材料科学基础-第9章-材料亚稳态.ppt

第九章 材 料 的 亚 稳 态; 材料的稳定状态指材料体系自由能最低时的状态，即平衡态。根据热力学，材料体系应处于平衡态。但由于动力学的原因，材料体系可能处于相对稳定的非平衡态，即亚稳态。 当材料所处状态不同时，往往具有不同的性能。可根据对材料性能的需要使其处于包括各种亚稳态在内的不同状态。 常见的材料亚稳态有如下形式： （1）细晶组织 （2）具有高密度晶体缺陷 （3）过饱和固溶体 （4）形成非平衡相 （5）非晶态;第一节 纳米材料 一、纳米晶材料 霍尔—佩奇(Hall-Petch)公式指出多晶体材料的晶粒越小则强度越高。通常的材料制备方法至多只能获得细小到微米级的晶粒。 20世纪80年代以来，随着材料制备新技术的发展，人们开始研制出晶粒尺寸为纳米（nm）级的材料，发现这类材料不仅强度更高（但不符合霍尔一佩奇公式），其结构和各种性能都具有特殊性。纳米晶材料（或称纳米结构材料）已成为新材料发展领域的重要内容，并在材料科学和凝聚态物理学科中引出了新的研究方向——纳米材料学。;纳米晶材料的二维模型;第九章 材料的亚稳态;性能;第九章 材料的亚稳态;第九章 材料的亚稳态; 纳米半晶态高分子聚合物 纳米玻璃;三、零维、一维纳米材料 1、零维纳米材料 2、一维纳米材料;第九章 材料的亚稳态;瓷砖模型;第九章 材料的亚稳态;第九章 材料的亚稳态;第九章 材料的亚稳态;第九章 材料的亚稳态;第九章 材料的亚稳态;第九章 材料的亚稳态;第九章 材料的亚稳态;合金;第九章 材料的亚稳态;第五章 材料的变形与再结晶;真应变 ε; （3）动态回复稳态流变阶段的显微组织 晶粒随变形进行被拉长，晶粒内部因动态回复形成的等轴亚晶大小保持不变。 动态回复形成的亚晶平均直径d 随变形温度升高、应变速率下降而增大。 d -1 =a + b lgZ 式中，Z=ε e Q/RT，称温度校正过的应变速率。;真应变 ε;第五章 材料的变形与再结晶;第五章 材料的变形与再结晶;平行于流线方向抗拉强度高、塑性较好;应使“流线”合理分布： 使零件承受的最大正应力平行于纤维方向； 使零件承受的最大切应力垂直于纤维方向。;第五章 材料的变形与再结晶;第五章 材料的变形与再结晶;第五章 材料的变形与再结晶;第五章 材料的变形与再结晶;第五章 材料的变形与再结晶;第五章 材料的变形与再结晶