物理性能名词解释

聚合物性能指标解释1、拉伸强度拉伸强度(tensile strength)是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。

（1）在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其结果以MPa 表示。

（2）用仪器测试样拉伸强度时，可以一并获得拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等数据。

（3）拉伸强度的计算：σt = p /( b×d)式中，σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。

注意：计算时采用的面积是断裂处试样的原始截面积，而不是断裂后端口截面积。

（4）在应力应变曲线中，即使负荷不增加，伸长率也会上升的那一点通常称为屈服点，此时的应力称为屈服强度，此时的变形率就叫屈服伸长率；同理，在断裂点的应力和变形率就分别称为断裂拉伸强度和断裂伸长率。

2、弯曲模量又称挠曲模量。

是弯曲应力比上弯曲产生的形变。

材料在弹性极限内抵抗弯曲变形的能力。

E为弯曲模量；L、b、d分别为试样的支撑跨度、宽度和厚度；m为载荷(P)-挠度(δ)曲线上直线段的斜率，单位为N/m2或Pa。

弯曲模量与拉伸模量的区别：拉伸模量即拉伸的应力与拉伸所产生的形变之比。

弯曲模量即弯曲应力与弯曲所产生的形变之比。

弯曲模量用来表征材料的刚性，与分子量大小有关，同种材质分子量越大，模量越高，另外还与样条的冷却有关，冷却越快模量越低。

即弯曲模量的测试结果与样品的均匀度及制样条件有关，测试结果相差太大，无意义，应找到原因再测试。

2GB/T9341—2000中弯曲模量的计算方法。

新标准中规定了弹性模量的测量，先根据给定的弯曲应变εfi=0.0005和εfi=0.0025，得出相应的挠度S1和S2（Si=εfiL2/6h），而弯曲模量Ef=（σf2-σf1）/（εf2-εf1）。

其中σf2和σf1分别为挠度S1和S2时的弯曲应力。

新标准还规定此公式只在线性应力-应变区间才是精确的，即对大多数塑料来说仅在小挠度时才是精确的。

1.作用物理量、感应物理量、本征参数的概念及之间的关系。

作用物理量指的是作用在材料上的外界因素如应力、温度、电场、磁场、光等。

感应物理量是指在外界因素作用下，材料内部状态变化宏观表现如形变（ε）、热量Q、热流密度q、电流密度J等。

感应物理量的性质及大小因材料的不同而不同，这主要取决于材料的本性。

在外界因素微量的条件下，一般作用物理量与感应物理量具有线性关系，比例系数为材料的本征参数，如热容C、热导率λ、电导率σ等。

2.显微结构显微结构是指在显微镜下直至电子显微镜下观察到的结构，包括相分布、晶粒尺寸和形状。

气孔大小和分布、杂质。

缺陷和晶界等。

3.声子的概念及性质声子就是晶格振动中的独立简谐振子的能量量子。

声子的粒子性：主要体现在声子携带声波的能量和动量，且声子和物质作用服从能量和动量守恒定律。

声子的准粒子性：主要表现在声子的动量不确定，系统中声子的数目不守恒。

4.电子的共有化运动及能级分裂原子组成晶体后，由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限于在某一个原子上，可以由一个原子转移到相邻原子的相似壳层上去，电子可以在整个晶体中运功，这种运动称为电子的共有化运动。

内壳层的电子原来处于低能级，共有化运动很弱，其能级分裂得很小，能带很窄。

外壳层的电子原来处于高能级，共有化运动很显著，能级分裂得很厉害，能带很宽。

5.弹性模量的概念及其影响因素胡克定律表明，对于足够小的形变，应力与应变呈线性关系，系数为弹性模量E；作用力和位移呈线性关系，系数为弹性系数kѕ。

从双原子间的作用力曲线及其势能曲线可知：kѕ=（d2u/dr2）r0E=k s/r0ks反映了原子间势能曲线极小值尖峭度的大小。

影响因素：（1）晶体结构的影响。

弹性模量表示了原子间结合力的大小，对于各向异性材料，弹性模量因材料的方向不同而差别很大，（2）温度的影响E=E0-bTexp（-T0/T)可知随着温度升高发生热膨胀现象，原子间结合力减弱，受热后渐渐变软，因此弹性模量随着温度升高而降低。

