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2025-11-29 03:55本頁面

　　

【正文】 1）熱學性能摩爾熱容是 1mol的材料溫度升高 1℃ 或 1K所需的熱量。在工程計算時，通常采用比熱容（或稱比熱），即單位質量物質的熱容（ Jkg1K 1）。材料的結構對比熱容的影響不大。熱膨脹，大多數固體材料都會隨著環(huán)境溫度的升高而發(fā)生膨脹。膨脹的原因是原子受熱后其能量增大，發(fā)生了偏離平衡位置的振動，導致了原子間距離的增加，從而使材料在宏觀上表現出體積或線性尺寸的增大。材料的熱膨脹性常用其線性膨脹系數（ α）表示，其含義是溫度上升 1℃ 時，單位長度的伸長量（單位為 ℃ 1）。熱導率，一個物體各部分溫度不均勻或兩個溫度不同的物體相接觸，就會發(fā)生熱能從高溫區(qū)向低溫區(qū)的傳輸，這種現象叫做導熱。比例系數 k稱為熱導率，單位為 W/(mK)，負號表示熱能從高溫向低溫傳輸。熱導率是表征材料傳輸熱量的能力， k值越大，材料的導熱性越好。在固體材料中，金屬導熱系數最大，陶瓷和高聚物等非金屬材料，都是熱的不良導體。 xdTdkq /?? 所謂材料的力學性能是指在外加載荷（外力）作用下或載荷與環(huán)境因素聯合作用下所表現的行為。強度、硬度、塑性、韌性等都屬于材料的力學性能。（ 2）力學性能材料的力學性能決定于材料的化學成分、組織結構、冶金質量等內在因素，但外在因素，如載荷性質、應力狀態(tài)、溫度、環(huán)境介質等對材料的力學性能也有很大影響。（ 1）強度。強度是指材料抵抗變形和斷裂的能力。工程上衡量材料強度的指標有：彈性極限、屈服極限、抗拉強度、斷裂強度等，它們可以在應力應變曲線上測得。（ 2）塑性。工程材料根據斷裂前是否發(fā)生塑性變形，可將它們分成兩大類：脆性材料和塑性材料。陶瓷、玻璃、普通灰鑄鐵等屬于脆性材料，大多數金屬及聚合物屬于塑性材料。（ 3）硬度。硬度是材料表面局部抵抗變形的能力。硬度實驗通常采用壓痕法，壓痕面積越大、越深，材料的硬度就越低。（ 4）韌性。材料的韌性是材料斷裂時所需要能量的度量。能量是力和距離的乘積，是材料的強度與塑性高低的綜合反映。用焦耳表示。在強度相等的情況下，延性材料斷裂時所需要的能量比脆性材料多，因此它的韌性也比脆性材料高。當需要考慮材料在承受沖擊載荷而不發(fā)生斷裂的能力時，韌性就具有工程重要性。（ 5）疲勞強度。評定材料疲勞抗力的指標是疲勞強度，即表示材料經受無限多次循環(huán)而不斷裂的最大應力。（ 6）磨損與耐磨性。零件之間摩擦會引起摩擦表面有微小顆粒分離出來，使接觸表面尺寸變化、質量損失，這種現象稱為磨損。材料對磨損的抗力即為材料的耐磨性。（ 7）蠕變現象。材料在高溫下受到外加應力的作用以后，會隨著時間的延長逐漸發(fā)生緩慢的塑性變形直至斷裂。材料的這種高溫塑性變形的現象稱為蠕變。功能物性（ 1）熱電轉換性能（ 2）光－熱轉換性能（ 3）光－電轉換性能（ 4）力－電轉換性能（ 5）磁－光轉換性能（ 6）電－光轉換性能（ 7）聲－光轉換性能材料工藝過程（材料化過程）材料工藝過程材料制備工藝材料加工工藝聚合工藝縮聚工藝注射擠出壓延吹塑紡絲材料工藝及其與結構和性能的關系研究這些不同的化學、物理過程可從熱力學和動力學兩個基本點出發(fā)。熱力學是解決過程進行的可能性、方向及限度。動力學是解決過程進行的速度，這涉及過程進行的推動力和阻力。材料工藝與材料結構及性能的關系材料工藝，包括材料合成工藝及材料加工工藝，影響材料的組織結構，因而對材料的性能有顯著的影響。材料的原始組織結構及性能又常常決定著采用何種方法將材料加工成所需要的形狀。所以，材料工藝、材料結構及材料性能之間具有相互依賴、相互制約的密切關系，了解并利用這種關系是材料科學的關鍵問題之一。第 1章思考題 1．試從不同角度把材料進行分類，并闡述三大材料的特性。 3．原子之間或分子之間的結合鍵一般有哪些形式？試論述各種結合鍵的特點。 2．說出材料、材料工藝過程的定義。 4．何為非晶態(tài)結構？非晶態(tài)結構材料有何共同特點？ 5．材料的特征性能主要哪些方面？ 7．材料工藝與材料結構及性能有何關系？ 6．什么是材料的功能物性？材料的功能物性包括哪些方面？

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