《材料结构与性能》习题
《工程材料力学性能》考试复习题
名词解释名词解释1，循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力应力状态软性系数材料最大切应力与最大正应力的比值，记为α。
：2，缺口效应：缺口材料在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生的变化。
3，缺口敏感度：金属材料的缺口敏感性指标，用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值表示。
抗拉强度的比值表示。
4，冲击吸收功：冲击弯曲试验中试样变形和断裂所消耗的功5，过载损伤界：抗疲劳过载损伤的能力用过载损伤界表示。
6，应力腐蚀：材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏7，氢蚀：，氢蚀： 由于氢与金属中的第二相作用生成高压气体，使基体金属晶界结合力减弱而导 8，金属脆化。
氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状。
微观断口上晶界明显加宽，呈沿晶断裂。
断裂。
9，磨损：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。
1010，耐磨性：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，，耐磨性：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。
论述论述1，影响屈服强度的因素：，影响屈服强度的因素：①内因：①内因：a a 金属本性及晶格类型b 晶粒大小和亚结构c 溶质元素d 第二相第二相②外因：②外因：a a 温度b 应变速率c 应力状态应力状态2，影响韧脆转变的因素：，影响韧脆转变的因素：①冶金因素：①冶金因素：a a 晶体结构，体心立方金属及其合金存在低温脆性。
b 化学成分化学成分,1,1,1）间隙溶质元素↑→韧脆转变温度↑）间隙溶质元素↑→韧脆转变温度↑2置换型溶质元素一般也能提高韧脆转变温度，但Ni 和一定量Mn 例外。
3杂质元素S 、P 、As As、、Sn Sn、、Sb 等使钢的韧性下降等使钢的韧性下降c 晶粒大小，细化晶粒提高韧性的原因有：晶界是裂纹扩展的阻力；晶界前塞积的位错数减少，有利于降低应力集中；晶界总面积增加，使晶界上杂质浓度减少，避免产生沿晶脆性断裂。
第四章表面结构与性质-材料结构与性能-习题-2022
第四章表面结构与性质-材料结构与性能-习题-2022材料结构与性能一、选择题1、对于实际晶体和玻璃体，处于物体表面的质点，其境遇和内部是不同的，表面的质点处于（）的能阶，所以导致材料呈现一系列特殊的性质。
A:较高B:较低C:相同D:A或C2、由于固相的三维周期性在固体表面处突然中断，表面上原子产生的相对于正常位置的上、下位移，称为（）。
A:表面收缩B:表面弛豫C:表面滑移D:表面扩张3、重构表面是指表面原子层在水平方向上的周期性与体内（），垂直方向的层间距与体内（）。
A:不同；相同B:相同；相同C:相同；不同D:不同；不同4、固体的表面能与表面张力在数值上不相等，一般说来，同一种物质，其固体的表面能（）液体的表面能。
A:小于B:大于C:小于等于D:等于5、（）发生在极性分子与非极性分子之间。
A:定向作用力B:诱导作用力C:色散力D:长程力（）发生于非极性分子之间。
6、A:定向作用力B:诱导作用力C:色散力（分散作用力）D:长程力7、（）发生在极性分子之间。
A:定向作用力B:诱导作用力C:色散力D:长程力8、分子间引力的作用范围极小，一般为3～5Å，其大小与分子半径的（）次方成反比。
A:7B:5C:3D:29、离子晶体M某在表面力作用下，极化率小的正离子应处于稳定的晶格位置，易极化的负离子受诱导极化偶极子作用而移动，从而形成表面（），这种重排的结果使晶体表面能量趋于稳定。
A:收缩B:弛豫C:双电层D:B+C10、表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生，微裂纹同样会强烈地影响表面性质，对于脆性材料的强度这种影响尤为重要，微裂纹长度（），断裂强度（）。
A:越长；越低B:越长；越高C:越短；越低D:越长；不变11、根据格里菲斯理论，材料的断裂强度与微裂纹长度的()次方成反比。
材料结构与性能121C:2D:2A:-2B:-12、下列关于晶界的说法哪种是错误的。
