材料物理性能简介2014.docVIP

材料物理性能基本要求 一，基本概念： 摩尔热容: 使１摩尔物质在没有相变和化学反应的条件下，温度升高1K所需要的热量称为摩尔热容。它反映材料从周围环境吸收热量的能力。 比热容：质量为1kg的物质在没有相变和化学反应的条件下，温度升高1K所需要的热量称为比热容。它反映材料从周围环境吸收热量的能力。 比容：单位质量（即1kg物质）的体积，即密度的倒数（m3/kg）。 “格波”。 声子（Phonon）: 声子是晶体中晶格集体激发的准粒子，就是晶格振动中的简谐振子的能量量子。 德拜温度: 德拜模型认为:晶体对热容的贡献主要是低频弹性波的振动，声频支的频率具有0～ωmax 分布,其中,最大频率所对应的温度即为德拜温度θD,即θD=?ωmax/k 示差热分析法（Differential Thermal Analysis, DTA ）: 是在测定热分析曲线（即加热温度T与加热时间t的关系曲线）的同时，利用示差热电偶测定加热或冷却过程中待测试样和标准试样的温度差随温度或时间变化的关系曲线ΔT~T（t），从而对材料组织结构进行分析的一种技术。示差扫描量热法（Differential Scanning Calorimetry, DSC）: 用示差方法测量加热或冷却过程中，将试样和标准样的温度差保持为零时，所需要补充的热量与温度或时间的关系。 塞贝克效应：当两种不同的导体组成一个闭合回路时，若在两接头处存在温度差则回路中将有电势及电流产生，这种现象称为塞贝克效应。 玻尔帖效应：当有电流通过两个不同导体组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，还要在两接头处出现吸热或放出热量Q的现象。 迈斯纳效应：若在常温下将超导体先放入磁场内，则有磁力线穿过超导体；然后再将超导体冷却至Tc以下，发现磁产从超导体内被排出，即超导体内无磁场B=0。即超导体具有完全的抗磁性。 铁电体：具有电畴结构和电滞回线的晶体。光生伏特效应：光照射引起PN结两端产生电动势的效应。当光照射到PN结结区时，光照产生的电子－空穴对在结电场作用下，电子推向N区，空穴推向P区；电子在N区积累使N区侧带负电，空穴在P区积累使P区侧带正电，从而建立一个与原内建电位差相反的电位差，称为光生电位差。磁畴：在未加磁场时铁磁体内部已经磁化到饱和状态的小区域。 磁致伸缩效应：铁磁体在磁场中被磁化时，其形状和尺寸都发生变化的现象。 退磁场：内部一个与磁化的磁场。 技术磁化：在外磁场的作用下，铁磁体从完全退磁状态磁化到饱和的内部变化过程。 磁导率μ：当外磁场H增加时，磁感应强度B增加的速率叫磁导率，用μ表示， 即μ=B/H。 内耗：固体材料对振动能量的损耗称为内耗，它代表材料对振动的阻尼能力。 滞弹性：在弹性范围内出现的非弹性现象（如弹性蠕变和弹性后效）。 滞弹性内耗：由滞弹性产生的内耗。 弹性模量：在弹性范围内，引起物体单位变形所需要的应力大小。即材料所受应力σ与应变ε之间的线性比例系数，σ = Eε，其中称为弹性模量。它表示材料弹性变形的难易程度。 电学: 1. 量子自由电子理论; 2. 能带理论; 3.离子导电机制 磁学: 1．铁磁金属的自发磁化理论; 2. 矫顽力理论（应力理论，杂质理论） 热膨胀：微观机理 弹性与内耗: 1．弹性理论；２．滞弹性内耗机制（驰豫理论的基本思想） 三，基本规律（含影响因素） 热学：热容的实验规律，影响热容的因素及规律（温度，组织转变，结构相变，合金成分等） 电学：导体，半导体，绝缘体的导电性随温度的变化规律；影响导电性的因素 磁学：Ｍ－Ｔ曲线；磁化规律；影响铁磁性的因素（组织敏感参量和组织不敏感参量） 热膨胀：热膨胀的实验规律；常见材料（如钢组织）的膨胀规律 弹性与内耗：内耗的实验测定；斯诺克内耗实验 四，实验测量方法与原理 热学：热容的测定及热分析方法 磁学：磁性的测量方法及原理（如矫顽力等） 热膨胀：热膨胀的测量方法 弹性与内耗：弹性模量及内耗的测量原理；碳在α－Fe中的扩散系数和扩散激活能的测定． 材料物理性能内容简介 第一章. 材料的热性能 由于材料和制品往往要应用于不同的温度环境中，很多使用场合还对它们的热性能有着特定的要求，因此热学性能也是材料重要的基本性质之一。 固体材料的一些热性能如比热，热膨胀、热传导等都直接与晶格振动有关，因此我们首先介绍热力学与统计力学一些概念和晶格振动的有关内容。 1 材料的热容 热容的概念: 热容的定义：物体在温度升高1K时所吸收的热量称作该物体的热容． 摩尔热容：使１摩尔物质在没有相变和化学反应的条件下，温度升高1K所需要的能量,它反映材料从周围环境吸收热量的能力。 比热容：质量为1kg的物质在没有相变和化学反应的条件下，温度升高1K所需要的热量称为比热容。它反映材料从周围环境吸收热量的能力。 比容：单位质