+1/2×6=4(个) 典型金属(金、银、铝、铜等)。 ③密排六方晶格 每个面心立方晶胞中包含原子数为为12×1/6+2*1/2+3=6(个)。 典型金属锌等。 2、各向异性:晶体中不同晶向上的原子排列紧密程度及不同晶面间距是不同的,所以不同方向上原子结合力也不同,晶体在不同方向上的物理、化学、力学间的性能也有一定的差异,此特性称为各向异性。

土木工程材料知识点整理(良心出品必属精品)

土木工程材料复习整理 1.土木工程材料的定义 用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。 2.土木工程材料的分类 (一)按化学组成分类:无机材料、有机材料、复合材料 (二)按材料在建筑物中的功能分类:承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等(三)按使用部位分类:结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等 3.各级标准各自的部门代号列举 GB——国家标准 GBJ——建筑行业国家标准 JC——建材标准 JG——建工标准 JGJ——建工建材标准 DB——地方标准 QB——企业标准 ISO——国际标准 4.材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成。 5.材料的结构 宏观结构:指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。其尺寸在10-3m级以上。 细观结构:指用光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸在10-3-10-6m级。 微观结构:微观结构是指原子和分子层次上的结构。其尺寸在10-6

-10-10m 级。微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种。 6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算 密度:材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。(质量密度) 密实体积:不含有孔隙和空隙的体积(V)。 g/cm3 表观密度:材料在自然状态下,单位体积的质量。(体积密度) 表观体积:含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。(用排水法测得的扣除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积,也称视体积。 ㎏/m3或g/cm3 堆积密度:材料在堆积状态下,单位体积的质量。(容装密度) 堆积体积:含有孔隙和空隙的体积(V0’)。 ㎏/m3 密实度:密实度是指材料体积内,被固体物质所充实的程度。 v m = ρv o m = 0ρ' 00 v m ='ρ00100%100%V D V ρρ =??=%100101??-=W V V m m W ρ

光电测试考试资料整理

光电测试考试资料整理 第一章: 1. 试述光电成像技术对视见光谱域的延伸以及所受到的限制。 答:[1] 电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间 的定量关系,通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题 [2] 收到的限制:当电磁波的波长增大时,所能获得的图像分辨力将显著降低。 对波长超过毫米量级的电磁波而言,用有限孔径和焦距的成像系统所获得的 图像分辨力将会很低。因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。 目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外, 用于成像的电磁波也存在一个短波限。通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线) 与y 射线(Gamma 射线) 波段。 这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力,所以,宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。 2. 光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用?光电成像技术突破了人眼的哪些限制? 答:[1] 应用:(1) 人眼的视觉特性(2) 各种辐射源及目标、背景特性(3) 大气光学特性对辐射传输的影响(4) 成像光学系 统(5) 光辐射探测器及致冷器(6) 信号的电子学处理(7) 图像的显示 [2] 突破了人眼的限制: (1) 可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2) 可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3) 可以 捕捉人眼无法分辨的细节(4) 可以将超快速现象存储下来 3. 光电成像器件可分为哪两大类?各有什么特点? 答:[1] 直视型:用于直接观察的仪器中,器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分,可直接显示输出图像,通常 使用光电发射效应,也成像管.[2] 电视型:于电视摄像和热成像系统中。器件本身的功能是完成将二维空间的可见光 图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应,不直接显示图像. 4. 什么是变像管?什么是像增强器?试比较二者的异同。 答:[1] 变像管:接收非可见辐射图像,如红外变像管等,特点是入射图像和出射图像的光谱不同。[2] 像增强器:接 收微弱可见光辐射图像,如带有微通道板的像增强器等,特点是入射图像极其微弱,经过器件内部电子图像能量增强 后通过荧光屏输出人眼能够正常观看的光学图像。[3] 异同、相同点:二者均属于直视型光电成像器件。不同点:主要 是二者工作波段不同,变像管主要完成图像的电磁波谱转换,像增强器主要完成图像的亮度增强。 5. 反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些? 答:[1] 转换系数(增益)[2] 光电灵敏度(响应度)-峰值波长,截止波长 6. 光电成像过程通常包括哪几种噪声? 答:主要包括:(1) 散粒噪声(2) 产生一复合噪声(3) 温度噪声(4) 热噪声(5) 低频噪声(1/f 噪声)(6) 介质损耗噪声(7) 电 荷藕合器件(CCD) 的转移噪声