A:晶界上原子与晶体内部的原子是不同的B:晶界上原子的堆积较晶体内部疏松C:晶界是原子、空位快速扩散的主要通道D:晶界易受腐蚀A2B3A4BCh4参考答案5678BCAA9C101112ABA二、通常，同一种物质，其固体的表面能要比液体的表面能大，试说明原因。
材料力学性能-第2版习题答案
《工程材料力学性能》课后答案机械工业出版社 2008第2版第一章 单向静拉伸力学性能1、 解释下列名词。
1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。
3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。
韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b 的台阶。
8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。
10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。
沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。
11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。
弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等2、 说明下列力学性能指标的意义。
答：E 弹性模量 G 切变模量 r σ规定残余伸长应力 2.0σ屈服强度 gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬化指数 【P15】3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？答：主要决定于原子本性和晶格类型。
材料物理性能答案
材料物理性能答案材料的物理性能是指材料在物理方面所表现出来的特性和性能。
它包括了材料的力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能等多个方面。
在工程实践中，对材料的物理性能有着非常高的要求，因为这些性能直接关系到材料在使用过程中的稳定性和可靠性。
下面将分别对材料的力学性能、热学性能、电学性能和磁学性能进行详细介绍。
首先，力学性能是材料最基本的性能之一。
它包括了材料的强度、韧性、硬度、塑性等指标。
强度是材料抵抗外部力量破坏的能力，韧性是材料抵抗断裂的能力，硬度是材料抵抗划痕的能力，塑性是材料在外力作用下发生形变的能力。
这些指标直接影响着材料在工程中的使用寿命和安全性。
其次，热学性能是材料在热学方面的表现。
它包括了材料的热膨胀系数、热导率、比热容等指标。
热膨胀系数是材料在温度变化时长度、面积或体积的变化比例，热导率是材料传导热量的能力，比热容是材料单位质量在温度变化时吸收或释放的热量。
这些指标对于材料在高温或低温环境下的稳定性和耐热性有着重要的影响。
再次，电学性能是材料在电学方面的表现。
它包括了材料的导电性、绝缘性、介电常数等指标。
导电性是材料导电的能力，绝缘性是材料阻止电流流动的能力，介电常数是材料在电场中的响应能力。
这些指标对于材料在电子器件、电力设备等方面的应用具有重要的意义。
最后，磁学性能是材料在磁学方面的表现。
它包括了材料的磁化强度、磁导率、矫顽力等指标。
磁化强度是材料在外磁场作用下磁化的能力，磁导率是材料传导磁场的能力，矫顽力是材料磁化和去磁化之间的能量损耗。
这些指标对于材料在电机、变压器等磁性设备中的应用具有重要的作用。
综上所述，材料的物理性能是材料工程中非常重要的一部分。
它直接关系到材料在使用过程中的性能和稳定性，对于材料的选用、设计和应用具有重要的指导意义。
因此，对材料的物理性能进行全面的了解和评价，是材料工程中必不可少的一项工作。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能习题答案
第2章 混凝土结构材料的物理力学性能2.1选择题1．混凝土若处于三向应力作用下，当（ D ）。
A. 横向受拉，纵向受压，可提高抗压强度；B. 横向受压，纵向受拉，可提高抗压强度；C. 三向受压会降低抗压强度；D. 三向受压能提高抗压强度；2．混凝土的弹性模量是指（ A ）。
A. 原点弹性模量；B. 切线模量；C. 割线模量；D. 变形模量；3．混凝土强度等级由150mm 立方体抗压试验，按（ B ）确定。
