强度小 质软 熔点高
导电性小
晶体结构(构造)
晶体的结构形式采用X射线衍射或 电子射线扫描等方法来确定。
在晶体内部,可细分为完全相等 单位的构造在三维空间重复着,如 右图所示。
立方晶体沿三个垂直方向有相同 的排列:a1=a2=a3,大部分金属和相 当数量的陶瓷材料是立方晶系的。 非立方晶体的重复排列沿三个坐标 轴方向不一样或者其三个晶轴间的 夹角不全等于900。自然界中共有7 种可能的晶系。这七种晶系的名称 和它们的几何特征列于下表。
(3)相组成
材料中具有相同的物理、力学性质的均匀部分称为 相.自然界中的物质有气相、液相、固相之分。材料 的相组成是指组成材料的相种类、数量及分布状况。 土木工程材料大多数是多相固体,可看成复合材料。
复合材料不同相之间存在界面,材料的性质与材料 的相组成和界面特性有密切关系。实际材料中,相 与相之间的这一过渡面是一个薄弱区,它的成分与 结构与其两侧的相都不相同,是不均匀的 ,可将其 作为“界面相”来处理。因此,通过改变和控制材 料的相组成,可改善和提高材料的技术性能。
物质内能与体积随 温度的变化而变化
玻璃体的特性
当玻璃组成一定时,Tg应该是一个随冷却速度 而变化的温度范围。低于Tg时的固体称为玻璃,而 高于此温度范围它就是熔体。因而玻璃体无固定的 熔点,而只有熔体←→玻璃体可逆转的温度范围。
常见的玻璃体有硅酸盐玻璃,如石英玻璃是将 熔化的二氧化硅(SiO2)经过急速冷却所得的产物。 这种熔融体冷却时形成较大的网状构造而使粘性增 大,在不产生规则整齐排列的SiO4晶体的情况下, 直接转变为非晶质固体,也可称为无定形晶体。玻 璃就属于这类非晶质固体,此外,还有合成树脂和 橡胶等。
4)固溶体
在离子相中也会产生置换 固溶体。在离子固溶体中,原 子和离子的大小是很重要的。 右图表示了一个简单的离子固 溶 体 的 例 子 。 在 此 MgO 结 构 (见右图)中,Mg2+离子被Fe2+ 所取代。由于两个离子的半径 分 别 为 0.066nm 和 0.074nm, 故 可以完全地取代。另一方面, Ca2+离子则不能用来取代Mg2+, 因 其 半 径 为 0.099nm , 相 对 较