无机材料物理性能知识总结
无机材料物理性能考试复习题
无机材料物理性能考试复习题（含答案）一、名词解释（选做5个，每个3分，共15分）1. K IC ：平面应变断裂韧度，表示材料在平面应变条件下抵抗裂纹失稳扩展的能力。
2.偶极子（电偶极子）：正负电荷的平均中心不相重合的带电系统。
3.电偶极矩：偶极子的电荷量与位移矢量的乘积，ql =μ。
（P288）4.格波：原子热振动的一种描述。
从整体上看，处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果，这种波称为格波。
格波的一个特点是，其传播介质并非连续介质，而是由原子、离子等形成的晶格，即晶格的振动模。
晶格具有周期性，因而，晶格的振动模具有波的形式。
格波和一般连续介质波有共同的波的特性，但也有它不同的特点。
5.光频支：格波中频率很高的振动波，质点间的相位差很大，邻近的质点运动几乎相反时，频率往往在红外光区，称为“光频支振动”。
（P109）6.声频支：如果振动着的质点中包含频率很低的格波，质点之间的相位差不大，则格波类似于弹性体中的应变波，称为“.声频支振动”。
（P109）7.色散：材料的折射率随入射光频率的减小（或波长的增加）而减小的性质，称为折射率的色散。
8.光的散射：物质中存在的不均匀团块使进入物质的光偏离入射方向而向四面八方散开，这种现象称为光的散射，向四面八方散开的光，就是散射光。
与光的吸收一样，光的散射也会使通过物质的光的强度减弱。
9.双折射：光进入非均匀介质时，一般要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，它们分别构成两条折射光线，这个现象就称为双折射。
（P172）10.本征半导体（intrinsic semiconductor)：完全不含杂质且无晶格缺陷的、导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体称为本征半导体。
N 型半导体：在半导体中掺入施主杂质，就得到N 型半导体；在半导体中掺入受主杂质，就得到P 型半导体。
12.超导体：超导材料（superconductor ），又称为超导体，指可以在特定温度以下，呈现电阻为零的导体。
无机材料物理性能第5讲-33页PPT精品文档
铁氧体的磁性与结构
尖晶石型铁氧体
所有的亚铁磁性尖晶石几乎都是反型的 阳离子出现于反型的程度，取决于热处理条件 锰铁氧体约为80％正型尖晶石，这种离子分布随热
处理变化不大
铁氧体磁性材料：反尖晶石结构
M 2 O 2 (F3 e )2(O 2 )3
M2+---Ni2+、Co2+、Cu2+,亦可是Mn、Mg混合
铁氧体的磁性与结构
亚铁磁性
由于铁氧体内总是含有两种或两种以上 的阳离子，这些离子各具有大小不等的 磁矩，反向占位的离子数目也不相同， 因此晶体内由于磁矩的反平行取向而导 致的抵消作用通常并不一定会使磁性完 全消失而变成反铁磁体，往往保留了剩 余磁矩，表现出一定的铁磁性，这称为 亚铁磁性或铁氧体磁性 。
生产上为了获得高磁导率的磁性材料， 一方面要提高材料的Ms值，这由材料的 成分和原子结构决定；
另一方面要减小磁化过程中的阻力，这 主要取决于磁畴结构和材料的晶体结构。
铁氧体磁性材料
软磁材料(Soft
Magnetic Materials) 磁材料适合于交变磁 场的器件，如变压器 的铁芯，这时，铁芯 的发热量少。此外， 还可用于电机和开关 器件（磁导体）
Fx
VM B X
V为样品的体积,若外磁场已知， 则M可由力的侧定计算出。
物质磁性的本质
电子的磁矩
电子磁矩由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成 物质的磁性不是由电子的轨道磁矩引起，而
是主要由自旋磁矩引起 孤立原子的磁矩决定于原子的结构 某些元素具有各层都充满电子的原子结构，
其电子磁矩相互抵消，因而不显磁性
J m B
无机材料物理性能—第三章概述
乙钢： f =1.56GPa, KIc =75Mpa·m 1\2
