绪论_材料物理课件.ppt

1. 温度 2. 应力 3. 显微结构 4. 组成 5. 晶体结构 三、影响蠕变的因素 温度升高，位错运动和晶界运动加快，扩散系数增大，蠕变随着增大。 蠕变随拉应力增大而增大，压应力则增大了蠕变的阻力。 蠕变是结构敏感的性能，气孔、晶粒尺寸、玻璃相等都对蠕变有很大影响。随着气孔率增加，晶粒度减小，玻璃相粘度降低，蠕变率增大。 随着共价键结构程度增加，扩散及位错运动降低，蠕变率降低。 第一章 作业 习题 1：一25cm长的圆杆，直径2.5mm，承受4500N的轴向拉力。如直径拉细成2.4mm，问： 1）设拉伸变形后，圆杆的体积维持不变，求拉伸后的长度； 2）在此拉力下的真应力和真应变； 3）在此拉力下的名义应力和名义应变。 比较以上计算结果并讨论之。 习题 4：一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3（E=380GPa）和5%的玻璃相（E=84GPa），计算上限及下限弹性模量。如该陶瓷含有5%的气孔，估算其上限及下限弹性模量。 习题 6：一Al2O3晶体圆柱，直径3mm，受轴向拉力F，如临界抗剪强度τc＝130MPa，求沿图中所示之一固定滑移系统产生滑移时，所需之必要的拉力值。同时计算在滑移面上的法向应力。 绪论-第一章 * * 表1-1 几种典型陶瓷材料的弹性模量 材料 E/N.m-2 材料 E/N.m-2 刚玉晶体 38×1010 烧结MgAL2O4 （气孔率5%） 23.80×1010 烧结氧化铝（气孔率5%） 36.6×1010 致密SiC（气孔率5%） 46.7×1010 高铝瓷（90%-95%） 36.6×1010 烧结TiC（气孔率5%） 31×1010 烧结氧化铍（气孔率5%） 31×1010 烧结稳定化ZrO2（气孔率5%） 15×1010 热压BN（气孔率5%） 8.3×1010 SiO2玻璃 7.2×1010 热压B4C（气孔率5%） 29×1010 莫来石瓷 6.9×1010 石墨（气孔率20%） 0.9×1010 滑石瓷 6.9×1010 烧结MgO（气孔率5%） 21×1010 镁砖 17×1010 烧结MoSiO2 40.7×1010 根据外加条件不同（外载时间和温度），或主要显示弹性，或主要显示粘性。 （1）弹性： 材料受载后产生一定的变形，而卸载后这部分变形消失，材料恢复到原来的状态的性质。 （2）粘性： 像糨糊或胶水那样能使一个物体附着在另一个物体上的性质。 例：高分子材料就具有粘弹性的物质。 （3）粘弹性： 在较小应力作用下同时表现出弹性和粘性的性质，其形变与应力作用时间成线性关系。 粘弹性是高聚物材料具有的一个重要的特性。当温度超过流动转变温度Tf时，线性高聚物就开始熔融，变为流动态。 四、粘弹性与滞弹性 1. 粘弹性 滞弹性： 当应力作用于实际固体时，固体形变的产生与消除需要一定的时间。 当应力作用于理想弹性固体时，固体形变的产生与消除会立刻发生。 例：无机固体和一些金属。 聚合物的粘弹性也可以认为是严重发展的滞弹性。 高弹性是指物体可以伸长很多倍的性质，例如橡皮筋就属于这类特别的弹性体。 这时所形成的熔体不但会像牛顿流体那样表现出粘性流动，还会呈现出相当明显的弹性行为。 2. 滞弹性 五、高弹性 §1.2 无机材料中晶相的塑性形变 一、材料的形变（变形） 二、晶格滑移 一、材料的形变 1. 定义： 材料在外力作用下，发生几何尺寸的变化，成为形变。 变形分为弹性形变和塑性形变两大类。 2. 分类： （1）弹性形变： 在外力作用下,材料产生变形,当外力去除后,变形消失而恢复原状。(变形具有可逆的特点) （2）塑性形变： 材料在外力作用下产生的去除外力后不能恢复原状的永久性变形。(变形具有不可逆的特点) 延展性：材料经受塑性形变而不破坏的能力 3. 延展性： 在常温下为什么大多数的无机材料不能产生塑性形变呢？ 大多数无机材料：弹性变形后没有塑性变形或塑性变形很小，接着就是断裂，总弹性应变能很小，表现出脆性断裂的特征； 延性材料： 开始为弹性变形，接着是弹塑性变形，然后才断裂，总变形能很大； 弹性材料： 具有极大的弹性形变，没有残余形变。 不同材料的拉伸应力—应变曲线 二、晶格滑移 1. 塑性形变的方式 （1）滑移 晶体受力时，晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面（滑移面）的一定方向（滑移方向）发生平移滑动，叫做滑移。滑移