材料物理性能测试思考题答案
(完整)材料物理性能答案
)（E k →第一章：材料电学性能1 如何评价材料的导电能力？如何界定超导、导体、半导体和绝缘体材料？用电阻率ρ或电阻率σ评价材料的导电能力.按材料的导电能力（电阻率）,人们通常将材料划分为：）（）超导体（）（）导体（）（）半导体（）（）绝缘体（m .104m .10103m .10102m .1012728-828Ω〈Ω〈〈Ω〈〈Ω〈---ρρρρ2、经典导电理论的主要内容是什么？它如何解释欧姆定律？它有哪些局限性？金属导体中，其原子的所有价电子均脱离原子核的束缚成为自由电子，而原子核及内层束缚电子作为一个整体形成离子实。
所有离子实的库仑场构成一个平均值的等势电场，自由电子就像理想气体一样在这个等势电场中运动.如果没有外部电场或磁场的影响,一定温度下其中的离子实只能在定域作热振动，形成格波,自由电子则可以在较大范围内作随机运动,并不时与离子实发生碰撞或散射，此时定域的离子实不能定向运动，方向随机的自由电子也不能形成电流。
施加外电场后,自由电子的运动就会在随机热运动基础上叠加一个与电场反方向的平均分量，形成定向漂移，形成电流。
自由电子在定向漂移的过程中不断与离子实或其它缺陷碰撞或散射，从而产生电阻。
E J →→=σ，电导率σ= （其中μ= ，为电子的漂移迁移率，表示单位场强下电子的漂移速度）,它将外加电场强度和导体内的电流密度联系起来,表示了欧姆定律的微观形式.缺陷:该理论高估了自由电子对金属导电能力的贡献值，实际上并不是所有价电子都参与了导电。
（？把适用于宏观物体的牛顿定律应用到微观的电子运动中，并且承认能量的连续性)3、自由电子近似下的量子导电理论如何看待自由电子的能量和运动行为？自由电子近似下，电子的本证波函数是一种等幅平面行波，即振幅保持为常数;电子本证能量E 随波矢量的变化曲线 是一条连续的抛物线.4、根据自由电子近似下的量子导电理论解释：准连续能级、能级的简并状态、简并度、能态密度、k 空间、等幅平面波和能级密度函数.n 决定，并且其能量值也是不连续的，能级差与材料线度L ²成反比,材料的尺寸越大，其能级差越小，作为宏观尺度的材料,其能级差几乎趋于零，电子能量可以看成是准连续的。
材料物理性能第一章思考题20110925(1)
《材料物理性能》思考题第一章热学性能1.1 概述1、材料的热学性能包括热传导、热稳定性、热容和热膨胀等。
2、什么是格波？答；由于晶体中的原子间存在着很强的相互作用，原子的微振动不是孤立的，原子的运动状态（或晶格振动）会在晶体中以波的形式传播，形成“格波”。
3、若三维晶体由N个晶胞组成，每个晶胞中含有S个原子，则晶体中格波数为3NS 个，格波支数为3S 个。
4、受热晶体的温度升高，实质是晶体中热激发出的声子数目的增加。
5、举例说明某一材料热学性能的具体应用。
1.2 热容1、什么是比热容和摩尔热容（区分：定压摩尔热容和定容摩尔热容）？答；比热容(c)：质量为1k g的物质在没有相变和化学反应条件下温度升高1 K所需要的热量。
[ J/(kg·K) ]摩尔热容( Cm )：1 mol物质在没有相变和化学反应条件下温度升高1 K所需要的热量。
[ J/(mol·K) ]3、固体热容的经验定律和经典理论只适用于高温，对低温不适用！4、由德拜模型可知，温度很低时，固体的定容摩尔热容与温度的三次方成正比（德拜T3定律）。
5、金属热容由晶格振动热容和自由电子热容两部分组成。
6、自由电子对热容的贡献在极高温和极低温度下不可忽视，在常温时与晶格振动热容相比微不足道！7、一级相变对热容的影响特征是什么？8、影响无机材料热容的因素有哪些？9、对于隔热材料，需使用低热容（如轻质多孔）隔热砖，便于炉体迅速升温，同时降低热量损耗。
10、什么是热分析法？DTA、DSA和TG分别是哪三种热分析方法的简称？举例说明热分析方法的应用。
答；在程序控制温度下，测量物质的物理性质（如质量、温度、热量、尺寸、力学特性、磁学特性等）与温度关系的一种技术差热分析差示扫描量热法1.3 热膨胀1、什么是线或体膨胀系数？答；温度升高1 K时，物体的长度（体积）的相对增加量。
2、固体材料的热膨胀本质，归结为点阵结构中质点平均距离随温度升高而增大。
