材料物理性能简介09

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1、<<材料物理性能>>基本要求一，基本概念：1.摩尔热容:使１摩尔物质在没有相变和化学反应的条件下，温度升高1K所需要的能量,它反映材料从周围环境吸收热量的能力，它与温度、质量、过程有关。用Cm表示，单位为J/(mol·K)。2.晶格热振动：晶体点阵中的质点(原子,离子)总是围绕着平衡位置作微小振动.3.声子（Phonon）:声子是晶体中晶格集体激发的准粒子，就是“晶格振动的简正模能量量子。聲子與光子(光的量子)相似，可視為具有粒子性的波包。化学势为零，属于玻色子。4.德拜温度：德拜模型认为，晶体对热容的贡献主要是低频

2、弹性波的振动，声频支的频率具有0～ωmax分布，其中，最大频率所对应的温度即为德拜温度：称为德拜特征温度。5.示差热分析法（DifferentialThermalAnalysis,DTA5.）:利用在相同条件下加热或冷却时,试样和标准样的温度差与温度或时间关系,对组织结构进行分析的一种技术。6.差动扫描量热法（DifferentialScanningCalorimetry,DSC）:用差动方法测量加热或冷却过程中，将试样和标准样的温度差保持为零时，所需要补充的热量与温度或时间的关系。7.禁带：能隙所对应的能带，或允带

3、间电子禁止的能级所对应的能带。8.导带：具有空能级允带中的电子（未满带的电子），在外电场作用下可参与导电。这种未满的允带称为导带。9.固体电解质：具有离子电导的固体物质．离子晶体要具有离子电导的特性，必须：电子载流子的浓度小；离子晶格缺陷浓度大，并参与电导。10.本征电导：源于晶体点阵的基本离子的运动。固有电导中，载流子由晶体本身的热缺陷提供。11.杂质电导：由固定较弱的杂质离子的定向运动。填隙杂质或置换杂质（溶质）。12.霍尔效应:沿x轴通入电流，z方向上加磁场，y方向上将产生电场。实质：运动电荷在磁场中受力所致。

4、13.塞贝克效应：当两种不同的导体组成一个闭合回路时，若在两接头处存在温度差则回路中将有电势及电流产生，这种现象称为塞贝克效应。14.玻尔帖效应：当有电流通过两个不同导体组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，还要在两接头处出现吸热或放出热量Q的现象。15.磁畴：在未加磁场时铁磁体内部已经磁化到饱和状态的小区域。16.磁致伸缩效应：铁磁体在磁场中被磁化时，其形状和尺寸都发生变化的现象。17.退磁场：非闭合回路磁体磁化后，磁体内部产生一个与磁化方向相反的磁场。241.自发磁化：在未加磁场时铁磁金属内部的自旋磁矩已经自发地

5、排向了同一方向的现象．2.技术磁化：在外磁场的作用下，铁磁体从完全退磁状态磁化到饱和的内部变化过程。3.磁滞损失：磁滞回线所包围的面积相当于磁化一周所产生的能量损耗。4.磁导率µ：当外磁场H增加时，磁感应强度B增加的速率叫磁导率，用µ表示，即µ=B/H。5.抗磁性:定义:当材料被磁化后,磁化矢量与外加磁场的方向相反时，固体表现为抗磁性。抗磁性物质的抗磁性一般很微弱，磁化率χ是甚小的负常数(M与H反向)，一般约为~10-6数量级。抗磁性是电子电子的循轨运动在外加磁场作用下的结果.任何金属都具有抗磁性.6.反铁磁性：由于

6、交换作用，反铁磁性体的原子磁矩在同一子晶格中，无外磁场的作用时，磁矩是同向排列的，具有一定的磁矩；在不同的子晶格中磁矩是反向排列。两个子晶格中自发磁化强度大小相同，方向相反，整个晶体M＝0。反铁磁性物质大都是非金属化合物，如FeO，NiF27.滞弹性：是指在弹性范围内出现的非弹性现象。弹性蠕变和弹性后效都是弹性范围内应变的变化落后于应力的现象。8.瑞利磁滞回线：当外磁场的振幅不大(磁化基本上为可逆)时,得到在原点附近具有正负对称变化的磁滞回线.9.内耗：固体材料对振动能量的损耗称为内耗，它代表材料对振动的阻尼能力。1

7、0.滞弹性：在弹性范围内出现的非弹性现象（如弹性蠕变和弹性后效）。11.滞弹性内耗：由滞弹性产生的内耗。12.弹性模量：在弹性范围内，引起物体单位变形所需要的应力大小。即材料所受应力σ与应变ε之间的线性比例系数，σ=Eε，其中称为弹性模量。它表示材料弹性变形的难易程度。二，基本理论（含微观机理）：热学:１．杜隆—珀替定律；杜隆—珀替定律：“恒压下元素的原子热容等于25J/K·mol”。实际上大部分元素的原子热容都接近25J/K·mol，特别在高温时符合得更好。２．爱因斯坦模型；３．德拜的比热模型热膨胀：微观机理电学:

8、1.量子自由电子理论;2.能带理论;3.离子导电机制磁学:1．铁磁金属的自发磁化理论;2.矫顽力理论（应力理论，杂质理论）弹性与内耗:1．弹性理论；２．滞弹性内耗机制（驰豫理论的基本思想）三，基本规律（含影响因素）热学：热容的实验规律，影响热容的因素及规律（温度，组织转变，结构相变，合金成分等）热膨胀：热膨胀的实验规律；常见材料（如钢组织）的膨