A. 平均值fcu μ；B.σμ645.1-fcu ； C.σμ2-fcu ； D. σμ-fcu ；4．规范规定的受拉钢筋锚固长度a l 为（ C ）。
A ．随混凝土强度等级的提高而增大；B ．随钢筋等级提高而降低；C ．随混凝土等级提高而减少，随钢筋等级提高而增大；D ．随混凝土及钢筋等级提高而减小；5．属于有明显屈服点的钢筋有（ A ）。
A ．冷拉钢筋 ；B ．钢丝；C ．热处理钢筋；D ．钢绞线；6．钢材的含碳量越低，则（ B ）。
A ．屈服台阶越短，伸长率也越短，塑性越差；B ．屈服台阶越长，伸长率越大，塑性越好；C ．强度越高，塑性越好；D ．强度越低，塑性越差；7．钢筋的屈服强度是指（ D ）。
A. 比例极限；B. 弹性极限；C. 屈服上限；D. 屈服下限；8．能同时提高钢筋的抗拉和抗压强度的冷加工方法是（ B ）。
A. 冷拉；B. 冷拔；9．规范确定k cu f ,所用试块的边长是（ A ）。
A ．150 mm ；B ．200 mm ；C ．100mm ；D ．250 mm ；10．混凝土强度等级是由（ A ）确定的。
A ．k cu f ,；B ．ck f ；C ．cm f ；D ．tk f ；11．边长为100mm 的非标准立方体试块的强度换算成标准试块的强度，则需乘以换算系数（ C ）。
A ．1.05 ；B ．1.0 ；C ．0.95 ；D ．0.90 ；12．c c c E εσ='指的是混凝土的（ B ）。
混凝土材料力学性能练习题
混凝土材料力学性能练习题一、选择题1.《混凝土结构设计规范》中混凝土强度的基本代表值是（ A ）。
A．立方体抗压强度标准值；B．立方体抗压强度设计值；C．轴心抗压强度标准值；D．轴心抗压强度设计值；2.混凝土各种强度指标就其数值的大小比较，有（ B ）。
A．f cu,k>f t>f c>f tkB．f cu,k>f c>f tk>f t3.同一强度等级的混凝土，它的强度f cu,k，f c，f t的大小关系是（ C ）。
A．f cu,k < f c < f t；B．f c < f cu,k < f t；C．f t < f c < f cu,k；D．f cu,k < f t < f c4.混凝土强度的基本指标是（ A）。
A．立方体抗压强度标准值B．轴心抗压强度设计值C．轴心抗压强度标准值D．立方体抗压强度平均值5.混凝土强度等级由立方体抗压试验后的（ C ）。
A．平均值确μ定。
B．μ-2σ确定C．μ-1.645σ确定6.混凝土强度等级是由立方体抗压强度试验值按下述原则确定的（ B ）。
A．取平均值取μf，超值保证率50％B．取μf-1．645σf，超值保证率95％c．取μf-2σf，超值保证率97．72％D．取μf-σf，超值保证率84．13％7.采用非标准试块时，换算系数为（ D ）。
A．边长200mm立方块的抗压强度取0．95B．边长为l00mm立方块的抗压强度取1．05C．边长为l00mm立方块劈拉强度取0．90D．边长为l00mm立方块的抗压强度取0．95，若做劈拉强度时取0．85 8.混凝土的受压破坏（ C ）.A．取决于骨料抗压强度B．取决于砂浆抗压强度C. 是裂缝累积并贯通造成的D．是粗骨料和砂浆强度已耗尽造成的9.一般说来，混凝土内部最薄弱的环节是（C ）A.水泥石的抗拉强度B.砂浆的抗拉强度C．砂浆与骨料接触面间的粘结D．水泥石与骨料接触面问的粘结10.混凝土双向受力时，何种情况下强度降低（ C ）。
西华大学《材料性能学》总复习题
绪论二、单项选择题1、下列不是材料力学性能的是（）A、强度B、硬度C、韧性D、压力加工性能2、属于材料物理性能的是（）A、强度B、硬度C、热膨胀性D、耐腐蚀性三、填空题1、材料的性能可分为两大类：一类叫_ _，反映材料在使用过程中表现出来的特性，另一类叫_ _，反映材料在加工过程中表现出来的特性。
2、材料在外加载荷（外力）作用下或载荷与环境因素（温度、介质和加载速率）联合作用下所表现的行为，叫做材料_ 。
