功能材料概論復(fù)習(xí)要點(diǎn)及試題

1、1功能材料概論復(fù)習(xí)資料第三章超導(dǎo)材料一.概念1.超過臨界磁場(chǎng)便立即轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)的超導(dǎo)體，稱為第一第一類超導(dǎo)體。2.在絕對(duì)零度下，處于能隙下邊緣以下的各能態(tài)全被占據(jù)，而能隙上邊緣以上的各能態(tài)全空著。這種狀態(tài)就是超導(dǎo)基態(tài)。3.引進(jìn)聲子的概念后，可將聲子看成一種準(zhǔn)粒子，它像真實(shí)粒子一樣和電子發(fā)生相互作用。通常把電子與晶格點(diǎn)陣的相互作用，稱為電子聲子相互作用聲子相互作用。4.產(chǎn)生臨界磁場(chǎng)的電流，即超導(dǎo)態(tài)允許流動(dòng)的最大電流，稱為臨界電流。5.在處

2、理與熱振動(dòng)能量相關(guān)的一類問題時(shí)，往往把晶格點(diǎn)陣的集體振動(dòng)，等效成若干個(gè)不同頻率的互相獨(dú)立的簡正振動(dòng)的疊加。而每一種頻率的簡正振動(dòng)的能量都是量子化的，其能量量子(q)就稱為聲子聲子。6.只要兩個(gè)電子之間有凈的吸引作用，不管這種作用多么微弱，它們都能形成束縛態(tài)，兩個(gè)電子的總能量將低于2EF。此時(shí)，這種吸引作用有可能超過電子之間的庫侖排斥作用，而表現(xiàn)為凈的相互吸引作用，這樣的兩個(gè)電子被稱為庫柏電子對(duì)。7.庫柏對(duì)有一定的尺寸，反映了組成庫柏對(duì)的

3、兩個(gè)電子，不像兩個(gè)正常電于那樣，完全互不相關(guān)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，而是存在著一種關(guān)聯(lián)性庫柏對(duì)的尺寸正是這種關(guān)聯(lián)效應(yīng)的空間尺度稱為BCS相于相于長度。8.對(duì)處于超導(dǎo)態(tài)的超導(dǎo)體施加一個(gè)磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度高于HC時(shí)，磁力線將穿人超導(dǎo)體，超導(dǎo)態(tài)被破壞。一般把可以破壞超導(dǎo)態(tài)的最小磁場(chǎng)強(qiáng)度稱為臨界磁界磁場(chǎng)。二.填空1.（電子）與（晶格點(diǎn)晶格點(diǎn)陣之間）的相互作用，可能是導(dǎo)致超導(dǎo)電性產(chǎn)生的根源。2.超導(dǎo)體的三個(gè)臨界參數(shù)為：（臨界溫度界溫度）、（臨界磁界磁場(chǎng)）（臨界

4、電流）。3.超導(dǎo)材料按其化學(xué)組成可分為：（元素超元素超導(dǎo)體）、（合金超合金超導(dǎo)體）、（化合物超化合物超導(dǎo)體）。三.簡答1.請(qǐng)簡述第一類超導(dǎo)體與第二類超導(dǎo)體的區(qū)別HC0為0K時(shí)的臨界磁場(chǎng)。當(dāng)T＝TC時(shí)，＝0隨溫度的降低，HC增加，至0K時(shí)達(dá)到最大值HC0。HC與材料性質(zhì)也有關(guān)系，上述在臨界磁場(chǎng)以下顯示超導(dǎo)性，超過臨界磁場(chǎng)便立即轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)的超導(dǎo)體，稱為第一類超導(dǎo)體。3氫合金正是靠其與氫起化學(xué)反應(yīng)生成金屬氫化物來貯氫的。2.非晶態(tài)貯氫合金的

5、優(yōu)點(diǎn)非晶態(tài)貯氨合金比同組份的晶態(tài)合金在相同的溫度和氫壓下有更大的貯氫量；具有較高的耐磨性；即使經(jīng)過幾百次吸、放氫循環(huán)也不致破碎；吸氫后體積膨脹小。但非晶態(tài)貯氫合金往往由于吸氫過程中的放熱而晶化。3.機(jī)械合金化技術(shù)應(yīng)用于貯氫合金的制備的優(yōu)缺點(diǎn)機(jī)械合金化技術(shù)應(yīng)用于貯氫合金的制備，是改善貯氫合金性能的有效途徑。該技術(shù)成本低、工藝簡單、生產(chǎn)周期短；制備的貯氫合金具有貯氫量大、活化容易、吸釋氫速度快、電催化活性好等優(yōu)點(diǎn)。美中不足的是用MA制備貯氫

6、合金尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，理論模型，工藝參數(shù)，工藝條件還有待于進(jìn)一步優(yōu)化。4.作為氫化物電極的貯氫合金必須滿足的基本要求：(1)在堿性電解質(zhì)溶液中良好的化學(xué)穩(wěn)定性；(2)高的陰極貯氫容量；(3)合適的室溫平臺(tái)壓力；(4)良好的電催化活性和抗陰極氧化能力；(5)良好的電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性。5.貯氫合金在應(yīng)用時(shí)存在的主要問題：貯氫能力低；對(duì)氣體雜質(zhì)的高度敏感性；初始活化困難；氫化物在空氣中自燃；反復(fù)吸釋氫時(shí)氫化物產(chǎn)生岐化。6.簡述貯氫合金的應(yīng)

7、用1）作為貯運(yùn)氫氣的容器2）氫能汽車3）分離、回收氫4）制取高純度氫氣5）氫氣靜壓機(jī)6）氫化物電極第五章形狀記憶合金一.概念1.有些形狀記憶合金在加熱發(fā)生馬氏體逆轉(zhuǎn)變時(shí)，對(duì)母相有記憶效應(yīng)；當(dāng)從相再次冷卻為馬氏體時(shí)，還回復(fù)原馬氏體的形狀，這種現(xiàn)象稱為雙向形狀雙向形狀記憶記憶效應(yīng)，又稱可逆形狀記憶效應(yīng)。2.具有馬氏體逆轉(zhuǎn)變，且Ms與As相差很小的合金，將其冷卻到Ms點(diǎn)以下，馬氏體晶核隨溫度下降逐漸長大，溫度回升時(shí)馬氏體片又反過來同步地隨溫度