一般工程材料的結(jié)構(gòu)特點(參考版)
2025-01-19 07:16本頁面
【正文】 表 非晶態(tài)合金的主要特性及其應(yīng)用 性 質(zhì) 特 性 舉 例 應(yīng) 用 舉 例 強韌性 屈服強度 E/30～ E/50；硬度500～ 1400HV 刀具材料、復合材料、彈簧材料、變形檢測材料等 耐腐蝕性 耐酸性、中性、堿性、點腐蝕、晶間腐蝕 過濾器材料、電極材料、混紡材料等 軟磁性 矯頑力約 Oe，高磁導率，低鐵損，飽和磁感應(yīng)強度約 Gs 磁屏蔽材料、磁頭材料、熱傳感器、變壓器材料、磁分離材料等 磁致伸縮 飽和磁致伸縮約 60 106，高電力機械結(jié)合系數(shù)約 振子材料、延遲材料等 。非晶態(tài)合金的 耐蝕性（中性鹽溶液、酸性溶液等）明顯優(yōu)于不銹鋼， 用其制造耐腐蝕管道，電池的電極，海底電纜屏蔽，磁分離介質(zhì)及化工用的催化劑，污水處理系統(tǒng)中的零件等都已達實用階段。 2. 非晶態(tài)材料的特性與應(yīng)用 ?利用 非晶態(tài)合金的高強度、高硬度和高韌度， 可用以制作輪胎、傳送帶、水泥制品及高壓管道的增強纖維，刀具材料如保安刀片已投放市場，壓力傳感器的敏感元件。 ?這種亞穩(wěn)態(tài)區(qū)別于晶體的穩(wěn)定態(tài)，只有在一定溫度（ 400℃ ～ 500℃ ）下發(fā)生晶化而失去非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。 （ a）氣體 （ b）液體 （ c）非晶體 （ d）晶體 圖 氣體、固體、液體的原子分布函數(shù) 1. 材料的非晶態(tài)結(jié)構(gòu) ?（ 2）熱力學的亞穩(wěn)定性 它是非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的另一基本特征。 可以看出， 非晶態(tài)的圖形 與液態(tài)很相似但略有不同，而和完全無序的氣態(tài)及有序的晶態(tài)有著明顯的區(qū)別。 ?非晶態(tài)材料又稱無定形材料、玻璃態(tài)材料等，其結(jié)構(gòu)特征如下： ?（ 1）結(jié)構(gòu)的長程無序性和短程有序性 利用 X射線衍射方法測定非晶態(tài)材料的結(jié)構(gòu)，最主要的信息是徑向分布函數(shù)，用它來描述材料中的原子分布。 ?由于 非晶態(tài)材料具有許多優(yōu)良的性能如高強度，良好的軟磁性及耐蝕性能等， 使它一出現(xiàn)就引起人們極大的興趣。但當他用 X射線衍射方法研究樣品時，卻意外地發(fā)現(xiàn)得到的不是晶體而是非晶體。 閱讀材料 1 非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與非晶態(tài)材料 Amorphous structures and amorphous materials ? ?1960年，美國加州理工學院的 P ?由于工程上實際應(yīng)用的金屬材料多為合金，因此 掌握合金相結(jié)構(gòu)的基本類型、分類、性能特點及在合金中的地位與作用是十分必要的。 本章討論的重點為金屬的晶體結(jié)構(gòu) ， 從純金屬與合金兩方面分析了晶體結(jié)構(gòu)的特點。 本章小結(jié) Summary ?物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有晶體結(jié)構(gòu)與非晶態(tài)結(jié)構(gòu)之分。陶瓷中有兩種氣孔：一種是開口氣孔，會造成虹吸現(xiàn)象而大大惡化陶瓷性能；另一種是閉口氣孔，它常殘留在陶瓷中，這兩種氣孔分布在玻璃相中，也可分布在晶界或晶內(nèi)，通常約占５％以上，氣孔會造成應(yīng)力集中，因而降低陶瓷強度及抗電擊穿能力，對光線有散射作用而降低陶瓷的透明度。因此，工業(yè)陶瓷中玻璃相含量較多，需控制在 20%～ 40%范圍內(nèi)；而特種陶瓷中玻璃相含量極少。 陶瓷中玻璃相的作用是 :粘結(jié)分散的晶體相，降低燒結(jié)溫度、抑制晶體長大和充滿孔隙等。硼或硅原子形成鏈狀、網(wǎng)絡(luò)狀和空間骨架形式，金屬原子位于間隙中。 （４）氮化物結(jié)構(gòu) 氮化物結(jié)構(gòu)與碳化物類似 ，有一定的離子鍵，如 Si3N4,BN,AlN等。 （３）碳化物結(jié)構(gòu) 金屬和碳形成的是以金屬鍵與共價鍵之間的過渡狀態(tài)的化合物，如 Fe3C、 TiC。根據(jù)陽離子所占間隙的位置和數(shù)量不同，可形成各種型式的氧化物。大多數(shù)氧化物中的氧離子的半徑大于陽離子半徑。 組成無機材料的基本相及其結(jié)構(gòu)要比金屬復雜得多，在顯微鏡下觀察，可看到無機材料的顯微結(jié)構(gòu) (組織 )通常由三種不同的相組成，即 晶相、玻璃相和氣相 (氣孔 ),如圖 圖 無機材料顯微組織示意圖 → 圖 無機材料顯微組織 示意圖 無機材料（陶瓷材料）的結(jié)構(gòu)Structure of inanic materials 1. 晶相 晶相是無機材料中最主要組成相，它決定陶瓷材料性能 。 三維立體的照片把聚乙烯
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