材料物理思考题(参考答案)5.26.21.31
材料物理思考题1、表面张力的定义。
答：在两相(特别是气-液)界面上，由于分子引力不均衡而产生指向液体方向并与表面相切的力称为表面张力。
2、简述影响聚合物表面张力的因素，举例说明减少聚合物表面张力的方法。
答：(1)温度的影响。
温度升高，表面张力下降。
(2)化学结构。
表面张力大小主要取决于聚合物分子中的链节单元结构。
通常，非极性聚合物较极性聚合物的表面张力值低。
(3)分子量及其分布。
聚合物中分子量小的部分会使其表面张力减小，尤其使它们有浓集于聚合物表面的趋势，从而引起表面张力下降。
(4)高分子物态转变的影响。
当聚合物从玻璃态转变为橡胶态时表面张力呈现连续性变化，结晶－熔融转变过程中表面张力呈不连续性变化。
随表面结晶度的提高，表面张力也不断增大。
(5)在共聚物中，表面能低的共聚组分具有吸附于表面的倾向。
(6)共混。
共混物的表面张力随其相容性的减小而增加。
(7)添加剂。
低表面能添加剂具有降低聚合物表面张力的作用。
举例：可以通过适当升高温度减少聚合物表面张力；将聚合物熔体控制在不同成核活性表面冷却，控制表面结晶度较低可得到较低表面张力的聚合物。
3、解释聚合物表面组成、形态与内部不同的原因。
答：固体表面上的原子或分子与液体一样，受力也是不均匀的，而且不像液体表面分子可以移动，通常它们是定位的。
固体表面是不均匀的，而同种晶体由于制备、加工不同，会具有不同的表面性质。
正由于固体表面原子受力不对称和表面结构不均匀性，它可以吸附气体或液体分子，使表面自由能下降，导致不同的部位吸附和催化的活性不同，聚合物表面组成、形态与内部不同4、两相共混体系分散相粒子的粒径主要是由什么因素决定的。
答：（1）聚合物两相体系的熔体密度（特别是粘度比值）以及熔体弹性；（2）聚合物两相体系的界面能或表面张力；（3）聚合物两相体系的组分含量配比以及物料的初始状态；（4）流动场的形式（剪切流动,拉伸流动）和强度（如剪切速率）；（5）共混时间（具体的共混时间的共混物料在混合设备各个区段的停留时间）；5、什么是粉体活性。
材料力学性能课后思考题答案
第一章 单向静拉伸力学性能一、 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.弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。
13.比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。
14.解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。
晶体学平面－－解理面，一般是低指数、表面能低的晶面。
15.解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。
16.静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。
《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 22001====A A l l T ε真应变)(91710909.4450060MPa A F =⨯==-σ名义应力0851.0100=-=∆=AA 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)8405.038095.0()(112211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量1 / 101-6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。
材料物理性能课后习题答案解析北航出版社田莳主编
材料物理习题集第一章 固体中电子能量结构和状态（量子力学基础）1. 一电子通过5400V 电位差的电场，（1）计算它的德布罗意波长；（2）计算它的波数；（3）计算它对Ni 晶体（111）面（面间距d =2.04×10-10m ）的布拉格衍射角。