名词解释1.弹性极限σe：不产生塑性变形的最大应力2.比弹性模数：指材料的弹性模数与其单位体积质量的比值3.弹性比功：是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力4.金属滞弹性：在弹性范围内，当加、卸载速度相对较快时，应变落后于应力的行为5.滞弹性体的弹性模量：不再为常数，弹性模量分为动弹性模量和静弹性模量两部分，把这两者的相对差值（△E/E）称为模量亏损6.内耗或阻尼：在机械振动过程中由于滞弹性造成的震动能量的损耗，机械能散发为热能的现象7.弹性后效：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变，即应变落后于应力的现象8.滞弹性应变：随时间增加而产生的附加弹性应变9.应力弛豫或应力松弛：实际弹性材料在应变保持恒定的条件下，应力随时间延长而减小的现象10.弹性滞后环：由于应变滞后于应力，使加载曲线与卸载曲线不重合而形成的闭合曲线，称为弹性滞后环11.热弹性内耗：对于试样的各部分来说，热量的流入和流出都要导致附加的应变产生，这种非弹性行为所引起的内耗称为~----------------------------------------------------------------------- 12.磁弹性内耗：铁磁金属手应力作用是，引起磁畴壁的微小移动而产生磁化，由此产生的内耗称为~13.磁化：任何物质处于磁场中，均会使其锁战友的空间的磁场发生变化，这是由于磁场的作用是物质表现出一定的磁性，这种现象称为~。

通常把能磁化的物质称为磁介质14.自发磁化：铁磁性物质的自旋磁矩在无外加磁场条件下自发的取向一致的行为15.磁滞现象：铁磁物质在外磁场作用下的磁化过程是不可逆的16.磁化曲线表征的是铁磁物质在外磁场作用下所具有的磁化规律，又称技术磁化曲线17.磁滞回线：是当磁场在正负两个相同数值之间变化时，磁感应强度的变化曲线。

18.剩余磁感应强度：当外磁场降为0时，得到不为0的磁感应强度19.矫顽力Hc ：将B 减小到0，必须加的反向磁场20.21.居里点：铁磁物质的磁性消失变为顺磁物质时所对应的温度即为居里点温度22.本征磁矩：原子中电子的轨道磁矩和电子的自旋磁矩构成了原子固有磁矩，即~23.磁致伸缩：铁磁体在磁场中被磁化时，其形状和尺寸都会发生变化，这种现象称为~24.压磁效应：磁化引起机械应变，反过来应力也将影响铁磁材料的磁化强度，故亦称为~25.磁弹性能：物体在磁化时要发生磁致伸缩，如果形变受到限制，则在物体内部产生应力，这样，物体内部将产生弹性能，称为~26.退磁场：当有限尺寸的物体在具有较大磁化强度时出现磁性的极化，此时在试样内部和外部存在外加磁场的同时，还存在由物体界面上的表面磁荷所形成的附加磁场，在试样内部这个附加磁场与磁化方向相反，它起到退磁的作用，因此称为~27.单畴颗粒：组成材料的颗粒足够小，畴壁能影响增大，整个颗粒可以在一个方向自发磁化到饱和，从而成为单个磁畴，这样的颗粒称为单畴颗粒28.反磁化过程就是从饱和磁化状态开始施加反向磁畴使磁化强度为0的过程 矫顽力Hc 磁化率χ 硬磁 大 小 软磁 小 大29.弹性的铁磁性反常△E效应：对于未磁化到饱和的铁磁材料，在居里温度以下的弹性模量比磁化到饱和状态的要低，这一现象称为~------------------------------------------------------------------30.载流子是电子或电子空穴的电导称为电子式电导，载流子是离子或离子空位的电导称为离子式电导31.介电常数：在单位电场强度下，单位体积中所存储的能量32.耐电强度（介电强度）：发生击穿时的电场强度33.热释电效应：极化强度随温度改变而表现出的电荷释放效应，宏观上是温度的改变是在材料的两端出现电压或产生电流34.压电效应：压电材料受到压力作用时会在两端面间产生电荷，电荷量和压力成正比，称为~------------------------------------------------------------------------ 35.热容：在没有相变或化学反应的条件下，材料温度升高1K时所吸收的热量称作该材料的热容36.杜隆珀替定律：恒压下元素的原子热容等于25J/（K.mol）37.柯普定律：化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和38.热膨胀系数：用来描述温度变化时材料发生膨胀或收缩程度的物理量39.热传导：固体材料热量从热端自动地传向冷端。

