四川大学材料基础双语期末总结选编.pptx

2016.6.23;复习要点;Performance;性能决定用途。 本章对材料的力学性能、热性能、电学、磁学、光学性能以及耐腐蚀性，复合材料及纳米材料的性能进行阐述。 要点：性能的物理意义、公式、量纲、 　　　各种材料的性能特点 　　　主要影响因素 　　　　　组成和结构 　　　　　　温度等;4-1 固体材料的机械性能;4-1-1 材料的力学状态;要点(4.1.1 —— 4.1.4) 不同材料力学性能的差异及其与组成和结构的关系 应力和应变的定义、五种基本类型 应力－应变曲线的物理意义（参量）典型曲线 弹性形变、应力状态与模量之间的关系，公式（4-8、4-11） 粘弹形变与蠕变、应力松弛（静态）和内耗（动态） 永久形变的机制与塑性材料的增强途径;强度（屈服和断裂）的概念及测试方法和计算公式 脆性断裂和韧性断裂的机制及脆韧转变因素,公式（4-28） 理论断裂强度和脆性断裂理论的推导过程，公式（4-35、4-43、4-49、4-52、4-53） 裂纹在脆性断裂中的重要作用 断裂韧性的类型，公式（4-56、4-57） ;A 晶态结构 B 较高的弹性模量和强度 C 受力开始为弹性形变，接着一段塑性形变 然后断裂，总变形能很大 D 具有较高的熔点。;A 玻璃相熔点低，热稳定性差，强度低。 B 气相（气孔）的存在导致陶瓷的弹性模量和机械强度降低。 C 陶瓷材料也存在玻璃化转变温度Tg。 D 绝大多数无机材料在弹性变形后立即发生脆性断裂，总弹性应变能很小。;;（2） 结晶聚合物的力学状态;1. 应力和应变的定义;各向同性材料，三种基本类型：;曲线（F—?l）转换为 应力—应变曲线 （? — ?） ? = F / S 0和?=?l / l 0;弹性-均匀塑性型; Elastic deformation Modulus of elasticity (Hook) (metal and ceramics) Rubberlike elasticity (elastomer) Viscoelasticity (polymer);弹性模量 正弹性模量 E＝?／? 正应力在?状态下 切弹性模量 G＝?／? 纯剪切力?作用下 体积弹性模量 K＝?0／（?V／V0） 泊松比为缩短应变与伸长应变的比值， γ=- ey/ex ;转化关系;材料的弹性模量表示材料对于弹性变形的抵抗力 主要取决于原子间的结合能力, 构件刚度 金属???模量值主要取决于 10-102GPa A 晶体中原子的本性、电子结构 B 原子的结合力、 C 晶格类型以及晶格常数等。 D 合金元素降低弹性模量。 陶瓷材料具有较高模量、原因 10-102GPa A 原子键合的特点 特种陶瓷 B 构成材料相的种类，分布、比例及气孔率有关。 高分子材料低模量 0.5-5GPa;金属晶体、离子晶体、共价晶体等的变形通常表现为普弹性，主要的特点是： A 应变在应力作用下瞬时产生， B 应力去除后瞬时消失， C 服从虎克定律。;（2） 有机聚合物的弹性、粘弹性 (Elasticity and Visco-elasticity of Polymers);①静态粘弹性 固定应力或应变 A 蠕变(creep) 开尔文模型（Kelvin model)并联;周期性、交变应力 滞后、内耗;（3）滞弹性 (anelasticity); Plastic (metal slip system and dislocation) viscous flow (glass and polymer) strengthening;1、塑性流动(Plastic flow);滑移体系(slip system)——滑移方向、滑移面; 粘性流动的材料对于各种形变方式具有应变速率敏感性 ;3、材料的强化(strengthing of materials);4-1-5 强度、断裂及断裂韧性 （Strength, Fracture and Fracture Toughness of Materials）;屈服强度;;断裂是主要破坏形式，韧性是材料抵抗断裂