第五章-材料的热学性能.pptVIP

　 　差热仪炉子供给的热量为Q 试样无热效应时： QS QR TS=TR ΔT=0 试样吸热效应时：(Q－g)S QR　TS＜TR ΔT＜0 试样放热效应时：(Q＋g)S　QR TS＞TR ΔT＞0 　　　 差示扫描量热法——DSC（Differential Scanning Calorimetry） 差示扫描量热法（DSC）的基本原理 差示扫描量热法（DSC）是在温度程序控制下，测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术。根据测量方法，这种技术可分为功率补偿式差示扫描量热法和热流式差示扫描量热法。对于功率补偿型DSC 技术要求试样和参比物温度，无论试样吸热或放热都要处 于动态零位平衡状态，使ΔT 等于0，这是DSC 和DTA 技术最本质的区别。而实现使ΔT 等于0，其办法就是通过功率补偿。对于热流式DSC 技术则要求试样和参比物温差ΔT 与试样和参比物间热流量差成正比例关系。 膨胀的应用 随温度的改变而弯曲的双金属片，在相同的温度改变下，黄铜的膨胀和收缩量都比钢来的大。利用双金属片的弯曲来导通或切断电流。 第五章 材料的热学性能 ①要确定塞贝克热电势的大小必须保证A、B两种材料的化学成分和物理状态完全均匀，否则将要叠加一个难以确定的附加电势。这一规律有时称为均质导体定律； 与塞贝克效应相关的基本规律是： 第四节 热电性 反之，如果有热电动势产生，两个热电极的材料则一定是不同的。 根据这一定律，可以检验两个热电极材料的成分是否相同(称为同名极检验法)，也可以检查热电极材料的均匀性。 ②如果在回路中引入第三种金属导体．那么只要第三种金属接入的两端温度相同，则对原回路所产生的热电势将不发生影响，这个规律称为中间导体定律。 第五章 材料的热学性能 第四节 热电性 T0 T0 B T A C ③只要两种材料均质，两端温度恒定，即使回路中某一部分处于任何其他温度，原回路产生的热电势不变。这一规律称为中间温度定律。 第五章 材料的热学性能 第四节 热电性 标准电极定律 如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电动势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也就可知。 T0 T EAB (T,T0) A B T0 T EAC(T,T0) A C T0 T EBC (T,T0) B C A B T Tn Tn C D T0 T0 M 第五章 材料的热学性能 第二节 热膨胀 5.2.2 热膨胀系数 与电阻温度系数的定义一样，金属材料在不出现相变和磁性转变的情况下，试样长度随温度的变化可以近似地表示成线性关系： ΔT和Δl趋向于零，且温度为T时材料的真线膨胀系数 黄铜 钢 室溫 冷 热 第五章 材料的热学性能 第二节 热膨胀 热膨胀曲线与热容曲线比较 5.2.3 热膨胀系数与其它物理量的关系 1、与热容的关系 第五章 材料的热学性能 第二节 热膨胀 2、与金属熔点的关系 经验公式为： 3、膨胀系数随元素的原子序数呈明显周期性变化 5.2.4 影响热膨胀的因素 一、合金成分和相变 二、晶体缺陷 三、晶体的各向异性 四、铁磁性转变 第五章 材料的热学性能 第三节 热传导 5.3.1 热传导的定义 热传导是指材料中的热量自动地从热端传向冷端的现象。 傅里叶导热定律： 热导率（导热系数） 只适用于稳态热传导 第五章 材料的热学性能 第三节 热传导 热传导过程不稳定的情况： 截面上各点的温度变化率： 热扩散率（导温系数） 它标志温度变化的速率 热阻定义： 热流量 通过的截面所具有的温度差 5.3.2 热传导的微观机制 第五章 材料的热学性能 第三节 热传导 固体中的导热主要是靠晶格振动的格波（也就是声子）和自由电子的运动来实现的。如果固体的热导率为κ，则 κ ＝ κph+ κe κph为声子热导率，κe为电子热导率 第五章 材料的热学性能 第三节 热传导 1．电子热传导 一、金属材料的热传导： 纯金属 电子热导率 合金 电子和声子 5.3.3 实际材料的热导率 第五章 材料的热学性能 第三节 热传导 2．热导率和电导率的关系 在不太低的温度下，金属热导率与电导率之比正比于温度，称为魏德曼－夫兰兹定律： 第五章 材料的热学性能 第三节 热传导 第五章 材料的热学性能 第三节 热传导 第五章 材料的热学性能 第三节 热传导 3．热导率及其影响因素 （1）纯金属导热性 温度 晶粒大小 晶系 杂质 第五章 材料