什么叫无机材料物理性能特性无机材料是指由无机化合物构成的材料，它们具有广泛的应用领域，如电子、光电子、能源、环境等。

无机材料的性能特性直接影响着其在各个领域的应用效果。

那么，什么叫无机材料的物理性能特性呢？首先，我们来了解一下无机材料的物理性能。

无机材料的物理性能可以分为多个方面，包括机械性能、热学性能、电学性能、光学性能和磁学性能等。

机械性能是指无机材料抵抗外力破坏的能力，通常包括硬度、弹性模量、抗弯强度等指标。

例如，金刚石是一种硬度极高的无机材料，可以用来制作切割工具；陶瓷材料具有较高的抗压强度，适合用于建筑材料等领域。

热学性能是指无机材料在热环境下的表现，包括热导率、热膨胀系数、热稳定性等指标。

例如，氧化铝具有较低的热导率，可用作隔热材料；石墨烯具有优异的热导率，适合用于制作散热材料。

电学性能是指无机材料在电场或电流作用下的表现，包括导电性、介电性等指标。

例如，金属材料具有良好的导电性，适合用于制作电子元件；氧化铁具有优良的磁电耦合效应，适合用于磁存储器件。

光学性能是指无机材料在光学环境下的表现，包括透明度、折射率、发光性等指标。

例如，玻璃材料具有良好的透明性，适合用于光学器件；半导体材料具有发光性能，在光电子领域有重要的应用。

磁学性能是指无机材料在磁场作用下的表现，包括磁导率、磁饱和磁矩等指标。

例如，铁氧体材料具有良好的磁导率和磁饱和磁矩，适合用于制作磁性材料。

综上所述，无机材料的物理性能特性对于其应用效果具有重要影响。

了解无机材料的物理性能特性可以帮助我们更好地选择和应用材料，并优化其性能。

未来，随着科学技术的不断发展，我们有望进一步改进无机材料的物理性能，推动无机材料在各个领域的应用。

材料物理性能及测试材料的物理性能是指材料在物理方面的性质和行为，包括材料的力学性能、热学性能、电学性能以及光学性能等。

这些性能对于材料的使用和应用起着重要的作用。

为了准确地评估和测试材料的物理性能，科学家和工程师使用了各种测试方法和仪器设备。

一、力学性能力学性能是衡量材料在外力作用下的行为的一种性能。

主要指材料的强度、韧性、硬度、延展性等。

常用的测试方法包括拉伸测试、压缩测试、剪切测试和弯曲测试等。

1.拉伸测试拉伸测试是一种常见的方法，用来评估材料的强度和延展性。

在拉伸测试中，材料样品被施加拉伸力，通常通过测量载荷和伸长量来计算拉伸应力和应变。

拉伸强度是指材料在拉伸过程中承受的最大应力，屈服强度是指材料开始产生可观察的塑性变形的应力。

2.压缩测试压缩测试用于测量材料在受压力下的性能。

将材料样品放入压力装置中，施加压力使其受到压缩，通过测量载荷和位移来计算压缩应力和应变。

压缩强度是指材料在压缩过程中承受的最大应力。

3.剪切测试剪切测试用于评估材料的抗剪切能力。

将材料样品放入剪切装置中，施加剪切力使其发生剪切变形，通过测量载荷和位移来计算剪切应力和应变。

剪切强度是指材料在剪切过程中承受的最大应力。

弯曲测试用于评估材料在弯曲载荷下的行为。

将材料样品放入弯曲装置中，施加弯曲力使其发生弯曲变形，通过测量载荷和位移来计算弯曲应力和应变。

弯曲强度是指材料在弯曲过程中承受的最大应力。

二、热学性能热学性能是指材料在温度变化下的行为。

主要包括热膨胀性、热导率、比热容等性能。

常用的测试方法包括热膨胀测试、热导率测试和比热容测试等。

1.热膨胀测试热膨胀测试用于测量材料随温度变化而发生的膨胀或收缩。

在热膨胀测试中，材料样品被加热或冷却，通过测量长度变化来计算热膨胀系数。

2.热导率测试热导率测试用于测量材料传导热的能力。

在热导率测试中，材料样品的一侧被加热，另一侧被保持在恒定温度，测量两侧温度差来计算热导率。

3.比热容测试比热容测试用于测量材料吸热或放热的能力。

材料的物理性能材料的物理性能是指材料在受力、受热、受光等外部作用下所表现出来的性能。

物理性能的好坏直接关系到材料的使用寿命、安全性以及性能稳定性。

下面我们将从几个方面来介绍材料的物理性能。

首先，材料的强度是衡量其物理性能的重要指标之一。

强度是指材料抵抗外部力量破坏的能力。

