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材料的物理性能与化学性能

材料的物理性能与化学性能
材料的物理性能与化学性能

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

3

式中ρ——物质的密度(g/cm );

m ——物质的质量(g);

3

V- ——物质的体积(cm )。

常用材料的密度(20℃)

材料铅铜铁钛铝锡钨塑料玻璃

碳纤维复合材料

密度118.9 7.8 4.5 2. 7. 19 0.9~2 2.0 1.1~1.6

3

/[g/cm ] .37 28 .3 .2

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

铝合材料钨钼钛铁铜铝铅铋锡铸铁碳钢

熔点338 / ℃0263

167

7

153

8

108

3

660

.1

327

271

.3

231

.9

1279~1

148

1450~1

500

447~

575

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

材料

银 铜 铝 铁 灰铸铁 碳钢 热导率 /[W/(m .K )]

419

393

222

75

~63

67( 100℃)

金属具有良好的导热性,尤其是银、铜、铝的导热性很好;一般纯金属具有良好的导热性, 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。 采用缓慢加热和冷

却的方法可使零件内外温度均匀,防止变形和开裂。

( 5)热膨胀性(线膨胀系数) :材料随温度的改变而出现体积变化的现象称为热膨胀 性,

用线膨胀系数

α来表示,其含义是温度上升 1℃时,单位长度的伸长量,单位为 1/ ℃。

-6

常用金属的线膨胀系数

/[ ×10 1/ ℃]

铅 锡 铜

材料

铁 钛 碳钢

黄铜

青铜

铸铁

线膨胀系数

/[ ×

-6

2 2 2 1 3. 9. 3. 7. 8 11 . 10.6 .7 2

~13

17.8~2 0.9

17.6~1 8.2

8.7~1 1.6

10 1/ ℃]

6

3

6

陶瓷的热膨胀性小,金属次之,高分子材料最大。

线膨胀系数的意义:影响工件的精度,精密量具、零件、仪表、机器等,应选用线膨胀系数 小的材料, 以避免在不同的温度下使用影响其精度; 机械加工和装配中也应考虑材料的热膨

胀性 , 以保证构件尺寸的准确性。

( 6)磁性

非铁磁性物质:不能被磁铁所吸引,即不能被磁化,如 Al 、Cu 等。可用于制作要求避

免 电磁场干扰的零件和结构件。

铁磁性物质:可以被磁铁吸引,即能补磁化,如 Fe 、Ni 、Co 等。可用于制造变压器的

铁 芯、发电机的转子等; 表示磁性的物理量 :

①导磁率 μ ( μ =B/H ):表示铁磁材料磁化曲线上某一点的磁化强度 B 与外磁场强度 H

的比值;

②磁饱和强度 B 1: 表示材料能达到的最大磁化强度;

③剩磁 B r :表示外磁场退为零时,材料的剩余磁感应强度;

④矫顽力 H C :表示要使磁感应强度降为零时,必须加反方向的磁场

H C 。

软磁材料: 指易于磁化并可反复磁化的材料,但当外磁场去除后磁性随之消失。

硬磁材料:硬磁材料经磁化后,当外磁场去除后仍保留磁性,并具有高的剩磁和矫顽力。

2 、化学性能

耐腐蚀性:金属材料在常温下抵抗氧、水及其他化学物质腐蚀破坏的能力称为耐腐蚀性。

材料的耐蚀性常用每年腐蚀深度(渗蚀度)Ka(mm/年)表示。

金属的腐蚀既造成表面金属光泽的缺失和材料的损失,也造成一些隐蔽性和突发性的事故。金属材料中铬镍不锈钢可以耐含氧酸的腐蚀;而耐候钢、铜及铜合金、铝及铝合金能耐大气的腐蚀;合成高分子材料和陶瓷材料一般都具有良好的耐腐蚀性。

对金属材料而言,其腐蚀形式主要有两种:一种是化学腐蚀,另一种是电化学腐蚀。化学腐蚀是金属直接与周围介质发生纯化学作用,例如钢的氧化反应。电化学腐蚀是金属在酸、碱、盐等电介质溶液中由于原电池的作用而引起的腐蚀。提高材料的耐腐蚀性的方法很多,如均匀化处理、表面处理等都可以提高材料的耐腐蚀性。

高温抗氧化性:在高温下金属材料易与氧结合,形成氧化皮,造成金属的损耗和浪费,因

此高温下使用的工件,要求材料具有高温抗氧化的能力。如各种加热炉、锅炉等,要选

用抗氧化性良好的材料。材料中的耐热钢、高温合金、钛合金、陶瓷材料等都具有好的

高温抗氧化性。

提高高温抗氧化性的措施是:使材料在迅速氧化后能在表面形成一层连续而致密并与母体结

合牢靠的膜,从而阻止进一步氧化。

常见八种金属材料及其加工工艺

常见八种金属材料及其加工工艺 1、铸铁——流动性 下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分,很少会有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途,主要是因为其出色的流动性,以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称,它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高,在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。 铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层,所以通常都会被磨光。虽然如此,在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施,即在铸件表面加覆一层沥青涂层,沥青渗入铸铁表面的细孔中,从而起到防锈作用。金属加工微信,内容不错,值得关注。生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。 材料特性:优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。 典型用途:铸铁已经具有几百年的应用历史,涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。 2、不锈钢——不生锈的革命 不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分,铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜,这层薄膜是我们肉眼所看不见的。我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18:10。 20世纪初,不锈钢开始作为元才来噢被引入到产品设计领域中,设计师们围绕着它的坚韧和抗腐蚀特性开发出许多新产品,涉及到了很多以前从未涉足过的领域。这一系列设计尝试都是非常具有革命性的:比如,消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。 不锈钢分为四大主要类型:奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。 材料特性:卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。 典型用途:奥氏体不锈钢主要应用于家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性,主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能,所以经常应用于侵蚀性环境。