四、简答题1、材料的性能包括哪些方面？2、什么叫材料的力学性能？常用的金属力学性能有哪些？第一章材料单向静拉伸的力学性能一、名词解释弹性极限：强度:屈服强度：抗拉强度：塑性变形：韧性：二、单项选择题1、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力——伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（）A、强度和硬度B、强度和塑性C、强度和韧性D、塑性和韧性2、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为（）A、抗压强度B、屈服强度C、疲劳强度D、抗拉强度3、拉伸实验中，试样所受的力为（）A、冲击B、多次冲击C、交变载荷D、静态力4、常用的塑性判断依据是（）A、断后伸长率和断面收缩率B、塑性和韧性C、断面收缩率和塑性D、断后伸长率和塑性5、工程上所用的材料，一般要求其屈强比（）A、越大越好B、越小越好C、大些，但不可过大D、小些，但不可过小6、工程上一般规定，塑性材料的δ为（）A、≥1%B、≥5%C、≥10%D、≥15%7、形变强化是材料的一种特性，是下列（）阶段产生的现象。
A、弹性变形；B、冲击变形；C、均匀塑性变形；D、屈服变形。
8、在拉伸过程中，在工程应用中非常重要的曲线是（）。
A、力—伸长曲线；B、工程应力—应变曲线；C、真应力—真应变曲线。
9、空间飞行器用的材料，既要保证结构的刚度，又要求有较轻的质量，一般情况下使用（）的概念来作为衡量材料弹性性能的指标。
A、杨氏模数；B、切变模数；C、弹性比功；D、比弹性模数。
《材料结构与性能》习题
《材料结构与性能》习题第一章1、一25cm长的圆杆，直径2.5mm，承受的轴向拉力4500N。
如直径拉细成2.4mm，问：1)设拉伸变形后，圆杆的体积维持不变，求拉伸后的长度；2)在此拉力下的真应力和真应变；3)在此拉力下的名义应力和名义应变。
比较以上计算结果并讨论之。
2、举一晶系，存在S14。
3、求图1.27所示一均一材料试样上的A点处的应力场和应变场。
4、一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3（E=380GPa）和5%的玻璃相（E=84GPa），计算上限及下限弹性模量。
如该陶瓷含有5%的气孔，估算其上限及下限弹性模量。
5、画两个曲线图，分别表示出应力弛豫与时间的关系和应变弛豫和时间的关系。
并注出：t=0,t=∞以及t=τε（或τσ）时的纵坐标。
6、一Al2O3晶体圆柱（图1.28），直径3mm，受轴向拉力F ，如临界抗剪强度τc=130MPa，求沿图中所示之一固定滑移系统时，所需之必要的拉力值。
同时计算在滑移面上的法向应力。
第二章1、求融熔石英的结合强度，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。
2、融熔石英玻璃的性能参数为：E=73GPa；γ=1.56J/m2；理论强度。
如材料中存在最大长度为的内裂，且此内裂垂直于作用力的方向，计算由此而导致的强度折减系数。
3、证明材料断裂韧性的单边切口、三点弯曲梁法的计算公式：与是一回事。
4、一陶瓷三点弯曲试件，在受拉面上于跨度中间有一竖向切口如图2.41所示。
如果E=380GPa，μ=0.24，求KⅠc值，设极限载荷达50㎏。
计算此材料的断裂表面能。
5、一钢板受有长向拉应力350 MPa，如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷，长8mm（=2c）。
此钢材的屈服强度为1400MPa，计算塑性区尺寸r0及其与裂缝半长c的比值。
讨论用此试件来求KⅠc值的可能性。
6、一陶瓷零件上有以垂直于拉应力的边裂，如边裂长度为：①2mm；②0.049mm；③2μm，分别求上述三种情况下的临界应力。
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《材料结构与性能》习题第一章1、一 25cm长的圆杆，直径 2.5mm，承受的轴向拉力4500N。
如直径拉细成2.4mm，问：1)设拉伸变形后，圆杆的体积维持不变，求拉伸后的长度；2)在此拉力下的真应力和真应变；3)在此拉力下的名义应力和名义应变。
比较以上计算结果并讨论之。
2、举一晶系，存在S14。
3、求图 1.27 所示一均一材料试样上的 A 点处的应力场和应变场。
4、一陶瓷含体积百分比为95%的 Al 2O（3 E=380GPa）和 5%的玻璃相（ E=84GPa），计算上限及下限弹性模量。
如该陶瓷含有5%的气孔，估算其上限及下限弹性模量。
5、画两个曲线图，分别表示出应力弛豫与时间的关系和应变弛豫和时间的关系。
并注出： t=0,t= ∞以及 t= τε（或τσ）时的纵坐标。
6、一 Al 2O3晶体圆柱（图1.28 ），直径 3mm，受轴向拉力 F ，如临界抗剪强度τ c=130MPa，求沿图中所示之一固定滑移系统时，所需之必要的拉力值。
