The Structure and Properties Of Materials - PowerPoint PPT Presentation

1 / 41
About This Presentation
Title:

The Structure and Properties Of Materials

Description:

Title: The Structure and Properties Of Materials Author: Last modified by: Created Date: 9/30/1996 6:28:10 PM Document presentation format – PowerPoint PPT presentation

Number of Views:53
Avg rating:3.0/5.0
Slides: 42
Provided by: 4518
Category:

less

Transcript and Presenter's Notes

Title: The Structure and Properties Of Materials


1
3? ?? ??
  • 2009? 1??

2
Chapter 3Thermal Behavior
  • 3.1 Introduction
  • 3.2 The Lattice Specific Heat
  • 3.3 Electronic Specific Heat
  • 3.4 Other Factors Contributing to the
  • Specific Heat of Solids
  • 3.5 The Total Heat Capacity
  • 3.6 Thermal Expansion
  • 3.7 Thermal Conductivity

3
??
  • ???? ??? ??? ?? ???? ???? ????
  • ??? ???? ???? ????? ???????.
  • ??? ?? ???? ??? ???? ?? ???? ????.
  • ?? ?? ?? ??(??, ???, ????)? ???
  • ????? ???? ????.
  • ????? ??? ?? ??? ???? ??? ??? ??? ?? ???? ??????.
  • ?????? ??? ??(phonon)??? ???.
  • ?? ???? ??? ??? 0??, ??? ????? ??? ??? ??????
    ????? ??? ???? ??? ??? ????.

4
??
  • ??? ??? ?? ???? ??? ? ?? ???? ? ??? ??? ????
    ????.
  • ????? ??? ?? ??? ???? ? ??? ? ? ?? ??? ??? ?? ???
    ??? ??? ??.
  • ??? ???? ??? ??? ???? ????? ????. ???? ??? ???
    ??? ????? ?? ??? ???? ??? ?? ??? ?? ???.
  • ????? ??? ??? ??? ?? ???? ??? ????? ??? ????? ??
    ?? ? ????.

5
(No Transcript)
6
3.1 ??
  • ????(Cv) vs. ????(Cp)

??? ????? ??(Heat Capacity)
??? ????? ??(Heat Capacity)
E ?? ???, H E PV ???
Specific Heat(cv, cp) ?? Heat Capacity(Cv, Cp)
??? / (??) ????? ?? ??? ??
7
?? ??? ???? ??? ?? ??? ????.
?? ??(Dulong and Petit)? ??(1819) ??? ?? ?? ??
??? ??? ??? ? 6 cal/mole K? ????.
??? ? ??? ?? ?? ??? ???? ??? ? ??.
8
?? ??? ?? ???(?? ???)
?? ?? ???? ??? ???? ?? ?? ??? ????
??
9
??-??? ??? ?? ??? 40?? ?? ???? ??? ????. ??? ??
????? ??? 0? ????, ??? ???? ?? ??(B, Be, C, Si)?
??? ?? ?? ?? ?? ???. ?????? ??(Na, Cs, Ca, Mg)?
3R?? ? ?? ???.
?????(1907) ????? ?????? ?? ? ??? ??, ????
????? ????. ??? ?????? ??? ??? ??? ?? ???(Debye)
???? ??? ??? ????? ???? ??
10
?????? ?????? ?? ???? ??? ???? ??? ??-?? ???
???. ???? ??? ??? ??? ?? ???? ??? (3/2)R ??? ???
?? ????, ??? ??? ???? ??? ?? ??. ? ??? ??? ???
??? kT ??? ???? ???? ???? ??? ??? ??? ??.
11
3.2 ?? ??
12
?????? N ?? ???? nE ? ???? ????? ????? ?? ???? ??
??? ??? ?????(harmonic oscillator)? ???? ???? ???.
???(Boltzmann) ??
?????
13
3N ?? ???? ?????,
?????? ???
1???
14
????? ??? ???? ???? ??? ????? ????? ??
15
?? ???? ?? ???
cs ??? ??
?? ??? ??? ???? 3N? ?? ???, ?? ?? ??? ?? ??
?? ?? ? ??.
n2
g(n)
nD
16
(qD ??? ??)
D(x) ??? ??
17
?? ??? ?
?? ??? ?
18
?? ??? ??? ?? T/qD? ??? ??? ??? ???? ?? ???? cv?
log T ? ??? ??? qD ? ?? ? ?? ???? ????? ??????
???? ????? ????. ??? ????? ?? ???? ???? ??.
19
3.3 ?? ??
20
EF ? EF -kT ??? ??? ? ??? ??? ? ??.
21
Fermi-Dirac ??(Fermi ??) ?? Maxwell-Boltzmann
?? ?? ?? ??? ???? ?? ?? ??? ?
?? ?? ??? ? kT/EF ? ?? ?? ? ??? ?? EF ? ???? ???
?? 5 eV ?? ??? ???? kT ? ? 1/40 eV ?? ?? ??? 1
??? ??? ?? ???? ?? N ?? ??? ??? N(kT/EF) ? ???
(3/2)kT ??? ??? ??
22
3.4 ?? ??? ?? ???
  • ???? ???? ??? ??? ??(??-???)
  • ??? ??? ?? ??
  • ????? ??? ? ??
  • ??? ??
  • ?? ???? ?? ???? ??? ??

