第1章的结构与性能-清华大学-工程.ppt

3. 强度 晶界使陶瓷实际强度比理论值低得多（1/1000～1/100）。 晶界上有晶粒间的局部分离或空隙； 晶界上原子间键被拉长, 键强度被削弱； 相同电荷离子的靠近产生斥力, 会造成裂缝。 陶瓷的晶界结构 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 致密度、杂质和各种缺陷影响陶瓷实际强度。 ●刚玉（Al2O3）陶瓷块抗拉强度为280 MPa。 ●刚玉陶瓷纤维（缺陷少），抗拉强度为2100 MPa，提高1～2个数量级。 陶瓷强度对应力状态特别敏感： 抗拉强度很低 抗弯强度较高 抗压强度很高 4. 塑性 陶瓷在室温下几乎没有塑性。 陶瓷晶体滑移系很少，位错运动所需切应力很大； 共价键有明显的方向性和饱和性； 离子键的同号离子接近时斥力很大； 在高温慢速加载，特别是组织中存在玻璃相时，陶瓷也表现出一定的塑性。 　 5. 韧性 (1) 陶瓷是典型的脆性材料? 冲击韧性10 kJ/m2以下, 断裂韧性值很低。 (2) 对表面状态特别敏感 表面细微裂纹，受载时裂纹很快扩展。 改善陶瓷韧性的方法：? 消除陶瓷表面的微裂纹。 预防陶瓷中产生缺陷。 二、陶瓷的物理性能和化学性能  1. 热膨胀性能 陶瓷的线膨胀系数很低。 比高聚物低，比金属更低。  2. 导热性 陶瓷无自由电子传热，导热性很低。 较好绝热材料。 3. 热稳定性 一般用急冷到水中不破裂所能承受的最高温度来表达。 陶瓷热稳定性很低（比金属低得多）。 日用陶瓷的热稳定性为220℃。 ?? 4. 导电性 多数陶瓷是良好的绝缘体； 不少陶瓷有一定的导电性； 许多氧化物（ZnO、NiO、Fe3O4）是重要的半导体材料。 ??? 5. 化学稳定性 结构非常稳定。 对酸、碱、盐等腐蚀性很强的介质均有较强的抵抗能力。 与许多金属的熔体也不发生作用。 ??? 老师提示?: 陶瓷材料具有高耐热性、高化学稳定性、高的硬度和良好的抗压能力。 但脆性很高，温度急变抗力很低，抗拉、抗弯性能差。 ??? 第1章 小结 　 1．三种常见金属晶体结构 体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。 2．三种晶体缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷。 3．合金中二类基本相：固溶体、金属化合物。 4．金属材料的机械性能特点：强度高，韧性好，塑性变形能力强，综合机械性能好。 ??? 5．高分子材料结构：由大分子链组成。分子链之间为分子键，分子链的原子之间、链节之间为共价键。 线型非晶态高聚物三种物理状态：玻璃态、高弹态、粘流态。 高分子材料的性能特点：轻，具有高弹性和粘弹性。刚度小，强度不高，韧性较低。耐磨、减摩性能好，绝缘、绝热、绝声，耐蚀性能好，耐热性不高，存在老化问题。 ??? 6. 陶瓷材料组织：晶体相、玻璃相、气相。 陶瓷的性能特点:陶瓷材料具有高耐热性、高化学稳定性、高的硬度和良好的抗压能力。 但脆性很高，温度急变抗力很低，抗拉、抗弯性能差。 3. 大分子链的空间构型 分子链原子或原子团在空间 的排列方式，即链结构。 乙烯聚合物的立体异构 ●全同立构：取代基R有规律在碳链平面同侧。? ●间同立构：取代基R交替地在碳链平面两侧。 ●无规立构：取代基R无规律在碳链平面两侧。 聚氯（苯）乙烯三种空间构型： 聚乙烯 二、大分子链的构象及柔性  内旋转：单链以一定角度旋转。 内旋转使大分子链的空间形象（构象）变化。 在拉力作用下，线型大分子链伸展拉直。外力去除后，缩回卷曲状和线团状。 能伸展、回缩的性能称为分子链的柔性，这是聚合物具有弹性的原因。 三、高分子材料的聚集态  ●晶态：分子链在空间规则排列。 ●部分晶态：分子链在空间部分规则排列。 ●非晶态：分子链在空间无规则排列，亦称玻璃态。 线型聚合物可以形成晶态或部分晶态。 体型聚合物为非晶态(或