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材料科学四要素的内涵和关系摘要：材料科学四要素的提出，在貌似不相关的材料之间找到了共同点，反映了材料科学与工程研究中的共性问题。
这里综述了材料科学四要素的内涵，并具体讨论了它们相互之间的关系与作用。
关键字：材料科学,四要素,共同点，内涵，关系与作用Connotation and relationship of four elementsin materials scienceAbstract:There find common ground in the material that seemingly do not related to eachother with the four elements of materials science that reflects the common problems in materials science and engineering research are proposed. Here reviewed the connotation of the four elements of materials science, And the relationship between them are discussed in detail.Key words: materials science，the four elements，common ground，connotation，relationship and effect材料是人类赖以生存和发展的物质基础。
它不仅是人类进化的标志，而且是社会现代化的物质基础与先导。
20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。
80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。
这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关，材料的研究、开发和应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。
材料的组成结构性能与应用之间的关系一、前言材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。
是人类赖以生存和发展的物质基础。
20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。
80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。
这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。
材料除了具有重要性和普遍性以外，还具有多样性。
由于材料多种多样，分类方法也就没有一个统一标准。
二、材料的分类与组成2.1从物理化学属性来分材料可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和不同类型材料所组成的复合材料。
金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。
广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。
有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。
其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。
具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。
材料的结构和性能