（P5）12341311921111o '(2)6.610 =(29.1105400 1.610)=1.67102K 3.7610sin sin 2182hh pmE md dλπλθλλθθ----=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯==⇒=解：（1）=（2）波数=（3）22. 有两种原子，基态电子壳层是这样填充的;;s s s s s s s 2262322626102610（1）1、22p 、33p （2）1、22p 、33p 3d 、44p 4d ，请分别写出n=3的所有电子的四个量子数的可能组态。
（非书上内容）3. 如电子占据某一能级的几率是1/4，另一能级被占据的几率为3/4，分别计算两个能级的能量比费米能级高出多少k T ？（P15）1()exp[]11ln[1]()()1/4ln 3()3/4ln 3FF F F f E E E kT E E kT f E f E E E kT f E E E kT=-+⇒-=-=-=⋅=-=-⋅解：由将代入得将代入得4. 已知Cu 的密度为8.5×103kg/m 3，计算其E 0F 。
（P16） 2203234262333118(3/8)2(6.6310)8.510 =(3 6.0210/8)291063.5=1.0910 6.83Fh E n m J eVππ---=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=解：由5. 计算Na 在0K 时自由电子的平均动能。
（Na 的摩尔质量M=22.99，.0ρ⨯33=11310kg/m ）（P16）22323426233311900(3/8)2(6.6310) 1.01310 =(3 6.0210/8)291022.99=5.2110 3.253 1.085F F h E n mJ eVE E eVππ---=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===解：由由 6. 若自由电子矢量K 满足以为晶格周期性边界条件x x L ψψ+()=()和定态薛定谔方程。
《材料物理性能》课后习题答案
6-1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。
6-2一块1cm*4cm*0.5cm的陶瓷介质，其电容为2.4-6μF,损耗因子tgδ为0.02。求：①相对介电常数；②损耗因素。
6-3镁橄榄石(Mg2SiO4)瓷的组成为45%SiO2,5%Al2O3和50%MgO,在1400℃烧成并急冷（保留玻璃相），陶瓷的εr=5.4。由于Mg2SiO4的介电常数是6.2，估算玻璃的介电常数εr。（设玻璃体积浓度为Mg2SiO4的1/2）
第二冲击断裂抵抗因子：
=170*0.021=3.57 J/(cm.s)
2-3一热机部件由反应烧结氮化硅制成，其热导率λ=0.184J/(cm.s.℃)，最大厚度=120mm.如果表面热传递系数h=0.05 J/(cm2.s.℃),假定形状因子S=1，估算可兹应用的热冲击最大允许温差。
解：
=226*0.184
《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Al2O3(E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84GPa)，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。
1)必要条件:材料原子中具有未充满的电子壳层,即原子磁矩
2)充分条件:交换积分A > 0
2.用能量的观点说明铁磁体内形成磁畴的原因
材料物理性能思考题.
材料物理性能思考题第一章：材料电学性能1如何评价材料的导电能力？如何界定超导、导体、半导体和绝缘体材料？2 经典导电理论的主要内容是什么？它如何解释欧姆定律？它有哪些局限性？3 自由电子近似下的量子导电理论如何看待自由电子的能量和运动行为？4 根据自由电子近似下的量子导电理论解释：准连续能级、能级的简并状态、简并度、能态密度、k空间、等幅平面波和能级密度函数。