大理石的客观评价标准

文名:大理石英文名:Marble 化学式:CaCO3 一种矿物。 大理石原指产于云南省大理的白色带有黑色花纹的石灰岩,剖面可以形成一幅天然的水墨山水画,古代常选取具有成型的花纹的大理石用来制作画屏或镶嵌画,后来大理石这个名称逐渐发展成称呼一切有各种颜色花纹的,用来做建筑装饰材料的石灰岩,白色大理石一般称为汉白玉,但对翻译西方制作雕像的白色大理石也称为大理石。 大理石主要用于加工成各种形材、板材,作建筑物的墙面、地面、台、柱,还常用于纪念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。大理石还可以雕刻成工艺美术品、文具、灯具、器皿等实用艺术品。 大理石总述大理石 又称云石[1],是重结晶的石灰岩,主要成分是CaCO3。石灰岩在高温高压下变软,并在所含矿物质发生变化时重新结晶形成大理石。主要成分是钙和白云石,颜色很多,通常有明显的花纹,矿物颗粒很多。摩氏硬度在2.5到5之间。大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变质岩。地壳的内力作用促使原来的各类岩石发生质的变化,即原来岩石的结构、构造和矿物成分发生改变。经过质变形成的新的岩石称为变质岩。大理石主要由方解石、石灰石、蛇纹石和白云石组成。其主要成分以碳酸钙为主,约占50%以上。由于大理石一般都含有杂质,而且碳酸钙在大气中受二氧化碳、碳化物、水气的作用,也容易风化和溶蚀,而使表面很快失去光泽。大理石一般性质比较软,这是相对于花岗石而言的。在室内装修中,电视机台面、窗台、室内地面等适合使用大理石。大理石是商品名称,并非岩石学定义。大理石是天然建筑装饰石材的一大门类,一般指具有装饰功能,可以加工成建筑石材或工艺品的已变质或未变质的碳酸盐岩类。它是由中国云南大理市点苍山所产的具有绚丽色泽与花纹的石材而得名。大理石泛指大理岩、石灰岩、白云岩、以及碳酸盐岩经不同蚀变形成的夕卡岩和大理岩等。大理石主要用于加工成各种形材、板材,作建筑物的墙面、地面、台、柱,是家具镶嵌的珍贵材料。还常用于纪念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。大理石还可以雕刻成工艺美术品、文具、灯具、器皿等实用艺术品。大理石的质感柔和美观庄重,格调高雅,花色繁多,是装饰豪华建筑的理想材料,也是艺术雕刻的传统材料。 [编辑本段]大理石分类 大理石分为三类: 白云石:菱镁矿(碳酸钙镁)含量40%以上 镁橄榄石:菱镁矿(碳酸钙镁)含量在5%到40%之间。 方解石:菱镁矿(碳酸钙镁)含量少于5% [编辑本段]矿石原料特点 (一) 工艺分类 大理石是以大理岩为代表的一类岩石,包括碳酸盐岩和有关的变质岩,相对花岗石来说一般质地较软。常见岩石有大理岩、石灰岩、白云岩、夕卡岩等。大理石的品种划分,命名原则不一,有的以产地和颜色命名,如丹东绿、铁岭红等;有的以花纹和颜色命名,如雪花

材料物理与化学历年复试笔试题(重要)

华工材物化复试笔试题 2010年 1、一个人海中溺水,救生员离海有一距离,救生员在水中、陆地上的速度不一样,找一最快路线。 2 、列举生活常见的发光显示器,并说明主要特征。 有机发光显示器(OLED,Organic Light Emitting Display)是一种利用有机半导体材料制成的、用直流电压驱动的薄膜发光器件,OLED显示技术与传统的LCD 显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,并且能够显著节省电能。OLED的工作原理十分简单,有机材料ITO 透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压的驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层,电子和空穴相遇形成激子,使发光分子激发而发出可见光。根据使用的有机材料不同,OLED又分为高分子OLED和小分子OLED,二者的差异主要表现在器件制备工艺上:小分子器件主要采用真空热蒸发工艺;高分子器件则采用旋转涂覆或喷涂印刷工艺。 特点: 1.薄膜化的全固态器件,无真空腔,无液态成份; 2. 高亮度,可达300 cd/m2以上; 3.宽视角,上下、左右的视角宽度超高170度; 4.快响应特性,响应速度为微秒级,是液晶显示器响应速度的1000倍; 5.易于实现全彩色; 6.直流驱动,10V以下,用电池即可驱动; 7.低功耗; 8.工艺比较简单,低成本; 9.分辨率;10.温度特性,在-40℃~70℃范围内都可正常工作。 3 、发光二极管原理,光电二极管的原理 (1)发光二极管(LED)由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。 它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关 (2)光电二极管(Photo-Diode,PD)是将光信号变成电信号的半导体器件,由