一般来说，材料的强度越高，其抗拉、抗压、抗弯等性能就越好。

不同材料的强度差异很大，比如金属材料的强度一般较高，而塑料材料的强度较低。

因此，在选择材料时，需要根据实际使用情况来确定所需的强度水平。

其次，材料的硬度也是衡量其物理性能的重要指标之一。

硬度是指材料抵抗划伤或压痕的能力。

硬度高的材料通常具有较好的耐磨性和耐划伤性能，适合用于制造耐磨零件和耐磨工具。

不同材料的硬度差异较大，比如金属材料的硬度一般较高，而橡胶材料的硬度较低。

因此，在实际应用中，需要根据材料的硬度来选择合适的材料。

此外，材料的导热性能也是其物理性能的重要指标之一。

导热性能是指材料传导热量的能力。

导热性能好的材料能够迅速传导热量，具有良好的散热性能，适合用于制造散热器、导热片等产品。

不同材料的导热性能差异较大，比如金属材料的导热性能一般较好，而塑料材料的导热性能较差。

因此，在选择材料时，需要考虑其导热性能是否符合要求。

最后，材料的密度也是其物理性能的重要指标之一。

密度是指材料单位体积的质量。

密度较大的材料通常具有较好的质地和稳定性，适合用于制造高强度、高稳定性的产品。

不同材料的密度差异较大，比如金属材料的密度一般较大，而泡沫材料的密度较小。

因此，在选择材料时，需要考虑其密度是否符合要求。

总之，材料的物理性能是影响其使用性能的重要因素。

在实际应用中，需要综合考虑材料的强度、硬度、导热性能和密度等指标，选择合适的材料，以确保产品具有良好的性能和稳定性。

希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。

材料的物理性能
所谓材料的物理性能，指的是材料在物理方面表现出来的特性和性质。

物理性能通常包括以下几个方面：
1. 密度：密度是材料单位体积的质量。

不同材料的密度差别很大，如金属的密度通常比非金属高，而气体的密度则通常较低。

2. 弹性：材料的弹性是指在受力时，材料能够恢复到原来形状和尺寸的能力。

弹性可以通过杨氏模量来衡量，不同材料的弹性差异很大。

3. 热膨胀系数：材料在受热时会发生尺寸变化，其中热膨胀系数就是用来描述这种变化的。

不同材料的热膨胀系数差别很大，如金属通常具有较高的热膨胀系数。

4. 导热性：材料的导热性指的是材料对热量的传导能力。

导热性可以通过热传导系数来衡量，不同材料的导热性差异很大。

5. 导电性：导电性指的是材料对电流的导电能力。

导电性可以通过电导率来衡量，不同材料的导电性差别很大，如金属通常具有较好的导电性。

6. 磁性：磁性是指材料对磁场的响应能力。

材料可以分为铁磁性、顺磁性和抗磁性等，不同材料的磁性差异很大。

7. 光学性能：光学性能指的是材料在光的作用下的表现。

光学性能包括透明度、折射率、散射等，不同材料的光学性能差异
较大。

除了上述几个主要的物理性能外，还有一些其他的物理性能也十分重要，如硬度、韧性、断裂韧性、可塑性等。

这些物理性能对于材料的选择、设计和应用都具有重要意义，不同物理性能的组合使得材料在不同领域有着广泛的应用。

因此，研究、了解和掌握材料的物理性能对于材料科学和工程技术具有重要的意义。

第一章一、名词解释1、滞弹性：材料在加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的能力。

2、弹性比功：材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。

3、蠕变：施加恒定应力时，应变随时间而增加的现象。

4、弛豫：施加恒定应变时，应力将随时间而减小的现象。

二、填空1、塑性变形两种基本方式：滑移&孪晶2、高温蠕变四个阶段：瞬时弹性形变&蠕变减速阶段&稳态蠕变阶段&加速蠕变阶段三、简答1、金属和无机非金属相比，为何更易实现滑移？答：滑移是产生塑性形变的基本方式，是在剪应力的作用下，在一定滑移系统上进行的。

滑移系统越多，产生滑移的机会就越多。

金属易于滑移产生塑性形变就是因为金属键无方向性，滑移系统很多；而无机材料的离子键或共价键具有明显的方向性，同号离子相遇，斥力极大，只有个别滑移系统才能满足几何条件与静电作用条件。

