发布时间 : 星期日 文章材料物理性能课后习题答案 北航出版社 田莳主编更新完毕开始阅读3ea9a16165ec102de2bd960590c69ec3d4bbdb1b
第二章 材料的电性能
1. 铂线300K时电阻率为1×10-7Ω·m，假设铂线成分为理想纯。试求1000K时的电阻率。
（P38）
解：2.
?T??0(1??T)?21+?T21+?T25???2??1g?1?10?7??2.27?10?7?gm?11+?T11+?T12.23.
4. 镍铬丝电阻率（300K）为1×10-6Ω·m，加热到4000K时电阻率增加5%，假定在此温
度区间内马西森定则成立。试计算由于晶格缺陷和杂质引起的电阻率。（P38） 5. 6.
7. 为什么金属的电阻温度系数为正的 （P37-38） 8. 答：当电子波通过一个理想晶体点阵时（0K），它将不受散射；只有在晶体点阵完整性
遭到破坏的地方，电子波才受到散射（不相干散射），这就是金属产生电阻的根本原因，因此随着温度升高，电阻增大，所以金属的电阻温度系数为正。 9. 试说明接触电阻产生的原因和减小这个电阻的措施。（P86）
10. 接触电阻产生的原因有两个：一是因为接触面不平，真正接触面比看到的要小，电流通
过小的截面必然产生电阻，称为会聚电阻。二是无论金属表面怎样干净，总是有异物形成的膜，可能是周围气体、水分的吸附层。因此，一般情况下，接触金属时首先接触到的是异物薄膜，这种由于膜的存在而引起的电阻称为过渡电阻。
11. 镍铬薄膜电阻沉积在玻璃基片上其形状为矩形1mm×5mm，镍铬薄膜电阻率为1×
10-6Ω·m，两电极间的电阻为1KΩ，计算表面电阻和估计膜厚。 12. 13.
14. 表中哪些化合物具有混合导电方式为什么 （P35） 15. ZrO2?CeO2、FeO?Fe2O3?CaO?SiO2?Al2O3 16.
17. 说明一下温度对过渡族金属氧化物混合导电的影响。 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.
表征超导体的三个主要指标是什么目前氧化物超导体的主要弱点是什么 （P76）临界转变温度、临界磁场强度、临界电流密度。 主要弱点是临界电流密度低。
已知镍合金中加入一定含量钼，可以使合金由统计均匀状态转变为不均匀固溶体（K状态）。试问，从合金相对电阻变化同形变量关系曲线图（见图）中能否确定镍铁钼合金由均匀状态转变为K状态的钼含量极限，为什么 25. 26.
27. 试评述下列建议，因为银具有良好的导电性能而且能够在铝中固溶一定的数量，为何不
用银使其固溶强化，以供高压输电线使用
28. （a）这个意见是否基本正确（b）能否提供另一种达到上述目的的方法；（c）阐述你所
提供方案的优越性。
29. 答：不对。在铝中固溶银，会进一步提高材料的电阻率，降低导电性能。 30.
31. 试说明用电阻法研究金属的晶体缺陷（冷加工或高温淬火）时为什么电阻测量要在低温
下进行
32. 答：根据马西森定则，晶体缺陷所带来的电阻和温度升高带来的电阻是相互独立的，在
低温下测量电阻，则温度带来的电阻变化很小，所测量的电阻能够反映晶体缺陷的情况。 33. 34.
实验测出离子型电导体的电导率与温度的相关数据，经数学回归分析得出关系为1T(1)试求在测量温度范围内的电导激活能表达式；lg??A?B-1(2)若给出T1=500K时，?1=10-9（?gm），-1 T2?1000K时，?2=10-6（?gm）35. 计算电导激活能的值。36. （P52）
解：（1）??10(A?B/T)ln??(A?B/T)ln10 ??e(A?B/T)ln10?eln10Ae(ln10.B/T)?A1e(?W/kT)W??ln10.B.k式中k=0.84?10?4(eV/K) lg10-9?A?B/500??（2）??B??3000-6 lg10?A?B/1000 ??37. W?0.594eV38. 39.
本征半导体中，从价带激发至导带的电子和价带产生的空穴共同电导，激发的电子数n可以近似表示为：n?Nexp(?Eg/2kT)式中：N为状态密度，k为波尔兹曼常数，T为热力学温度（K），试回答（1）设N=1023cm-3，k=8.6?10-5eV?k?1时，Si（Eg?1.1eV）,TiO2(Eg?3.0eV)在20?C和500℃所激发的电子数（cm-3）各是多少？-1（2）半导体的电导率?（??cm）可表示为??ne?式中：n为载流子浓度（cm-3），e为载流子电荷（电子电荷16.?10-19C）?为迁移率(cm-1V-1s-1)，当电子(e)和空穴(h)同时为载流子时，??nee?e?nhe?h假设Si的迁移率?e?1450(cm-1V-1s-1)，?h?500(cm-1V-1s-1)，且不随温度变化。40. 试求Si在20℃和500℃时的电导率。解：(1)Si：20℃：n?1023exp(?1.1/(2?8.6?10?5?298) =1023?e?21.83?3.32?1013cm?3500℃:n?1023exp(?1.1/(2?8.6?10?5?773) =1023?e?8?2.25?1019cm?3TiO2:20℃：n?1023exp(?3.0/(2?8.6?10?5?298) =1.4?1013cm?3500℃:n?1023exp(?1.1/(2?8.6?10?5?773) =1.6?1013cm?3
（2）20℃：??nee?e?nhe?h?3.32?1013?1.6?10-19?（1450?500）2-1?1.03?10?（?gcm）500℃：??nee?e?nhe?h?2.55?1019?1.6?10-19?（1450?500）（?gcm）41. ?795642. 43. 44. 45.
-1
根据费米-狄拉克分布函数，半导体中电子占据某一能级E的允许状态几率为f(E)为
f(E)=[1+exp(E-EF)/kT]-1
46.