【正文】 CS2常用。 因此， 與之對應(yīng)的拉曼位移是 定性與結(jié)構(gòu)分析的依據(jù)； Raman散射的產(chǎn)生：光電場 E中 ， 分子產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極距? ? = ?E ? 分子極化率； ① 紅外活性振動 ⅰ 永久 偶極矩；極性基團； ⅱ 瞬間偶極矩；非對稱分子； 紅外活性振動 —伴有 偶極矩變化的振動可以產(chǎn)生紅外吸收譜帶 . ② 拉曼活性振動 誘導(dǎo) 偶極矩 ? = ?E 非極性基團，對稱分子； 拉曼活性振動 —伴隨有極化率變化的振動。 不對稱振動 → 紅外活性 4. 紅外與拉曼譜圖對比 紅外光譜：基團； 拉曼光譜：分子骨架測定； 紅外與拉曼譜圖對比 對稱中心分子 CO2， CS2等，選律不相容。 S C SS C SS C S?1 ?2 ?3 ?4 拉曼活性 紅外活性 紅外活性 3N5 = 4 直線形分子 拉曼光譜 —源于極化率變化 紅外光譜 —源于偶極矩變化 3N6 = 4 振動自由度： 6. 拉曼光譜與紅外光譜分析方法比較 拉曼光譜 紅外光譜光譜范圍 40 4 000 Cm1光譜范圍 4004 0 00 Cm1水可作為溶劑 水不能作為溶劑樣品可盛于玻璃瓶，毛細管等容器中直接測定不能用玻璃容器測定固體樣品可直接測定 需要研磨制成 K BR 壓片拉曼光譜在材料研究中的應(yīng)用 ? 無機材料（金屬 /配位體、生物無機材料 … ）。 ? 高分子材料（聚合物構(gòu)象、聚合物形變、降解 … ）。 拉曼光譜的應(yīng)用 由拉曼光譜可以獲得有機化合物的各種結(jié)構(gòu)信息： 2）紅外光譜中，由 C ?N， C=S， SH伸縮振動產(chǎn)生的譜帶一般較弱或強度可變，而在拉曼光譜中則是強譜帶。 1）同種分子的非極性鍵 SS， C=C， N=N， C?C產(chǎn)生強拉曼譜帶， 隨單鍵 ?雙鍵 ?三鍵譜帶強度增加。 紅外光譜與此相反。 6）醇和烷烴的拉曼光譜是相似的： I. CO鍵與 CC鍵的力常數(shù)或鍵的強度沒有很大差別。 CH和 NH譜帶比較， OH拉曼譜帶較弱。 材料的主要性能 ? 熱學(xué) ? 力學(xué) ? 電學(xué) ? 光學(xué) ? 磁學(xué) ? 化學(xué) ? …… ? 材料晶格熱運動所引起的熱變化或材料組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時伴隨熱效應(yīng)。 材料熱學(xué)性能 材料的熱容 熱容：分子熱運動的能量隨溫度而變化的物理量 。 （ J/K） 顯然，質(zhì)量不同熱容不同，溫度不同熱容也不同。 另外，平均熱容 ， 范圍愈大，精度愈差。由于恒壓加 熱物體除溫度升高外，還要對外界做功，所以 根據(jù)熱力學(xué)第二定律可以導(dǎo)出： 式中： V0＝摩爾容積， ＝體膨脹系數(shù) （ expansion coefficient）， ＝壓縮系數(shù)（ pression coefficient）。 ? 熱分析測定法。 式中 ， αl＝線膨脹系數(shù) ， 即溫度升高 1K時 ， 物體的 相對伸長 。同理，物體體積隨溫度的增加可表示為： 式中， αV體膨脹系數(shù)，相當(dāng)于溫度升高 1k時物體體積相對增長值。一般 αl愈小，材料熱穩(wěn)定性愈好。 一 、 固體材料熱傳導(dǎo)的宏觀規(guī)律 當(dāng)固體材料一端的溫度比另一端高時，熱量會從熱端自動地傳向冷端，這個現(xiàn)象稱為熱傳導(dǎo)。 材料的熱傳導(dǎo) 材料的熱穩(wěn)定性（ thermal stability） 熱穩(wěn)定性是指材料承受溫度的急劇變化而不致破壞的能力。抵抗這類破壞的性能稱為抗熱沖擊損傷性。 提高抗熱沖擊斷裂性能的措施： ? 1． 提高材料強度 ， 減小彈性模量 E， 使 提高 。 ? 3． 減小材料的熱膨脹系數(shù) 。 ? 5．減小產(chǎn)品的有效厚度。 外因：溫度、周圍介質(zhì)、加載方式、加載速率等。 