传统设计：甲钢的安全系数: 1.5， 乙钢的安全系数 1.2
断裂力学观点： 最大裂纹尺寸为1mm, Y=1.5
甲钢的断裂应力为:
1.0GPa < 1.30 GPa
乙钢的断裂应力为:
1.67GPa > 1.3 GPa
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3.3.5 裂纹扩展的动力与阻力
材料的断裂就是外力克服了原子间结合力，形成了两个新的表面。 理论强度的获得需要知道原子结合力的细节：应力-应变曲线的精确 形式。实际材料种类太多，这种理论计算十分复杂，对各种材料也 不一样。 为了简单、粗略地估算各种情况都适用的理论强度，奥罗万提出了 用正弦曲线来近似原子间约束力与距离变化的关系曲线。
dC
当 dWe ＜ dWs 时为稳定态，裂纹不会扩展； dC dC
当 dWe ＞ dWs 时裂纹失稳，迅速扩展； dC dC
当 dW e dWs 时为临界状态。 dC dC
20
由于
dWe dC
d c2 2
dC
E
2 2c
E
dWs d 4c 4
dC dC
所以，临界条件是：
2
c
2 c
4
c
2E p c
通常p>> ，因此对具有延性的材料， p控制着断裂过程。陶 瓷材料存在微观尺寸的裂纹就会导致在低于理论强度th 的低 应力下断裂，而金属材料则要求有宏观尺寸的裂纹才能导致在 低应力下断裂，因此塑性是阻止裂纹扩展的一个重要因素。
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3.3 应力场强度因子和平面应变断裂韧性
近二十年来，发展起来一门新的力学分支 — 断裂力学。它是 研究含裂纹体的强度和裂纹扩展规律的科学，于是人们又称 其为裂纹力学，它说明断裂是裂纹这种宏观缺陷扩展的结果， 阐明了宏观裂纹降低断裂强度的作用，突出了缺陷对现实材 料性能的主要影响。
无机材料物理性能6
电导的宏观参数
7、体积电阻和体积电阻率
电流: 电阻:
I IV IS
R V I
V
V
RS V IS
1 1 1 R RV RS
电导的宏观参数
体积电阻Rv与材料性质及样品
几何尺寸的关系:
Rv
v
h S
h－板状样品的厚度(cm) S－板状样品的电极面积(cm2)
ρ －体积电阻率为描写材料电阻
高温下，固有电导起 主要作用。
杂质离子电导与温度的关系
影响离子电导率的因素 离子电导率
2、晶体结构
活化能大小取决于晶体间各粒子的结合力。 而晶体结合力受如下因素影响：
离子半径：离子半径小，结合力大 离子电荷，电价高，结合力大 堆积程度，结合愈紧密，可供移动的离子 数目就少，且移动也要困难些，可导致较 低的电导率
E R J H
y
Hx z
电导的物理特性
霍尔系数
Ey RH J x H z
RH
1 ni e
霍尔系数
RH为霍尔系数。正负号为载流子带电符号。
ni为载流子浓度。
电导的物理特性
实质：运动电荷在磁场中受力所致，但此处 的运动电荷只能是电子，因其质量小、 运动容易，故此现象只出现于电子电 导时，即可用霍尔效应的存在与否检 验材料是否存在电子电导。
3、电场强度
定义：单位长度上的电势差。
表达式：
E V L
(V•cm-1)
4、电阻率：
R L
S
RS
L
cm
ρ为电阻率， 为反映材料电阻性能的参数
5、电导率：
1
1 cm1
反映材料的电阻性能。
2015无机材料物理性能复习提纲
无机材料物理性能复习题、填空题1、晶体中的塑性变形有两种基本方式：滑移和孪晶。
2、一各向异性材料，弹性模量E=109pa泊松比u=o.2，则其剪切模量G=45.4 pa。
3、影响弹性模量的因素有晶体结构、温度、复相。
4、弹性模量E是一个只依赖于材料基本成份的参量，是原子间结合强度的一个标志，在工程中表征材料对弹性变形的抗力，即材料的冈【J度。
5、无机材料的热冲击损坏有两种类型：抗热冲击断裂性和抗热冲击损伤性。
6根据材料在弹性变形过程中应力和应变的响应特点，弹性可以分为理想弹性和非理想弹性两类。
