【2017年整理】无机非金属材料的性能.ppt

第二章 无机非金属材料的性能;无机非金属材料的性能综述;2.新型无机非金属材料的特性; 高压钠灯是发光效率很高的一种电光源，光色金白，在它的灯光 下看物清晰，不刺眼。平均寿命长达1万小时～2万小时，比高压汞灯 寿命长2倍，高过白炽灯的寿命10倍，是目前寿命最长的灯。早在30 年代初，人们就已经知道利用钠蒸气放电可获得一种高效率的光源， 但一直到1960年，高压钠灯才呱呱坠地，后经不断发展改进，才得以 实际应用。;材料的热学性能主要包括材料的热容、热膨胀、 热传导、热电势和热稳定性等。;热学性能;声 子; 非金属材料 自由电子很少 离子晶体（离子构成） 共价晶体（原子构成） 这些质点可以在平衡位置上振动，形成格波，格波可以在整个材料中传播。;电磁波; 固体的热容是原子振动在宏观性质上的一个最直接的表现 ;恒压热容：加热条件在恒压下进???;实际材料中： 高温时： CV为常量3R(杜隆—珀替定律)。 低温时：CV 的实验值并不是一个恒量. 与T3成比例，渐趋于零。;铝挤塞铜制作工艺，将铜材导热速度快和铝材单位质量热容更高的优点结合。 ;热膨胀： 物体体积或长度随温度升高而增大的现象;αV——体膨胀系数;热膨胀;原子势能—原子间距关系; r0是能量的最低处， T↑,质点振动幅度↑ 质点振动能量↑ 质点离开平衡位置r0 出现两个偏离间距， 最终离开平衡位置的平均距离增加。 因此： T↑， 质点距离↑ 体积↑;如何省力地开启玻璃罐头？;砂锅;△t时间内通过△S截面上的热量为△Q; 当存在温度差是，高温端，质点动能增加，和邻近温度低的质点碰撞程度增加，热量开始传递给温度低的质点，依次结果，热量就从高温端传到低温端。;气体材料导热——分子间直接碰撞（导热性差）， 金属材料导热——主要是自由电子间碰撞， 无机非金属材料导热——晶格振动（格波）， 热辐射——光子（电磁波）;无机非金属材料，自由电子很少。主要通过质点振动形成格波，格波在材料中传播，来导热。 ;声子：质点热振动能量是量子化的， 声频波的间隔能级hv, hv是这种量子化弹性波的最小单位，称为量子或声子。 声子能量: hv值大小;;热阻： 声子扩散过程中的各种散射。;热传导;第二章 无机非金属材料的性能; 　　　　;硬度大、耐磨损;星式氧化铝陶瓷球磨机 ;材料的力学性能;弹性变形;小变形近似，简谐近似； 原子间共振频率与原子折合质量以及弹性常数间的关系为;弹性变形;弹性变形;弹性后效：当外力除去后，应变只消失一部分，另一部分随时间慢慢消失，其实不能立即消失的应变是蠕变应变，不能立即消失。;;无机非金属材料：硬度高； 应用最广泛之测硬度方法：维氏硬度（HV）； 温度上升，硬度下降。;硬度与强度;脆性断裂（低温，常温下无机非金属材料）； 延性断裂（金属材料）； 蠕变断裂（高温下合金与陶瓷）。;材料的理论断裂强度;材料的理论断裂强度高达E/5到E/10； 除很细的石英玻璃纤维和氧化铝晶须而外，大部分材料实际断裂强度仅仅只有E/100到E/1000！！！;材料的断裂;材料的断裂;无机非金属材料缺陷，萌生出微裂纹； 微裂纹应力集中，微裂纹扩展。;第二章 无机非金属材料的性能;介电陶瓷;锂离子电池 快离子导体;收音机喇叭;收音机喇叭上的吸铁石 不是铁磁体！;车窗玻璃;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;电学性能 磁学性能 光学性能 化学性能;其他物理与化学性能;离子导电性;肖特基缺陷和弗伦克尔缺陷;离子迁移所需活化能； 无序的热运动； 如果是由大半径的阴离子构成骨架，并且对阳离子束缚能力弱，有大量空隙，阳离子可在空隙自由移动——快离子导体。;三、能带理论;能量是“量子化”的，n为量子数； 能带是整个晶体的性质，不是个别原子的性质。;能 带;其他物理与化学性能;其他物理与化学性能;Q:电介质不同的电容器，电位相同时，所存储的电荷是否相同？;其他物理与化学性能;其他物理与化学性能;研究材料磁性的最基本的任务是确定材料的磁化强度M与外磁场强度H和温度T的关系，在一定温度下，定义：M＝χH χ称为物质的磁化率，即单位外磁场强度下材料的磁化强度。它的大小反映了物质磁化的难易程度，是材料的一个重要的磁参数。同时，它也是物质磁性分类的主要依据。 ;因此物质内部的磁感应强度可以确定为 磁矩p在磁感应强度为B的磁场中，所受力矩为 所具有的静磁能为 ;顺磁体； 抗磁体； 铁磁体； 亚铁磁体（铁氧体磁性）； 反铁磁体。;其他物理与化学性能;收