一般工程材料的結構特點(已修改)
2025-01-28 07:16 本頁面
【正文】 一般工程材料的結構特點 Structure Characteristics of General Engineering Materials ? 晶體材料的基本相結構 Basic phase structure of crystal materials ? 聚合物的結構 Polymer Structures ? 無機材料（陶瓷材料）的結構 Structure of inanic materials ?本章小結 summary ?閱讀材料 1 非晶態(tài)結構與非晶態(tài)材料 Amorphous Structues and Amorphous Materials ? 、相、組織與合金的概念 ?（ 1）組元（ constituent） 組成材料的最基本、獨立的物質(zhì)稱為 “ 組元 ” 。組元可以是純元素，也可是穩(wěn)定化合物。金屬材料的組元多為純元素 ,無機材料則多為化合物。 ?（ 2）相（ phase） 材料中具有同一聚集狀態(tài)、同一化學成分、同一結構并與其它部分有界面分開的均勻組成部分 稱為 “ 相 ” 。 若材料是由成分、結構相同的同種晶粒構成的，盡管各晶粒之間有界面隔開，但它們?nèi)詫儆谕环N相。若材料是由成分、結構都不相同的幾部分構成，則它們應屬于不同的相。例如工業(yè)純鐵是單相合金 （如左下圖所示），共析碳鋼在室溫下由鐵素體和滲碳體兩相 （如下圖所示） 組成，而陶瓷材料則由晶相、玻璃相 (即非晶相 )與氣相三相所組成 (如右下圖所示 )。 晶體材料的基本相結構 Structure Characteristics of Common Engineering Materials 鐵 素 體 珠 光 體 陶瓷 ? 、相、組織與合金的概念 晶體材料的基本相結構 Structure Characteristics of Common Engineering Materials 鐵 素 體 珠 光 體 陶瓷 “ 相結構 ” 指的是相中原子的具體排列規(guī)律，即相的晶體結構。 （ 3）組織（ microstructure）與相的關系 “ 組織 ” 是與 “ 相 ” 有緊密聯(lián)系的概念 。 “ 相 ” 是構成組織的最基本組成部分 。但是當 “ 相 ” 的大小、形態(tài)與分布不同時會構成不同的微觀形貌 (圖象 )，各自成為獨立的單相組織，或與別的相一起形成不同的復相組織。 例如左下圖所示工業(yè)純鐵的顯微組織就是由單相 α構成的組織，而正下圖所示共析碳鋼的顯微組織則是由 α相與 Fe3C相層片交替、相間分布共同構成的組織（即稱珠光體）。而普通陶瓷則由右下圖所示晶相、玻璃相和氣相所組成。 ? 、相、組織與合金的概念 ?組織是材料性能的決定性因素。 相同條件下， 材料的性能隨其組織的不同而變化。 因此在工業(yè)生產(chǎn)中， 控制和改變材料的組織具有相當重要意義。 由于一般固體材料不透明，故需先制備金相試樣，包括樣品的截取、磨光和拋光等步驟，把欲觀察面制成平整而光滑如鏡的表面，然后經(jīng)過一定的浸蝕，再在金相顯微鏡下觀察其顯微組織 （如左下圖所示）。 ?（ 4）合金 由兩種或兩種以上金屬元素或金屬元素與非金屬元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)稱為 “ 合金 ” 。 例如，黃銅是銅和鋅組成的合金，碳鋼和鑄鐵是鐵和碳組成的合金。由給定組元可按不同比例配制出一系列不同成分的合金，這一系列合金就構成一個合金系統(tǒng)，簡稱合金系。兩組元組成的為二元系，三組元組成的為三元系等。 晶體材料的基本相結構 Structure Characteristics of Common Engineering Materials 鐵 素 體 珠 光 體 ?（ 1）固溶體（ solid solution） ?定義：指溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格中所形成的均一、保持溶劑晶體結構的結晶相。其分類如下。 ?①按照溶質(zhì)原子在溶劑晶格中所占據(jù)位置分類 : ? 系指溶質(zhì)原子位于溶劑晶格的某些結點位置所形成的固溶體，猶如這些結點上的溶劑原子被溶質(zhì)原子所置換一樣，因此稱為置換固溶體，如圖 117a示。當溶質(zhì)原子與溶劑原子的直徑、電化學性質(zhì)等較為接近時，一般可形成置換固溶體。 ? 溶質(zhì)原子不是占據(jù)溶劑晶格的正常結點位置，而是嵌入溶劑原子間的一些間隙中，如
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