無機材料物理性能題庫講解

1、1.一圓桿的直徑為2.5mm、長度為25cm并受到4500N的軸向拉力，若直徑拉細(xì)至2.4mm，且拉伸變形后圓桿的體積不變求在此拉力下的真應(yīng)力、真應(yīng)變、名義應(yīng)力和名義應(yīng)變，并比較討論這些計算結(jié)果。解：根據(jù)題意可得下表拉伸前后圓桿相關(guān)參數(shù)表995(MPa)A4.524106A0l12.52真應(yīng)變Tlnlnln0.0816l0A2.42F4500名義應(yīng)力917(MPa)6A04.90910Al名義應(yīng)變010.0851l0A由計算結(jié)果可知：真

2、應(yīng)力大于名義應(yīng)力，真應(yīng)變小于名義應(yīng)變。真應(yīng)力T2.一材料在室溫時的楊氏模量為3.5108Nm2泊松比為0.35，計算其剪切模量和體積模量。E2G(1)3B(12)可知：解：根據(jù)E3.5108剪切模量G1.3108(Pa)130(MPa)2(1)2(10.35)E3.5108體積模量B3.9108(Pa)390(MPa)3(12)3(10.7)3.一陶瓷含體積百分比為95%的Al2O3(E=380GPa)和5%的玻璃相(E=84GPa)，

3、試計算其上限和下限彈性模量。若該陶瓷含有5%的氣孔，再估算其上限和下限彈性模量。解：令E1=380GPaE2=84GPaV1=0.95V2=0.05。則有上限彈性模量EHE1V1E2V23800.95840.05365.2(GPa)cos600.00152f0.00152Fmin3.17103(N)cos53cos603.17103cos60此拉力下的法向應(yīng)力為：1.12108(Pa)112(MPa)20.0015cos608.OSi比

4、值增大玻璃的粘度將如何變化？OSi比值增大，熔體粘度下降，這是由于OSi比值增大導(dǎo)致非橋氧增加，使大型四面體群分解為小型四面體群的緣故9.BO的單鍵強度高于SiO，為什么BO玻璃的粘度卻低于SiO玻璃？結(jié)構(gòu)對稱性降低，玻璃的粘度下降，石英玻璃的粘度明顯大于硼氧玻璃，這是由于硅氧四面體的對稱性高于硼氧三角體的緣故10.何謂蠕變試簡述無機材料典型高溫蠕變曲線的階段特點并分析討論影響蠕變的主要因素。當(dāng)對粘彈性體施加恒定壓力時，其應(yīng)變隨時間而增

5、加，這種現(xiàn)象叫蠕變。（1）彈性形變階段(oa段)：起始段，在外力作用下，發(fā)生瞬時彈性形變，即應(yīng)力和應(yīng)變同步；若外力超過試驗溫度下的彈性極限，則oa段也包括一部分塑性形變。（2）第一階段蠕變（ab段，蠕變減速階段）：其特點是應(yīng)變速率隨時間遞減，即ab段的斜率ddt隨時間的增加愈來愈小，曲線越來越平緩，該階段持續(xù)時間較短。（3）第二階段蠕變（bc段，穩(wěn)定蠕變階段）：此階段的形變速率最小，且恒定，也為穩(wěn)定態(tài)蠕變（特點是蠕變速率幾乎保持不變）。

6、（4）第三階段蠕變（cd段，加速蠕變階段）：蠕變速率隨時間增加而快速增加，蠕變曲線變陡，最后到d點斷裂。影響因素：1.溫度、應(yīng)力：溫度升高，蠕變增大。這是由于溫度升高，位錯運動和晶界錯動加快，擴散系數(shù)增大。蠕變隨應(yīng)力增加而增大，若對材料施加壓應(yīng)力，則增大了蠕變的阻力。2.晶體的結(jié)構(gòu)：結(jié)合力越大，越不易發(fā)生蠕變，所以共價鍵結(jié)構(gòu)的材料具有好的抗蠕變性。3.晶體的組成：組成不同的材料其蠕變行為不同。即使組成相同，單獨存在和形成化合物，其蠕變行