材料概论整理

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1、第一章材料须具备的要点：1、一定的组成和配比；2、成型加工性；3、形状保持性；4、经济性；5、回收和再生性材料的四要素：1、性质和现象——赋予了材料的价值和应用性；2、使用性能——是材料在使用条件下应用性能的度昼3、结构与成分——包括了决定材料性质和使用性能的原了类型和排列方式；4、合成与加工——实现了特定原子排列。第二章材料按组成分为三大类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。概念：①相：材料屮具有同一化学成分并且结构和同的均匀部分叫做相；②组元：组成材料最基本、独立的物质称为材料的组元

2、；③组织：材料内部的微观形貌称为材料的组织；④固溶体：固态溶体（呈现固体状态的溶体），即溶质组元溶入溶剂组元的品格中所形成的单相固体称为固溶体；⑤聚集体：一般金属材料或无机非金属材料等不论是由“单一的元素构成的”、“固溶体构成的”或者由“两种以上不同元素的结晶相构成的”亦或是“结晶相与玻璃相的共存状态”，都是由无数原子或品粒聚集而成的固体，对于这类状态的材料称Z为聚集体；⑥复合体：（复合材料）即指由两种或两种以上的不同材料通过一定的方式复合而成的新型材料，各相之间存在着明显的界而。材料屮的化学键（金属

3、键）：金属原了形成金属晶体时，每个原了都提供少数价电了，作为自由电了，共用于整个晶体，这种自由电了构成金属键，把各个原子吸引在一起，成为金属晶体，其特点是具有键作用的电子并不固定在一定的原子上，而是可以多少在金属格子（由阳离子排列成的有序品格）之间自山活动。格子山离子化了的金属原子构成，电子就起到将它们结合成键的作用。这种键具有无方向性的球对称性质。金属高电导率和高热导率都是金属中自由电了运动的结果。此外，自由电了能够吸收所有波长的能量，从而也解釋了金属对光的非透明性；而这一•吸收能量的辐射，乂同样解

4、释了金属表而的高反射性。金属的特性：①在常温下一般为固体（也有汞Z类的例外情况）；②熔点一般较高，也有Sn（232°C）、Pb（327°O、Zn（420°O、Al（659°C）等较低的；③密度一般綾人，也有Mg、Al等密度为3g/cm3以下的；④呈现固冇的金属光泽；⑤纯金属的延展性较大；⑥因自山电子事能量的载流子，所有导热性和导电性好，特别是他、Cu、A1等尤为明显；⑦多数金属在空气屮易被氧化；⑧合金性质取决于母相金属的性质和合金的组成，一般合金较硬、较脆，延展性变小、导电性也变小。无机非金属的特性：

5、①与金属不同，白市电子的数口少，因此导电性和导热性均小，除离子化者外，在常温下事电的绝缘体，但在高温下表现出导电性；②由于共价键键合力强，质坚唤，抗压强度虽高，但抗拉强度却小，仇呈脆性；③材料的熔点都较高，耐热性好，且化学稳定性较强，但二水石膏120C发生热解，氧化硅系统的结晶质矿物（长石、石英等）在较低温度（560~570°C）发生相变，表现出剧烈的膨胀,耐热性较差，石灰石在900°C发生分解，耐热性也很不好。高分子材料的特性:①随聚合度增大，熔融状态吋的粘度增大，固态吋的强度增大；②有热塑性的树脂

6、（加热时软化，温度降低时凝固，可反复进行）和热固性树脂（加热时发生反应固化，且不熔不溶）Z分；③具有较高的比强度（强度除以材料的密度所得到的比值）；④一般耐水性和耐化学试剂侵蚀性较优良；⑤耐热性、耐老化性较差，易始变，热膨胀率大；⑥易燃烧，有的会产生有害气体。理解：①强度：材料在载荷作用下抵抗明显的塑性变形或破坏的最大能力。②册性：材料在载荷作用下，应力超过屈服点示能产生显著的残余变形而不即行断裂的性质。③弹性：材料在载荷作用下产生变形，当载荷出去后能恢复原状的能力。④刚度：材料在载荷作用下抵抗弹性变

7、形的能力。反映材料刚度的指标是弹性模量。⑤硬度：材料抵抗具他较硬物体压入表面的能力。⑥断裂：由于原了间或分了间的键断开而引起，分为脆性断裂和韧性断裂。⑦韧性：抵抗裂纹萌生与扩展的能力⑧疲劳极限：材料在受到拉伸、压缩、弯曲、扌11曲或这些外力的组合反复作用时，应力的振幅超过某一限度即会导致材料的断裂，这一限度称为疲劳极限。⑨耐磨性：材料对磨损的抵抗能力。⑪超导性：当温度一旦低于超导体材料的某一特征温度（临界温度）Tc时，其电阻率就跃变为零。⑪铁电性：研究介电常数大的物质，如BaTiO3时发现，当电场增加

8、时，极化程度开始按比例增大，接着突然升高，在电场强度很大的时增加速度乂减慢而趋向于极限值。除去电场后剩余一部分极化状态，必须加上相反的电场才能完全消除极化状态，也就是出现滞后现彖，少铁磁体类似，因而人们称这种现象为铁电性。◎压电性：某些晶体结构受外界应力作川而变形时，有偶极矩形成，在相应品体表而产生与应力成比例的极化电荷，它像电容器一样，可用电位计在相反的表面上测出电压；如果是加相反应力，则改变电位符号。这些材料还有相反的效应，若将它放在电场中，则品体将