材料性能學(xué)課后習(xí)題與解答(文件)
【正文】 是多少？解：設(shè)裂紋為無(wú)線大板穿透裂紋，則由Paris公式得解得N=3016當(dāng)N=10萬(wàn)次時(shí)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?xí)r，材料自表面逐漸減少時(shí)的過(guò)程。腐蝕磨損，氧化磨損，磨損產(chǎn)物為氧化物如紅褐色的三氧化二鐵。解：化學(xué)熱處理過(guò)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(duì)磨粒磨損具有良好的適應(yīng)性、就范性和埋嵌性。應(yīng)力松弛：在規(guī)定溫度和初始應(yīng)力條件下，金屬材料中的應(yīng)力隨時(shí)間增加而減少的現(xiàn)象。σnexp(Q/RT)得 =第八章 耐腐蝕性能名詞解釋：電化學(xué)腐蝕 縫隙腐蝕 電偶腐蝕 鈍化解：電化學(xué)腐蝕：金屬表面與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞。簡(jiǎn)答a. 為什么說(shuō)材料的腐蝕是一個(gè)自發(fā)過(guò)程？解：因?yàn)楦g是物質(zhì)由高能態(tài)向低能態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程，所以腐蝕是一個(gè)自發(fā)的過(guò)程。必須有拉應(yīng)力存在才能一起應(yīng)力腐蝕，壓應(yīng)力一般不發(fā)生應(yīng)力腐蝕。應(yīng)力腐蝕斷裂的速度遠(yuǎn)大于沒(méi)有應(yīng)力時(shí)的腐蝕速度。解：測(cè)量方法有：質(zhì)量法容量法 測(cè)量?jī)x器:質(zhì)量法采用熱重分析儀。極化強(qiáng)度：電介質(zhì)材料在電場(chǎng)作用下的極化程度，單位體積內(nèi)的感生電偶極矩。（貝塞克效應(yīng)、帕爾帖效應(yīng)、湯姆遜效應(yīng)）。 c. 電介質(zhì)材料在電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)某一臨界值時(shí)會(huì)發(fā)生介質(zhì)的擊穿，通常擊穿類型可分為_(kāi)__電擊穿____、__化學(xué)擊穿___、___熱擊穿___三類。簡(jiǎn)答題：a. 簡(jiǎn)述電介質(zhì)、壓電體、熱釋電體、鐵電體之間的關(guān)系。b. 為什么金屬的電阻隨溫度升高而增大，半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高減??？解：金屬屬于電子到電機(jī)制，溫度升高，電子運(yùn)動(dòng)自由程減小，散射幾率增大導(dǎo)致電阻增大。矯頑力：去掉剩磁的臨界外磁場(chǎng)。剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度：去掉外加磁場(chǎng)后的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 順磁體磁化率為量級(jí)正數(shù)，略微增強(qiáng)磁場(chǎng)。試樣中的磁通量變化，引起測(cè)量線圈中有電流產(chǎn)生，檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)，利用公式計(jì)算出磁感應(yīng)強(qiáng)度B，不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下測(cè)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(shù)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(shù)等組織不敏感。計(jì)算： a. ，試求鐵的飽和磁化強(qiáng)度Ms。熱導(dǎo)率：一定溫度梯度下，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位垂直面積的熱量。c. 試分析材料的導(dǎo)熱機(jī)理，金屬、陶瓷、透明材料的導(dǎo)熱有何差別？解：氣體材料導(dǎo)熱通過(guò)分子碰撞來(lái)實(shí)現(xiàn)，固體材料依賴自由電子的運(yùn)動(dòng)和晶格振動(dòng)波實(shí)現(xiàn)。d. 簡(jiǎn)述熱容和熱膨脹的關(guān)系？解：固體材料受熱引起的容積膨脹是晶格振動(dòng)加劇的結(jié)果。 ，試求鐵的飽和磁化強(qiáng)度Ms。兩者的比值接近于恒值。陶瓷材料則主要通過(guò)聲子導(dǎo)熱。簡(jiǎn)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(qiáng)度。熱膨脹：物體的體積或長(zhǎng)度隨溫度升高而增大的現(xiàn)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(yè)用的坡莫合金線圈一般是繞起來(lái)以后再退火，為什么不在繞之前退火？[提示：加工對(duì)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(fā)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(shuō)明沖擊法測(cè)量材料磁性能的原理.解：在測(cè)試線圈中通以電流，則線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，試樣被磁化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B。趨膚效應(yīng)：交變磁化時(shí)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，使得磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度沿樣品界面嚴(yán)重不均勻，好像材料內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度被排斥到表面的現(xiàn)象。磁導(dǎo)率：表征磁介質(zhì)磁性的物理量。c. 表征超導(dǎo)體性能的三個(gè)主要指標(biāo)是什么？目前氧化物高溫超導(dǎo)體應(yīng)用的主要弱點(diǎn)是什么？解：三個(gè)指標(biāo)是：臨界轉(zhuǎn)變溫度 臨界磁場(chǎng) 臨界電流密度 目前氧化物高溫超導(dǎo)體應(yīng)用的主要弱點(diǎn)是超導(dǎo)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(lái)說(shuō)金屬的電導(dǎo)率要高于陶瓷和聚合物，請(qǐng)舉例說(shuō)明這個(gè)規(guī)律并不絕對(duì)正確。壓電體和熱釋電體都是不具有對(duì)稱中心的晶體。e. 測(cè)量電阻常用的方法有 雙電橋法 、電位差計(jì)法 、 安培—伏特計(jì)法 和 直流四探針?lè)? 。填空題a. 從極化的質(zhì)點(diǎn)類型看，電介質(zhì)的總極化一般包括三部分：__位移極化__、__松弛極化__、 __轉(zhuǎn)向極化__ ；從是否消耗能量的角度看，電介質(zhì)的極化分為_(kāi)___彈性極化____和____非彈性極化____兩類，其中___位移極化___是彈性的、瞬時(shí)完成的極化，不消耗能量；而___松弛極化___的完成需要一定的時(shí)間，是非彈性的，消耗一定的能量。熱釋電效應(yīng)：晶體因溫度均勻變化而發(fā)生極化強(qiáng)度改變的現(xiàn)象稱為晶體的熱釋電效應(yīng)。e. 列出至少四種防止金屬材料腐蝕的措施。應(yīng)力腐蝕斷裂時(shí)僅在局部區(qū)域出現(xiàn)從表及里的裂紋。一定的材料必須和一定的介質(zhì)的相互組合，才會(huì)發(fā)生腐蝕斷裂。腐蝕原電池是能進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，但并不能對(duì)外做功的短路原電池。電偶腐蝕：異種金屬在同一種介質(zhì)中，由于腐蝕電位不同而產(chǎn)生電偶電流的流動(dòng)使電極電位較低的金屬溶解增加造成的局部腐蝕。K，試計(jì)算該鋼在500℃時(shí)應(yīng)
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