光电功能材料知识点剖析

知识点补遗 1,光电功能材料按物质分类 答:根据材料的物质性进行分类:金属功能材料;无机非金属功能材料;有机功能材料;复合功能材料。 2,晶体的主要特征有哪些? 答:晶体在宏观上的基本特性:自范性、均一性、对称性、异向性、稳定性。自范性:是指晶体具有自发地形成封闭的几何多面体外形,并以此为其占有空间范围的性质。 均一性:晶体在它的各个不同部分上表现出相同性质的特性,是晶体内部粒子规则排列的反映。 异向性:晶体内部粒子沿不同方向有不同的排列情况,从而导致在不同方向上表现出不同的宏观性质。 对称性:晶体的性质在某一方向上有规律地周期的出现 稳定性: 3,介电晶体的效应有哪些?分别有多少个点群? 答: (1)压电效应:压电模量,三阶张量,非中心对称晶体。 (2)电致伸缩效应:电致伸缩稀疏,四阶张量, 所有晶体。 (3)热释电效应:热释电稀疏,一介张量,极性 晶体,可自发计划。 (4)铁电晶体:自发极化能随外加电场改变的晶 体。 各种介电晶体(数字表示此类性质的晶类数): 压电效应: 晶体在受到机械应力的作用时,在其表面上会出现电荷,成为正压电效应。应力是二阶对称张量,其两个下标可以对调,压电模量是三阶张量,从而导致压 电模量中的后两个下标可以对调,此时压电效应可以写成: 逆压电效应:当电场加到具有压电效应的晶体上时,晶体将发生应变。 电致伸缩效应 当作用在晶体上的电场很强时,晶体的应变与电场不是线性关系,必须考虑

平方项,引起应变中的平方项称为电致伸缩效应。, iljk V 成 为电致伸缩系数。 热释电效应 晶体在温度发生变化时,产生极化现象,或其极化强度发生变化,称为热释电效应。当温度较小时,晶体极化强度变化与温度为线性关系。 电热效应:热释电效应的逆效应,即将某种热释电晶体置于电场中,会观察到温度变化。热释电材料主要用于红外探测。 晶体的铁电性质 在外场的作用下,自发极化的方向可以逆转或可以重新取向的热释电晶体。 铁电晶体的分类: (1)无序-有序型铁电晶体(软铁电体) (2)位移型铁电体(硬铁电体):含有氧八面体构造基元者,也称钙铁矿型铁电体,如铌酸锂、钛酸钡等。 铁电体的宏观特性: (1)电滞回线:铁电体和非铁电体的判据。 非铁电晶体:P-E 关系为线性的。 铁电晶体:P-E 存在电滞回线。 (2)居里温度:晶体的铁电性质在一定的温度范围内存在,如钛酸钡晶体,温度低于120摄氏度是铁电项,高于120摄氏度铁电性消失。实际上是一个相变过程。 部分铁电晶体没有居里温度点,因为未达到相变温度时晶体已经溶解。 4,光率体的表达式和特征,三个轴与椭球截距的意义,折射率面,不沿主轴方向,通过晶体后引起的光程差的判定。 答:上册P-31 5,晶体的非线性光学——香味匹配条件以及实现相位匹配的途径(一种) 答:当激光的光强较强时,其通过物质时,物质内部极化率的非线性响应会对光波产生反作用,可能产生入射光波在和频和差频处的谐波,这种与强光有关不同于非线性光学现象的效应称为非线性效应。 混频效应:和频、差频 当作用于晶体的光场包含两种不同的频率ω1和ω2时,就会产生第三种频率ω 3的光, ω3 =ω1 +ω2相加的称为和频,ω3 =ω1 ?ω2相减的称为差频。 位相匹配: 在二级非线性极化的倍频过程中,入射光波在它经过的各个地方产生二次极化波,各个位置的二次极化波都发射出二次谐波,这些二次谐波在晶体中传播并相互于涉,相互干涉的结果,就是在 实验中观察到的二次谐波强度.这个强度与这些二次谐波的位相差有关.如果位相差为零,即各个二次谐波的位相一致,则相干加强,我们就能观察到产生的二次谐波.反之,则相干相消,我们就观察不到二次谐波。只有当入射光波的传播

