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材料性能學課后習題與解答(文件)

2025-08-23 08:25 上一頁面

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【正文】是多少？解：設裂紋為無線大板穿透裂紋，則由Paris公式得解得N=3016當N=10萬次時2a=第六章磨損性能名詞解釋：磨損接觸疲勞解：磨損：物體表面相互摩擦時，材料自表面逐漸減少時的過程。腐蝕磨損，氧化磨損，磨損產物為氧化物如紅褐色的三氧化二鐵。解：化學熱處理過程中采用球化退火處理和高溫回火，減小碳化物粒度并使之分布均勻。對磨粒磨損具有良好的適應性、就范性和埋嵌性。應力松弛：在規定溫度和初始應力條件下，金屬材料中的應力隨時間增加而減少的現象。σnexp(Q/RT)得 =第八章耐腐蝕性能名詞解釋：電化學腐蝕縫隙腐蝕電偶腐蝕鈍化解：電化學腐蝕：金屬表面與電解質溶液發生電化學反應而引起的破壞。簡答a. 為什么說材料的腐蝕是一個自發過程？解：因為腐蝕是物質由高能態向低能態轉變的過程，所以腐蝕是一個自發的過程。必須有拉應力存在才能一起應力腐蝕，壓應力一般不發生應力腐蝕。應力腐蝕斷裂的速度遠大于沒有應力時的腐蝕速度。解：測量方法有：質量法容量法測量儀器:質量法采用熱重分析儀。極化強度：電介質材料在電場作用下的極化程度，單位體積內的感生電偶極矩。（貝塞克效應、帕爾帖效應、湯姆遜效應）。 c. 電介質材料在電場強度超過某一臨界值時會發生介質的擊穿，通常擊穿類型可分為___電擊穿____、__化學擊穿___、___熱擊穿___三類。簡答題：a. 簡述電介質、壓電體、熱釋電體、鐵電體之間的關系。b. 為什么金屬的電阻隨溫度升高而增大，半導體的電阻隨溫度升高減小？解：金屬屬于電子到電機制，溫度升高，電子運動自由程減小，散射幾率增大導致電阻增大。矯頑力：去掉剩磁的臨界外磁場。剩余磁感應強度：去掉外加磁場后的磁感應強度。順磁體磁化率為量級正數，略微增強磁場。試樣中的磁通量變化，引起測量線圈中有電流產生，檢流計偏轉，利用公式計算出磁感應強度B，不同磁場強度下測出B，繪出磁滯回線。硬磁材料矯頑力大，磁滯回線寬，磁滯損耗大。e. 哪些磁性能參數是組織敏感的？哪些是不敏感的？解：Ms、Tc、K磁晶各向性，λ磁致伸縮系數等組織不敏感。計算： a. ，試求鐵的飽和磁化強度Ms。熱導率：一定溫度梯度下，單位時間內通過單位垂直面積的熱量。c. 試分析材料的導熱機理，金屬、陶瓷、透明材料的導熱有何差別？解：氣體材料導熱通過分子碰撞來實現，固體材料依賴自由電子的運動和晶格振動波實現。d. 簡述熱容和熱膨脹的關系？解：固體材料受熱引起的容積膨脹是晶格振動加劇的結果。，試求鐵的飽和磁化強度Ms。兩者的比值接近于恒值。陶瓷材料則主要通過聲子導熱。簡答：a. 什么叫德拜溫度，有什么物理意義？解：為德拜溫度是金屬的本征物理量，間接反映了鍵的強度。熱膨脹：物體的體積或長度隨溫度升高而增大的現象。f. 交變磁化下能量損耗包括哪些？解：渦流損耗磁滯損耗剩余磁損耗g. 電子行業用的坡莫合金線圈一般是繞起來以后再退火，為什么不在繞之前退火？[提示：加工對磁性的影響]解：加工硬化使得原子間距增大而密度減小，使材料的抗磁性減弱。鐵磁體的形成條件除了金屬原子具有未被抵消的自旋磁矩外，還必須使得自旋磁矩自發的通向排列。解：常用磁性材料分為軟磁材料和硬磁材料。b. 說明沖擊法測量材料磁性能的原理.解：在測試線圈中通以電流，則線圈中產生磁場，試樣被磁化，磁感應強度B。趨膚效應：交變磁化時產生感生電動勢，使得磁感應強度和磁場強度沿樣品界面嚴重不均勻，好像材料內部的磁感應強度被排斥到表面的現象。磁導率：表征磁介質磁性的物理量。c. 表征超導體性能的三個主要指標是什么？目前氧化物高溫超導體應用的主要弱點是什么？解：三個指標是：臨界轉變溫度臨界磁場臨界電流密度目前氧化物高溫超導體應用的主要弱點是超導體材料的氧化物制備困難材料加工困難臨界溫度難以維持e. 一般來說金屬的電導率要高于陶瓷和聚合物，請舉例說明這個規律并不絕對正確。壓電體和熱釋電體都是不具有對稱中心的晶體。e. 測量電阻常用的方法有雙電橋法、電位差計法、安培—伏特計法和直流四探針法。填空題a. 從極化的質點類型看，電介質的總極化一般包括三部分：__位移極化__、__松弛極化__、 __轉向極化__ ；從是否消耗能量的角度看，電介質的極化分為____彈性極化____和____非彈性極化____兩類，其中___位移極化___是彈性的、瞬時完成的極化，不消耗能量；而___松弛極化___的完成需要一定的時間，是非彈性的，消耗一定的能量。熱釋電效應：晶體因溫度均勻變化而發生極化強度改變的現象稱為晶體的熱釋電效應。e. 列出至少四種防止金屬材料腐蝕的措施。應力腐蝕斷裂時僅在局部區域出現從表及里的裂紋。一定的材料必須和一定的介質的相互組合，才會發生腐蝕斷裂。腐蝕原電池是能進行氧化還原反應，但并不能對外做功的短路原電池。電偶腐蝕：異種金屬在同一種介質中，由于腐蝕電位不同而產生電偶電流的流動使電極電位較低的金屬溶解增加造成的局部腐蝕。K，試計算該鋼在500℃時應

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