材料是构成一切物质的基础，其结构和性能直接影响着物体的使用和性能。
材
料的结构包括原子结构、晶体结构和微观结构等，而材料的性能则包括力学性能、热学性能、电学性能等。
本文将围绕材料的结构和性能展开讨论。
首先，材料的结构对其性能有着直接影响。
原子结构决定了材料的基本性质，
如原子的排列方式决定了材料的密度和硬度。
晶体结构则决定了材料的晶体形态和晶体缺陷，进而影响了材料的机械性能和导电性能。
微观结构则决定了材料的微观形貌和微观组织，对材料的热学性能和光学性能有着重要影响。
其次，材料的性能受到结构的影响。
力学性能包括材料的强度、韧性和硬度等，这些性能直接受到材料的晶体结构和晶体缺陷的影响。
热学性能包括材料的热膨胀系数和导热系数等，这些性能受到材料的微观结构的影响。
电学性能包括材料的导电性和介电常数等，这些性能受到材料的原子结构和晶体结构的影响。
最后，材料的结构和性能是相互关联的。
材料的结构决定了其性能，而材料的
性能又反过来影响了其结构。
例如，材料的力学性能受到晶体结构和晶体缺陷的影响，而材料的应力和应变又会影响其晶体结构。
因此，要全面理解材料的结构和性能，需要综合考虑其结构与性能之间的相互作用。
综上所述，材料的结构和性能是密不可分的。
只有深入理解材料的结构，才能
准确预测其性能；只有全面了解材料的性能，才能深刻认识其结构。
希望本文的讨论能够帮助读者更好地理解材料的结构和性能，为材料科学的发展贡献一份力量。
材料科学和物理学的交叉学科研究近年来，材料科学和物理学的交叉学科研究受到越来越多的关注。
这种交叉研究能够帮助科学家更深入地理解物质本质，探索新的物质性质和可能应用领域，为各种领域的应用技术提供了新的思路和创新点。
一、交叉研究的重要性材料科学和物理学都是研究物质本质和性质的科学，但两者分别从不同的层面出发。
材料科学家的研究重点在于材料的组成、结构、性能和应用，物理学家则更关注物质的基本粒子、基本规律和基本性质。
然而，在实际应用中，材料的性能和应用效果常常受到材料本身结构和内部粒子运动等物理过程的影响。
因此，只有将两者进行结合研究，才能更全面地探究材料的本质和性质，实现对材料性能的优化和应用的延伸。
例如，在光电子器件方面，材料的能带结构和载流子运动等物理特性决定了器件的光电转换效率和性能稳定性。
而光电子器件的材料设计和性能调控则需要借助材料化学和物理学的方法和思想，通过结构和组分调控等方式改善器件的光电性能。
二、典型案例：二维材料二维材料是近年来材料科学和物理学交叉研究的热点领域之一。
二维材料的特殊结构、几何尺寸和电子性质，赋予其特殊的物理性质和应用潜力。
二维材料的制备和性质研究需要结合材料化学和物理学技术手段。
例如，利用化学还原方法可以制备二维石墨烯材料，从而研究其导电、光电、热电等性质。
而运用电学、光学和磁学等手段可以深入研究二维材料中固有的物理量和特性，例如能带结构和输运过程等。
二维材料的物理性质和应用领域广泛，如石墨烯、硫化钼和氧化钽等，已被广泛应用于光电子器件、能源领域、催化等。
而二维材料下一步的研究方向是如何控制其制备、组装和性质，进一步挖掘其应用潜力。
三、交叉研究的未来展望材料科学和物理学的交叉研究具有很高的学术价值和实际应用价值。
随着人们对材料需求的不断增加，未来交叉研究将会进一步拓展。
例如，在新能源材料研究方面，将光物理学和材料科学相结合，研究光催化材料及其在环境净化和水分解等方面的应用，对于实现清洁能源的实际应用具有重要意义。
物质结构与材料性能一．材料的物理结构1．材料共有的结构层次在实际生产、生活中使用的任何材料都是宏观物体。
它们都能被分割为若干微小的颗粒，这些颗粒靠拢成一个整体就形成了生产生活中使用的材料。
材料的颗粒虽然很小仍是由许多原子团（分子）或原子构成。
与这些颗粒相比，相应的分子或原子几乎可以看成是一些点。
点与点之间有着相对稳定的、大小不等的距离，从而使它们在颗粒中的空间分布形成各种形状的点阵。