工程材料知识点总结

第一章 1.三种典型晶胞结构: 体心立方: Mo 、Cr 、W 、V 和 α-Fe 面心立方: Al 、Cu 、Ni 、Pb 和 β-Fe 密排六方: Zn 、Mg 、Be 体心立方 面心立方 密排六方 实际原子数 2 4 6 原子半径 a r 4 3= a r 4 2= a r 21= 配位数 8 12 12 致密数 68% 74% 74% 2.晶向、晶面与各向异性 晶向:通过原子中心的直线为原子列,它所代表的方向称为晶向,用晶向指数表示。 晶面:通过晶格中原子中心的平面称为晶面,用晶面指数表示。 (晶向指数、晶面指数的确定见书P7。) 各向异性:晶体在不同方向上性能不相同的现象称为各向异性。 3.金属的晶体缺陷:点缺陷、线缺陷、面缺陷 4.晶体缺陷与强化:室温下金属的强度随晶体缺陷的增多而迅速下降,当缺陷增多到一定数量后,金属强度又随晶体缺陷的增加而增大。因此,可以通过减少或者增加晶体缺陷这两个方面来提高金属强度。 5..过冷:实际结晶温度Tn 低于理论结晶温度To 的现象称为过冷。 过冷度 n T T T -=?0 过冷度与冷却速度有关,冷却速度越大,过冷度也越大。 6.结晶过程:金属结晶就是晶核不断形成和不断长大的过程。 7.滑移变形:单晶体金属在拉伸塑性变形时,晶体内部沿着原子排列最密的晶面和晶向发生了相对滑移,滑移面两侧晶体结构没有改变,晶格位向也基本一致,因此称为滑移变形。 晶体的滑移系越多,金属的塑性变形能力就越大。 8.加工硬化:随塑性变形增加,金属晶格的位错密度不断增加,位错间的相互作用增强,提高了金属的塑性变形抗力,使金属的强度和硬度显著提高,塑性和韧性显著降低,这称为加工硬化。 9.再结晶:金属从一种固体晶态过渡到另一种固体晶态的过程称为再结晶。 作用:消除加工硬化,把金属的力学和物化性能基本恢复到变形前的水平。 10.合金:两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属特性的物质。 11.相:合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并有界面与其他部分隔开的均匀组成部分称为“相”。 分类:固溶体和金属间化合物 第二章 1.铁碳合金相图(20分) P22

半导体光电信息功能材料的研究进展

半导体光电信息功能材料的研究进 展 关于《半导体光电信息功能材料的研究进展》,是我们特意为大家整理的,希望对大家有所帮助。 光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术,涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。光电信息技术广泛应用于国民经济和国防建设的各行各业。近年来,随着光电信息技术产业的迅速发展,对从业人员和人才的需求逐年增多,因而对光电信息技术基本知识的需求量也在增加。 摘要:21世纪是高速发展的信息时代,在这个飞速发展的时代中,光电信息功能得到了前所未有的发展,它在信息的产生,

信息的存储以及信息的传输方面扮演着越来越不可或缺的角色。本文就半导体光电信息功能的研究进展做出了简要分析,希望能对半导体光电信息功能材料的普及发挥作用。 关键词:半导体;研究与创新;光电信息功能材料 前言 从远古到现代,从石器时代到如今的信息时代,历史的发展表明信息科学技术发展的先导和基础是半导体信息功能材料的进步,伴随着时代发展的特征,我们可以很容易的分析出,光电信息功能材料在方方面面深刻的影响着人类的生产和生活方式。现如今,随着光电信息功能材料的不断普及以及各行各业的的综合应用,其技术得到了光速的更新,例如其信息的存储已不再受低级别的限制,其存储量已被提高到KT级别,当然为了使之更好地适应社会,发挥出更大的作用,生产商与使用者对光电信息功能材料的研究与创新从未停止。光电信息功能材料的发展,同样也与国家生产力的发展有着密切的联系,它是国家经济发展的根本保障之一。对于目前正处在快速发展中的我国来说,大力发

展半导体光电信息功能材料十分必要。 一、半导体光电信息材料简述 科学技术之所以得到不断发展的原因之一,便是有着信息研究材料的支持,人类对不同材料的研究与创新,是科学技术飞速发展,科学规律不断修正完善的基础。20世纪60~70年代,光导纤维材料和以砷化镓为基础的半导体激光器的发明,是人们进入了光纤通信,高速、宽带信息网络的时代。半导体光电材料――半导体是一种介于绝缘体导体之间的材料,半导体光电材料可以将光能转化为电能,同样也可以将电能转化为光能,并且可以处理加工和扩大光电信号。在当今社会,其应用正在逐步得到普及。半导体信息光电材料,对于我们来说并不陌生,其存在于我们的日常生活中,并且无时无刻的不在影响着我们,所以我们应正确的认识半导体信息光电材料,并且可以为半导体光电信息材料的发展贡献出自己的力量。 二、半导体光电信息材料研究的必要性