同时计算在滑移面上的法向应力。
第二章1、求融熔石英的结合强度，设估计的表面能为 1.75J/m 2；Si-O 的平衡原子间距为 1.6 ×10-8 cm；弹性模量值从60 到 75GPa。
2、融熔石英玻璃的性能参数为：E=73GPa；γ =1.56J/m 2；理论强度。
如材料中存在最大长度为的内裂，且此内裂垂直于作用力的方向，计算由此而导致的强度折减系数。
3、证明材料断裂韧性的单边切口、三点弯曲梁法的计算公式：与是一回事。
4、一陶瓷三点弯曲试件，在受拉面上于跨度中间有一竖向切口如图 2.41所示。
如果 E=380GPa，μ =0.24 ，求 KⅠc值，设极限载荷达50 ㎏。
计算此材料的断裂表面能。
5、一钢板受有长向拉应力350 MPa，如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷，长 8mm（=2c）。
此钢材的屈服强度为 1400MPa，计算塑性区尺寸 r 0及其与裂缝半长 c 的比值。
讨论用此试件来求 KⅠc值的可能性。
6、一陶瓷零件上有以垂直于拉应力的边裂，如边裂长度为：①2mm；②0.049mm；③ 2μ m，分别求上述三种情况下的临界应力。
设此材料的断裂韧性为21.62 MPa〃m。
讨论诸结果。
7、画出作用力与预期寿命之间的关系曲线。
材料系ZTA陶瓷零件，温度在2，慢裂纹扩展指数-40，Y 取π 。
设保900℃， KⅠc为 10MPa〃m N=40，常数 A=10证实验应力取作用力的两倍。
8、按照本章图 2.28 所示透明氧化铝陶瓷的强度与气孔率的关系图，求出经验公式。
9、弯曲强度数据为： 782，784，866，884，884，890，915，922，922，927，942， 944，1012 以及 1023MPa。
求两参数韦伯模量数和求三参数韦伯模量数。
第三章1、计算室温（ 298K）及高温（ 1273K）时莫来石瓷的摩尔热容值，并请和安杜龙—伯蒂规律计算的结果比较。
2、请证明固体材料的热膨胀系数不因内含均匀分散的气孔而改变。
3、掺杂固溶体与两相陶瓷的热导率随体积分数而变化的规律有何不同。
4、康宁 1723 玻璃（硅酸铝玻璃）具有下列性能参数：λ =0.021J/(cm 〃℃) ；-622α =4.6 × 10/ ℃；σp =7.0kg/mm,E=6700kg/mm,ν=0.25 。
求第一及第二热冲击断裂抵抗因子。
5、一热机部件由反应烧结氮化硅制成，其热导率λ=0.184 J/(cm 〃℃ ) ，最大厚度 =120mm。
如果表面热传递系数h=0.05 J/(cm 2〃s〃℃) ，假设形状因子 S=1，估算可兹应用的热冲击最大允许温差。
第四章1、一入射光以较小的入射角 i 和折射角 r 穿过一透明玻璃板。
证明透过后的光强系数为（1-m）2。
设玻璃对光的衰减不计。
2、一透明 AL2O3板厚度为 1mm，用以测定光的吸收系数。
如果光通过板厚之后，其强度降低了15℅，计算吸收及散射系数的总和。
第五章1、无机材料绝缘电阻的测量试件的外径Φ=50mm，厚度 d=2mm，电极尺寸如图5.55 所示： D1=26mm，D2=38mm，D3=48mm，另一面为全电极。
采用直流三端电极法进行测量。
(1)请画出测量试件体电阻率和表面电阻率的接线电路图。
(2)若采用 500V 直流电源测出试体的体电阻为 250MΩ，表面电阻为 50MΩ，计算该材料的体电阻率和表面电阻率。
2、实验测出离子型电导体的电导率与温度的相关数据，经数学回归分析得出关系式为：lg A B1T(1)试求在测量温度范围内的电导活化能表达式。
1-9（.cm)1(2) 若给定 T =500K，σ 1=10-6T1=1000K，σ 2=10 （.cm) 13、本征电导体中，从价带激发至导带的电子和价带产生的空穴参与电导。
激发的电子数 n 可近似表示为：n=Nexp（— E /2kT ）P式中 N 为状态密度， k 为波尔兹曼常数， T 为绝对温度。
试回答以下问题：23-3-5-1时， Si （E q=1.1eV），TiO2(E q =3.0eV)在(1) 设 N=10 cm ，k=8.6× 10eV〃K室温（ 20℃）和 500℃时所激发的电子数（ cm-3）各是多少？(2)半导体的电导率σ（Ω-1〃cm-1）可表示为σ=neμ-3）， e 为载流子电荷（电子电荷-19C）, μ为迁式中 n 为载流子速度（ cm 1.6 × 10移率（ cm2〃V-1〃 s-1）。
