《工程材料緒論》ppt課件(文件)
【正文】 離子鍵的結(jié)合力很大，因此離子晶體的硬度高，強(qiáng)度大，熱膨脹系統(tǒng)小，但脆性大。當(dāng)這些元素原子之間或與鄰近元素原子形成分子或晶體時(shí)，以共用價(jià)電子形成穩(wěn) 定的電子滿殼層的方式實(shí)現(xiàn)結(jié)合。硅、鍺、錫等元素也可構(gòu)成共價(jià)晶體。原子很容易丟失其價(jià)電 子而成為正離子。正離子和電子氣之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的靜電吸引力，使全部 離子結(jié)合起來。金屬的導(dǎo)熱性很好，一是由于自由電子的活動(dòng)性很強(qiáng)，二是依靠 金屬離子振動(dòng)的作用而導(dǎo)熱。 (4) 良好的塑性變形能力，金屬材料的強(qiáng)韌性好 金屬鍵沒有方向性，原子間也沒有選擇性，所以在受外力作用而發(fā)生原子位置的相對移動(dòng)時(shí) ，結(jié)合鍵不會遭到破壞。 分子鍵示意圖 甲烷結(jié)構(gòu) 15 在含氫的物質(zhì)，特別是含氫的聚合物中，一個(gè)氫原子可同時(shí)和兩個(gè)與電子親合能力大的、半徑較小的原子 (如 F、 O、 N 等 )相結(jié)合 , 形成所謂氫鍵。 ☆提示 ：工程材料按結(jié)合鍵的性質(zhì)可分為四類： 金屬材料主要以金屬鍵結(jié)合，高分子材料以分子鍵和共價(jià)鍵結(jié)合，陶瓷材料以離子鍵、共價(jià)鍵結(jié)合，復(fù)合材料可由多種結(jié)合鍵組成。掌握材料科學(xué)的基本理論和基本知識，研究和發(fā)明新 材料新工藝，合理地使用各種工程材料是十分重要的。 復(fù)合材料可由多種結(jié)合鍵組成，強(qiáng)韌性好，比強(qiáng)度、比剛度高，抗疲勞性好。 高分子材料以分子鍵和共價(jià)鍵結(jié)合，耐蝕性、絕緣性好，密度小，加工成型性好，強(qiáng)度不高 、硬度較低，耐熱性較差。 按結(jié)合鍵的性質(zhì)，工程材料分類如下： 16 小 結(jié) 1．中華民族對材料發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。其產(chǎn)生的原因是由于氫原子與某一原子形成共價(jià)健時(shí)，共有電子向那個(gè)原子強(qiáng)烈偏移，使氫原子幾乎變成一半徑很小的帶正電荷的核，因而它還可以與另一個(gè)原子相吸引。甲烷分子在固態(tài)也能 相互結(jié)合成為晶體。絕大多數(shù)金屬具有超導(dǎo)性，即在溫度接近于絕對零度時(shí)電阻突然下 降，趨近于零。 在金屬晶體中，價(jià)電子彌漫在整個(gè)體積內(nèi)，所有的金屬離子皆處于相同的環(huán)境之中，全部離 子 (或原子 )均可被看成是具有一定體積的圓球，所以金屬鍵無所謂飽和性和方向性。這些公有化的電子叫做自由電子，它們在正離子之間自由運(yùn)動(dòng)，形成所謂電子氣。 共價(jià)鍵的結(jié)合力很大，所以共價(jià)晶體強(qiáng)度高、硬度高、脆性大、熔點(diǎn)高、沸點(diǎn)高和揮發(fā)性 低。 最具有代表性的共價(jià)晶體為金剛石。在離子鍵結(jié)合中，由于離子 的外層電子比較牢固地被束縛，可見光的能量一般不足以使其受激發(fā)，因而不吸收可見光，所以 典型的離子晶體是無色透明的 。正離子和負(fù)離子由靜電引力 相互吸引；同時(shí)當(dāng)它們十分接近時(shí)發(fā)生排斥，引力和斥力相等即形成穩(wěn)定的離子鍵。各種工程 材料是由各種不同的元素組成，由不同的原子、離子或分子結(jié)合而成。 總之，材料科學(xué)和材料工程發(fā)展很快。 我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，汽車材料需求迅速增加。 ? 研制成功性能優(yōu)越、用途廣泛的新型結(jié)構(gòu)鋼 — 貝氏體鋼； ? 研制出零電阻溫度為 K的 TlCaBaCuO超導(dǎo)體 (鉈系超導(dǎo)體 )； ? 鎂鋁合金的開發(fā)和應(yīng)用研究取得重大成果。復(fù)合材料的研究和
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