工程材料总复习知识点

第二章材料的性能 一、1)弹性和刚度 弹性:为不产生永久变形的最大应力,成为弹性极限 刚度:在弹性极限范围内,应力与应变成正比,即:比例常数E称为弹性模量,它是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标,亦称为刚度。 2)强度 屈服点与屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值,即: 3)疲劳强度:表示材料抵抗交变应力的能力,即: 脚标r 为应力比,即: 对于对称循环交变应力,r= —1 时,这种情况下材料的疲劳代号为 4)裂纹扩展时的临界状态所对应的应力场强度因子,称为材料的断裂韧度,用K IC表示 二、材料的高温性能: 1、蠕变的定义:是指在长时间的恒温下、恒应力作用下,即使应力小于该温度下的屈服点,材料也会缓慢的产生塑性变形的现象,而导致的材料断裂的现象称为蠕变断裂 2、蠕变变形与断裂机理:材料的蠕变变形主要通过位错滑移、原子扩散及晶界滑动等机理进行的;而蠕变断裂是由于在晶界上形成裂纹并逐渐扩展而引起的,大多为沿晶断裂。 3、应力松弛:指承受弹性变形的零件,在工作中总变形量应保持不变,但随时间的延长而发生蠕变,从而导致工作应力自行逐渐衰减的现象 4、蠕变温度:指金属在一定的温度下、一定的时间内产生一定变形量所能承受的最大应力 5、持久强度:指金属在一定温度下、一定时间内所能承受最大断裂应力 第三章:金属结构与结晶 三种常见金属晶格:体心立方晶格,面心立方晶格、密排六方晶格 晶格致密度和配位数 晶面和晶向分析 1、晶面指数 2、晶向指数 3、晶面族和晶向族 4、晶面和晶向的原子密度第四章:二元合金相图(计算组织组成物的相对含量及相的相对量) 1、二元合金相图的建立 2、二元合金的基本相图 1)匀晶相图(枝晶偏析:由于固溶体一般都以树枝状方式结晶,先结晶的树枝晶轴含高熔点的组元较多;后结晶的晶枝间含低熔点组元较多,故把晶内偏析又称为枝晶偏析) 2)共晶相图 3)包晶相图 4)共晶相图 3、铁碳合金 铁碳合金基本相 1)铁素体 2)奥氏体 3)渗碳体 4)石墨 第五章金属塑性变形与再结晶 1、单晶体塑性变形形式 1)滑移 2)孪生 2、加工硬化:随着变形程度的增加,金属的强度、硬度上升而塑性、韧性下降,即为冷变形强化,也称加工硬化。 3、铁的最低再结晶温度为4500C,故即使它在4000C的加工变形仍应属于冷变形;铅的再结晶温度在00C以下,故它在室温的加工变形为热变形 第六章:金属热处理及材料改性 1、本质粗晶粒钢:对于碳素钢,奥氏体晶粒随加热温度升高会迅速长大,这类钢称为本质粗晶粒钢 2、马氏体类型的转变 1)马氏体组织形态和性能:马氏体组织形态主要有两种基本类型:一种是板条状马氏体,也称低碳马氏体;另一种是在片状马氏体,也称高碳马氏体。 2)马氏体性能:马氏体塑性韧性主要取决于碳的过饱和度和亚结构。低碳板条状马氏体的韧性塑性相当好。 3、过冷奥氏体连续转变 曲线图CCT曲线与TTT曲线比较:共析钢和过共析钢连续冷却时,由于贝氏体转变孕育期大大增长,因而有珠光体转变区而无贝氏体转变