5 自由电子近似下的等能面为什么是球面？倒易空间的倒易节点数与不含自旋的能态数是何关系？为什么自由电子的波矢量是一个倒易矢量？6 自由电子在允许能级的分布遵循何种分布规律？何为费米面和费米能级？何为有效电子？价电子与有效电子有何关系？如何根据价电子浓度确定原子的费米半径？7 自由电子的平均能量与温度有何种关系？温度如何影响费米能级？根据自由电子近似下的量子导电理论，试分析温度如何影响材料的导电性。
8 自由电子近似下的量子导电理论与经典导电理论在欧姆定律的微观解释方面有何异同点？9 何为能带理论？它与近自由电子近似和紧束缚近似下的量子导电理论有何关系？10 孤立原子相互靠近时，为什么会发生能级分裂和形成能带？禁带的形成规律是什么？何为材料的能带结构？11 在布里渊区的界面附近，费米面和能级密度函数有何变化规律？哪些条件下会发生禁带重叠或禁带消失现象？试分析禁带的产生原因。
12 在能带理论中，自由电子的能量和运动行为与自由电子近似下有何不同？13 自由电子的能态或能量与其运动速度和加速度有何关系？何为电子的有效质量？其物理本质是什么？14 试分析、阐述导体、半导体（本征、掺杂）和绝缘体的能带结构特点。
15 能带论对欧姆定律的微观解释与自由电子近似下的量子导电理论有何异同点？16 解释原胞、基矢、基元和布里渊区的含义17 试指出影响材料导电性的内外因素和影响规律，并分析其原因。
18 材料电阻的测试方法由哪几种？各有何特点？19 简述用电阻法测绘固溶度曲线的原理和方法。
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材料物理性能测试思考题答案TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-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着波动，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(ω)。
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Eex =－2Aσ1σ2cosφ A—交换积分常数。
当A＞0，φ＝0时，Eex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，Eex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∝T 5 ( T< <ΘD )；3—ρ电-电∝T 2 ( T ≈2K )分为三个阶段：(1)温度T > (2/ 3)ΘD 阶段, 电阻率正比于温度，即ρ(T) =αT 。
电阻产生的机制是电子—声子(离子)散射。
(2)温度T< <ΘD 阶段，电阻率与温度成五次方关系, 即ρ∝T 5。
电阻产生的机制是电子—声子(离子)散射，(3)在极低温度(T ≈2K)阶段，电阻率与温度成2 次方关系, 即ρ∝T 2 , 电阻产生的机制是电子—电子之间的散射。
根据公式***2*2212ρμ==m v m v n e L n e ，1μ=L(称为散射系数)。
对金属来说，温度升高离子热振动的振幅愈大，电子就愈易受到散射，故可以认为μ与温度成正比，则ρ也就与温度成正比(因为式子中其他的量均与温度无关)，这就是高温下电阻率与温度成正比的原因。
用电阻法研究金属冷加工时为什么要在低温？根据马西森定律, 冷加工金属的电阻率可写成ρ= ρ′+ρM式中：ρM 表示与温度有关的退火金属电阻率；ρ′是剩余电阻率。
实验证明，ρ′与温度无关，换言之，d ρ/ dT 与冷加工程度无关。
总电阻率ρ愈小，ρ′/ ρ比值愈大，所以ρ′/ ρ的比值随温度降低而增高。
显然，低温时用电阻法研究金属冷加工更为合适。
从导体、半导体、绝缘体材料能带结构分析其导电性能不同的原因。
导体：价带与导带重叠，无禁带。
或价带未被电子填满，这种价带本身即为导带。
这两种情况下价电子都是自由的，就像金属具有大量的这样的自由电子，所以具有很强的导电能力。
半导体和绝缘体：满价带和空导带之间具有禁带。
半导体：禁带宽度小，在热、光等外界条件作用下，价带中的部分电子有可能获得足够的能量而越过禁带到达其上面的空带，形成导带。
