《材料物理总复习》课件

《材料物理总复习》ppt课件•材料物理基础目录•材料物理中的晶体结构•材料物理中的相变Contents•材料物理中的磁学•材料物理中的光学01材料物理基础材料的物理性能导电性磁学性能金属、石墨、电解质溶液以及半导体铁磁性材料如铁、钴、镍等具有显著材料等具有导电性导体的导电性主的磁性能，可用于制造磁性元件和磁要取决于其内部自由电子的数量和活记录材料动性光学性能材料对光的吸收、反射、折射、透射和散射等性能这些性能决定了材料在光学仪器、光电子器件等领域的应用材料的力学性能弹性材料在受到外力作用时发生形变，外力去除后能1恢复原状的性能弹性模量是衡量材料抵抗弹性变形能力的物理量强度材料在外力作用下抵抗断裂或屈服的能力常见2的强度指标有抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等韧性材料在受到外力冲击或振动时吸收能量和抵抗破3坏的能力韧性的好坏与材料的断裂韧性、冲击强度等有关材料的热学性能热导率热膨胀性比热容材料传导热量的能力金属材料材料受热后体积发生膨胀的性质材料在等温过程中吸收或放出热的热导率较高，陶瓷、玻璃等无热膨胀的程度可用线膨胀系数或量时自身温度变化的情况比热机非金属材料的热导率较低，塑体膨胀系数来表示容越大的材料，吸收或放出相同料、橡胶等有机材料的热导率更热量时温度变化越小低02材料物理中的晶体结构晶体结构的基本概念晶体结构定义晶体结构是指晶体中原子、分子或离子在三维空间周期性排列的几何图案晶体结构的形成晶体结构是在一定的热力学条件下形成的，原子或分子的相互作用力和熵等是影响晶体结构的主要因素晶体结构的特征晶体结构具有周期性、对称性和空间群等特征，这些特征决定了晶体的物理和化学性质晶体结构的分类金属晶体离子晶体金属晶体是指以金属原子或离子为主构成的晶体，金属晶离子晶体是指由正负离子通过离子键结合形成的晶体，离体的结构特点是原子或离子的排列较为松散，具有较好的子晶体的结构特点是正负离子的配位数较高，具有较高的导电和导热性能熔点和硬度共价晶体分子晶体共价晶体是指原子通过共价键结合形成的晶体，共价晶体分子晶体是指分子之间通过范德华力结合形成的晶体，分的结构特点是原子之间的结合力较强，具有较高的熔点和子晶体的结构特点是分子之间的距离较远，具有较低的熔硬度点和较好的分子流动性晶体结构的缺陷点缺陷点缺陷是指在晶体中某个位置上的原子或分子的排列出现异常，如空位、间隙原子等点缺陷对晶体的物理和化学性质产生一定的影响线缺陷线缺陷是指在晶体中沿着某一方向出现的缺陷，如位错线缺陷对晶体的力学性质产生较大的影响面缺陷面缺陷是指在晶体表面或界面上出现的缺陷，如台阶、晶界等面缺陷对晶体的物理和化学性质产生一定的影响03材料物理中的相变相变的基本概念相变01物质从一种相转变为另一种相的过程，涉及到原子或分子的重新排列相02物质在某一条件下所呈现的固态、液态或气态等形态相变热03在相变过程中吸收或释放的热量相变的分类一级相变在相变过程中，物质的体积和密度发生突变，如水结冰二级相变在相变过程中，物质的熵发生突变，但不引起体积和密度的变化，如铁磁性材料的磁性转变连续相变物质的某些物理性质在相变过程中逐渐变化，如金属的晶粒长大相变的影响因素温度压力化学成分大多数相变过程是在一定的温度压力可以改变物质的体积和密度，不同化学成分的物质具有不同的下发生的，温度的高低直接影响从而影响相变过程，如高压下石相图和相变特性，如合金的熔点相变的速度和过程墨变为金刚石和凝固点与纯金属不同04材料物理中的磁学磁性的基本概念磁性物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质磁矩描述磁性粒子或分子磁性的物理量，等于磁偶极矩和磁场的乘积磁偶极矩磁性粒子或分子中的电子自旋和轨道运动产生的磁偶极矩磁性的分类抗磁性物体在磁场中表现出与磁场相反的磁化现象顺磁性物体在磁场中表现出微弱的磁化现象，与磁场方向相同铁磁性物体在磁场中表现出强烈的磁化现象，具有较高的磁导率磁性的影响因素磁场强度磁场强度对磁性的影响显著，随着磁场强度的增加，磁性增强温度温度对磁性的影响较大，物质结构随着温度的升高，磁性逐渐减弱不同物质的结构对磁性的影响也不同，如金属、绝缘体、半导体的磁性特点各异05材料物理中的光学光学的的基本概念光的波动性光在传播过程中表现出波动性质，如干涉、衍射等光的粒子性光作为粒子具有能量和动量，可被物质吸收、反射和折射光的相干性具有相同频率和振动方向的光波才能产生干涉现象光学的分类几何光学01研究光在介质中的传播规律，如反射、折射、干涉和衍射等物理光学02研究光的波动性质和电磁属性，如光的干涉、衍射、偏振等现象量子光学03研究光的量子性质和光与物质相互作用，如光的能量子、光子与物质的相互作用等光学的影响因素010203介质属性光源特性环境因素光在介质中的传播速度、折射率、光源的发光机制、光谱分布、光温度、湿度、气压和污染等环境反射率和吸收系数等都受到介质强和稳定性等特性对光的传播和因素也会影响光的传播和光学现属性的影响干涉等有重要影响象。