晶体结构越复杂，满足这种条件就越困难。

因此，只有为数不多的无机材料在室温下具有塑性。

2、三种典型材料的应力应变特征。

答：（1）脆性材料的特征：在弹性变形后没有塑性形变(或塑性形变很小)，接着就是断裂，总弹性应变能非常小，绝大多数无机材料发生此类变形行为。

（2）延性材料的特征：开始为弹性形变，接着有一段弹塑性形变，然后才断裂，总变形能很大。

如低碳钢，延性陶瓷材料。

（3）弹性材料的特征：具有极大的弹性形变，没有残余形变。

橡皮这类高分子材料发生此类形变。

四、论述1、影响弹性模量的因素答：（1）键合方式和原子结构：共价键>离子键>金属键>分子键。

（2）晶体结构：①单晶：各向异性，沿原子排列最密的晶向上弹性模量较大。

②多晶：伪各向同性。

③非晶：各向同性。

（3）化学成分：引起原子间距或键合方式的变化。

（4）微观组织：①金属材料：对组织不敏感。

②工程陶瓷：相的种类、粒度、分布、气孔率。

③高分子聚合物：添加增强性材料来提高。

（5）温度：一般，温度升高，原子振动加剧，体积增大，原子距离增大，结合力下降，弹性模量下降。

1.1材料的物理性能和化学性能
• 1.1.1物理性能
• 定义：材料在各种物理条件下表现出来的 性能，包括密度、熔点、导热性、热膨胀 性、磁性等。
1.1.1物理性能• 1Biblioteka 密度。材料单位体积的质量称为密度。
• 2）熔点。金属由固态转变为液态时的温度称 为熔点。
• 3）导热性。导热性是材料传导热量的能力， 用热导率λ来表征。 • 4）导电性。材料传导电流的能力称为导电 性。 • 5）热膨胀性。热膨胀性是指材料在温度变 化时，体积发生膨胀或收缩的性能。
1.2材料的力学性能
• 材料的力学性能是指材料在承受各种外加载 荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变 应力等）时所表现出的力学特征。
• 常用的金属材料力学性能包括强度、硬度、 塑性、刚度、冲击韧性、疲劳强度等。
力－伸长曲线
• 1）弹性形变阶段（oe）。弹性变形是指外 力去除后能恢复的变形。
• 2）微量塑性变形和屈服阶段(es和ss’)。试 样继续发生变形，但除去外力后，只能有 部分变形恢复，而另一部分变形不能消失。 • 3）均匀塑性变形阶段(s’b)。此阶段整个试 样均匀变形，直到b点载荷达到最大值。 • 4）局部塑性变形阶段(bk).b点以后，塑性变 形开始集中在试样某一局部进行，发生颈 缩现象，直至k点断裂。
• 6）磁性。材料能导磁的性能称为磁性。
• 1铁磁性材料 2弱磁性材料 3抗磁性材料。
1.1.2化学性能
• 材料的化学性能是指材料在室温或高温下， 抵抗各种介质化学作用的能力。 • 1）耐腐蚀性。耐腐蚀性是指材料抵抗各种 介质腐蚀破坏的能力。 • 2）抗氧化性。抗氧化性是指材料抵抗高温 氧化的能力。

第一章1.形变（变形）：材料的形状和尺寸随外力作用而改变的现象。

2.弹性模量：表征材料抵抗变形的能力。

3.滞弹性：弹性行为与时间有关，表征材料的形变在应力移去后能够恢复但不能立即恢复的能力。

4.剪切应变：材料的内部一体积元上的两个面元之间的夹角的变化。

5.应变松弛：固体材料在恒定载荷下，变形随时间延续而缓慢增加的不平衡过程，或材料变形后内部原子由不平衡到平衡的过程，也称蠕变或徐变。

6.应力松弛：在持续外力作用下，发生形变着的物体，在总的形变值保持不变的情况下，由于徐变变形渐增，弹性变形相应减小，由此使物体的内部应力随时间延续而逐渐减少的过程。

即一体系因外界原因引起的不平衡状态逐渐转为平衡状态的过程。

7.塑性形变：在超过材料的屈服应力作用下，产生变形，外力移去后不能恢复的形变。

8.塑性：表征材料经受塑性变形而不被破坏的能力。

9.硬度：表示材料表面在承受局部静压力下抵抗变形的能力。

10.断裂功：指材料在抵抗外力破坏时，单位面积上所需吸收的功。

11.蠕变：材料在恒定载荷作用下，随着时间延长持续发生塑性变形的现象。

12.冲击韧性：指材料在冲击载荷下吸收塑性变形功和断裂功的能力。

13.滑移：是刃型位错沿滑移面从晶体内部移出的过程或刃型位错沿滑移面的运动。

14.静态疲劳（亚临界裂纹扩展）：在持久载荷下发生的断裂。

15.动态强度：指材料抵抗冲击载荷作用而不至于发生断裂破坏的能力。

第二章1.抗热震性（抗热冲击性）：指材料承受温度骤变而不至于被破坏的能力。

2.比热容：指单位质量材料升高（降低）1K所需吸收（放出）的热量。

3.热膨胀：物体的体积或长度随温度升高而增大的现象。

4.热导率：指热量流过材料的速率。

5.热扩散系数：表征物体内部温度趋于均衡的能力，其大小直接影响物体中的温度梯度分布。

6.热抗震系数：为脆性无机材料抗热震断裂能力的度量。

第三章1.电偶极子：由一个正电荷q和另一个符号相反、数量相等的负电荷-q由于某种原因而坚固的互相束缚与不等于零的距离上所组成。

材料物理性能1. 引言材料物理性能是指材料在物理方面的性能特征与表现，包括其力学性能、热学性能、电学性能等。

了解材料的物理性能能够帮助我们选择合适的材料，预测材料的行为以及进行工程设计和优化。

2. 力学性能2.1 弹性模量弹性模量是材料在受力作用下产生弹性变形的能力，一般表示为杨氏模量（Young’s modulus）、剪切模量（Shear modulus）和泊松比（Poisson ratio）。

