工程材料学(张彦华主编)思维导图

第二章工程材料的组织结构2.1纯金属的晶体结构与结晶2. L 1金属的晶体结构定熔点,各向异性如:金刚石.石墨等如:松香.沥青等非晶体定熔点,各向同性非晶体:晶体金刚石、NaCl ＞冰等。

蜂蜡、玻璃等。

1晶体结构的基本概念•晶体结构(T 原子中心位置晶胞▲ z2常见的金属晶体结构(1)体心立方晶格bcc(2 )面心立方晶格fee(3 )密排“弋方晶格hep(1)体心立方晶格bcca-Fe. W. V. Mo 等▲=Va /Vc,其中Vc:晶胞体积a 3Va:原子总体积2x47^3/3晶格常数：a=b=c;a=P=丫=90。

致密度：0.6Z体心立方晶胞(2 )面心立方晶格fee晶格常数：a=b=c;a=p=丫=90。

致密度:0.74(3 )密排六方晶格hep 晶格常数：底面边长a底面间距c侧面间角120。

侧面与底面夹角90。

致密度：0.74 Mg. Zn 等2.1.2实际金属的晶体结构1多晶体结构多晶体：由许多位向不同的晶粒构成的晶体。

晶粒(1)点缺陷间隙原子如果间隙原子是其它元素就称为异类原子(杂质原子)刃位错• • ••• ••• • • •• T^i亚晶界亚晶界亚晶界是由一系列刃型位错构成的角度特别小的晶界＜原子排列不规则,产生晶格畸变2.1.1纯金属的结晶结晶：液体—> 晶体凝固：液体->体（晶体或非晶体）金属结晶的基本规律2(1)冷却曲线与过冷度3冷却曲线：热分析实验测绘4理论结晶温度T5过冷度T冷却曲线TToTn 就县应老侖一宝的过冷廈（克服界面能）AT= To - Tn理论结晶温度0开始结晶温度冷却速度越大，则过冷度越大。

时可一‘液态金属不同冷却遠度时的冷却曲线(2 )结晶的一般过程形核和晶核长大的过程液态金属形核完全结晶晶核长大夕自发晶核：由液体金属内部原子聚集尺寸超过临界晶核尺寸后形成的结晶核心。

mE自发晶核:是依附于外来杂质上生成的晶核。

自发晶核和非自发晶核同时存在于金属液中,非自发晶核比自发晶核更重要,起优先和主导作树枝状生长平面生长2金属结晶后的晶粒大小(1 )晶粒大小对金属力学性能的影响(2 )晶粒大小的控制形核率N :单位时间内在单位体积中产生的晶核数；长大率G :单位时间内晶核长大的线速度。

环氧树脂粘合剂 酚醛树脂粘合剂 丙烯酸酯类粘合剂 橡胶粘合剂 聚酯酸乙烯粘合剂
电线 电缆
BX型、BV型 RV型、RX型 BVV型、RVV型
YJV型 YJV22型 ZR­YJFE型、NH­YJFE型 YJV32型、WD­ZANYJFE型 KVV型控制电缆
电气新材料
耐火线缆 阻燃线缆 低烟无卤/低烟低卤线缆 防白蚁/老鼠线缆 耐油/耐寒/耐温/耐磨线缆 矿用线缆 薄壁电线
陶瓷
按原料来源分类
普通陶瓷 特种陶瓷
按照陶瓷材料性能和用途分类
结构陶瓷 功能陶瓷
陶瓷主要用途
陶瓷制品 结构陶瓷 功能陶瓷
非金属材料
塑料
热塑性塑料
聚乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯
热固性塑料
酚醛塑料 环氧塑料
塑料制品
聚氯乙烯 聚乙烯 聚四氟乙烯
橡胶
天然橡胶 氯化橡胶 丁苯橡胶 氯丁橡胶 氯磺化聚乙烯橡胶 丁酯橡胶
电气材料
绝缘漆
按漆基分类 按用途分类
天然树脂 合成树脂
浸渍漆 漆包线漆 ห้องสมุดไป่ตู้盖漆 硅钢片漆 防电晕漆
绝缘材料
绝缘胶
灌注胶 浇注胶 包封胶
气体介质绝缘材料
空气 二氧化硫 氮气 六氟化硫
液体介质绝缘材料
变压器油 断路器油 电容器油 电缆油
云母制品
云母带 云母板 云母箔 云母玻璃
层压制品
层压板、管（筒）、棒、电容套管芯 其他特种型材
高分子材料
纤维
天然纤维 人造纤维 合成纤维
棉花 麻 羊毛 蚕丝 。。。。
聚酯纤维（涤纶） 聚丙烯腈纤维（腈纶） 聚酰胺纤维（锦纶） 聚乙烯醇纤维（维纶） 聚丙烯纤维（丙纶） 聚氯乙烯纤维（氯纶）

金属结晶过程示意图 ★杂质符合“结构相似，尺寸相当” 原则
★实际金属和合金中以非自发形核为主
（2）晶核的长大：（实质就是原子 由液体向固体表面的转移。）
1）平面长大：冷却速度较小，表面向前平行推移长大
2）树枝状长大：冷却速度较大，形成负温度梯度，树枝 状的形状长大。
金属结晶示意图
平面长大的规则形状晶体 金 属 的 树 枝 晶
( L)
4)两相的重量。
L重量 66.7% 50 33.4kg
重量 33.3% 50 16.7kg
例：求30%Ni合金在1280 时相的相对量
温 度
时间
A 15 30 50
70
B
3．成分偏析
实际生产条件下为非平衡 结晶，因此，先后结晶的部 分成分会不相同。 ① 枝晶偏析（晶内偏析）： 先结晶的枝轴与后结晶的枝 轴间成分不同。 ② 区域偏析：由于不平衡冷 却造成宏观区域成分不一致。 例如焊接接头中的中心线偏 析和层状偏析。
4．杠杆定理 不同条件下，相的成分及其相对量可用杠杆定理求得。 1）确定两平衡相的成分 如图（a）所示，水平线与液相 线L的交点 即为相的成分。 2）确定两平衡相的相对量
QL
Qα
方法是：
① 设试验合金总量Q Me为1，液、固相的量分别为QL、Qα ， 则 Q Me =QL+Qα =1 ② 设液、固相含Ni浓度分别为α、c，而x（b）为试验合金中的平均 含Ni量(%)， 则 QL α +Qα c = Q Me b
QLα +Qα c = Q Me b = （QL+Qα ）b = QL b +Qα b Qαc -Qα b = QL b - QL α Qα（c -b ）= QL（ b – α）

1H410000 机电工程技术
1H411000 机电工程常用材料及工程设备1H411010 机电工程常用材料
1H411011 常用金属材料的类型及应用
1H411012 常用非金属材料的类型及应用
1H411013 常用电气材料的类型及应用
1H411020 机电工程常用工程设备1H4110201 通用设备的分类和性能
1H411022通用设备的分类和性能
1H411023 电气设备的分类及性能
1H412010 工程测量技术
1H412011 工程测量的方法1H412012 工程测量的要求
1H412013 常用测量仪器的应用
1H412020 起重技术
1H412021 起重机械分类与选用要求
1H412022 吊具种类与选用要求
1H412023 吊装方法与吊装方案
1H412024 吊装稳定性要求
1H412030 焊接技术
1H412031 焊接材料与设备选用要求
1H412032 焊接材方法与工艺评定
1H412033焊接应力与焊接变形
1H412034 焊接质量检验方法。