最新常用金属材料中各种化学成分对性能的影响

常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 .生铁: 生铁中除铁外,还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性 能均有一定的影响。 碳(C):在生铁中以两种形态存在,一种是游离碳(石墨),主要存在 于铸造生铁中,另一种是化合碳(碳化铁),主要存在于炼钢生铁中,碳化 铁硬而脆,塑性低,含量适当可提高生铁的强度和硬度,含量过多,则使生 铁难于削切加工,这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软,强度低, 它的存在能增加生铁的铸造性能。 硅(Si):能促使生铁中所含的碳分离为石墨状,能去氧,还能减少铸件 的气眼,能提高熔化生铁的流动性,降低铸件的收缩量,但含硅过多,也会 使生铁变硬变脆。 锰(Mn):能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时,含锰量适当,可 提高生铁的铸造性能和削切性能,在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰,进入炉渣。 磷(P):属于有害元素,但磷可使铁水的流动性增加,这是因为硫减低了 生铁熔点,所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬 脆性,优良的生铁含磷量应少,有时为了要增加流动性,含磷量可达 1.2%。硫(S):在生铁中是有害元素,它促使铁与碳的结合,使铁硬脆,并与铁 化合成低熔点的硫化铁,使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性,顾含硫高 的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%(车轮生铁除外)。 2.钢: 2.1元素在钢中的作用 2.1.1 常存杂质元素对钢材性能的影响 钢除含碳以外,还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)和氢(H)等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的,而是 由矿石及冶炼过程中带入的,故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定 影响,为了保证钢材的质量,在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格 的规定。 1)硫 硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中,FeS和Fe形成低熔点(985℃)化合物。而钢材的热加工温度一般在1150~1200℃以上,所以当钢材热加工时,由于FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂,这种现象称为“热脆”。含硫量愈高,热脆现象愈严重,故必须对钢中含硫量进行控制。高级优质钢:S<0.02%~0.03%;优质钢:S<0.03%~0.045%;普通钢:S<0.055%~0.7%以下。 部分常用钢的牌号、性能和用途 1 《信息来源:无缝钢管》

石材的特性

石材的特性 一、石材的分类 石材是人类最早使用的建筑材料,虽然低价的钢铁及混凝土已渐取代石材在承重构造的地位,但是石材表面美妙的颜色及岩理的变化,经由建筑师的设计,更增加了石材高贵、亮丽的质感,这些都是混凝土、钢铁及玻璃所无法企及的。有越来越多的人尝试运用丰富的石材颜色及岩理,来改善都市里单调的景观,例如在混凝土结构沾贴石材亮板,或在拱门边侧边沾贴石材薄板等。 石材的种类繁多,依其岩性及用途,分类的标准如下: (一)根据来源(origin)分类 1.火山岩。 2.沉积岩。 3.变质岩。 (二)根据特性(Characteristics)分类 1.组成的矿物。 2.化学的性质。 3.物理的性质。 (三)根据岩石种类分类(CNS63OO) 1.花岗岩类。 2.安山岩类。 3.砂岩类。 4.黏板岩类。 5.凝灰岩类。 6.大理石类及蛇纹石类。 (四)根据岩性分类(ASTMc119-71) 1.花岗岩类。 2.绿色岩类。 3.石灰岩类。 4.大理岩类。 5.砂岩类。 6.皮岩类。 (五)根据用途分类 1.外部建筑用(Exterior Building)。 2.内部建筑用(Interior Building)。 3.装饰用(Decovrative and Ornamental)。 4.碑石及雕像用(Monumental and Statuary)。 5.铺砌料用(Paving)。 6.界石用(Curbing)。 7.扁平石铺路用(Flagging)。 8.造屋顶用板岩(Roofing Slate)。 9.磨石用板岩(Millstock slate)。 10.其他(如面板Surface Plate及磨刀石Hone stones)。

材料的物理性能与化学性能

、物理性能 物理性能是指材料固有地属性,金属地物理性能包括密度、熔点、电性能、热性能、磁性能等. 文档来自于网络搜索 ()密度:密度是指在一定温度下单位体积物质地质量,密度表达式如下:文档来自于网络搜索 ρ 式中ρ——物质地密度(); ——物质地质量(); ——物质地体积(). 常用材料地密度(℃) 材料铅铜铁钛铝锡钨塑料玻璃 钢 碳纤维复合材料密度[] 密度意义:密度地大小很大程度上决定了工件地自重,对于要求质轻地工件宜采用密度较小地材料(如铝、钛、塑料、复合材料等);工程上对零件或计算毛坯地质量也要利用密度.文档来自于网络搜索 ()熔点:是材料从固态转变为液态地温度,金属等晶体材料一般具有固定地熔点,而高分子材料等非晶体材料一般没有固定地熔点. 文档来自于网络搜索 常用材料地熔点 材料钨钼钛铁铜铝铅铋锡铸铁碳钢铝合金 熔 点℃ 熔点意义:金属地熔点是热加工地重要工艺参数;对选材有影响,不同熔点地金属具有不同地应用场合:高地熔点金属(如钨、钼等)可用于制造耐高温地零件(如火箭、导弹、燃气轮机零件,电火花加工、焊接电极等),低地熔点金属(如铅、铋、锡等)可用于制造熔丝、焊接钎料等. 文档来自于网络搜索 ()电阻率:电阻率用ρ 表示,电阻率是单位长度、单位截面积地电阻值,其单位为Ω.文档来自于网络搜索 电阻率地意义:是设计导电材料和绝缘材料地主要依据.材料地电阻率ρ越小,导电性能越好.金属中银地导电性最好、铜与铝次之.通常金属地纯度越高,其导电性越好,合金地导电性比纯金属差,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地材料,以减少损耗;而加热元件、电阻丝则选用导电性差地材料制作,以提高功率. 文档来自于网络搜索 ()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℃时,每秒钟从单位断面通过地热量.单位为(.K).文档来自于网络搜索 常用金属地热导率 材料银铜铝铁灰铸铁碳钢 热导率[(.K)] (℃) 金属具有良好地导热性,尤其是银、铜、铝地导热性很好;一般纯金属具有良好地导热性,合金地成分越复杂,其导热性越差. 文档来自于网络搜索 导热率地意义:是传热设备和元件应考虑地主要性能,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地材料制造;保温器材应采用导热性差地材料制造.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,若材料地导热性差,则