原子虽小，仍有内部结构，由带正电的原子核和在核周围运动的电子组成。
原子核还有内部结构。
如果把原子放大成一个足球场，则原子核像是放在足球场中心的小米粒或黄豆粒，而电子则比灰尘还小，在足球场那末大的空间范围绕核飞舞。
原子之间、原子团之间、颗粒之间的相互作用，归根到底主要都是相距比较近的那些原子核、电子之间的相互作用的综合表现。
2．材料在物理结构上的差别依据上述对材料物理结构层次的认识，可以看出材料在结构上的差别在于：①构成材料的颗粒大小和结合的紧密程度的差别。
②分子、原子在颗粒中形成的空间点阵形状的差别及构成材料颗粒的原子间结合紧密程度的差别。
③材料颗粒中亚原子层次的结构和运动的差别，主要是颗粒中电子受束缚状况的差别。
④构成材料颗粒的原子种类的差别（即元素的差别）。
二．物理结构与材料性能从化学角度看，材料的化学组成、化学键决定材料的化学性质，而物理结构的差别将导致材料在机械、热、光、电磁等物理性能上的差别。
原则上，使用在差别发生层次上适用的物理理论去分析，就能得出大体符合实际的认识。
1．颗粒大小对材料性能的影响纳米材料(1)颗粒大小对材料性能的影响①颗粒越小，颗粒的表面积与其体积的比越大。
可见球形颗粒的表面积与其体积之比与半径R成反比。
因而颗粒越小颗粒的表面积与其体积之比越大，处于表面处的原子数所占的比例越大，由这些原子参与的相互作用越强烈。
在物理现象中表现为吸附能力增强，电磁作用增强等等。
在机械性能上表现为材料的韧性增大，以至通常情况下很脆的陶瓷，当其颗粒线度已近纳米数量级时，可具有良好的韧性。
材料科学四要素的内涵和关系众所周知，材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间关系的学科。
因而把组成与结构、合成与生产过程、性质以及使用效能称之为材料科学与工程的四个基本要素.把四个要素联结在一起便构成了一个四面体，如图1。
1性质性质是材料功能特性和效用的定量度量和描述。
性质作为材料科学与工程四个基本要素之一，是理所当然的,既然材料是人们用于制造有用物品、器件和各种构件和产品的物质，它必然具有其特定的性能。
例如，金属材料具有刚性和硬度，可以用做各种结构件；它具有延展性，可以加工成受力或导电的线材;一些特种合金,如不锈钢、形状记忆合金、超导合金等，可以用作耐腐蚀材料、智能材料和超导材料等。
陶瓷具有很高的熔点、高的强度和化学惰性，可用作高温发动机和金属切削刀具等；而具有压电、介电、电导、半导体、磁学、机械特性的特种陶瓷，在相应领域发挥应用；但陶瓷的脆性则限制了他的应用。
利用金刚石的耀度和透明性，可制成光灿夺目的宝石和高性能光学涂层；而利用其硬度和导热性，可作切削和传导材料。
高分子材料以其各种独特的性能使其在各种不同的领域广泛应用，各类汽车材料、建筑材料、航空材料、电子电器材料等；反之，高分子材料组分的迁移特征，加速了其性能的退化，也对环境造成伤害；而其耐热性、耐候性较差，有限制了其在需要耐热和耐候领域的应用.材料的性质也表示了其对外界刺激的整体响应，材料的导电性、导热性、光学性能、磁化率、超导转变温度、力学性能等都是材料在相应外场作用下的响应，正是这种响应创造了许多性能特殊的材料。
任何状态下的材料,其性能都是经合成或加工后材料结构和成分所产生的结果。
弄清性质和结构的关系，可以合成处性质更好的材料，并按所需综合性质设计材料.而且最终将影响到材料的使用性能。
2结构成分材料化学组成/成分对其性能有着重要的影响.由于分析化学的发展和分析仪器的进步，人们对化学成分影像材料性能的重要性认识越来越深刻.例如铁碳合金，其性能与含碳量紧密相关.如果不含碳,就是纯铁.延展性好，但强度低，当含碳量不超过2.11%时，我们称之为刚，钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度直线上升，但塑性、韧性急剧下降，工艺性能也变得很差;含碳量超过2。
常用建筑结构材料的技术性能与应用常用的建筑结构材料主要有水泥、建筑钢材、混凝土、石灰和石膏。