7、裂纹有三种扩展方式或类型：掰开型，错开型和撕开型。
其中掰开型是低应力断裂的主要原因。
8、从对材料的形变及断裂的分析可知，在晶体结构稳定的情况下，控制强度的主要参数有三个：弹性模量，裂纹尺寸和表面能。
9、Griffith 微裂纹理论从能量的角度来研究裂纹扩展的条件,这个条件是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。
10、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。
11、广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。
12、对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子Y=、13、当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是声子热导。
14、杜隆一伯替定律的内容是：恒压下元素的原子热容为25J/Kmol 。
15、热量是依晶格振动的格波来传递的，格波分为声频支和光频支两类。
16、固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。
17、金属材料电导的载流子是自由电子，而无机非金属材料电导的载流子可以是电子、电子空穴，或离子、离子空位。
18、晶体的离子电导可以分为离子固有电导/或本征电导和杂质电导两大类。
19、电导率的一般表达式-\j =x nqi^为，其各参数ni、qi和-h的含义分别是i载流子的浓度、载流子的电荷量、载流子的迁移率。
无机材料物理性能,名词解释
第一章1.形变（变形）：材料的形状和尺寸随外力作用而改变的现象。
2.弹性模量：表征材料抵抗变形的能力。
3.滞弹性：弹性行为与时间有关，表征材料的形变在应力移去后能够恢复但不能立即恢复的能力。
4.剪切应变：材料的内部一体积元上的两个面元之间的夹角的变化。
5.应变松弛：固体材料在恒定载荷下，变形随时间延续而缓慢增加的不平衡过程，或材料变形后内部原子由不平衡到平衡的过程，也称蠕变或徐变。
6.应力松弛：在持续外力作用下，发生形变着的物体，在总的形变值保持不变的情况下，由于徐变变形渐增，弹性变形相应减小，由此使物体的内部应力随时间延续而逐渐减少的过程。
即一体系因外界原因引起的不平衡状态逐渐转为平衡状态的过程。
7.塑性形变：在超过材料的屈服应力作用下，产生变形，外力移去后不能恢复的形变。
8.塑性：表征材料经受塑性变形而不被破坏的能力。
9.硬度：表示材料表面在承受局部静压力下抵抗变形的能力。
10.断裂功：指材料在抵抗外力破坏时，单位面积上所需吸收的功。
11.蠕变：材料在恒定载荷作用下，随着时间延长持续发生塑性变形的现象。
12.冲击韧性：指材料在冲击载荷下吸收塑性变形功和断裂功的能力。
13.滑移：是刃型位错沿滑移面从晶体内部移出的过程或刃型位错沿滑移面的运动。
14.静态疲劳（亚临界裂纹扩展）：在持久载荷下发生的断裂。
15.动态强度：指材料抵抗冲击载荷作用而不至于发生断裂破坏的能力。
第二章1.抗热震性（抗热冲击性）：指材料承受温度骤变而不至于被破坏的能力。
2.比热容：指单位质量材料升高（降低）1K所需吸收（放出）的热量。
3.热膨胀：物体的体积或长度随温度升高而增大的现象。
4.热导率：指热量流过材料的速率。
5.热扩散系数：表征物体内部温度趋于均衡的能力，其大小直接影响物体中的温度梯度分布。
6.热抗震系数：为脆性无机材料抗热震断裂能力的度量。
第三章1.电偶极子：由一个正电荷q和另一个符号相反、数量相等的负电荷-q由于某种原因而坚固的互相束缚与不等于零的距离上所组成。
无机材料物理性能讲义-第3章 中南大学
晶体结构中相同的元素以不同的氧化状态存在时，如Fe2＋和Fe3＋、 Mn2＋和Mn3＋、Ti3＋和Ti4＋……
对于这些不同价态存在的元素，电子不是固定在某一个原子 上的，这些电子很容易从一个原子迁移到另外一个原子上，当光 照射时，发生电荷的转移。