光电检测考试复习题

1、光源选择的基本要求有哪些? 答:①源发光的光谱特性必须满足检测系统的要求。按检测的任务不同,要求的光谱范围也有所不同,如可见光区、紫外光区、红外光区等等。有时要求连续光谱,有时又要求特定的光谱段。系统对光谱范围的要求都应在选择光源时加以满足。②光对光源发光强度的要求。为确保光电测试系统的正常工作,对系统采用的光源的发光强度应有一定的要求。光源强度过低,系统获得信号过小,以至无法正常测试,光源强度过高,又会导致系统工作的非线性,有时还可能损坏系统、待测物或光电探测器,同时还会导致不必要的能源消耗而造成浪费。因此在设计时,必须对探测器所需获得的最大、最小光适量进行正确估计,并按估计来选择光源。③对光源稳定性的要求。不同的光电测试系统对光源的稳定性有着不同的要求。通常依不同的测试量来确定。稳定光源发光的方法很多,一般要求时,可采用稳压电源供电。当要求较高时,可采用稳流电源供电。所用的光源应该预先进行月化处理。当有更高要求时,可对发出光进行采样,然后再反馈控制光源的输出。④对光源其他方面的要求。光电测试中光源除以上几条基本要求外;还有一些具体的要求。如灯丝的结构和形状;发光面积的大小和构成;灯泡玻壳的形状和均匀性;光源发光效率和空间分布等等,这些方面都应该根据测试系统的要求给以满足 2、光电倍增管的供电电路分为负高压供电与正高压供电,试说明这两种供电电路的特点,举例说明它们分别适用于哪种情况? 答:采用阳极接地,负高压供电。这样阳极输出不需要隔直电容,可以直流输出,一般阳极分布参数也较小。可是在这种情况下,必须保证作为光屏蔽和电磁屏蔽的金属筒距离管壳至少要有10~20mm,否则由于屏蔽筒的影响,可能相当大地增加阳极暗电流和噪声。如果靠近管壳处再加一个屏蔽罩,并将它连接到阴极电位上,则要注意安全。采用正高压电源就失去了采用负高压电源的优点,这时在阳极上需接上耐高压、噪声小的隔直电容,因此只能得到交变信号输出。可是,它可获得比较低和稳定的暗电流和噪声 3、在微弱辐射作用下,光电导材料的光电灵敏度有什么特点,?为什么要把光敏电阻制造成蛇形? 答:在微弱辐射下,光电导材料的光电灵敏度是定值,光电流与入射光通量成正比,即保持线性关系。 因为产生高增益系数的光敏电阻电极间距需很小(即t dr小),同时光敏电阻集光面积如果太小而不实用,因此把光敏电阻制造成蛇形,既增大了受光面积,又减小了极间距。 4、为什么结型光电器件在正向偏置时,没有明显的光电效应?它必须在那种偏置状态?为什么? 答:因为p-n结在外加正向偏压时,即使没有光照,电流也随着电压指数级在增加,所以有光照时,光电效应不明显。p-n结必须在反向偏压的状态下,有明显的光电效应产生,这是因为p-n结在反偏电压下产生的电流要饱和,所以光照增加时,得到的光生电流就会明显增加。 二~论述光电检测系统的基本构成,并说明各部分的功能。 1、下面是一个光电检测系统的基本构成框图: (1)光源和照明光学系统:是光电检测系统中必不可少的一部分。在许多系统中按需要选择一定辐射功率、一定光谱范围和一定发光空间、分布的光源,以此发出的光束作为载体携带被测信息。 (2)被测对象及光学变换:这里所指的是上述光源所发出的光束在通过这一环节时,利用各种光学效应,如反射、吸收、折射、干涉、衍射、偏振等,使光束携带上被检测对象的特征信息,形成待检测的光信号。光学变换通常是用各种光学元件和光学系统来实现的,实现将被测量转换为光参量(振幅、频率、相位、偏振态、传播方向变化等)。3)光信号的匹配处理:这一工作环节的位置可以设置在被检测对象前面,也可设在光学变换后面,应按实际要求来决定。光信号匹配处理的主要目的是为了更好地获得待测量的信息,以满足光电转换的需要。 (4)光电转换:该环节是实现光电检测的核心部分。其主要作用是以光信号为媒质,以光电探测器为手段,将各种经待测量调制的光信号转换成电信号(电流、电压或频率),以利于采用目前最为成熟的电子技术进行信号的放大、处理、测量和控制等。 (5)电信号的放大与处理:这一部分主要是由各种电子线路所组成。光电检测系统中处理电路的任务主要是解决两个问题:①实现对微弱信号的检测;②实现光源的稳定化。 (6)存储、显示与控制系统:许多光电检测系统只要求给出待测量的具体值,即将处理好的待测量电信号直接经显示系统显示。 2、在“反向偏置”电路中,有两种取得输出电压U 0的方法:一种是从负载电阻R L 上取得电压U ,另一 种是从二极管两端取得电压U 。叙述两种方法的特点及它们之间的联系。(10分) (1)对于图a)所示的电路,光电信号是直接取出的,即U0=I L R L,而对于b)图,光电信号是间接取出的,U0=U C-I L R L;

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