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材料“四要素” - Coggle Diagram
材料“四要素”
材料的制备/加工
材料制备
冶金过程(冶金物理化学)、熔炼与凝固(凝固学理论)、晶体生长(晶体生长理论)、粉末烧结(烧结原理)、高分子聚合(聚合反应)、有机合成(有机反应)
材料加工
车、铣、刨、磨、切、钻、铸造、锻造、轧制、挤压和拉制、激光加工
材料改性
热处理(淬火、退火、回火、正火)、激光改性、离子束改性、表面改性...
材料复合
弥散复合、晶须复合、纤维复合、层间复合
优势互补、协调作用➡1+1>2
材料的成分/结构
材料结构的分类
键合结构
化学键:离子键、共价键、金属键
物理键:氢键、分子键
晶体结构
晶体:原子排列长程有序、有周期
非晶体:原子排列长程无序、无周期
准晶体:原子排列长程有序、无周期
组织结构
由单相或多相组成的具有一定形态的结构
材料结构的特点
多尺度
缺陷
点缺陷(空位、填隙、取代)、线缺陷(刃位错、螺位错)、面缺陷(晶界)、体缺陷(第二相)
材料成分的表征方法:XRF、XPS、EPMA
材料的使用性能
力学性能:硬度、强度、塑性、刚度
物理性能:电学性能、磁学性能、光学性能、热学性能
材料性质与使用性能的区别与联系
成分+结构➡性质
性质+环境+规范➡性能
材料的性质
定义:材料对力、电、磁、光、热、机械等载荷的反应
分类
力学性质
强度(载荷作用下抵抗明显的塑性变形或 破坏的最大能力
0、塑性、硬度(材料在表面上的小体积内抵抗变形或破裂的能力)、刚度
物理性质
电学性质(导电性、绝缘性、介电性
)、磁学性质(抗磁性、顺磁性、铁磁性)、光学性质(光反射、光折射、光损耗、光透性)、热学性质(导热性、热膨胀、热容、熔化)
化学性质
催化性质、腐蚀性质
“四要素”定义
成分/结构、性质、制备/加工、使用性能