（一）水泥为无机水硬性胶凝材料，是主要的建筑结构材料之一：1、常用水泥的技术要求1）水泥的凝结时间。
水泥的凝结时间分为初凝和终凝时间，初凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需要的时间；终凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度的时间。
6大常规水泥的初凝时间均不低于45分钟，硅酸盐水泥的终凝时间不长于6.5小时，其它5大类常规水泥的终凝时间不长于10小时。
2）水泥的体积安定性。
水泥的体积安定性指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性，如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化即为安定性不良，就会使混凝土构件产生膨胀性裂缝，施工中必须使用安定性合格的水泥。
引起水泥不安定性原因水泥熟料矿物组成中游离氧化钙、氧化镁过多或者石膏参量过多导致的。
3）水泥的强度及强度等级。
水泥的强度是评价和选用水泥的重要技术指标，国家标准规定，采用胶砂法来测定水泥的3天和28天的抗压强度和抗折强度，根据测定结果来判断该水泥的强度等级。
4）其它技术要求。
包括标准稠度用水量、水泥的细度及化学指标。
其中细度属于选择性指标，用细度以比表面积来表示。
2、常用水泥的特性及应用：1）常用水泥的主要特性，详见下表：2）6大常规水泥的选用，普通混凝土在普通级干燥环境下优先选用普通水泥，在厚大体积砼、高温环境及长期处于水中的砼优先选用矿渣、火山灰、粉煤灰、复合水泥，要求快硬早强型砼、高强度（大于C50级）的砼优先选用硅酸盐水泥；严寒地区优先采用普通水泥；有抗渗要求的优先选用普通水泥和火山灰水泥；有耐磨要求的砼选用硅酸盐和普通水泥；受侵蚀介质作用的砼选矿渣、火山灰、粉煤灰、复合水泥，3、常用水泥的包装及标志：袋装水泥在包装袋上必须标明：执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证标志（QS）及编号、出厂编号、包装日期、净含量。
大学材料导论知识点总结一、材料的基本概念1、材料的定义：材料是人类使用的各种原始、半成品和成品物质的统称。
它们通常包括金属、陶瓷、高分子材料、复合材料等，并且广泛应用于工业、建筑、医疗、航天航空等领域。
2、材料的分类：可以根据不同的属性将材料划分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。
金属材料包括铁、铜、铝等金属元素及其合金；非金属材料包括陶瓷、高分子材料等；复合材料是由两种或两种以上不同种类的材料组成的混合材料。
3、材料的性能：材料的性能包括力学性能、物理性能、热学性能、电学性能、化学性能等。
在材料导论中，学生将学习如何通过实验或者理论计算等方法来评价和分析材料的各种性能。
二、材料的结构和性质1、金属材料的结构和性质：金属材料通常以金属原子通过金属键连接而成的结晶结构，具有良好的导电、导热、可塑性和韧性等性质。
在材料导论课程中，学生将学习如何通过晶体学和相变等知识来理解和分析金属材料的结构和性质。
2、非金属材料的结构和性质：非金属材料通常以共价键或者离子键连接而成的分子、离子或原子结构，具有较好的绝缘、耐热、耐腐蚀等性质。
学生将学习如何通过结构化学等知识来理解和分析非金属材料的结构和性质。
3、复合材料的结构和性质：复合材料由两种或两种以上不同种类的材料组成，它具有各种不同种类材料的优点，并且能够弥补各种不同种类材料的缺点。
在材料导论中，学生将学习复合材料的组成、制备方法、结构和性质等知识。
三、材料的应用和研究方法1、材料的应用：材料广泛应用于工业、建筑、医疗、航天航空等领域。
在材料导论课程中，学生将学习各种材料的应用领域、特点以及相关的工程实例。
