材料物理性能142.docx

材料物理性能蠕变：当对粘弹性体施加恒定应力σ0时，其应变随时间而增加的现象。弛豫：当施加恒定应变ε0在粘弹性体上，应力随时间而减小的现象。在结晶的陶瓷中，滞弹性弛豫最主要的根源是残余的玻璃相。影响蠕变的因素：1.温度2.应力3.显微结构的影响4.组成5.晶体结构高温蠕变理论 ：高温蠕变的位错运动理论、扩散蠕变理论、晶界蠕变理论。裂纹扩展方式：掰开型、错开型、及撕开型。裂纹扩展的条件：物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成的两个新表面所需的表面能。提高陶瓷材料的强度和韧性途径：微晶、高密度与高纯度、 提高抗裂能力和预加应力、 化学强化、 相变增韧、弥散增韧两个有关晶体热容的定律：元素的热容定律（杜隆---珀替定律） 化合物的热同定律（柯普定律）量子理论的两个模型：爱因斯坦模型、德拜的比热模型热冲击损坏有两钟类型：抗热冲击断裂性、抗热冲击损坏性。发生形变的类型：弹性形变和塑性形变，发生脆性断裂的条件：外加应力的速率大于应力再分配的速率热击穿的本质是介质在电场中极化，介质损耗发热，当热量在材料内积累,材料温度升高，当出现永久性损坏。吸收可分为：选择吸收、均匀吸收吸收定律和散射定律公式： I = I0e-(a+s)x导电材料中载流子是 离子、电子和空位。滑移的条件 1几何条件2 静电作用热膨胀系数有：线膨胀系数和体积膨胀系数，对于各向同性的晶体αv=3αi 对于异向同性的晶体：αv =αa+αb+αc色光的三原色：红、绿、蓝：原料的三间色：红、黄、蓝电导的方向有：离子电导和电子电导，霍尔效应是电子电导的特征；电解效应是离子电导的特征晶界效应包括：压敏效应和PTC效应介质击穿的类型有：热击穿、电击穿、化学击穿利用双碱效应和压碱效应，可以减少玻璃的电导率极化类型：弹性位移极化、高介晶体极化、松弛极化、自发极化、偶极子转向极化、谐振式极化、夹层式极化与高压式极化前两个特点无损耗，后四个特点有损耗介质击穿的类型：热击穿、电击穿、化学击穿移峰效应：在铁电体中引入某种添加物生成固溶体 ，改变原来的晶胞参数和离子间的相互关系，使居里点向低温或高温方向移动。展宽效应（压峰效应）：铁电体中引入某种添加物形成固溶体，减少居里点处介电常数，使介电常数在较大范围内变化平缓的效应。为什么陶瓷材料具有脆性而金属材料具有塑性（重点）金属易于滑移児产生塑性形变，就是因为金属滑移系统很多而无机材料的滑移系统却非常少。原因是金属键没有方向性，而无机材料的离子键或共价键具有明显的方向性。显微结构对材料脆性断裂的影响：（1）晶粒尺寸：晶粒愈小愈细，强度愈高。（2）气孔的影响：无机材料的弹性模量和强度都随气孔率的增加而降低。提高抗热冲击断裂性能的措施：1提高材料强度，减小弹性模量2提高材料的热导率3减小材料的热膨胀系数4减小表面热传递系数5减小产品的有效厚度。选择乳浊剂原则有哪些1颗粒及基体材料的折射率数值应当有较大的差别2颗粒尺寸应当和入射波长约略相等3颗粒的体积分数要高防止裂纹扩展措施1使用应力不超过临界应力σc2在材料中设置吸收能量的机构，阻止裂纹扩展3人为地在材料中造成大量极微细的小于临界尺寸的裂纹，也可吸收能量，阻止裂纹的扩展高位蠕变分为哪几个阶段？各阶段有何特点(重点)起始段oa在外力作用下发生塑性弹性形变，且为瞬时发生，与时间无关第一阶段蠕变ab（蠕变减速阶段）应变速度随时间减速第二阶段蠕变bc（稳态蠕变阶段）蠕变速率保持不遍第三阶段蠕变cd（蠕变加速阶段）应变速率随时间递增，即曲线变陡，最后到d点断裂。用Griffith理论解释相变增韧的原理（重点）Griffith概念：Griffith认为实际材料中总是存在许多细小的裂纹或缺陷，在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近产生应力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹扩展而导致断裂，所以断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。结合双碱效应、压碱效应说明如何让降低玻璃的电导率双碱效应：玻璃中碱金属离子浓度较大时，碱金属总离子浓度相同的前提下。含两种碱金属比含一种的玻璃电导率要小，当两种碱金属离子比例适当，电导率可降低到很低。压碱效应：含碱玻璃中加入二价金属氧化物，尤其是重金属氧化物，可使玻璃电导率降低。所以加入碱金属离子或二价金属氧化物，重金属氧化物可降低玻璃的电导率。判断裂纹的稳定性当(dwe/2dc)(dws/2dc)时，为稳定状态，裂纹不会扩展；反之，当(dwe/2dc)(dws/2dc) 时，裂纹失稳，迅速扩展；当(dwe/2dc)=(dws/2dc)时，为临界状态。选择乳浊剂原则有：1颗粒及基体材料的折射率数值应当有较大的差别2颗粒尺寸应当和入射波长约略相等3颗粒的体积分数要高固体材料热传导的微观机理：1把声子当作质点2格波的传播当作声子的运动3格波与物质的作用理解为声子与物质的碰撞4