一般工程材料的結(jié)構(gòu)特點(已改無錯字)
2023-02-16 07:16:18 本頁面
【正文】 多晶聚集體；圖中 “ C”所示系伸直鏈結(jié)構(gòu) ,大分子鏈平行排列 ,呈縱向有序伸直鏈，聚合物的這種結(jié)構(gòu)特征是在外力作用下分子鏈沿外力方向平行排列而形成的一種定向結(jié)構(gòu)。取向的聚合物材料有明顯的各向異性，而未取向時則是各向同性。 圖 聚合物結(jié)構(gòu)組成示意圖 A非晶態(tài) D晶態(tài)聚合物 ? 圖 120中 “ D”所示， 系大多數(shù)聚合物材料所具有的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)特征，即是由上述 A、 B、 C三種聚集態(tài)結(jié)構(gòu)單元組成的復(fù)合物，只不過是不同聚合物中各結(jié)構(gòu)單元的相對量、形狀、分布等不同而已。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%。部分結(jié)晶聚合物的組織大小不等（ 10nm～ 1cm），形狀各異（片晶、球 晶、伸直鏈?zhǔn)龋┑木^(qū)懸浮分散在非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的基體中。聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)影響其性能。大分子鏈結(jié)晶時，鏈的排列變得規(guī)整而緊密，于是分子間力增大，鏈運動變得困難，因而導(dǎo)致聚合物的熔點、密度、強度、剛度、耐熱性等提高，而彈性、延伸率和韌性下降；結(jié)晶度愈高，變化愈大。 D實際聚合物結(jié)構(gòu) 串晶 球晶 聚乙烯球晶的掃描電鏡照片 。 右圖是局部放大的照片 。 三維立體的照片把聚乙烯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 。 無機材料的結(jié)構(gòu) Structure of inanic materials ? 無機材料（陶瓷） 是由金屬和非金屬元素的化合物構(gòu)成的多晶固體材料。 組成無機材料的基本相及其結(jié)構(gòu)要比金屬復(fù)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 。 （ 1）氧化物結(jié)構(gòu) 是以離子鍵為主的晶體，通常以AmXn 表示其分子式。大多數(shù)氧化物中的氧離子的半徑大于陽離子半徑。其結(jié)構(gòu)特點是以大直徑離子密堆排列組成面心立方或六方晶格，小直徑離子排入晶格的間隙處。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。 （２）硅酸鹽結(jié)構(gòu) 硅酸鹽結(jié)構(gòu)屬于最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)之列，它們是由硅氧四面體 [SiO4]為基本結(jié)構(gòu)單元的各種硅氧集團組成。 （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。非金屬碳化物 SiC等是共價鍵化合物。 （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。 （５）硼化物與硅化物結(jié)構(gòu) 硼化物和硅化物的結(jié)構(gòu)類似，是共價鍵結(jié)合。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。 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 玻璃相 是一種非晶態(tài)低熔點固體相，熔融的陶瓷組分在快速冷卻時原子還未來得及自行排列成周期性結(jié)構(gòu)而形成的 無定形固態(tài)玻璃相。 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。 玻璃相熔點低、熱穩(wěn)定性差，導(dǎo)致陶瓷在高溫下產(chǎn)生蠕變，而且強度也不及晶體相。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。 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 氣相即氣孔， 它是陶瓷生產(chǎn)工藝過程中不可避免地殘存下來的。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。 通常 普通陶瓷的氣孔率為 5%～10%；特種陶瓷在５％以下；金屬陶瓷則要求低于 ％。 本章
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