2、材料的研究方法：为了解释和分析材料的结构与性质，学者们提出了许多研究材料性质的方法。
例如，X射线衍射、透射电镜、扫描电镜等方法可以用来研究材料的结构；拉伸实验、冲击实验、硬度实验等方法可以用来研究材料的力学性能。
在材料导论中，学生将学习这些研究方法的原理、应用和操作技巧。
自然科学知识：材料科学的基础和发展材料科学是研究物质结构、性质、制备、加工和应用的一门学科，它是现代科学技术的基础和支撑，为实现人类经济、社会和文化的可持续发展提供了重要的支撑和保障。
本文将从材料科学的基础、发展和应用三个方面来阐述这门学科的重要性和前景。
一、材料科学的基础材料科学的基础是对物质的结构和组成进行研究。
物质主要由原子和分子组成，因此研究原子和分子结构、化学键以及它们之间的相互作用是材料科学的基础。
材料科学的基础还包括热力学、物理学和数学等学科的知识。
材料的性质、结构和功能与材料的化学平衡、热力学状态和物理性质有关。
因此，热力学、物理学等学科的基本理论和方法在材料科学中得到了广泛应用。
此外，材料科学的前沿研究需要借鉴多学科交叉的先进技术，例如纳米科学、生物技术、信息技术等。
这些先进技术可以用来制备新型材料、调控材料结构和性能，以及创新材料应用。
二、材料科学的发展材料科学在现代工业、科技和军事领域中扮演重要角色，因此材料科学的发展史也是现代科技发展史的缩影。
19世纪末到20世纪初，科学家们逐渐认识到研究物质组成和结构的重要性，材料科学开始形塑。
20世纪初到50年代，人工合成高分子材料和无机非金属材料迅速发展，并应用于工业生产和军事应用。
同时，材料分析技术和材料性能测试技术不断发展，为材料研究奠定了坚实基础。
50年代到70年代，金属结构材料和高温陶瓷材料的研究成果大幅提高，并开始应用于航空航天、核工业和汽车工业等领域。
70年代后，高性能材料开始获得广泛应用。
例如：微电子材料、信息储存材料、光电材料和生物材料等。
同时，材料制备技术又从粉末冶金、液相反应和薄膜技术向快速凝固、物理气相沉积、电化学反应和材料表面调控等方向转化，使材料制备手段更加多样化，同时也大大提高了材料的性能。
21世纪，材料科学发展将进入一个新时期，以机器学习和人工智能等技术为代表的新兴科技将与材料科学的融合，给材料制备，精细处理和分析带来全新的途径和新的创新。
材料物理教材材料物理是研究物质的结构、性质和功能的科学，是物理学的一个重要分支。
材料物理教材是学生学习材料物理知识的重要工具，也是教师教学的依据。
本教材旨在系统介绍材料物理的基本概念、理论和应用，帮助学生建立对材料物理的全面认识，培养学生的科学思维和创新能力。
第一部分，材料的基本概念。
材料是构成物体的实物基础，是物质的一种形态。
材料的基本概念包括材料的分类、结构和性质等内容。
在本部分，我们将介绍材料的分类方法，包括金属材料、非金属材料和功能材料等；材料的结构，包括晶体结构和非晶结构；材料的性质，包括力学性能、热学性能、电学性能和磁学性能等。
通过对材料基本概念的学习，学生可以建立对不同材料的认识，为后续学习打下坚实的基础。
第二部分，材料物理的基本理论。
材料物理的基本理论是理解材料行为和性能的重要工具。
本部分将介绍材料物理的基本理论，包括晶体学、热力学、统计物理和固体物理等内容。
学生将通过学习晶体学了解晶体的结构和性质，通过学习热力学了解材料在热平衡状态下的行为，通过学习统计物理了解材料微观结构与宏观性能之间的关系，通过学习固体物理了解材料的电学、磁学和光学性能。
这些基本理论将帮助学生深入理解材料的本质和行为规律。
第三部分，材料物理的应用。
材料物理的应用是将材料物理理论应用于工程实践的重要手段。
本部分将介绍材料物理在材料加工、材料设计和材料性能测试等方面的应用。
学生将通过学习材料加工了解材料的成型和加工技术，通过学习材料设计了解材料的选择和设计原则，通过学习材料性能测试了解材料性能的测试方法和标准。
这些应用知识将帮助学生将理论知识转化为实际应用能力，为未来从事材料科学和工程技术打下基础。
