材料物理性能考试复习资料

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1、1.影响弹性模量的因素包括:原子结构、温度、相变。2.随有温度升高弹性模量不一定会下降。如低碳钢温度一直升到铁素体转变为奥氏体相变点，弹性模量单调下降，但超过相变点，弹性校模量会突然上升，然后又呈单调下降趋势。这是在由于在相变点因为相变的发生，膨胀系数急剧减小，使得弹性模量突然降低所致。3.不同材料的弹性模量差别很大，主要是因为材料具有不同的结合键和键能。4.弹性系数Ks的大小实质上代表了对原子间弹性位移的抵抗力，即原子结合力。对于一定的材料它是个常数。弹性系数Ks和弹性模量E之间的关系:它们都代表原子之间的结合力。因为建立的模型不

2、同，没有定量关系。（☆）5.材料的断裂强度：材料断裂强度的粗略估计：6.杜隆-珀替定律局限性:不能说明低温下，热容随温度的降低而减小，在接近绝对零度时，热容按T的三次方趋近与零的试验结果。7.德拜温度意义:①原子热振动的特征在两个温度区域存在着本质差别，就是由德拜温度θD来划分这两个温度区域:在低θD的温度区间，电阻率与温度的5次方成正比。在高于θD的温度区间，电阻率与温度成正比。②德拜温度------晶体具有的固定特征值。③德拜理论表明:当把热容视为(T/θD)的两数时，对所有的物质都具有相同的关系曲线。德拜温度表征了热容对温度的

3、依赖性。本质上，徳拜温度反应物质内部原子间结合力的物理量。8.固体材料热膨胀机理：（1）固体材料的热膨胀本质，归结为点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。（2）晶体中各种热缺陷的形成造成局部点阵的畸变和膨胀。随着温度升高，热缺陷浓度呈指数增加，这方面影响较重要。9.导热系数与导温系数的含义:材料最终稳定的温度梯度分布取决于热导率，热导率越高，温度梯度越小;而趋向于稳定的速度,则取决于热扩散率,热扩散率越高，趋向于稳定的速度越快。即:热导率大，稳定后的温度梯度小，热扩散率大，更快的达到“稳定后的温度梯度”（☆）10.热稳定性是指材

4、料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，故又称为抗热震性。热稳定性破坏(即抗热振性)的类型有两种：抗热冲击断裂性和抗热冲击损伤性。11.提高材料抗热冲击断裂性能的措施①提高材料强度σ，减小弹性模量E，σ/E增大，即提高了材料柔韧性，这样可吸收较多的应变能而不致于开裂。晶粒较细，晶界缺陷小，气孔少且分散者，强度较高，抗热冲击断裂性较好。10/10②提高材料的热导率，使R’提高。③减小材料的膨胀系数α。④减少材料表面热传递系数h,这主要通过调节周围的散热条件来实现。⑤减小产品的有效厚度。(☆）1.推导材料第一热应力断裂抵抗因子R，并绘制平

5、面薄板的热应力示意图。包括分析，图，方程，解，第一热应力断裂抵抗因子表达式。参见教材P94。当时间t=0的瞬间，σx=σz=σmax若它恰好达到材料强度，则会出现开裂破裂，求得：(☆）2.影响表面散热包含三个因素:热导率，传热途径，材料表面散热速率(即表面热传递系数h）为了表示影响散热三个因素综合的作用，引入综合系数毕奥模数β定义:，无单位。β越大对热稳定性越不利。其中β是毕奥模数;h是表面热传递系数(对应表面散热速率);是材料的半厚(对应传热途径)；是热导率。3.定义无因次应力:。式中:是无因次表面应力;是折减后的实测应力;是材料

6、所承受的最大应力。注意:无因次应力为一个系数，无量纲。4.R、、R"和、R、R'、R"和断裂强度σf的大小成正比，和弹性模量E成反比。、和断裂强度σf的大小成反比，和弹性模量E成正比。Ø两者背道而驰的原因是：判据不同。R、R'、R”适用于致密性材料，从避免裂纹产生来避免材料的热应力损坏破坏。、适用于疏松性材料，从阻止裂纹扩展来避免材料的热应力损坏破坏。5.第一热应力断裂抵抗因子、第二热应力断裂抵抗因子都是表征材料抗热冲击断裂性能，他们的量纲是不同的。10/101.光的传播速度：在真空中:在介质中:,n为介质的折射率,n=c/μu--

7、-波的传播速度;ε---介电常数;---磁导率真空中的光速是一个常数值，它是由另外两个我们都知道的或将知道两个常数真空介电常数和真空磁导率计算出来。介质的折射率是两外参数计算出来的，相对介电常数和相对磁导率。2.在光的传播过程中，电、磁、传播方向，三者互相垂直。3.光通过固体的现象包括:透射、吸收、反射、散射4.折射：Ø折射产生的原因:因为介质的极化，“拖住” 了电磁波的步伐，才使得其传播速度变得比真空中慢，使得材料发生折射。Ø材料的折射率反映了光在该材料中传播速度的快慢。5.光与固体相互作用的本质有两种方式:电子极化和电子能态转变

8、。Ø从微观上分析，光与固体的相互作用，实际上是光子与固体材料中原子、离子、电子等的相互作用。Ø材料的折射率随入射光的波长而变化，这种现象称为光的色散。Ø光的吸收、散射和色散这三种现象，都是由于光与物质的相互作用引起的，实质上是由光与原