【正文】 能級(jí)的變化 ， 不同的化學(xué)鍵或基態(tài)有不同的振動(dòng)方式 ， 決定了其能級(jí)間的能量變化 。 無(wú)對(duì)稱中心分子（例如 SO2等），三種振動(dòng)既是紅外活性振動(dòng)，又是拉曼活性振動(dòng)。 ? 生物大分子。 4） 在拉曼光譜中， X=Y=Z， C=N=C， O=C=O這類鍵的對(duì)稱伸縮振動(dòng)是強(qiáng)譜帶，反對(duì)稱伸縮振動(dòng)是弱譜帶。 II. 羥基和甲基的質(zhì)量?jī)H相差 2單位。 ? 包含熱容 (thermal content) 、熱膨脹 (thermal expansion )、熱傳導(dǎo) (heat conductivity )、熱輻射 (thermal radiation )、熱穩(wěn)定性 (thermal stability )、熱電勢(shì) (thermal potential)等。比熱容單位 — , 摩爾熱容單位 — 。 對(duì)于固體材料 CP與 CV差異很小 ? 量熱計(jì)法。 物體在溫度 T 時(shí)的長(zhǎng)度 lT為： 材料的熱膨脹 無(wú)機(jī)材料的 ,αl通常隨 T升高而加大。例如 Si3N4的 αl= 106/K。熱沖擊損壞類型： ?1．一種是在熱沖擊循環(huán)作用下，材料表面開(kāi)裂、剝落，并不斷發(fā)展，最終碎裂或變質(zhì)。 ? 2． 提高材料的熱導(dǎo)率 。 材料的 力學(xué) 性能 ? 力學(xué)性能：材料受外力作用時(shí)的變形行為及其抵抗破壞的能力 ? 力學(xué)性能包括：強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、斷裂韌性、彈性、剛性、疲勞 …… 影響材料力學(xué)性能的主要因素 內(nèi)因：晶體學(xué)特性、化學(xué)成分、顯微組織、內(nèi)部缺陷、殘余應(yīng)力等。 ② 應(yīng)力應(yīng)變不成比例，無(wú)屈服、頸縮現(xiàn)象，變形很小且 ?b很低。 脆性材料的特點(diǎn)： 斷裂前變形小，塑性指標(biāo)低。 2）木材 各向異性材料 3）玻璃鋼 各向異性材料。 ? 納米復(fù)合材料在提高室溫力學(xué)性能的同時(shí)，也顯著的改善了高溫性能。許多研究都表明 SiC完整的單晶含量與晶須表面物理狀態(tài)有密切關(guān)系。 ? 基體上所有優(yōu)良的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的顯微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是纖維的取向大致相同，分散均勻，沒(méi)有團(tuán)聚、交叉、扭曲等制造缺陷，所有纖維基本上被基體包裹。 ? 大量研究表明，復(fù)合材料的力學(xué)性能很大程度上取決于分散相在基體相中的分散質(zhì)量和二者形成的界面情況，而無(wú)機(jī)剛性粒子的加入正好產(chǎn)生特殊的界面結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生增強(qiáng)增韌的力學(xué)性能。 ? 從上可以看出材料的力學(xué)性能與顯微結(jié)構(gòu)關(guān)系是十分密切的，在絕大數(shù)情況下可以說(shuō)正是 微觀結(jié)構(gòu)決定了材料的力學(xué)性能 。 。 ? 隨著顯微技術(shù)的發(fā)展及高速攝影技術(shù)的發(fā)展，對(duì) 材料的微觀動(dòng)態(tài)研究 已成可能并富有實(shí)際意義的。 ? 經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的層狀材料可具有在特定方向上對(duì)裂紋的容忍性，包括最具破壞性的表面裂紋 ? 層狀結(jié)構(gòu)陶瓷復(fù)合材料分成兩類：弱界面結(jié)合和強(qiáng)界面結(jié)合 相變?cè)鲰g復(fù)合材料結(jié)構(gòu) 對(duì)力學(xué)性能的影響 ? 相變?cè)鲰g陶瓷實(shí)質(zhì)上是利用多晶多相陶瓷某些相成分在不同溫度的相變，達(dá)到改了材料的微觀結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生增韌效果。 ? 復(fù)合材料的斷裂韌性隨增強(qiáng)劑顆粒尺寸的變化并不呈現(xiàn)單調(diào)變化規(guī)律。 ? 長(zhǎng)纖維增強(qiáng)效果明顯但是形狀復(fù)雜的零件用長(zhǎng)纖維比較困難。 微米陶瓷復(fù)合材料結(jié)構(gòu) 對(duì)力學(xué)性能的影響： ? 