结语。
材料物理教材的编写旨在帮助学生全面了解材料物理的基本概念、基本理论和应用，培养学生的科学思维和创新能力。
希望学生通过学习本教材，能够对材料物理有一个全面而深入的认识，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
同时，教师可以根据本教材的内容和结构，设计和开展丰富多彩的教学活动，提高教学效果。
第十一讲材料的物质结构的基本性质、材料的性能与应用。
一、内容提要：本讲主要是讲解材料的物理性质、材料的力学性质、石膏胶凝材料、石灰胶凝材料以及水玻璃等问题。
二、本讲的重点：石膏胶凝材料和石灰胶凝材料的性能与应用。
本讲的难点是：材料的物理性质、材料的力学性质中一些概念的区分以及一些指标的计算。
三、内容讲解：1、材料科学与物质结构的基础知识1. 1材料的组成：是指材料的化学成分或矿物成分。
它不仅影响着材料的化学性质，而且也是决定材料物理力学性质的重要因素。
各种材料具有本身特有的化学成分和矿物成分，不同组成的材料，各具不同的化学、物理及力学性质，因此，材料组成是材料性质的基础，对材料的性质起着决定性作用。
1.2材料的结构材料结构一般分为宏观结构、细观结构和微观结构三个层次。
材料的微观结构是指物质的原子、分子层次上的结构，决定着材料的强度、硬度、弹塑性等性质。
材料的结构是指组成物质的质点是以什么形式联结在一起，物质内部这种微观结构，与材料的物理、力学性质有着密切的关系。
固态物质按其内部原子的排列情况可以分为两大类：晶体与非晶体。
在晶体中，原子(或分子)在三维空间做有规则的周期性重复排列；非晶体则不然，原子(或分子)散乱分布，或者只有些局部的短程规则排列。
这一点是晶体与非晶体的根本区别。
一般固态金属与合金都是晶体，而玻璃类物质是非晶体。
由于内部原子的排列情况不同，晶体与非晶体的性质也不同。
构成晶体的质点是按一定的规则在空间呈有规律的排列，因此晶体具有一定的几何外形和固定的熔点，显示各向异性，但实际应用的晶体材料，通常是由许多细小的晶粒杂乱排列而成，故晶体材料在宏观上显示为各向同性。
晶体也存在缺陷，晶体缺陷影响着材料的性质。
而非晶体没有固定的熔点，没有固定的几何外形，各向同性，固态的非晶体实际上是一种过冷状态的液体，也称为玻璃态。
．材料的化学成分相同，如果所形成的结构不同，其性能差异也很大。
如石英和硅藻土，其成分虽然都是二氧化硅，但其性能相差很大。
2、材料的基本性质：(3)材料的亲水性与憎水性材料的亲水性：材料在空气中与水接触时，能被水润湿的性质，称材料的亲水性，如砖、砼、木材等。
材料的憎水性：材料在空气中与水接触时，不能被水润湿的性质，称材料的憎水性，如石蜡、沥青(4)材料的吸水性与吸湿性材料的吸水性：是指材料在水中吸收水分的性质。
材料的吸水性以吸水率表示。
材料的吸水性与材料的孔隙率和孔隙特征有关。
吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。
潮湿材料在干燥空气中也会放出水分，称为材料的吸湿性。
材料的吸湿性用含水率表示；含水率系指材料内部所含水的质量占材料干质量的百分率。
(5)材料的抗渗性与耐水性材料的抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，或不透水性。
材料的抗渗性通常用渗透系数来表示。
渗透系数是指一定厚度的材料，在单位压力水头作用下，在单位时间内透过单位面积的水量。
．材料的耐水性是指材料长期在水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。
材料的耐水性用软化系数来表示，可用下式表示：(6)材料的抗冻性：材料的抗冻性：材料在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，也不严重降低强度的性质，称为材料的抗冻性。