石材合格指标

合格的花岗石大板,应达到四个物理性能的指标 体积密度≧2.56g/cm3 吸水率≦0.60% 干燥压缩程度(抗压性)≧100MPa 弯曲程度(抗弯性)≧8.0MPa 合格的大理石大板,应达到四个物理性能的指标 体积密度≧2.60g/cm3 吸水率≦0.5% 干燥压缩程度(抗压性)≧50MPa 弯曲程度(抗弯性)≧7.0MPa 什么叫压缩强度,石材的抗压性? 压缩强度是指岩石在单向压缩情况下的抗破坏能力。压缩强度的大小表示岩石的坚硬程度。 压缩强度用MPa表示,1MPa= 10.2kg/c㎡(公斤力/平方厘米) 一个标准大气压=760毫米汞柱=76厘米汞柱=1.013×105帕斯卡=10.336米水柱。为了确保标准大气压是一个定值,1954年第十届国际计量大会决议声明,规定标准大气压值为 1标准大气压=101325牛顿/米2 按“JC205-92天然花岗石建筑板材”标准,干燥压缩强度不小于60.0MPa。 按“JC79-92天然大理石建筑板材”标准,大理石干燥压缩强度不小于20.0MPa。一般来讲花岗石压缩强度在110-245MPa之间,大理石压缩强度在70~110MPa之间 什么是弯曲强度,石材的抗弯性? 弯曲强度相当于以前所称的抗折能力,指一定规格的饰面板材在两个支撑点上抵抗断裂的能力。 石材弯曲强度远比压缩强度低,经试验约为压缩强度的1/14~1/8。一般得出压缩强度可以大致推测其弯曲强度。一般弯曲强度越大,板材不易断裂。 按“JC205-92天然花岗石建筑板材”标准,弯曲强度不小于8.0MPa,按 “JC79-92天然大理石建筑板材”标准,弯曲强度不得小于7MPa 如花岗石岑溪红的弯曲强度为23.56MPa,大理石丹东绿的弯曲强度为8.57MPa。什么是石材的体积密度和吸水率? 体积密度为石材的质量与体积之比。密度大表示岩石比重、容重大,在锯、磨、抛、切等加工过程中有较高的稳定性。 吸水率为指石材吸水能力,反映石材内部所含孔隙数量、大小及分布与连通情况。岩石吸水率一般<1.5%, <0.5%的可视为抗风化性能好,抗冻性能也好,可不做抗冻性能试验。 什么是光泽度? 光泽度是评价饰面石材质量的重要内容之一,除花色和品种外,它是用户衡量石材质量的主要根据。

(完整版)金属材料知识大全

金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。(注:金 属氧化物(如氧化铝)不属于金属材料) 1.意义 人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后 出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。 2.种类 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、不锈钢、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。 3.性能 一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制 造过程中,金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工 艺性能的好坏,决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同,要求的工艺性能也就不同,如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、 切削加工性等。 所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它 包括力学性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它 的使用范围与使用寿命。在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和 非常强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷 的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为力学性能(过去也称为 机械性能)。金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载 荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求 的力学性能也将不同。常用的力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、 多次冲击抗力和疲劳极限等。 金属材料特质

高分子材料化学与物理-复旦大学材料科学系

2016年高分子材料化学与物理考试大纲 一:高分子物理部分 参考书目录: 何曼君、陈维孝、董西侠编《高分子物理(修订版)》,复旦大学出版社,1990年10月 何曼君、张红东、陈维孝、董西侠编《高分子物理(第三版)》,复旦大学出版社,2007年3月 考试形式和试卷结构 一、试卷满分及考试时间 试卷满分为75分,考试时间为分钟. 二、答题方式 答题方式为闭卷、笔试. 三、试卷内容结构 四、试卷题型结构 名词解释及简答题 解答题(包括证明题) 考试内容 聚合物材料的结构特点 1. 掌握高分子链结构的特点 2. 理解高分子链结构的内容构造;构型;构象;结构单元;结构单元的键接结构;支化度;交联度;嵌段数;序列长度;旋光异构;几何异构等概念; 3. 理解高分子链的远程结构分子的大小;内旋转构象链段;静态柔顺性;动态柔顺性等概念; 4. 了解高分子链的构象统计方法;掌握末端距;均方末端距;均方根末端距;均方均方末端距;B条件;无扰尺寸A; Kuhn链段长度le;极限特征比C Y;均方旋转半径;无规线团的形状等概念; 了解和掌握高分子的聚集态结构内容,包括: 1. 高聚物分子间的作用力内聚能密度; 2. 高聚物结晶的结构和形态聚合物结晶模型;晶态结构模型;非晶态模型; 3. 高分子的结晶过程结晶度;结晶动力学;晶体生长;半结晶期; 4. 结晶热力学熔限; 5. 聚合物的取向态结构取向度; 6. 了解高分子液晶及应用性能,如热致型液晶;溶致型液晶;高分子液晶的结构;高分子液晶相变; 掌握高分子的分子运动特点及特点,包括: 1. 高聚物分子运动的特点高分子分子运动现象;运动单元的多样性;高分子运动的时间依 赖性;高分子运动的温度依赖性; 2. 高聚物的次级松弛 3. 高聚物的玻璃化转变聚合物的玻璃化转变理论;影响Tg的结构因素及改变Tg手段

