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工程材料_材料的结构
主要内容: 纯金属的晶体结构 合金的晶体结构 高分子聚合物的结构 陶瓷材料的结构 溶质原子溶入溶剂晶格中产生晶格畸变: 商品名称命名法 以商品名称作为聚合物的名称。 举例: 类比: 第二章 材料的结构-§2.3 高分子聚合物的结构 有机玻璃 聚甲基丙烯酸甲酯 涤纶、的确良 聚对苯二甲酸乙二酯 腈纶、奥纶 聚丙烯腈 维尼纶 聚乙烯醇缩甲醛 尼龙、锦纶、卡普隆 聚己内酰胺 商品名称 聚合物 西力欣 头孢呋辛酯 吗丁啉 多潘立酮 药品商标 药名 二、高分子链的化学组成 1.碳链高分子 主链由碳原子一种元素组成: —C—C—C—C—C—C— 举例: 乙烯基高分子: H R C H C H 官能团 (Functional Group) 侧基 (Side Group) R=H:聚乙烯 R=Cl:聚氯乙烯 R=OH:聚乙烯醇 R=CH3:聚丙烯 第二章 材料的结构-§2.3 高分子聚合物的结构 2.杂链高分子 主链除碳外,还有其他元素: —C—C—O—C—C— —C—C—H—C—C— —C—C—S—C—C— 举例: 聚酯: 3.元素有机高分子 主链由氧和其他元素组成: —O—Si—O—Si—O— O C O C O N H 第二章 材料的结构-§2.3 高分子聚合物的结构 尼龙: 三、高分子链的结构 1.键接方式 均聚物的连接方式: 头—尾—头—尾······ 头—尾—尾—头······ 共聚物的连接方式: 无规共聚: —A—B—B—A—B—A—A—A—B—B— 交替共聚: —A—B—A—B—A—B—A—B—A—B— 嵌段共聚: —A—A—A—A—B—B—B—B—A—A— 接枝共聚: Cl CH2 CH 头 尾 —A—A—A—A—A—A—A—A—A—A— B —B —B······ B B · · · B B · · · 第二章 材料的结构-§2.3 高分子聚合物的结构 第二章 材料的结构-§2.1 纯金属的晶体结构 螺型位错(Screw Dislocation): 晶体中的螺型位错 位错对晶体强度的影响 位错对晶格规律性的影响: 在位错线附近,原子的错排使晶格发生畸变。 第二章 材料的结构-§2.1 纯金属的晶体结构 位错对晶体性能的影响: 位错的存在可降低晶体的强度。 当位错大量产生后,又可提高晶体 的强度,同时使晶体的塑性和韧性 降低。 注:位错密度指单位体积晶体 中位错线的总长度。 第二章 材料的结构-§2.1 纯金属的晶体结构 面缺陷(Planar Defect) 在三维空间一个方向上尺寸很小,另外两个方向上尺寸较大。 面缺陷主要有晶界、亚晶界、孪晶界、相界、表面等。 晶界(Grain Boundary): 晶界是晶粒与晶粒之间的界面。 亚晶界(Sub-grain Boundary): 晶粒内部位向差很小(一般1~2°)的小角度晶界。 在晶粒内部,原子的排列并非完整,在一些局部区域,晶格的位向存 在差异。相对完整的部分称亚晶粒,亚晶粒之间的界面就是亚晶界。 相界(Phase Boundary): 相与相之间的界面。 晶界示意图 亚晶界示意图 10? 10? 第二章 材料的结构-§2.1 纯金属的晶体结构 第二章 材料的结构-§2.1 纯金属的晶体结构 不锈钢中的晶界 第二章 材料的结构-§2.1 纯金属的晶体结构 Cu-Ni 合金中的亚结构 第二章 材料的结构-§2.1 纯金属的晶体结构 晶界等面缺陷对晶格规律性的影响: 晶界是不同位向晶粒之间的过渡层,原子排列较紊乱,处于无规则排列状态,或位于两种晶粒位向的折衷位置上。 晶界等面缺陷对晶体性能的影响: 晶界等面缺陷能同时提高晶体的强度和塑性。 细化晶粒是改善金属力学性能的有效手段。 第二节 合金的晶体结构 重要概念: 合金(Alloy) 由两种或两种以上的金属,或金属与非金属组成的具有金属特征 的物质。 组元(Component) 组成合金最基本的、独立的物质。 组元可以是元素,也可以是稳定的化合物。 根据组元数,合金有单元合金、二元合金、三元合金、多元合金。 合金系(Alloy System) 由给定组元以不同的比例配制而成的一系列成分不同的合金,它 们构成一个合金系统,即合金系。 第二章 材料的结构-§2.2 合金的晶体结构 举例: 碳钢(C
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