- 杨氏模量描述了材料在受拉或受压时的弹性性能，可以算作是应力与应变之间的比例系数。

- 剪切模量衡量了材料在受剪切力作用下的变形能力。

- 泊松比描述了材料在受力作用下，在两个垂直于受力方向的平面上的变形比例。

2.2 强度强度是指材料在承受外力作用下能够抵抗变形和破坏的能力。

强度可以分为屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。

不同类型的力学性能指标适用于不同的应用场景。

2.3 脆性和韧性脆性是指材料在受力作用下容易发生断裂的性质，表现为材料的断裂韧度较低；韧性是指材料在受力作用下能够发生塑性变形而不断裂的性质，表现为材料的断裂韧度较高。

脆性和韧性是相对的，不同材料的脆性和韧性特点不同。

3. 热学性能3.1 热膨胀系数热膨胀系数描述了材料在温度变化下的对长度、体积或密度的变化率。

材料的热膨胀系数可以影响它在温度变化下的热膨胀或收缩行为。

3.2 热导率热导率是指材料传导热量的能力，表示的是单位时间内单位温度差下，通过单位横截面积所传导的热量。

热导率可以用于描述材料的导热性能。

3.3 热容量热容量是指材料在受热时吸收热量的能力，以及在冷却时释放热量的能力。

热容量可以用于描述材料在温度变化下的热稳定性和热响应行为。

4. 电学性能4.1 电导率电导率是指材料导电的能力，表示单位长度内单位面积上的电流。

电导率可以用于描述材料的导电性能。

4.2 介电常数介电常数是指材料对电场的响应能力，表示单位电场下单位体积内储存能量的能力。

居里点：the Curie temperature 居里点也称居里温度或磁性转变点，是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，即铁电体从铁电相转变成顺电相引的相变温度。

也可以说是发生二级相变的转变温度。

低于居里点温度时该物质成为铁磁体，此时和材料有关的磁场很难改变。

当温度高于居里点温度时,该物质成为顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。

这时的磁敏感度约为10的负6次方。

比热容比热容(specific heat capacity)又称比热容量，简称比热(specific heat)，是单位质量物质的热容量，即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。

比热容是表示物质热性质的物理量。

通常用符号c表示。

比热容是单位质量的某种物质升高单位温度所需的热量。

其国际单位制中的单位是焦耳每公斤开尔文（J kg^-1K^-1 或 J kg^-1℃^-1，J是指焦耳，K是指热力学温标，与摄氏度℃相等），即令1公斤的物质的温度上升1摄氏度所需的能量。

根据此定理，最基本便可得出以下公式：c=△E/m△T△E为吸收的热量，中学的教科书里为△Q。

m是物体的质量，△T是吸热（放热）后温度所上升（下降）值，初中的教材里把△T写成△t，其实这是很不规范的（我们生活中常用℃作为温度的单位，很少用K，而且△T=△t，因此中学阶段都用△t，但国际上或者更高等的科学领域，还是使用△T）。

物质的比热容与所进行的过程有关。

在工程应用上常用的有定压比热容Cp、定容比热容Cv和饱和状态比比重也称相对密度，固体和液体的比重是该物质（完全密实状态）的密度与在标准大气压，3.98℃时纯H2O下的密度（999.972 kg/m3）的比值。

气体的比重是指该气体的密度与标准状况下空气密度的比值。

液体或固体的比重说明了它们在另一种流体中是下沉还是漂浮。

比重是无量纲量,即比重是无单位的值，一般情形下随温度、压力而变。

比重简写为s.g.密度是有量纲的量，比重是无量纲的量。

电导率：当施加的电场产生电流时电流密度正比于电场强度，其比例常数即电导率。

超导：在一定的低温条件下，金属突然失去电阻的现象。

电介质：在电场作用下能被极化的物质，通常是指电阻率大于1010Ω·cm的一类在电场中以感应而并非传导的方式呈现其电学性能的材料。

正压电效应：晶体受机械力作用时，一定方向的表面产生束缚电荷（正负电荷中心不重合），其电荷密度大小与所加应力成线性关系。

逆压电效应：晶体在外电场激励下,某些方向产生形变的现象，形变与电场强度成线性关系。

电致伸缩:电介质在外电场的作用下,发生尺寸变化即产生应变现象,起应变大小与所加电压的平方成正比。

相对电导率:把国际标准退火铜在20℃时的电导率（电阻率为0．017241Ωmm2/m，电导率为58．0M S/m）作为100%，其他材料与此导电率的比值（百分数).热焓：等压过程中，质量为m的物体从0K升高到T时所需的热量。

