化学-的性能案例.ppt

* * * * * * * * * * * * ε epsilon ep`silon 伊普西龙 σ sigma `sigma 西格马 * 超过弹性极限后，应力与应变之间的直线关系被破坏，当撤去应力，试样的变形只能部分恢复，而保留一部分残余变形，即塑性变形，此时材料的变形进入塑性变形阶段。 应力随应变增加而继续增大，达到某一个值之后反而下降，该值为材料的屈服强度。 * * * * * Chapter3 Properties of Materials 材料的性能 Chapter3 Properties of Materials * Chapter 3Properties of Materials Chapter3 Properties of Materials * General Characters of Materials Chapter3 Properties of Materials * 本章主要内容 材料的几类主要性能： 化学性能 力学性能 热性能 电性能 磁性 光学性能 学习目的： 了解材料的各类性能； 学习一些材料性能的表征及测试方法； 加深理解材料结构与性能的关系。 Chapter3 Properties of Materials * 溶蚀性 耐腐蚀性 抗渗透性 抗氧化性 ——材料抵抗各种介质作用的能力 化学稳定性 3.1 化学性能 Chemical Performance Chapter3 Properties of Materials * (1) Chemical stability of metal materials 氧化物成核 生长 氧溶解 氧化膜生长 内氧化 缝隙 孔洞 微裂纹 宏观裂纹 吸附 （1）化学锈蚀 3.1.1 耐氧化性 金属氧化反应的 主要过程示意图 几种金属的表面氧化膜对比 多孔氧化膜 致密氧化膜 松散氧化膜 * Chapter3 Properties of Materials Chapter3 Properties of Materials * Electrochemistry corrosion （2）电化学腐蚀 simple electrochemical cell corrosion cell between a steel water pipe and a copper fitting 形成腐蚀电池的三个基本条件 1） 电位差存在： 不同金属或同种金属的不同区域之间存在电位差。 电位差越大，腐蚀越强烈； 较活泼的金属电位较低，成为阳极而遭受腐蚀。 2） 电解质溶液存在： 两级材料共处于相连通的电解质溶液中。 3） 具有不同电位的两部分金属之间必须有导线连接或直接接触。 Cathodic protection of a buried steel pipeline 电化学防锈——牺牲阳极法 牺牲阳极法是人为地构造腐蚀电池: 在金属材料上外加较活泼的金属作阳极，金属材料作为阴级，发生电化学腐蚀时阳极被腐蚀，金属材料主体则得以保护。 Chapter3 Properties of Materials * Example 海水对金属的侵蚀示意图 Chapter3 Properties of Materials * 思考： 为什么有的金属（如铝）比较活泼，但在空气中很稳定？ 为什么在潮湿环境下金属材料容易生锈？ 材料应用中有哪些防锈方法？ Chapter3 Properties of Materials * 3.1.2 耐酸碱性 耐酸材料 以酸性氧化物SiO2为主 耐 碱 材 料 大多数金属氧化物都是碱性氧化物，相应的材料表现出较强的耐碱性，而易受酸侵蚀或溶解。 (2) Chemical stability of non-metal materials Chapter3 Properties of Materials * 金属的耐酸碱性 主要是高温下浓碱液的腐蚀问题 镍铬铸铁中加入稀土，降低镍含量，可以降低材料成本，又可以保证合金铸铁良好的耐碱蚀性。 耐蚀机理：碱蚀后稀土高镍铬铸铁表面生成完整、致密的?-(Fe, Cr)2O3氧化膜和Na2SO4、FeCl3等附着物，使材料本体受到保护。 Chapter3 Properties of Materials * (3) Chemical stability of polymers 化学稳定性好，耐酸耐碱 高分子材料： 主链原子以共价键结合 长分子链对反应基团的保护 电绝缘性，无电化学腐蚀 Chapter3 Properties of Materials * (3) Chemical stability of polymers 金属材料和无机非金属材料有好的耐有机溶剂性能； 热塑性高分子材料一般由线形高分子构成，很