天然石材的几种特性

天然石材的几种特性 1.耐火性 各种石材皆不同,有些石材在高温作用下,发生化学分解。 (1)石膏:在大于 107 C时分解。 (2)石灰石、大理石:在大于 910 c时分解。 (3)花岗石:在 600 C时因组成矿物受热不均而裂开。 2.膨胀及收缩 石材也是热胀冷缩,但若受热后再冷却,其收缩不能回复至原来体积,而必保留一部份成为永久性膨胀;美国兵工厂曾试验由00C至 1000C,再降到00C,测出永久膨胀增加之度为0.02—O.045%。 3.耐冻性 石材在潮湿状态下,能抵抗冻融而不发生显著之破坏者,此性能称为耐冻性。岩石孔隙内的水份在温度低到摄氏零下 20时,发生冻结,孔隙内水份膨胀比原有体积大1/10,岩石若不能抵抗此种膨胀所发生之力,便会出现破坏现象。一般若吸水率小于 0.5%,就不考虑其抗冻性能。 4.抗压强度 石材的抗压强度会因矿物成份、结晶粗细、胶结物质的均匀性、荷重面积、荷重作用与解理所成角度等因素,而有所不同。若其他条件相同,通常结晶颗粒细小而彼此粘结一起的致密材料,具有较高强度。致密的火山岩在乾燥及饱和水份後,抗压强度并无差异(吸水率极低),若属多孔性及怕水之胶结岩石,其乾燥及潮湿之强度,就有显著差别。 大理石的施工特性 1.物理性 (1)抗压强度 Compressive strength PSI :6,012-16,750。 (2)抗弯强度 Flexural strength PSI :1,O95-2,709。 (3)抗剪强度 Shear strength PSI :1,638-4,812。 (4)弹性系数 Modulus of Elasticity PSI :1.97-14.85X106。 (5)密度 Ibs/ft :163.0-172.4。 (6)48小时吸水率% :0.O69-O.609。 (7)热传导系数 "k BTU/in/hr/f2t/0F :10.45一15.56。 (8)水蒸气传导率 Perm-Inch :0.324-4.46。 (9)热扩散系数 in/in/0F :3.69-12.3X10-6。 (10)潜变 Creep-Deflation, inch's after 24HR :O-3.3X1O-4。 2.强度(ASTM c99,ASTM c170) 强度乃是抵抗压力之能力,来自几个因素: (1)岩石裂理及晶体的解理。 (2)胶结度。 (3)晶体的”互锁”(interlocking of the crystal)。 (4)任何胶结物质的天然质。 3.热膨胀 大理石的热膨胀,在大理石与其他不同材料组成坚固的大单元时,变成一个重要的考虑因素。实验室中经过几个轮回的加热及冷却过程後,可测出残留的膨胀到原来的20%左右。 4.耐火度 大理石是不燃性材料,具耐火度,热传导性佳,温度由大理石传递的速度很快,因此不是高效率的隔热体。 5.抗磨性(ASTM c 241) 大多数不同种类的大理石都具有高硬度,及均匀的磨耗性,因此常被用为地板及楼梯板。若大理石具有Ha=10的抗磨硬

材料物理与化学.

材料物理与化学 080501 (一级学科:材料科学与工程) 本学科1998年获得硕士学位授予权,以研究材料中的物理化学过程为主,注重基础理论的培养,并与应用研究相结合,培养学生的独立工作能力为主。主要研究方向有: 1.低维材料合成化学:主要从事零维,一维和二维纳米材料的新方法、新材料合成的研究,特别是材料合成过程中的化学问题。二维材料开展液相电化学沉积技术的基础及应用研究。一维纳米材料的研究着重于半导体化合物纳米管纳米带的制备及应用的研究,如III-V和II-VI化合物半导体纳米管及纳米带的制备方法及器件应用的研究。零维纳米材料的研究则在化合物半导体纳米粉末的制备及与高分子复合材料制备技术及其应用方面开展研究,特别是一些新型制备方法的研究。 2.生物医用材料的物理与化学:生物医用材料是指对人体进行诊断、治疗和置换损坏的组织或器官以及增强其功能的材料,其作用不能为药物所替代。主要采用高分子合成化学的方法来制备新型可降解高分子材料,以获得在功能上与天然大分子接近,在力学与加工性能上又具有合成高分子材料特性的生物医用材料,并研究作为人体组织修复和替代材料、美容整形填充材料、药物控释载体材料等的使用。 3.材料界面物理与化学及高分子材料合成技术:主要研究自由基活性/可控聚合反应,新型光学活性高分子,高分子自组装与性能研究。 4.材料微结构与材料物理:针对国防先进材料,研究材料形成过程、结构演变规律及其物理与化学机理。通过对材料的微结构研究,揭示材料的形成热力学与动力学机制,研究材料微结构与性能的关系,建立典型材料(隐身材料、热透波材料、防热材料及其他特殊电磁功能材料)的结构与性能表征的研究新方法与测试技术。 一、培养目标 掌握坚实的材料物理化学基础理论和系统的材料物理化学专门知识,具有从事科学研究或担负专门技术的能力,能够胜任材料物理化学相关的教学科研工作。 二、课程设置

石材的物理化学性能及分类的概述

石材的物理化学性能及分类的概述 ⑴花岗石简述 ①花岗石的物理及化学性能: a、化学成份:花岗石(麻石)属深层火成岩,其主要组成为长石、石英和少量云母,主要化学成份为SiO2,约占65%-75%,花岗石因为含有铁、铜、铬、锰、碳等元素而显现华丽的色彩。同时,部份金属化合物可以提高花岗石的抗磨性。 b、物理结构:颗粒状的天然石矿,故其质地异常坚硬;花岗石的晶体粗大而致密,抗压强度很高(120-300Mpa),硬度大(S.H75-110),优质的花岗石经细致磨光及晶硬处理后,光泽度可达110-120度。是高级的建筑装饰材料。花岗石虽然结构致密,吸水率低(0.1%-0.7%),但花岗石属于酸性岩,亲水性,水份子可以通过晶隙的毛细孔渗透,所以在有地下水或曾用大量水洗地后的花岗石地面,石与石之间接合的地方会出现明显的水痕,因此花岗石应尽量减少水份在上面停留的时间。 ②花岗石的分类:在花岗石结构中,二氧化硅形成石英晶体,其他成份形成长石晶体及云母晶体,石英非常坚硬,长石稍软,而云母属片状晶体,稍有磨擦都会脱落而形成凹入的麻点,因此花岗石的云母成份多及云母晶粒大将影响其价值。花岗石可以将其归纳为粒晶花岗石和絮晶花岗石。