平均热容：单位质量的物质在没有相变、没有化学反应的情况下每升高一度所需热量。

真实热容：物体吸收或放出的热量在数值上等于物体的焓变。

定压热容：等压条件下单位质量的物质在没有相变、没有化学反应的情况下每升高一度所需热量.定容热容：等容条件下单位质量的物质在没有相变、没有化学反应的情况下每升高一度所需热量。

摩尔热容：1mol物质在没有相变、没有化学反应的情况下每升高一度所需热量。

热传导:由于材料相邻两部分间的温差而发生的能量迁移与传递。

热电性：在金属导体组成的回路中，存在温差或通以电流时，会产生热与电的转换效应。

K状态：回火过程中发现含过渡族合金的电阻有反常升高（其他物理性能，如热膨胀效应、比热容、弹性、内耗等也有明显变化）。

冷加工时发现合金的电阻率明显降低。

托马斯(Thomas）最早发现这一现象,并把这一组织状态称为K状态。

不均匀固溶体:由x射线分析可见,固溶体中原子间距的大小显著地波动,其波动正是组元原子在晶体中不均匀分布的结果，所以也把K状态称之为“不均匀固溶体"。

名词解释物理性能本质：外界因素（作用物理量）作用于某一物体，如：外力、温度梯度、外加电场磁场、光照等，引起原子、分子或离子及电子的微观运动，在宏观上表现为感应物理量，感应物理量与作用物理量呈一定的关系，其中有一与材料本质有关的常数——材料的性能。

晶体结构：原子规则排列，主要体现是原子排列具有周期性，或者称长程有序。

非晶体结构：不具有长程有序。

点阵：晶体内部结构概括为是由一些相同点子在空间有规则作周期性无限分布，这些点子的总体称为点阵。

晶体格子（简称晶格）：晶体中原子排列的具体形式。

格波：晶体中的原子在平衡位置附近的微振动具有波的形式。

色散关系：晶格振动谱，即频率和波矢的关系。

声子：晶格振动的能量是量子化的，晶格振动的量子单元称作声子，声子具有能量ħ ，与光子的区别是不具有真正的动量，这是由格波的特性决定的。

德布罗意假设:一切微观粒子都具有波粒二象性。

塑性：使固体产生变形的力，在超过该固体的屈服应力后，出现能使该固体长期保持其变形后的形状或尺寸，即非可逆性能。

屈服应力：当外力超过物体弹性极限，达到某一点后，在外力几乎不增加的情况下，变形骤然加快，此点为屈服点，达到屈服点的应力。

滑移：晶体的一部分相对另一部分平移滑动。

强度：材料的强度是抵抗外加负荷的能力。

脆性断裂：材料受力后，将在低于其本身结合强度的情况下作应力再分配；当外加应力的速度超过应力再分配的速率时，发生断裂。

格里菲斯微裂纹理论：格里菲斯认为实际材料中总存在许多细小的裂纹或缺陷，在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近就产生应力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹就开始扩展而导致断裂。

蠕变断裂：多晶材料在高温和恒定应力作用下，由于形变不断增加而导致断裂。

蠕变断裂的理论：1. 黏性流动理论：高温下晶界发生粘性流动，在晶界交界处产生应力集中，并且使晶界交界处产生裂纹，导致断裂。

2. 空位聚积理论：在应力及热波动作用下，晶界上空位浓度增加，空位大量聚积，形成裂纹，导致断裂。

二、材料的物理性能与化学性能1、物理性能物理性能是指材料固有的属性，金属的物理性能包括密度、熔点、电性能、热性能、磁性能等。

（1）密度：密度是指在一定温度下单位体积物质的质量，密度表达式如下：ρ= m/V式中ρ——物质的密度（g/cm3）；m ——物质的质量（g）；V- ——物质的体积（cm3）。

常用材料的密度（20℃）密度意义：密度的大小很大程度上决定了工件的自重，对于要求质轻的工件宜采用密度较小的材料（如铝、钛、塑料、复合材料等）；工程上对零件或计算毛坯的质量也要利用密度。

（2）熔点：是材料从固态转变为液态的温度，金属等晶体材料一般具有固定的熔点，而高分子材料等非晶体材料一般没有固定的熔点。

常用材料的熔点熔点意义：金属的熔点是热加工的重要工艺参数；对选材有影响，不同熔点的金属具有不同的应用场合：高的熔点金属（如钨、钼等）可用于制造耐高温的零件（如火箭、导弹、燃气轮机零件，电火花加工、焊接电极等），低的熔点金属（如铅、铋、锡等）可用于制造熔丝、焊接钎料等。