、。
材料的抗冻性用抗冻等级表示。
抗冻等级是以规定的试件、在规定的试验条件下，测得其强度降低不超过规定值，并无明显损坏和剥落时所能经受的冻融循环次数来确定。
(七)导热性与比热当材料两侧存在温度差时，热量将由温度高的一侧，通过材料传递到温度低的一侧，材料的这种传导热量的能力，称为导热性。
材料导热性可用导热系数来表示。
导热系数的物理意义是：厚度为lm的材料，当温度改变1K时，在ls时间内通过lm2面积的热量。
比热是指lkg重的材料，在温度改变1K时所吸收或放出的热量。
例2、试判断下列中说法正确的项（）A、材料的吸水性是指材料在浸水状态下吸入水分的能力B、材料的抗渗性是指材料在压力的作用下，材料抵抗水渗透的性能，用渗透系数来表示。
C、材料的吸湿性是指材料吸收空气中水分的能力。
D、材料的软化系数k越小，其耐水性越好。
答案为（D）2.2、材料的力学性质材料的力学性质是指材料在外力作用下的变形性和抵抗破坏的性质。
(1)材料的强度与硬度材料在外力作用下抵抗破坏的能力，称为材料的强度。
根据外力作用的形式不同，材料的强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度等。
硬度是指材料表面抵抗硬物压人或刻划的能力。
材料的硬度愈大，其强度愈高。
(2)材料的弹性与塑性材料在外力作用下产生变形，当外力去除后能完全恢复到原始形状的性质称为弹性。
材料的这种可恢复的变形称为弹性变形，弹性变形属可逆变形，其大小与外力成正比，此时应力与应变的比值称为材料的弹性模量。
材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，有一部分变形不能恢复，这种性质称为材料的塑性，这种不能恢复的变形称为塑性变形，塑性变形为不可逆变形。
(3)材料的脆性与韧性材料受外力作用，当外力达到一定数值时，材料发生突然破坏，且破坏时无明显的塑性变形，这种性质称为脆性，具有这种性质的材料称脆性材料。
材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，同时产生较大的变形而不破坏的性质称为韧性。
3、无机气硬性胶凝材料胶凝材料：是指在一定条件下通过自身的一系列变化而把其它材料胶结成具有强度的整体的材料。
建筑上用来将散粒材料(如砂、石子等)或块状材料(如砖、石块等)粘结成为整体的材料，统称为胶凝材料。
胶凝材料按其化学成分可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。
无机胶凝材料：以无机矿物为主要成分，当其与水或水溶液拌和所形成的浆体，经过一系列的物理化学变化后产生胶结力而把其它材料胶结成为具有强度的整体。
无机胶凝材料按其硬化条件的不同又分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。
水硬性胶凝材料：是指既能在空气中硬化，又能在水中硬化并保持和发展其强度，如硅酸盐水泥，铝酸盐水泥。
气硬性胶凝材料：是指只能在空气中硬化，并能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料，如石膏、石灰、水玻璃等。
石膏胶凝材料：包括建筑石膏、高强石膏、硬石膏水泥等，用途：可用于粉刷和制备砌筑砂浆，还可制成各种石膏制品。
石灰是以碳酸钙为主要成分的原料(如石灰石、白垩等)，经过高温下适当的煅烧，分解和排出二氧化碳后所得到的产品，其主要成分是氧化钙。
3.1、石膏胶凝材料石膏胶凝材料是一种以粉末状半水硫酸钙(CaS04•H2O)为主的气硬性胶凝材料。
如建筑石膏、高强石膏等。
生产石膏胶凝材料的原料有天然二水石膏、硬石膏和工业副产品石膏。
建筑中使用最多的石膏胶凝材料是建筑石膏，其次是高强石膏，此外还有硬石膏水泥等。
作为气硬性胶凝材料的石膏，通常是天然二水石膏经过低温煅烧、脱水、磨细而成。
