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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10-6-10-10m。 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 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：(—— 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： (。— 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： (`—— 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： (。`—堆积密度 m—材料的质量，kg。 v。`—材料在堆积状态下的体积，m3。 二、密实度、孔隙率 1、密实度：是指材料体积内被固体物质充实的程度。 D = v/v。(100% = (。/ ( (100% 2、孔隙率：是指材料体积内孔隙体积所占的比例。 P =（ v。- v）/v。(100% = （1- (。/ (） (100% 关系： D + P = 1 三、填充率、空隙率 1、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% = (。`/ (。 (100% 2、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- (。`/ (。） (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 ( ( 90 o 亲水性