第三章 无机材料的光学性能
2、掺加外加剂：
3、工艺措施：
第三章 无机材料的光学性能
第三节
界面反射与光泽
第三章 无机材料的光学性能
一、镜反射与漫反射：
1、镜反射：反射光线具有明确的方向性。 各类雕花玻璃，需要高折射，高反射，达到装饰效果； （可以通过高含铅量，获得高折射率）
宝石的高折射率使之具有强折射率，高反射性能；
玻璃纤维作为通讯的光导管，有赖于光束总的内反射； 光学显微镜等许多光学系统中，需要得到强折射和低反 射相结合的玻璃产品，可以通过涂层来达到目的。
第三章 无机材料的光学性能
（7）同质异构体：
结构敞广的高温态比结构紧密的低温态折射率小。
SiO2玻璃态的折射率是1.46 磷石英折射率1.47 方石英折射率1.49
石英折射率1.55
第三章 无机材料的光学性能
二、色
散
折射率随着波长改变的变化率dn/dλ。
图3-2 几种玻璃的色散
图3-3 几种晶体和玻璃的色散
第三章 无机材料的光学性能
涂层 1/4λ
在镜片上涂一层折射率中等、 厚度为光波长的1/4的涂层， 可以实现强折射与低反射的要 求。
玻璃
3/4λ 图3-10 涂层玻璃 0
1/4λ
第三章 无机材料的光学性能
2、漫反射：光照到粗糙不平的材料表面，发生各个方向的反射。
无机材料物理性能 完美版
/register.php?invitecode=7db8407acaii1hHt名词解释【力学】牛顿流体：受力后极易变形，剪切力跟速度梯度成正比符合牛顿定律的的流体；粘性系数：粘性：液体在流动时，在其分子间产生摩擦的性质，粘性大小用粘度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子；热稳定系数：材料承受温度急剧变化而不致破坏的能力，又称抗热震性；热冲击断裂性：材料发生瞬间断裂，抵抗这类破坏的性能；抗热冲击损伤性：热冲击循环作用下，材料表面开裂、剥落并不断扩展，最终破裂或变质，抵抗这类破坏的性能；静态疲劳(亚临界生长)：裂纹在使用应力下，随着时间的推移而缓慢扩展，这种缓慢扩展也称亚临界生长或静态疲劳；动态疲劳：材料在循环应力或渐增应力作用下的延时破坏；Griffith微裂纹理论：实际材料中总存在许多的细小裂纹或缺陷，在外力作用下这些裂纹和缺陷附近产生应力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹就开始扩展而导致断裂，故断裂不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果；【热学】声子：晶格振动能量的量子化单元hw称为声子，h为普朗克常数，w 为晶格振动的角频率，对应每一次晶格热振动，晶体内部产生或吸收一个声子，声子是虚拟粒子，是原子激发的形态之一；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；晶格热振动：晶体中原子以平衡位置为中心不停地振动，是产生热容、热膨胀等现象的物理基础；热膨胀系数：物体由于温度改变而有胀缩现象，其变化能力以等压下，单位温度所导致的体积变化来表示；能流密度：在一定空间范围内，单位面积所取得的或单位重量能源所产生的某种能源的能量或功率，是评价能源的主要指标；热导率(热导系数)：是指单位温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量，单位是w/m2.k；【电学】电流密度：描述电路中某点电流强弱和流动方向的物理量，矢量，大小等于单位时间内通过垂直于电流方向单位面积的电量，正电荷流动方向为正方向；电导率：介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度；即电阻率的倒数，物理意义表示物质导电性能；载流子迁移率：载流子在单位电场作用下的平均漂移速率，即载流子在电场作用下运动速度的快慢量度，运动越快迁移率越大；半导体施主能级：一个能级被电子占用时成中性，不被电子占据时带正电；受主能级：一个能级不