a、粒晶花岗石:此类花岗石是由岩浆的核心部份,在高温高压的环境下慢慢冷却而成。粒晶花岗石的石英、长石、云母晶体分布均匀,令石面出现有规律的亮点,甚至耀斑。如果云母晶体粗,则麻点明显。粒晶花岗石硬度高,经细致的打磨及优质晶硬处理后,平滑如镜,在均匀的色调下闪闪生辉,分外堂皇、华贵。粒晶花岗石的石英晶体非常坚硬,但长石晶体较软,再加上有云母形成的麻点,如没有合理的保养,很快就会变得凹凸不平,甚至变成粗麻石,简直暴殄天物。目前最佳的保养方式是晶石处理。常见的粒晶花岗石: 大花白、印度红、四川红、万年青、啡钻、金沙黑。 b、絮晶花岗石:此类花岗石是岩浆外层,在高温高压及有地下水的环境下慢慢冷却而成。由于有地下水,所以二氧化硅形成伸展型絮状石英晶,缠绕性地分布在其他晶体之中。同时,铁、铜、铬、锰、碳等元素的化合物可以渗入晶体之间,形成变化万千的色彩和时隐时现的纹理,使絮晶花岗石兼备了花岗石的坚硬及云石的多姿多采而成为高级的建筑装饰石料。絮晶花岗石还有一个特点,石面经细致的打磨及抛光之后会出现微细的酒涡状,圆润的凹面,使地面呈现出远看明亮清晰,近看略带朦胧,经晶石处理后,给人一种浪漫的情调。絮晶花岗石的石英分布不均匀,石英越少的部位越容易磨损,如果没有合理的保养,石面很快就会变成不规则的波浪形,非常可惜。目前最佳的保养方式是晶硬处理。

常用金属材料的特性

它们都是含碳量比较低的优质碳素结构钢。它们不同的主要是两方面,一是含碳量不同;而是机械性能不同。 从化学成分上来看,是含碳量不同,10#钢平均含碳量为万分之10,20#钢平均含碳量为万分之20。 由于含碳量的不同就导致了它们的机械性能的不同。碳素结构钢随着含碳量的增加,强度硬度都相应提高,塑性纫性相应降低。10#、20#属于低碳钢,强度硬度不高,塑性纫性都很好。它们之间比较来说,10#钢的强度和硬度比20#钢要低;10#钢的塑性和纫性比20#钢要好,也是说要软些。 我国钢号表示方法的分类说明 1.碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号:F表示沸腾钢;b表示半镇静钢:Z表示镇静钢;TZ表示特殊镇静钢,镇静钢可不标符号,即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢,例如桥梁钢、船用钢等,基本上采用碳素结构钢的表示方法,但在钢号最后附加表示用途的字母。 2.优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,例如平均碳含量为0.45%的钢,钢号为“45”,它不是顺序号,所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢,应将锰元素标出,例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出,例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢,其钢号为10b。 3.碳素工具钢 ①钢号冠以“T”,以免与其他钢类相混。 ②钢号中的数字表示碳含量,以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。 ③锰含量较高者,在钢号最后标出“Mn”,例如“T8Mn”。 ④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量,比一般优质碳素工具钢低,在钢号最后加注字母“A”,以示区别,例如“T8MnA”。 4.易切削钢 ①钢号冠以“Y”,以区别于优质碳素结构钢。 ②字母“Y”后的数字表示碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,例如平均碳含量为0.3%的易切削钢,其钢号为“Y30”。 ③锰含量较高者,亦在钢号后标出“Mn”,例如“Y40Mn”。 5.合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几表示,如40Cr。 ②钢中主要合金元素,除个别微合金元素外,一般以百分之几表示。当平均合金含量<1.5%时,钢号中一般只标出元素符号,而不标明含量,但在特殊情况下易致混淆者,在元素符号后亦可标以数字“1”,例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”,前者铬含量为0.4-0.6%,后者为0.9-1.2%,其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时,在元素符号后面应标明含量,可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素,均属微合金元素,虽然含量很低,仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%,硼为0.001-0.005%。 ④高级优质钢应在钢号最后加“A”,以区别于一般优质钢。 ⑤专门用途的合金结构钢,钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如,铆螺专用的30CrMnSi钢,