強度 ? 材料在載荷作用下抵抗塑性變形或破壞的最大能力 ? 拉伸強度、壓縮強度、彎曲強度、沖擊強度、疲勞強度等 硬度 ? 材料抵抗其他物體壓入表面的能力 疲勞 ? 材料在受到外力作用時，應(yīng)力振幅超過一限度導(dǎo)致材料的斷裂稱為材料疲勞 應(yīng)力與應(yīng)變 ? 在材料上作用以拉伸、壓縮等外力時，會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，并產(chǎn)生應(yīng)變 不同材料的應(yīng)力 —應(yīng)變關(guān)系示意圖 彈 性 ? 材料在應(yīng)力作用下產(chǎn)生變形，而當(dāng)應(yīng)力除去后能恢復(fù)原狀的能力 ? 剛性：材料在應(yīng)力作用下抵抗彈性變形的能力 ? 彈性模量：描述應(yīng)力與應(yīng)變之間的比例關(guān)系 彈性模量（ E） ? E的大小表征物體變形的難易程度，原子間結(jié)合強度的標(biāo)志之一 ? 彈性模量實際與曲線上受力點的曲線斜率成正比 ? 對于理想的彈性材料，在應(yīng)力的作用下會發(fā)生彈性形變（ Elastic Deformation），其應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系服從虎克定律 ? 三種應(yīng)變類型的彈性模量 楊氏模量 E、剪切模量 G、體積模量 B 縱向彈性模量又稱楊氏模量 塑性 ? 材料在載荷作用下，應(yīng)力超過屈服點后能產(chǎn)生殘余變形而不即行短裂的性質(zhì) 韌性 ? 材料抵抗裂紋產(chǎn)生及擴展的能力 ? 韌性與脆性相反 ? 韌性斷裂與脆性斷裂 脆性材料在 拉伸時的力學(xué)性能 O F ? L 0AFbb ??強度極限 ： Fb ① ?b—拉伸強度極限 ，脆性材料唯一拉伸力學(xué)性能指標(biāo)。 目錄 ? e O ?b 灰鑄鐵的 拉伸曲線 ?bc 灰鑄鐵的 壓縮曲線 ?bc?b，鑄鐵抗壓性能遠遠大于抗拉性能，斷裂面為與軸向大致成 45o～ 55o的滑移面破壞。常用指標(biāo) 屈服極限 (?S)，一般拉和壓時的 ?S相同 ，如低碳鋼 。常用指標(biāo)是拉伸強度極限 (?b)、 壓縮 強度極限 (?bc) ， 且 ?b ?bc，如鑄鐵 。屬脆性材料，一般用于抗 壓構(gòu)件。優(yōu)點是：重量輕，比強度高，工藝簡單， 耐腐蝕，抗振性能好。 ? 陶瓷納米復(fù)合材料的室溫性能（如硬度、強度、斷裂韌性等）得到顯著改善。相對而言，陶瓷納米材料在高溫力學(xué)性能方面的改進更引人注目。另一方面， SiC晶須特性也直接影響著復(fù)合材料的力學(xué)性能。表面光滑的 SiC晶須有利于拉撥效應(yīng)，而竹節(jié)狀或表面粗糙的晶須則會增加與基體的摩擦。短纖維的效果不太理想。 ? 從一些研究成果來看，纖維長度對復(fù)合材料的強度的影響一般隨著長度增加而增大。 ? 當(dāng)顆粒尺寸很小時，斷裂韌性隨顆粒尺寸的增加而增加，但當(dāng)顆粒尺寸本身很大時，復(fù)合材料的斷裂韌性都隨著顆粒的增加而減少。 層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合材料顯微結(jié)構(gòu) 對力學(xué)性能的影響 ? 層狀材料的結(jié)構(gòu)是兩層相同或多層相同或不相同的材料組成，界面可以是強結(jié)合，也可以是弱結(jié)合的力學(xué)性能材料。 ? 相變增韌的材料中，多相成分有時無法按照某一尺寸或線度去描述，不同的相變陶瓷內(nèi)部是可以出現(xiàn)不同情況的線度統(tǒng)計。當(dāng)然，這種決定關(guān)系并不是一目了然的，需要深入的研究其決定機理已進行定量計算，以指導(dǎo)材料的研究開發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用。同時，力學(xué)性能與其它物理功能相結(jié)合也將是新型材料研究中一件有意義的工作