被电子占据时成中性，被电子占据时带负电；西贝克效应(温差电动势效应)：由于两种不同的电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间电压差的热电现象，具体说：半导体材料的两端如果有温度差，则在较高温度区有更多的电子被激发到导带中去，但热电子趋向于扩散到较冷的区域，当这两种效应引起的化学势梯度和电场梯度相等其方向相反时，就达到稳定状态，多数载流子扩散到冷端，产生△V/△T，结果在半导体两端就产生温差电动势；【介介电性质】正温度系数效应PTC：价控型BaTiO3半导体在居里点(正方相↔立方相相变点)附近，电阻率随温度而发生突变的现象，机理是几何半导体陶瓷晶界上具有表面能级，此表面能级可捕获载流子，从而在两边晶粒内产生一层电子损耗层，形成肖特基势垒，该势垒与介电常数有关，当温度高于居里点，介电常数剧减，势垒增加，电阻率增加；压敏效应：a.指对电压变化敏感的非线性电阻效应，即在某一临界电压以下，电阻值非常之高，几乎无电流通过，超过该临界电压，电阻迅速降低，让电流流过。
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第一章物理基础知识与理论物理性能本质：外界因素（作用物理量）作用于某一物体，如：外力、温度梯度、外加电场磁场、光照等，引起原子、分子或离子及电子的微观运动，在宏观上表现为感应物理量，感应物理量与作用物理量呈一定的关系，其中有一与材料本质有关的常数——材料的性能。
晶体结构：原子规则排列，主要体现是原子排列具有周期性，或者称长程有序。
非晶体结构：不具有长程有序。
点阵：晶体内部结构概括为是由一些相同点子在空间有规则作周期性无限分布，这些点子的总体称为点阵。
晶体由（基元）沿空间三个不同方向，各按一定的距离（周期性）地平移而构成，（基元）每一平移距离称为周期。
晶格的共同特点是具有周期性，可以用（原胞）和（基失）来描述。
分别求立方晶胞、面心晶胞和体心晶胞的原胞基失和原胞体积？（1）立方晶胞：（2）面心晶胞（3）体心晶胞晶体格子（简称晶格）：晶体中原子排列的具体形式。
晶列的特点：（1）一族平行晶列把所有点包括无遗。
（2）在一平面中，同族的相邻晶列之间的距离相等。
（3）通过一格点可以有无限多个晶列，其中每一晶列都有一族平行的晶列与之对应。
（4 ）有无限多族平行晶列。
晶面的特点：（1）通过任一格点，可以作全同的晶面与一晶面平行，构成一族平行晶面. （2）所有的格点都在一族平行的晶面上而无遗漏；（3）一族晶面平行且等距，各晶面上格点分布情况相同；（4）晶格中有无限多族的平行晶面。
格波：晶体中的原子在平衡位置附近的微振动具有波的形式。
色散关系：晶格振动谱，即频率和波矢的关系。
声子：晶格振动的能量是量子化的，晶格振动的量子单元称作声子，声子具有能量ħ ，与光子的区别是不具有真正的动量，这是由格波的特性决定的。
声学波与光学波的区别：前者是相邻原子的振动方向相同，波长很长时，格波为晶胞中心在振动，可以看作连续介质的弹性波；后者是相邻原子的振动方向相反，波长很长时，晶胞中心不动，晶胞中的原子作相对振动。
德布罗意假设:一切微观粒子都具有波粒二象性。
第二章无机材料的受力形变简述正应力与剪切应力的定义? 正应力是作用于单位面积上的力。
剪切应力是作用于平面内的力。
正应力引起材料的伸长或缩短，剪应力引起材料的畸变，并使材料发生转动。
塑性：使固体产生变形的力，在超过该固体的屈服应力后，出现能使该固体长期保持其变形后的形状或尺寸，即非可逆性能。
晶体塑性形变的机理是什么？原子尺度变化解释塑性形变：当构成晶体的一部分原子相对于另一部分原子转移到新平衡位置时，晶体出现永久形变，晶体体积没有变化，仅是形状发生变化。
影响塑性形变的因素有哪些？并对其进行说明。
影响塑性形变的因素主要有晶体结构和键型。
（1）本征因素：晶粒内部的滑移系统相互交截、晶界处的应力集中、晶粒大小和分布；（2）外来因素：杂质在晶界的弥散、晶界处的第二相、晶界处的气孔。