二水石膏在受热脱水过程中，根据不同条件，得到各种半水石膏和无水石膏的变体，并具有各自不同的结构和性质。
如下图所示：用途：（1）室内抹灰，粉刷（2）制成多孔的石膏制品（3）制作模型或雕塑（4）制作装饰涂料的填料以及人造大理石（5）制作各种石膏板。
（2）高强石膏：是二水石膏在加压蒸汽热处理条件下，形成α-半水石膏，再经干燥、磨细制成的气硬性胶凝材料。
高强石膏的生产过程同建筑石膏类似，也是对二水古迹进行胶水处理，但是在蒸汽压力封闭式设备内热处理二水石膏，或者在具有某些盐类的水溶液内加热二水石膏，使其脱水为α-半水石膏，然后通过干燥磨成粉状产品。
高强石膏的密度通常为2600~2800 kg/m3,，初凝时间不早于3min，终凝时间不早于5min，不迟于30min。
（3）硬石膏：即无水石膏。
硬石膏胶凝材料是由天然硬石膏或人工加热脱水所制得的无水石膏，掺加活化剂制成的粉状物料，又称硬石膏水泥。
高温煅烧石膏民属于这一类。
硬石膏在活人剂的作用下，水化硬化能力增强，凝结时间缩短，强度提高。
与建筑石膏相比，硬石膏胶凝材料标准稠度用水量较小，凝结时间较长，强度较高，具有较好的而水性，可以在一般潮湿环境中应用，硬石膏材料具有较好的抗酸、抗碱侵蚀的能力，适合用作化学药品仓库的建筑材料。
高温煅烧石膏的抗水性较好，而磨性好，可以作为地板材料，故又称为地板石膏。
例4、指出下列错误的一个（）A、建筑石膏可用于室内抹灰、粉刷，有良好的效果。
B、建筑石膏可用于制作各种石膏板C、建筑石膏可用于湿度、温度过高的环境中D、建筑石膏可用于制作装饰涂料的填料，也可以制造人造大理石。
答案为：（C）3.2石灰胶凝材料：石灰，是建筑石灰的简称，是在建筑上使用最早的矿物胶凝材料之一。
石灰是具有不同化学成分和物理形态的生石灰、消石灰、水硬性石灰的统称。
石灰是一种气硬性胶凝材料，它是以碳酸钙为主要成分的原料如石灰石、白垩等，经过高温煅烧而成，其主要成分是氧化钙，煅烧反应式如下：由于生产石灰的原料中常含有碳酸镁(MgC03)，所以石灰中也会含有一定量的氧化镁(MgO)。
按照《建筑生石灰》等有关标准规定，根据氧化镁含量的多少，石灰分为钙质石灰和镁质石灰两类。
根据成品加工方法不同，可将石灰分成以下几种：（1）．块状生石灰：由原料煅烧而得的原产品，主要成分为氧化钙。
（2）．生石灰粉：由块状生石灰磨细而得的细粉，其细度一般要求为0.125毫米方孔筛的筛余(7～18)％，主要成分是氧化钙。
（3）．消石灰粉：将生石灰用适量水消化而得的粉末，亦称熟石灰，主要成分为氢氧化钙(Ca(OI-{}2)。
（4）．石灰浆：将生石灰用过量水(约为生石灰体积的3～4倍)消化而得的粘稠浆体，亦称石灰膏，主要成分为氢氧化钙和水。
如果水量加得更多，所得到的白色悬浊液，称为石灰乳。
在15C时溶有0．3％氢氧化钙的透明液体，称为石灰水。
石灰的消化与硬化：（1）石灰的消化：生石灰加水变成粉末的方法称为消化，成品称为消石灰粉。
石灰的消化过程用下面热反应化学式表示：石灰的消化过程是一个可逆的过程，反应的方向取决于温度和周围介质中蒸汽压。
在常温下，反应向右进行。
生石灰消化过程需要一定时间，如果生石灰消化不充分，在消石灰粉中残留有未消化的生石灰，则在使用后，由于未消化的生石灰继续消化，从而导致爆裂或不正常的膨胀现象。
消化时间取决于周围环境的温度和蒸汽压、生石灰的煅烧程度和杂质含量、石灰块的尺寸以及掺人的外加剂等因素。
生石灰消化成消石灰粉或石灰浆可以采用人工的方法，也可采用机械方法。
一般，人工方法的劳动强度大，劳动条件恶劣，而且消化时间长，成品质量不均匀，但其成本低，所以目前也常使用。
（2）石灰硬化：石灰浆体的硬化包括两个同时进行的过程：干燥和碳酸化。
石灰浆在干燥环境中，多余的游离水逐渐蒸发，使颗粒聚结在一起，同时生石灰浆体的内部形成大量的毛细孔隙。
另外，当水分蒸发时，液体中氢氧化钙达到一定程度的过饱和，从而会产生氢氧化钙的析晶过程，加强了石灰浆中原来的氢氧化钙颗粒之间的结合。