当电子（ e）和空穴（ h）同时为载流子时，σ=n e eμe +n h eμh假设 Si 的迁移率μe=1450（cm2〃V-1〃s-1），μh =500（cm2〃V-1〃s-1），且不随温度变化。
试求 Si 在室温 20℃和在 500℃时的电导率。
4、根据费米—狄拉克分布函数，半导体中电子占有某一能级 E 的允许状态几率 f(E) 为：f(E)=[1+exp(E-E F)/kT]-1E F为费米能级，它是电子存在几率为1/2 的能级。
如图 5.56 所示的能带结构，本征半导体导带中的电子浓度n，价带中的空穴浓度 p 分别为**h 为普朗克常数。
式中： m e,m h分别为电子和空穴的有效质量，试回答下列问题：（1）本征半导体中 n=p，利用上二式写出 E 的表达式。
f**时，E f位于能带结构的什么位臵。
通常**，E f的位臵随温度（2）当 m e=m h m e<m h将如何变化。
（3）令 n=p= np ， E g=E c-E v，试求 n 随温度变化的函数关系（含 E g的函数）。
（4）如图 5.56 所示，施主能级为 E D, 施主浓度为 N D,E f在 E c和 E D之间，电离施主浓度 n D为：若 n=n D, 试写出E f的表达式。
当T=0 时， E f位于能带结构的什么位臵。
（5）令 n=n D=nnD , 试写出 n 随温度变化的关系式。
5、（ 1）根据缺陷化学原理，推导NiO 电导率与氧分压的关系。
（ 2）讨论添加 AL2O3对 NiO 电导率的影响，并写出空穴浓度与氧分压的关系。
6、（ 1）根据化学缺陷原理推导ZnO电导率与氧分压的关系。
（ 2）讨论 AL2O3，Li 2O对 ZnO电导率的影响。
7、p-n 结的能带结构如图 5.57 （ a）所示，如果只考虑电子的运动，那么在热平衡状态下， p 区的极少量电子由于势垒的降低而产生一定的电流（饱和电流— I 0）与 n 区的电子由于势垒的升高 V d , 靠扩散产生的电流（扩散电流 I d）相抵消。
I d可表示为I d=Aexp（-eV d /KT）式中 A为常数，当 p-n 结上施加偏压 V，能带结构如图 5.57（b），势垒高度为（V d-V）.求：（ 1）此时的扩散电流 I ’d的表达式。
（2）试证明正偏压下电子产生的静电流公式为I=I0[exp(eV/kT)-1](3)设正偏压为 V1时的电流 I 1，那么，电压为 2V1时，电流 I 2为多少（用含I 1的函数表示）？（4）负偏压下，施加电压极大时（V→∞），I 的极限值为多少？但是实际当施加电压至某一值（ -V B）时，电流会突然增大，引起压降，试定性描绘 p-n 结在正负偏压时的 V-I 特性。
第六章1、金红石（ TiO2）的介电常数是100，求气孔率为 10%的一块金红石陶瓷介质的介电常数。
2、一块 1cm*4cm*0.5cm 的陶瓷介质，其电容为 2.4 -6μ F, 损耗因子 tg δ为0.02 。
求：（1）相对介电常数；(2)损耗因素。
3、镁橄榄石 (Mg SiO ) 瓷的组成为45%SiO,5%Al2O 和 50%MgO,在 1400℃烧成2423并急冷（保留玻璃相），陶瓷的ε r=5.4 。
由于 Mg2SiO4的介电常数是 6.2 ，估算玻璃的介电常数ε r 。
（设玻璃体积浓度为 MgSiO 的 1/2 ）。
244、如果 A 原子的原子半径为 B 的两倍，那么在其它条件都是相同的情况下，原子 A 的电子极化率大约是 B 的多少倍？5、为什么碳化硅的电容光焕发率与其折射率的平方n2相等。
6、从结构上解释，为什么含碱土金属的适用于介电绝缘？7、细晶粒金红石陶瓷样品在20. c，100Hz 时，ε r=100，这种陶瓷ε r 高的原因是什么？如何用实验来鉴别各种起作用的机制。
8、叙述 BaTiO3典型电介质中在居里点以下存在四中极化机制。
9、画出典型的铁电体的电滞回线，用有关机制解释引起非线性关系的原因。
10、根据压电振子的谐振特性和交流电路理论，画出压电振子的等效电路图，并计算当等效电阻为 0 时，各等效电路的参数（用谐振频率与反谐振频率表示）。
第七章1、当正型尖晶石 CdFe2O4掺入反型尖晶石如磁铁矿 Fe3 O4时， Cd 离子仍然保持正型分布，试计算下列组成的磁矩： Cd x Fe3-x，当（ a）x=0，（b）x=0.1 ，（ c）X=0.52、试述下列型尖晶石结构的单位体积饱和磁矩，以玻尔磁子数表示：MgFe 2O4CoFe2O4Zn 0.2 Mn0.8 Fe2O43、导致铁磁性和亚铁磁性物质的离子结构有什么特征？4、为什么含有未满电子壳的原子组成的物质中只有一部分具有铁磁性？。