一般工程材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)-文庫(kù)吧資料
2025-01-22 07:16本頁(yè)面
【正文】 球晶的球狀形貌表現(xiàn)得特別逼真 ， 比一般球晶的黑十字消光圖案更能說明問題 。 D實(shí)際聚合物結(jié)構(gòu) 串晶 球晶 聚乙烯球晶的掃描電鏡照片 。聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)影響其性能。一般用 結(jié)晶度 表示聚合物中結(jié)晶區(qū)域所占的比例，結(jié)晶度變化的范圍很寬，從30% ～ 80%。取向的聚合物材料有明顯的各向異性，而未取向時(shí)則是各向同性。 ＃單鍵內(nèi)旋運(yùn)動(dòng)示意圖 大分子的形狀及末端距 r ?按照大分子鏈幾何排列的特點(diǎn)，固體聚合物聚集態(tài)結(jié)構(gòu)主要有三種，即非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，折疊鏈結(jié)構(gòu)與伸直鏈 (取向態(tài) )結(jié)構(gòu) (如圖 120所示 )。 因構(gòu)象變化獲得各種不同蜷曲程度的特性，稱作大分子鏈的柔順性。熱固性塑料、硫化橡膠等屬于這類結(jié)構(gòu)的聚合物材料。 具有體型結(jié)構(gòu)的聚合物，主要特點(diǎn)是脆性大、彈性和塑性差，但具有較好的耐熱性、難溶性、尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。屬于這類結(jié)構(gòu)的聚合物，如聚乙烯、聚氯乙烯、未硫化的橡膠及合成纖維等。線型結(jié)構(gòu)聚合物的特點(diǎn)是具有良好的彈性和塑性，在加工成型時(shí)，大分子鏈時(shí)而蜷曲收縮，時(shí)而伸直，十分柔軟，易于加工，并可反復(fù)使用。通常蜷曲成不規(guī)則的線團(tuán)狀，受拉時(shí)可伸展呈直線狀。 ????? ??????? ?? ?C202200 大氣壓，均聚過氧物引發(fā)劑?系指大分子的結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成、鍵接方式、空間構(gòu)型、支化及交聯(lián)等。 因此， 單體是組成大分子的合成原料，而鏈節(jié)則是組成大分子的基本（重復(fù)）結(jié)構(gòu)單元。其反應(yīng)式為： ?nCH2=CH2 [CH2CH2]n 。這里的低分子化合物稱為 “ 單體 ” 。其分子量雖大，但化學(xué)組成確比較簡(jiǎn)單，它通常是以 C為骨干，與 H、 O、 N、 S或 P、 Cl、 F、 Si等中的一種或一種以上元素結(jié)合構(gòu)成，其中主要是碳?xì)浠衔锛把苌铩? ?因此，在金屬材料中， 金屬化合物常被用作強(qiáng)化相，用以提高合金的強(qiáng)度、硬度、耐磨性及耐熱性等。 特別是間隙相具有極高的熔點(diǎn)和硬度， 見表 13所示。根據(jù)非金屬元素 (以 x表示 )與金屬元素 (以 M表示 )原子半徑的比值，可將其又分為兩種： ?a間隙相 (rX/rM＜ ） 具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的金屬化合物，稱為間隙相 (如 FCC結(jié)構(gòu)的 VC、 TiC，簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)的 WC等 )； ?b復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)的間隙化合物（ rX/rM＞ ） 具有復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)的間隙化合物，如鋼中的Fe3Ｃ (復(fù)雜的斜方晶格 ，圖 118所示 )等。電子濃度為21/13時(shí)，形成化合物 Cu5Zn8，其晶體結(jié)構(gòu)為復(fù)雜立方晶格 (稱為 γ相 )等。電子濃度不同，所形成化合物的晶格類型也不同。 ?①金屬化合物的分類 金屬化合物的種類很多，常見的有以下三種類型 : ? 符合一般化合物的原子價(jià)規(guī)律，成分固定并可用化學(xué)式表示，如 Mg2Si等。 ?凡是由相當(dāng)程度的金屬鍵結(jié)合并具有金屬特性的化合物稱為金屬化合物 ,例如碳鋼中的滲碳體(Fe3C)。在陶瓷材料中，通常材料的組元即為某化合物。因此，各種金屬材料總是以固溶體為基體相。 綜之，固溶體比純組元和化合物具有較為優(yōu)越的綜合力學(xué)性能。由于間隙原子造成的晶格畸變比置換原子大，所以其強(qiáng)化效果也較好。 一般說來，固溶體的硬度、屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度等總比組成其純組元的平均值高，隨溶質(zhì)原子濃度的增加，硬度和強(qiáng)度也隨之提高 （如左下圖所示）。它既可是置換式的有序，也可是間隙式的有序。 ＃形成無限固溶體示意圖 ?（ 1）固溶體（ solid solution） ?③按溶質(zhì)原子和溶劑原子的相對(duì)分布分類 : ? 溶質(zhì)原子隨機(jī)分布于溶劑的晶格中，它或占據(jù)溶劑原子等同的一些位置，或占據(jù)溶劑原子間的間隙中，看不出什么次序或規(guī)律性，這類固溶體稱無序固溶體。無限固溶體只能是置換固溶體，且溶質(zhì)與溶劑原子晶格 類型相同，電化學(xué)性質(zhì)相近，原子尺寸相近等。這一限度稱為溶解度或固溶度，這種固溶體稱為有限固溶體，大部分固溶體都屬于此類 (間隙固溶體只能是有限固溶體 )。當(dāng)溶質(zhì)原子直徑 (如 C、 N等元素 )遠(yuǎn)小于溶劑原子 (如 Fe、 Co、 Ni等過渡族金屬元素等 )時(shí)，一般形成間隙固溶體。當(dāng)溶質(zhì)原子與溶劑原子的直徑、電化學(xué)性質(zhì)等較為接近時(shí)，一般可形成置換固溶體。其分類如下。兩組元組成的為二元系，三組元組成的為三元系等。 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
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