屈服应力：当外力超过物体弹性极限，达到某一点后，在外力几乎不增加的情况下，变形骤然加快，此点为屈服点，达到屈服点的应力。
滑移：晶体的一部分相对另一部分平移滑动。
产生滑移的条件：（1）面间距大；（2）每个面上是同一种电荷的原子，相对滑动面上的电荷相反；（3）滑移矢量（柏格斯矢量）小。
滑移系统包括（滑移方向）和（滑移面），即滑移按一定的晶面和方向进行。
滑移方向与原子最密堆积的方向一致，滑移面是（原子最密堆积面）。
蠕变机理分为两大类：（1）（晶界机理）---多晶体的蠕变；（2）（晶格机理）---单晶蠕变，但也可能控制着多晶的蠕变过程。
影响蠕变的因素：外界环境中的温度和应力、晶体的组成、显微结构中的气孔、晶粒和玻璃相。
键结合的材料中，哪一种材料的弹性模量大？为什么？共价键、离子键结合的材料中，结合力很强，故弹性模量就较大。
而分子键结合力弱，由此键和的材料弹性模量就很低。
2-1. 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：根据题意可得下表变。
2-2. 厚力N/m 解： 第三章 无机材料的脆性断裂强度：材料的强度是抵抗外加负荷的能力。
拉伸前后圆杆相关参数表 )(0114.0105.310101401000940000cm E A l F l E l l =⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=⋅=⋅=∆-σε屈服极限：在外力作用下，材料发生弹性形变；当应力足够大，材料便开始发生塑性形变，产生塑性形变的最小应力称为屈服应力（屈服极限）。
脆性断裂：材料受力后，将在低于其本身结合强度的情况下作应力再分配；当外加应力的速度超过应力再分配的速率时，发生断裂。
解决材料强度的理论：1. 位错理论：微观上抓住位错缺陷，阐明塑性形变的微观机理。
2. 断裂力学：宏观上抓住微裂纹缺陷（脆性断裂的主要根源）。
位错运动对材料有哪两方面的作用？引起塑性形变，导致应力松弛和抑制裂纹扩展；位错运动受阻，导致应力集中和裂纹成核。
理论断裂强度的推导过程？格里菲斯微裂纹理论：格里菲斯认为实际材料中总存在许多细小的裂纹或缺陷，在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近就产生应力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹就开始扩展而导致断裂。
影响强度的因素有哪些？内在因素：材料的物性，如：弹性模量、热膨胀系数、导热性、断裂能；显微结构：相组成、气孔、晶界（晶相、玻璃相、微晶相）、微裂纹（长度、尖端的曲率大小）；外界因素：温度、应力、气氛环境、式样的形状大小、表面；工艺因素：原料的纯度、降温速率。
晶体微观结构中存在缺陷：（a）位错组合；（b）晶界障碍；（c）位错交截。
蠕变断裂：多晶材料在高温和恒定应力作用下，由于形变不断增加而导致断裂。
蠕变断裂的理论：1. 黏性流动理论：高温下晶界发生粘性流动，在晶界交界处产生应力集中，并且使晶界交界处产生裂纹，导致断裂。
2. 空位聚积理论：在应力及热波动作用下，晶界上空位浓度增加，空位大量聚积，形成裂纹，导致断裂。
裂纹有三种扩展方式：(I)张开型、(II)错开型、(III)撕开型。
什么是亚临界裂纹扩展？在使用应力的作用下，不是发生快速失稳扩展，而是随着时间的推移缓慢扩展。
材料的脆性有哪些特点？脆性是无机材料的特征。
它间接地反映材料较低的抗机械冲击强度和较差的抗温度聚变性。
脆性直接表现在:一旦受到临界的外加负荷，材料的断裂则具有爆发性的特征和灾难性的后果。
脆性的本质是缺少五个独立的滑移系统，在受力状态下难于发生滑移使应力松弛。
显微结构的脆性根源是材料内部存在裂纹，易于导致高度的应力集中。
维氏硬度：（公式及各个物理量的含义）？（自己总结）1、求融熔石英的理论结合强度，设估计的表面能力为1.75J/m 2; Si-O 的平衡原子间距为1.6*10-8cm;弹性模量从60到75Gpa ？a E th γσ==GPa 64.28~62.2510*6.175.1*10*)75~60(109=- 2、融熔石英玻璃的性能参数为：E=73 Gpa ；γ=1.56 J/m 2；理论强度σth=28 Gpa 。
