材料科學基礎(chǔ)之熱變形-資料下載頁
2024-12-31 21:38本頁面
【正文】 會發(fā)生蠕變和黏性流動彎曲實驗的最大應(yīng)力 —— 斷裂應(yīng)力 —— 抗彎強度 Al2O3拉伸斷裂應(yīng)力 280MPa1）拉伸樣品制備困難；2）拉伸實驗與壓縮實驗結(jié)果差別很大（ 5～ 10倍） Al2O3壓縮 斷裂應(yīng)力 2100MPa陶瓷材料力學性能特點 陶瓷晶體的彈性模量和強度都是 組織敏感參數(shù) ，216。壓縮強度遠高于抗拉強度 （ 5～ 10倍）， 抗拉強度由最大裂紋尺寸決定；壓縮強度由平均裂紋尺寸決定 。而金屬的抗拉強度和壓縮強度一般相近。 彈性模量亦然。216。彈性模量與孔隙率有關(guān)。216。理論強度和實際斷裂強度相差 13個數(shù)量級 。 只有晶須、纖維的實際強度才比較接近理論值 。 陶瓷晶體的 失效主要是由組織缺陷引起的 ，表面裂紋、孔隙 率 、 相的種類與分布、 夾雜以及制備時形成的大晶粒等，由于沒有能量吸收過程，一旦應(yīng)力達到臨界值，便形成裂紋并持續(xù)擴展至失穩(wěn)斷裂。（ 1） 降低晶粒尺寸，改善組織均勻密實性，以盡量減少組織中的各種雜質(zhì)和缺陷。 例如用熱壓法制造的 Si3N4陶瓷，幾乎沒有氣孔，密度和強度都接近于理論值； 將陶瓷制成纖維，甚至晶須，可以大大減小各種缺陷產(chǎn)生的機率，能使強度提高 1～ 2個數(shù)量級。 陶瓷材料的增韌 = 增強（ 2） 相變增韌 (受溫度限制，通常 800℃ 以下） 外力作用誘發(fā)相變，并伴有體積膨脹，消耗外加能量，使材料增韌。（ 3） 纖維或顆粒原位生長增強。（ 4）表面殘余壓應(yīng)力層增強（鋼化玻璃）。 高聚物力學性能的最大特點 高聚物的變形特點高彈性粘彈性 溫度和形變速度的影響很大溫度升高，有機玻璃的模量和強度下降，斷裂伸長率增加脆化溫度降低形變速率的效果相當于升高溫度高聚物的 結(jié)晶度 和 交聯(lián)程度 不同，則變形特性不同： 結(jié)構(gòu)超級復(fù)雜的 —— 多為非晶態(tài)；少數(shù)結(jié)構(gòu)簡單、對稱性高的 —— 部分結(jié)晶度216。交聯(lián)程度低的 —— 多為 熱塑性：216。交聯(lián)程度高的 —— 多為 熱固性；彈性＋與粘度有關(guān)的塑性脆性不同高分子具有不同的應(yīng)力應(yīng)變曲線P224 圖 一、熱塑性聚合物的冷變形頸縮區(qū)擴大；200%~300%出現(xiàn)縮頸鍵長、鍵角變化引起的普彈變形鏈段發(fā)生可恢復(fù)的運動 均勻拉長細頸部分擴展斷裂線性非晶高聚物在 Tg以下 及 線性部分結(jié)晶高聚物在 Tm以下的典型拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線非晶態(tài)高聚物冷拉后的殘留應(yīng)變在 Tg以上基本可以完全回復(fù)部分結(jié)晶高聚物冷拉后的殘留形變在 Tm附近大部分可回復(fù)線性高聚物的加工硬化機制： 隨變形量的增加，分子鏈或晶片高度取向，大分子沿外力方向定向排列，引起縮頸區(qū)學應(yīng)變硬化。晶體折疊鏈 片晶傾斜、轉(zhuǎn)動無定型系帶鏈伸展晶片相對滑移晶體鏈段分離 晶體和系帶鏈沿拉伸軸取向二、熱固性塑料的變形 熱固性塑料是剛硬的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分子不易運動，在拉伸時表現(xiàn)出脆性金屬或陶瓷一樣的變形特性。但是，在壓應(yīng)力下它們?nèi)阅馨l(fā)生大量的塑性變形。例子：環(huán)氧樹脂例子：環(huán)氧樹脂強交聯(lián)作用聚合物，室溫下為剛硬的玻璃態(tài)；拉伸時類似典型的脆性材料；壓縮時易剪切屈服，并有大量的變形，屈服之后出現(xiàn)應(yīng)變軟化，并且為均勻剪切。演講完畢，謝謝觀看
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