而且价带中出现了电子留下的空穴。
导带中的电子和价带中的空穴在电场的作用下沿相反的方向定向移动，产生电流。
导带中的电子导电和价带中的空穴导电同时存在的导电方式称为本征导电，其特征是参加导带的电子和空穴浓度相等，这种半导体称为本征半导体。
绝缘体：禁带宽度很大，电子很难越过禁带到达其上面的空带，外电场的作用下几乎不产生电流。
金属材料电阻产生的本质。
当电子波通过一个理想晶体点阵时(0K) , 它将不受散射；只有在晶体点阵完整性遭到破坏的地方, 电子波才受到散射(不相干散射) , 这就是金属产生电阻的根本原因。
由于温度引起的离子运动(热振动) 振幅的变化(通常用振幅的均方值表示)，以及晶体中异类原子、位错、点缺陷等都会使理想晶体点阵的周期性遭到破坏。
这样，电子波在这些地方发生散射而产生电阻，降低导电性。
为什么金属材料的导电性随温度的升高而降低，而非金属材料的导电性随温度的升高而升高？对于金属材料：温度升高，晶格热振动加剧，声子电阻率升高，而剩余电阻率不变，故金属材料的导电性随温度的升高而降低。
对于非金属材料：温度升高，材料的电子或载流子运动能力增强，数量也增加，传递电荷的能力增强，导电性增强。
金属材料受力后电阻率的变化。
(1)拉力 在弹性范围内单向拉伸或扭转应力能提高金属的ρ，并有(2)压力对大多数金属来说，在受压力情况下电阻率降低。
0(1)p ρρϕ=+ ϕ—压力系数，为负。
几乎所有纯元素随温度变化电阻压力系数几乎不变。
0(1)γρρασ=+正常金属元素：电阻率随压力增大而下降；(铁、钴、镍、钯、铂、铱、铜、银、金、锆、铪等)反常金属元素：碱金属、碱土金属、稀土金属和第V 族的半金属，它们有正的电阻压力系数，但随压力升高一定值后系数变号，研究表明，这种反常现象和压力作用下的相变有关。
高压力还能导致物质的金属化，引起导电类型的变化，而且有助于从绝缘体—半导体—金属—超导体的某种转变。
固溶、冷加工对金属材料电阻率的影响及原因。
形成固溶体时，导电性能降低。
即使是在低导电性的金属中溶入高导电性的金属溶质也是如此，但电阻随成分连续变化而无突变。
对于连续固溶体，当组元A 溶入组元B 时，电阻由B 组元的电阻值逐渐增大至极大值后再逐渐减小到A 组元的电阻值。
原因：(1)引起晶体点阵畸变，增加了电子的散射，原子半径差越大，固溶体的电阻也越大；(2)杂质对理想晶体的局部破坏；(3)合金化引起能带结构变化，移动费米面(0K 时电子最高能级)并改变了电子能态的密度和有效导电电子数；(4)合金化影响弹性常数，使点阵振动的声子谱改变。
一般，冷加工引起电阻率增大。
室温下测得经相当大的冷加工变形后纯金属(如铁、铜、银、铝)的电阻率, 比未经变形的总共只增加2%～6%。
只有金属钨、钼例外, 当冷变形量很大时, 钨电阻可增加30%～60% , 钼增加15%～20%。
一般单相固溶体经冷加工后, 电阻可增加10%～20%。
而有序固溶体电阻增加100% , 甚至更高。
也有相反的情况, 如Ni-Cr ，Ni-Cu-Zn ，Fe-Cr-Al 等中形成K 状态, 则冷加工变形将使合金电阻率降低。
原因：冷加工引起金属晶格畸变，增加电子散射几率；同时也会引起金属晶体原子结合键的改变，导致原子间距变化。
固溶体的有序化对其电阻率有何影响为什么固溶体发生有序时，其电阻率明显降低。
固溶体发生有序化时对导电性的影响：(1)使点阵规律性加强，减少了对电子的散射而使电阻率降低(2)使组元间的相互化学作用加强，使有效电子数减少，从而引起电阻率的升高。
上述两种相反的作用中，第一种作用占主导地位，因此有序化一般表现为电阻率降低。
有序化程度越高，电阻率就越低。
将下列物质按热导率大小排序，并说明理由：(1)铬(2)银(3)Ni-Cr 合金(4)石英(5)铁(2)银＞(5)铁＞(3) Ni-Cr 合金＞(1)铬＞(4)石英银在五种物质中导电性能最佳，铁次之。
合金热导率通常小于纯金属。
铬的性质比较接近半导体。
石英是绝缘体。
导电率：(2)银＞(5)铁＞(3) Ni-Cr 合金＞(1)铬＞(4)石英。
根据魏德曼—弗兰兹定律，热导率与电导率之间存在如下关系：/LT λσ=。
所以，(2)银＞(5)铁＞(3) Ni-Cr 合金＞(1)铬＞(4)石英。