材料化学与材料物理

材料化学与材料物理 材料0802 材料化学是从化学的角度研究材料的设计、制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门科学。它既是材料科学的一个重要分支,又是化学学科的一个组成部分,具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。通过应用研究可以发现材料中规律性的东西,从而指导材料的改进和发展。在新材料的发现和合成,纳米材料制备和修饰工艺的发展以及表征方法的革新等领域所作出了的独到贡献。材料化学在原子和分子水准上设计新材料的战略意义有着广阔应用前景。随着国民经济的迅速发展以及材料科学和化学科学领域的不断进展,作为新兴学科的材料化学发展日新月异。是一个跨学科领域涉及的问题性质及其应用领域的各种科学和工程。这一科学领域探讨了在原子或分子尺度材料的结构之间的关系及其宏观性能。随着媒体的关注明显集中在纳米科学和纳米技术,在近年来材料科学逐步走在很多大学的前列。对一个给定的材料往往是时代的选择,它的界定点。材料的化学分析方法可分为经典化学分析和仪器分析两类。前者基本上采用化学方法来达到分析的目的,后者主要采用化学和物理方法(特别是最后的测定阶段常应用物理方法)来获取结果,这类分析方法中有的要应用较为复杂的特定仪器。现代分析仪器发展迅速,且各种分析工作绝大部分是应用仪器分析法来完成的,但是经典的化学分析方法仍有其重要意义。应用化学方法或物理方法来查明材料的化学组分和结构的一种材料试验方法。鉴定物质由哪些元素(或离子)所组成,称为定性分析;测定各组分间量的关系(通常以百分比表示),称为定量分析。有些大型精密仪器测得的结果是相对值,而仪器的校正和校对所需要的标准参考物质一般是用准确的经典化学分析方法测定的。因此,仪器分析法与化学分析法是相辅相成的,很难以一种方法来完全取代另一种。 经典化学分析根据各种元素及其化合物的独特化学性质,利用与之有关的化学反应,对物质进行定性或定量分析。定量化学分析按最后的测定方法可分为重量分析法、滴定分析法和气体容量法。 ①重量分析法:使被测组分转化为化学组成一定的化合物或单质与试样中的其他组分分离,然后用称重方法测定该组分的含量。 ②滴定分析法:将已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液)滴加到被测物质的溶液中,直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应完为止,根据所用试剂溶液的体积和浓度计算被测物质的含量。 ③气体容量法:通过测量待测气体(或者将待测物质转化成气体形式)被吸收(或发生)的容积来计算待测物质的量。这种方法应用天平滴定管和量气管等作为最终的测量手段。 仪器分析根据被测物质成分中的分子、原子、离子或其化合物的某些物理性质和物理化学性质之间的相互关系,应用仪器对物质进行定性或定量分析。有些方法仍不可避免地需要通过一定的化学前处理和必要的化学反应来完成。仪器分析法分为光学、电化学、色谱和质谱等分析法。 光学分析法:根据物质与电磁波(包括从γ射线至无线电波的整个波谱范围)的相互作用,或者利用物质的光学性质来进行分析的方法。最常用的有吸光光度法(红外、可见和紫外吸收光谱)、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、发射光谱法、荧光分析法、浊度法、火焰光度法、X射线衍射法、X射线荧光分析法、放射化分析法等。 材料物理是使用物理描述材料在许多不同的方式,如力,热,光,力学。这是一个综合

金属材料的理化性能

金属材料的理化性能 提问导入:上节课我们学习了材料的力学性能,请同学们想一想金属的力学性能有哪些?今天我们来学习金属材料的理化性能。 一、金属材料的物理性能 1、密度 定义:单位体积物质的质量叫这种物质的密度。 物理意义:反映物质的一种属性,每一种物质都有它确定的密度,不同的物质一般密度不同。 密度与该物质的质量、体积、形状、运动状态无关。按照密度把物质分为轻金属ρ<5*103kg/m3, ρ>5*103kg/m3,,如铝、镁钛及其合金,轻金属多用于航天航空器上。重金属ρ>5*103kg/m3,如铁、铅、钨等。 2、熔点 定义:金属从固态向液态转变时的温度成为熔点。 单位:摄氏度(0C)表示. 纯金属都有确定的熔点. 按照熔点高低把金属分为 难熔金属熔点>20000C,如钨、钼、钒等,可以用来制造耐高温零件.如火箭、导弹、燃气轮机和喷气飞机,等方面得到了广泛的应用.易熔金属熔点<10000C,如锡、铅、等可用作制造保险丝和防盗安全阀零件等.另外,铁的15350C、铜的10830C、金的1064 0C、铝的6600C、镁的648.80C、钠、钾的熔点均<1000C。

3、导热性 金属的导热性通常用热导率来衡量.导热率越大,导热性越好,银最好,铜、铝次之,合金的比纯金属的差.在加工和热处理的时候必须考虑金属的导热性,防止在加热或冷却过程中形成过大的应力,以免零件变形或开裂,导热性好的金属散热也好,如制散热器、热交换器与活塞等零件,要选择导热性好的金属材料. 4 导电性 定义:传导电流的能力称为导电性,用电阻率衡量。电阻率越小,导电性越好。银最好,铜铝次之;合金的导电性比纯金属差。电阻率小的(纯铜、纯铝)适于制造导电零件和导线,电阻率大的金属钨钼铁、铝、铬适于做电热元件。 4、热膨胀性 定义:金属材料随温度变化而膨胀收缩的特性成为热膨胀性。体膨张系数β、线膨胀系数α,膨胀系数大的材料制造的零件,在温度变化时尺寸和形状变化较大。轴和轴瓦之间要根据其膨胀系数来控制其间隙尺寸;在热加工和热处理时也要考虑材料的热膨胀影响,以减少工件的变形和开裂。 5、磁性 金属材料导磁的性能成为磁性。 铁磁性材料在外磁场中能强烈地被磁化,如铁、钴、镍等,顺磁性材料在外磁场中能微弱地被磁化,如锰、铬等,抗磁性材料能抗拒或削弱外磁场对材料本身的磁化作用,如铜、锌等,铁磁性材料可用于制造变压器、电动机、测量仪表等,抗(顺)磁性材料则用于要求避免电磁场干扰的零件和机构材料,如航海罗盘。 二、金属的化学性能

