第1章 材料的基本性质

《第1章 材料的基本性质》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第1章材料的基本性质第一节材料的组成、结构和构造一、材料的组成化学组成：------化学组成是指构成材料的化学元素及化合物的种类及数量。-----金属材料常以各化学元素含量表示-----无机非金属材料常以各氧化物含量表示-----有机材料常以各化合物的含量表示矿物组成：矿物是具有一定化学成分和结构特征的单质或化合物。矿物组成是指构成材料的矿物的种类和数量，它是决定无机非金属材料化学、物理、力学等性质的重要因素。相组成：材料中结构相近、性质相同的均匀部分。二、材料的结构与构造宏观结构亚微观结构（显微或细观结构）微观结构1、宏观结构（构造）指用肉眼或放大镜能分

2、辨的粗大组织。其尺寸在10-3m级以上。材料的宏观结构及其相应的主要特征按孔隙特征分致密结构多孔结构微孔结构按孔径分粗大孔隙结构细小孔隙结构极微细孔隙结构按构成形态分聚集结构纤维结构层状结构散粒结构2、亚微观结构（显微或细观结构）指用光学显微镜所看到的结构。其尺寸范围在10-3~10-6m。该结构主要研究材料内部的晶粒、颗粒等的大小和形态、晶界或界面，孔隙与微裂纹的大小和分布。3、微观结构指通过用电子显微镜、X-射线衍射仪等手段来研究的原子级或分子级结构。尺寸范围在510-6-10-10m。微观结构微观材料常见材料主要特征晶体原子、离子或分子按一定规律排列

3、金刚石、石英、石膏、石灰岩、钢、铁及部分有机化合物。有固定的几何外形和熔点，部分晶体的硬度、强度较高非晶体原子、离子或分子以共价键、离子键或分子键结合，但为无序排列（短程有序，长程无序）玻璃、粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰无固定的几何外形和熔点，强度、化学稳定性、导热性较差胶体1溶胶结构2凝胶结构：干凝胶材料的构造：材料结构单元的搭配与组合第二节材料的基本物理性质一、材料的密度、表观密度、堆积密度材料的密度材料在绝对密实状态下单位体积的重量。（kg/m3）式中：r——密度m——材料的质量，kg。v——材料在绝对密实状态下的体积，m3。测定方法：李氏瓶法、排水

4、法、几何法。表观密度材料在自然状态下单位体积的重量。式中：r。—表观密度，kg/m3。m—材料的质量，kg。V。—材料在自然状态下的体积，m3。视密度散粒材料包括封闭孔在内的单位体积的重量。式中：r`——表观密度，kg/m3。m——材料的质量，kg。v`——包括封闭孔在内的体积，m3。堆积密度散粒材料在堆积状态下单位体积的重量。（kg/m3）式中：r。`—堆积密度m—材料的质量，kg。5v。`—材料在堆积状态下的体积，m3。二、密实度、孔隙率l1、密实度：是指材料体积内被固体物质充实的程度。D=v/v。´100%=r。/r´100%l2、孔隙率：是指材料体

5、积内孔隙体积所占的比例。P=（v。-v）/v。´100%=（1-r。/r）´100%关系：D+P=1三、填充率、空隙率l1、填充率：是指散粒材料在某堆积体积中，被其颗粒填充的程度。D`=v。/v。`´100%=r。`/r。´100%l2、空隙率：是指散粒材料在某堆积体积中，颗粒间的空隙体积所占的比例P`=（v。`-v。）/v。`´100%=(1-r。`/r。）´100%关系：D`+P`=1四、与水有关的性质1、亲水性和憎水性a、亲水性材料b、憎水性材料q£90º亲水性q>90º憎水性q=0º完全润湿q=180º完全不润l产生的原因：是由水分子和固体材料表面

6、之间的相互作用不同引起的。a、当水分子的内聚力<水分子与固体分子间的吸引力时,材料表现为亲水性。b、当水分子的内聚力>水分子与固体分子间的吸引力时,材料表现为憎水性。2、吸水性和吸湿性⑴吸水性：材料与水接触吸收水分的性质。含水率：材料中含水的质量与干燥状态下质量之比。质量吸水率：材料在水中吸水达到饱和时的含水率。体积吸水率：材料吸水达到饱和时，吸入水的体积占材料自然状态下体积的百分率。⑵吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质。平衡含水率：材料与空气湿度达到平衡时的含水率。3、材料的耐水性是指材料长期在饱和水作用下，而不破坏，其强度也不显著降低的性质。用软化

7、系数K表示。材料吸水饱和状态下的抗压强度(MPa)K=————————————————材料干燥状态下的抗压强度(MPa)通常，K=0-1，当K>0.80时，为耐水性材料；受水浸泡或处于潮湿环境的建筑物，则必须选用K>0.85的材料建造.54、材料的抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质。用渗透系数表示：式中QdK—渗透系数，cm/h；A—透水面积，cm2；K=——Q—透水量，cm3；t—时间，h；AtHd—试件厚度，cm；H—静水压力水头，cm。对混凝土和砂浆，常用抗渗等级来表示：S=10H-1式中：S—抗渗等级；H—试件开始渗水时的水压力。5、材料的抗冻性指材料

8、在水饱和状态下，能经反复冻融而不破坏的能力,同时也不严重降低强度的