如材料中存在最大长度为2μm 的内裂，且此内裂垂直于作用力方向，计算由此导致的临界断裂强度。
2c=2μm c=1*10-6mc E c πγσ2==GPa 269.010*1*14.356.1*10*73*269=- 3、有一构件，实际使用应力为1.30GPa ，有两种钢待选：甲钢 σys =1.95GPa ，K IC =45MPa· m1/2乙钢 σys =1.56GPa ，K IC =75MPa· m1/2待选钢的几何形状因子Y=1.5，最大裂纹尺寸为1mm 。
试根据经典强度理论(安全系数n=σys /σ)与断裂强度理论K IC =Y σc C -1/2 进行选择，并对结果进行说明。
（书上例题自己总结）4、一陶瓷零件上有一垂直于拉应力的边裂，如边裂长度为：（1）2mm; (2)0.049mm;(3)2μm, 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1.62MPa.m 2。
讨论讲结果。
已知此情况下零件的几何形状因子为1.98。
解：c Y K I σ=c K I98.1=σ=2/1818.0-c(1) c=2mm, MPa c 25.1810*2/818.03==-σ(2) c=0.049mm, MPa c 58.11610*049.0/818.03==-σ(3) c=2μm, MPa c 04.57710*2/818.06==-σ第四章 无机材料的热性能如原子在高能级和低能级间满足辐射跃迁选择定则，则对于大量的这种原子来说，将同时存在光的自发辐射、受激吸收和受激辐射。
热振动：实际上晶体点阵中的质点（离子、原子）总是围绕着各自的平衡位置附近作微小振动。
热容：物体在温度升高1K时所吸收的热量称作该物体的热容。
杜隆-珀替定律：恒压下元素的原子热容等于25J/(K·mol)。
杜隆-珀替定律在高温时与实验结果符合得很好，但在低温时，热容的实验值并不是一个恒量，随温度降低而减小，在接近绝对零度时，热容值按T3的规律趋于零。
徳拜定律：表明当温度T趋于0K时，热容C V与T3成比例地趋于零。
在低温下，德拜模型与实验结果符合很好。
热膨胀：物体的体积或长度随着温度的升高而增大的现象。
6、线膨胀系数α与体膨胀系数β有何关系？计算：⑴假如是立方体；⑵各项异性的晶体。
略去线膨胀系数α与体膨胀系数β的高次项。
（自己总结）固体材料热膨胀机理：晶格振动中质点间的作用力，是非线性的。
即作用力并不简单的与位移成正比。
温度越高，平衡位置向右移动越多，晶体膨胀。
热传导：当固体材料一端的温度比另一端高时，热量就会从热端自动地传向冷端的现象。
固体的传热机理：固体中质点只在平衡位置附近做微振动，固体的导热主要是晶格振动的格波和自由电子的运动实现的。
⑴金属主要靠自由电子来传热；⑵非金属材料，自由电子很少，主要靠晶格振动来传递热量。
将声频波的量子称为声子；把格波的传播看成是质点-声子的运动；格波与物质的相互作用，则理解为声子和物质的碰撞；格波在晶体中传播时遇到的散射，则理解为声子同晶体质点的碰撞；理想晶体中的热阻，则理解为声子与声子的碰撞。
影响热导率的因素：温度、晶体机构、气孔。
热稳定性（抗热震性）：是指材料承受温度的急剧变化而抵抗破坏的能力。
包括抗热震断裂性和抗热震损伤性两种类型：材料在热冲击下发生瞬时断裂，抵抗这类破坏的性能为抗热震断裂性；在热冲击循环作用下，材料表面开裂、剥落，并不断发展，以致最终碎裂或变质而损坏，抵抗这类破坏的性能称为抗热震损伤性。
试比较石英玻璃、石英多晶体和石英单晶热导率的大小，解释产生差异的原因？①玻璃多晶单晶λλλ②与单晶相比，多晶体中晶粒尺寸小，晶界多，晶界处杂质多，声子容易受到散射，其平均自由程小得多，故其热导率比单晶的小；与晶体相比，玻璃中声子平均自由程由于玻璃远程无序使之较小，因而，玻璃的热导率比晶体的小。