天然石材主要分为两种

天然石材主要分为两种:大理石和花岗石。一般来说,凡是有纹理的,称为“大理石”;以点斑为主的,称为“花岗石”。这是从广义上来说。从狭义上来说,大理石指的是云南大理出产的石材。事实上,现在全国各地没多少石是大理出来的。 两者也可以从地质概念来区分。花岗石是火成岩,也叫酸性结晶深成岩,是火成岩中分布最广的一种岩石,由长石、石英和云母组成,岩质坚硬密实。其成分以二氧化硅为主,约占65%-75%。 所谓火成岩就是地下岩浆或火山喷溢的熔岩冷凝结晶而成的岩石。火成岩中二氧化硅的含量、长石的性质及其含量决定了石材的性质。当二氧化硅的含量大于65%,就属于酸性岩,这种岩石中正长石、斜长石、石英等基本矿物形成晶体时,呈料状结构,就称为花岗石。 大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变质岩。地壳的内力作用促使原来的各类岩石发生质的变化,即原来岩石的结构、构造和矿物成分发生改变。经过质变形成的新的岩石称为变质岩。 大理石主要由方解石、石灰石、蛇纹石和白云石组成。其主要成分以碳酸钙为主,约占50%以上。由于大理石一般都含有杂质,而且碳酸钙在大气中受二氧化碳、碳化物、水气的作用,也容易风化和溶蚀,而使表面很快失去光泽。大理石一般性质比较软,这是相对于花岗石而言的。 因为天然石材表面有细孔,所以在耐污方面相对差一些,一般在加工厂都会在其表面进行处理。在室内装修中,电视机台面、窗台、室内地面等适合使用大理石。而门槛、橱柜台面、室外地面就适合使用花岗石。其中橱柜台观是好是使用深色的花岗石。 现在市面上销售的天然石材,部分色泽是经过人工处理的,这些石材一般使用半年到一年就会显露出其真实面貌。是明显的是现在市面上的大花绿,很多都是染色而成的,并非真正的原色。 什麼是三大岩石类? 岩石为矿物的集合体,是组成地壳的主要物质。岩石可以由一种矿物所组成,如石灰岩仅由方解石一种矿物所组成;也可由多种矿物所组成,如花岗岩则由石英、长石、云母等多种矿物集合而成。组成岩石的物质大部分都是无机物质。岩石可以按照其成因因分为三大类,但由於自然界是连续体,很难真正依据我们的非类分成三种岩性,因此会存在一些过度性的岩石,好比说凝灰岩(火山灰尘与岩块落入地表或水中堆积胶结而成)就可能被归於沉积岩或火成岩,但大抵是我们还是可以分为主要的三大类: 沉积岩 占地表的66%,为地表的主要岩类。由原来已形成的岩石,受到风化作用后变为碎屑,或由生物的遗迹等,再经过侵蚀、沉积、及石化等作用而造成的岩石。这类岩石都成层状,最

材料化学与物理化学的联系.docx1

材料化学与物理化学的联系 摘要:材料化学是研究材料在制备,使用过程中涉及到的化学过程,故其基础知识与物理化学息息相关。本文简单介绍一下两者的联系。 关键词:材料物理反应历程相图 正文: 材料化学一般是作为材料科学与工程系的一个专业。它主要的研究范畴并不是材料的化学性质,而是材料在制备、使用过程中涉及到的化学过程、材料性质的

测量。比如陶瓷材料在烧结过程中的变化、金属材料在使用过程中的腐蚀现象(怎样防止生锈)、冶金过程中条件的控制对产品的影响(怎么才能炼出优质钢材),而物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为对象,大量采纳物理学的理论成就与实验技术,探索、归纳和研究化学的基本规律和理论,构成化学科学的理论基础。物理化学的水平在相当大程度上反映了化学发展的深度。所以材料化学不仅与无机,有机,分析有关它还与物化有很大联系。 从材料制备方面来看,物理化学对于材料化学中的材料的制备是至关重要的,如非晶态合金制备方法用到了很多物理化学中学的知识,传统非晶态合金的制备主要采用快速凝固法和机械合金化法。直接凝固法包括:水淬法,吸入铸造法,高压铸造,单向熔化法等,水淬法是将合金置于石英管中,将合金熔化后连同石英管淬入到流动水中,以实现快速冷却,形成大块的非晶合金。这种方法可以达到较高的冷却速度,有利于大块的非晶合金的形成。这个水淬法是我们物理化学中非常重要的冶金方法之一。再如铁碳合金相图是进行研究铁碳合金的工具,是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础,也是制定各种热加工工艺的依据。铁碳合金相图可以帮助我们根据金属材料的成分推断其组织,由组织定性分析其力学性能,这在铸造、锻造、焊接以及热处理等方面有着广泛的应用。所以物理化学在材料的制备中有很大贡献。 对于材料化学过程中涉及到的化学过程更是有很大的用途,我们都知道从材料到产品是需要制备的,而制备过程也可以说是化学过程。比如金属化工艺是一个复杂的、含有多个气、液、固相的多相物理化学反应过程,其中包括一系列在许多气、液、固相界面间的扩散和在不同液相内进行的多种平行和连续反应。现今常用的两类工艺方法(分别称为氧化物/氢氧化物法和醇盐作用法。醇类可被视为起着“促进剂”的作用)的宏观反应历程粗略地简要归纳,示意表述如下1.正盐的生成。2.过碱度化反应。其中每个反应都有好几步,比如 等等 其次材料性质的测量也是很重要的,材料的种类很多,材料的性质也是各不相同的,为了我们生活健康我们必须知道材料的具体组成及其性质。物理化学可利用其知识了解其性质并且加以利用,如在新材料制备中,聚乙二醇发挥了很重要的作用,聚乙二醇是一种非离子表面活性剂,其分子式为H-(O-CH2-CH2)n-OH,其中桥氧原子-O-亲水, -CH2-CH2-亲油。文献[1]报道,在通常情况下,聚乙二醇分子是一根锯齿型的长链,当溶于水时,长链成为曲折型,如图1所示,与溶剂为醇的情形类似。在当前一些新材料如复合材料、薄膜材料、粉体材料、高分子材料和纳米结构材料等的制备中,聚乙二醇起了较重要的作用如:余晴春等[4]用溶胶—凝胶法制备凝胶的同时将聚合物嵌入,制备了聚乙二醇和五氧化二钒干凝胶的纳米复合材料(PEG/VXG)。

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