1. SiC晶須對(duì)復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響： 目前，國(guó)內(nèi)外采用 SiC晶須增韌 Al2O3已作了大量工作，另外也有在 SiCw/ Al2O3中加入彌散粒子的方法，從而運(yùn)用晶須增韌與彌散增韌的協(xié)同手段，使 Al2O3陶瓷的性能得到改善。 非金屬材料的力學(xué)性能 材料的 強(qiáng)化和增韌 ? 材料使用：足夠的強(qiáng)度和較好的韌性 ? 金屬：韌性好，強(qiáng)度不高，增強(qiáng)成為關(guān)鍵 ? 陶瓷：強(qiáng)度高，但缺乏韌性，增韌成為關(guān)鍵，如可通過(guò)控制材料微結(jié)構(gòu)（氮化硅、氧化鋯等） 金屬 材料的 強(qiáng)化 ? 完全消除內(nèi)部位錯(cuò)和其他缺陷，獲得理論強(qiáng)度（如制備無(wú)位錯(cuò)的高強(qiáng)度晶須） ? 引入大量缺陷，以阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)（如加工硬化、細(xì)晶強(qiáng)化、合金強(qiáng)化、高溫強(qiáng)化） 在納米范圍內(nèi)強(qiáng)度隨晶粒尺寸變化示意 反 HallPetch效應(yīng) 強(qiáng)度 晶粒尺寸 d dc 復(fù)合 材料 ? 兩種或兩種以上性能不同的材料組合為一整體，從而表現(xiàn)出優(yōu)于其中任何一種材料性能的材料 ? 基體與增強(qiáng)體 ? 結(jié)構(gòu)復(fù)合材料（利用材料力學(xué)性能） ? 功能復(fù)合材料（利用材料其他性能） 材料的力學(xué)與顯微結(jié)構(gòu) ? 納米陶瓷復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu)對(duì)力學(xué)性能的影響： ? 納米陶瓷材料根據(jù)彌散相的不同和基體尺寸分為晶內(nèi)型、晶間型、晶向 /晶間型和納米 /納米型。 1)混凝土 近似勻質(zhì)、各向同性材料 。 脆性材料在 壓縮時(shí)的力學(xué)性能 目錄 塑性材料的特點(diǎn)： 斷裂前變形大，塑性指標(biāo)高，抗拉能力強(qiáng)。 主要設(shè)備： 可變量程萬(wàn)能材料 試驗(yàn)機(jī)、測(cè)量試件變形的儀器。 ? 4． 減小表面熱傳遞系數(shù) h。 ?2．一種是材料發(fā)生瞬時(shí)斷裂，抵抗這類破壞的性能稱為抗熱沖擊斷裂性。 二、固體材料熱傳導(dǎo)的微觀機(jī)理（ micromechanism） 氣體導(dǎo)熱 ——質(zhì)點(diǎn)間直接碰撞；金屬導(dǎo)熱 ——自由電子間碰撞；固體導(dǎo)熱 ——晶格振動(dòng)（格波）＝聲子碰撞，并且格波分為聲頻支和光頻支兩類。 對(duì)于物體是立方體（ cube） 由于 αl 值很小，可略 以上的高次項(xiàng)，則： 一般耐火材料線膨脹系數(shù)，常指在 20～ 1000℃ 范圍內(nèi)的 αl平均值。 熱容與比熱容測(cè)定 ? 相變時(shí)的熱容變化（熔化、凝固、相變、亞穩(wěn)態(tài)組織變化） 熱膨脹系數(shù) （ Thermal expansion coefficient） 物體的體積或長(zhǎng)度隨溫度升高而增大的現(xiàn)象叫做熱膨脹 。 恒壓熱容 恒容熱容 式中： Q＝熱量， E＝內(nèi)能， H＝熱焓。 是物體溫度升高 1K所需要增加的能量 。 2941， 2927cm1 ?ASCH2 2854cm1 ?SCH2 1029cm1 ?（ CC） 803 cm1環(huán)呼吸 1444， 1267 cm1 ?CH2 3060cm1???rH) 1600,1587cm1 ??c=c)苯環(huán) 1000 cm1環(huán)呼吸 787 cm1環(huán)變形 1039, 1022cm1單取代 激光 Raman光譜儀 激光光源： HeNe激光器 ， 波長(zhǎng) ； Ar激光器 ， 波長(zhǎng) ， ； 散射強(qiáng)度 ?1/?4 單色器： 光柵 ， 多單色器； 檢測(cè)器： 光電倍增管 ， 光子計(jì)數(shù)器； 傅立葉變換 拉曼光譜儀 FTRaman spectroscopy 光源： NdYAG釔鋁石榴石激光器（ ）； 檢測(cè)器：高靈敏度的銦鎵砷探頭； 特點(diǎn)： （ 1）避免了熒光干擾； （ 2）精度高； （ 3）消除了瑞利譜線； （ 4）測(cè)量速度快。 5） CC伸縮振動(dòng)在拉曼光譜中是強(qiáng)譜帶。 3）環(huán)狀化合物的對(duì)稱呼吸振動(dòng)常常是最強(qiáng)的拉曼譜帶。 ? 表面化學(xué)（表面增強(qiáng)拉曼散射）。 對(duì)稱分子： 對(duì)稱振動(dòng) → 拉曼活性。 特點(diǎn)： (1) 掃描