23
3.5 ?? ??
?? ?? ??? ???? ??? ??? ??? ???? ??.
24
?? ??? ?? ??
25
(No Transcript)
26
3.6 ???
???? ??? ?? ??? ??(???, ???? ???)
??? ?? aL
??? ???? ??? ??? ???. ?????? ? 12 ?? ??
27
(No Transcript)
28
?? ??? ?? n 1 (?? ??)
???? ??? ??? ? ???? ? ? n ?? ???. ??? ?? ?? ?
???? ?? ??? ??? ? ?? ? ??
29
?? ?? ?? ?? ??? ?? ?? ?? ?? ???? ? ??? ???
?? ???? ?? ?? ??? ? ??? ???? ??
?? ?? ??? ??? ? ? ?? ?? ?? ??? ??? ?? ???? ?? ??
????? aL? ?? ?? ????(elastomer)? ?? ?? ?? ???
??? ??? ?? ?? ??? ?? ? ???? ?? lucite? ??
thermoplastic ????? ?? ?? ??? ?? aL??
???. bakelite? ???? ??? ?? aL?? ???. (?? ??? ??
???)
30
???? ?? ???? ???? ???? ?? ??? aL? ???? ??? ????.
???(Debye) ??? ??
?? cv ??? b ??? ? ?? V
?????(Gruneisen) ??
n ??? ?? ??? Va ?? ??
??(quartz)? ?????? ?? ??? ?? ???(fused quartz)?
? ?????? ??
31
Invar(36 Ni Fe-Ni ??) ?? ?? ????? ????(magnetost
riction)?? ???? ??? ? ??? ????? ??? ?? ???? ???
??? ?? ??? ??? ??? ??? ?? ??? ???
32
3.7 ? ??
??? ???? sT ? ?? ??? dT/dx ? ?? ??? ? ?? q ?
33
(No Transcript)
34
???? ????? ?? ??? ?? ??? ????? ???? ??? ?????
????? ???? ??? ???(textured) ??? ???? ????.
?? ???? ?? ? ???? ?? ?? ???? ??? ?? ???? ????
???? ??? ???? ?? ?? ??? ?? ??? ???? ???? ?? ???
??? ?? ??? ??? ???? ????? ?? ??? ?? ?? sT ? ???
???? ?? ??. ???? ???? ??? ??, ??, ??? ??? ????
35
??? ??? ??? ????? ????. ??? ??? ?? ?? Vs ? ????
??? ??. ?? ?? l ?? ???? ?? ??? ??, ????? ???? ???
??? ????? ?? ?? ???? ??? ??
n ?? ??? ??? ?? cv ??, ??? ?? l ?? ??? ?? (?? ??
??, mfp)
36
??? ??? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?? ?? ??? ??? ???
10 100 ? ??. ??? ?? necv ? ?? ??? 1/100 ? ??
??? ???? ?? ???? 10 100 ?
???? ??? ?? ??(?? ?? ??)? ?? ?? ??? ?? ???? ???
???? ????? ???. ?? ??? ?? ?? ??? ?? ??. ??????
??? 30 K ???? ? ?? ?? ??? ????? 90 25 K?? ? ??
?? ???
??? ??? ?? ??? ??? ?? ????? 1/10 ?? ??? ? ??? ???
???? ?? ???? ?? ?? ??? ???.
37
(No Transcript)
38
?? ????? ??? ??? ??? ???? ?? ?? ??? ????. ?? ???
???? ? ??? ?? ???? ??? ????? ??? ???? ?? ????.
?? ???? ??? ?? ??? ????? ??? ??? ????. ? ?? ???
?? ??? ???? sT ? ??
Wiedeman-Franz(1853) ??? ???? ??? ???? ?? ?? ????
???? L ? ?? ??? ???? ??? ???
?? ??? ?? ??? ??? ??? ?? ????? ?? ?? ???
?(furnace)?? ?? ?? ??? ??? ??? ? ???? ????. ???
?? ???? ???? ??? ??? ???. ?? ??? ???? ?? ??
39
?? ?? ? ???? ?? ?? ??? ???? ????? ??(vacuum) ??
??, ??? ??? ?? (???) ??? ??? ??? ?? ???? ??
???? ?????? ?? ??? ? ??? ?? ??? ? ??? ?? ?? ???
??? ???
40
Debye Temperatures for Selected Elements
Elements ?D(K) Elements ?D(K) Elements ?D(K) Elements ?D(K)
Li Na K Be Mg Ca B Al Ga In Tl 400 150 100 1000 318 230 1250 394 240 129 96 C (Diamond) Si Ge Sn (grey) Sn (white) Pb As Sb Bi 1860 625 360 260 170 88 285 200 120 Ar Ne Cu Ag Au Zn Cd Hg 85 63 315 215 170 234 120 100 Cr Mo W Mn Fe Co Ni Pd Pt La Gd Pr 460 380 310 400 420 385 375 275 230 132 152 74
41
??
  • ?? 2009? 4? 16?
  • DEFINITIONS ??
  • Debye Temperature
  • ?? ?? 3.5,
  • nE 31012 Hz ? ? ?? 3.3 ??? ??? ???.(MS Excel?
    ?? ????? ????.)
Write a Comment
User Comments (0)
About PowerShow.com