（3）电阻率：电阻率用ρ表示，电阻率是单位长度、单位截面积的电阻值，其单位为Ω.m。

电阻率的意义：是设计导电材料和绝缘材料的主要依据。

材料的电阻率ρ越小，导电性能越好。

金属中银的导电性最好、铜与铝次之。

通常金属的纯度越高，其导电性越好，合金的导电性比纯金属差，高分子材料和陶瓷一般都是绝缘体。

导电器材常选用导电性良好的材料，以减少损耗；而加热元件、电阻丝则选用导电性差的材料制作，以提高功率。

（4）导热率：导热率用导热率λ表示，其含义是在单位厚度金属，温差为1℃时，每秒钟从单位断面通过的热量。

单位为w/(m．Ｋ)。

常用金属的热导率合金的成分越复杂，其导热性越差。

导热率的意义：是传热设备和元件应考虑的主要性能，对热加工工艺性能也有影响。

散热器等传热元件应采用导热性好的材料制造；保温器材应采用导热性差的材料制造。

热加工工艺与导热性有密切关系，在热处理、铸造、锻造、焊接过程中，若材料的导热性差，则会使工件内外产生大的温差而出现较大的内应力，导致工件变形或开裂。

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小结 了解了金属材料的物理、化学、工艺性能 重点学习了各性能的概念
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作业 金属材料物理性能有哪些？试举例说明
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THANK YOU
金属材料的物理性能、化学 性能、工艺性能
第一章 第3节
科考船为何没有被海水侵 蚀？
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目录
1 物理性能
2 化学性能 3 工艺性能
物理性能
物理性能
包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。
（1）密度
表示某种材料单位体积的质量。
（2）熔点
材料由固态转变为液态时的熔化温度。
（3）导热性
材料传导热量的能力。
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工艺性能
工艺性能
是材料对各种加工工艺的适应能力。
包括铸造性能、锻压性能、焊接性能、 切削加工性能和热处理性能。 工艺性能的好坏直接影响零件的加工质 量和生产成本，所以也是选材和制定零 件加工工艺必须考虑的因素之一。
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工艺性能
铸造性能
主要是指液态金属的流动性和凝固过程中的收缩及偏 析倾向等。
锻造性能
主要是指金属进行锻造时，其塑性的好坏和变形抗力 的大小。塑性高、变形抗力小，则锻造性能好。
焊接性能
主要是指在一定焊接工艺条件下，零部件获得优质焊
接接头的难易程度。焊接性能受到材料本身特性和工
艺条件的影响。
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工艺性能
切削加工性能 主要是指工件材料接受切削加工的难易程度。 热处理工艺性能 包括淬透性、热应力倾向、加热和冷却过程中裂纹 形成倾向等。
（4）导电性
材料传导电流的能力。
（5）热膨胀性
材料随温度变化体积发生膨胀或收缩的特性。

材料物理性能材料的物理性能是指材料在物理层面上所表现出来的各种性质和特性，包括力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能等。

首先，力学性能是材料最基本的物理性能之一。

它包括抗拉强度、屈服强度、硬度、韧性、弹性模量等指标。

抗拉强度是材料在拉伸破坏时所能承受的最大拉力，屈服强度是材料在拉伸过程中开始产生塑性变形的拉力。

硬度是材料抵抗划痕或压痕的能力，描述了材料的抗刮擦性能。

韧性是材料在受外力作用下发生塑性变形而不破裂的能力，反映了材料的延展性。

弹性模量是材料在受力后产生弹性变形的能力，反映了材料的变形程度与受力大小的关系。

其次，热学性能是材料在热力学层面上的表现，包括热导率、热膨胀系数、比热容等。

热导率是材料导热性能的指标，反映了材料传导热量的能力。

热膨胀系数是材料在受热后的膨胀程度与温度变化之间的关系，描述了材料在温度变化时的尺寸变化。

比热容则是材料所需吸收或释放的热量与温度变化之间的关系，反映了材料的热量储存能力。

此外，电学性能是材料在电学层面上的表现，包括电导率、介电常数、磁导率等。

电导率是材料导电性能的指标，反映了材料导电的能力。

介电常数是材料对电场的响应能力，描述了材料在电场中的电极化程度。

磁导率则是材料对磁场的响应能力，反映了材料对磁场的传导性能。

最后，磁学性能是材料在磁化和磁导方面的表现，包括磁化强度、剩余磁感应强度、矫顽力等。

磁化强度是材料在外加磁场下磁化的能力，剩余磁感应强度是材料在去除外加磁场后保留的磁感应强度。

矫顽力是材料从磁化过程中恢复原始状态所需的去磁场强度，反映了材料抵抗磁通方向变化的能力。

总之，材料的物理性能涵盖了力学、热学、电学及磁学等多个方面，对于不同的应用需求，选择合适的材料具备合适的物理性能是十分重要的。