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材料第一章 - Coggle Diagram
材料第一章
結果分析及在品管中運用(5M)
產製方式(methods)
機械(machines)
作業人員(man)
材料(materials)
品質量測(measures)
材料的分類
材料用途
主體結構材料
非結構主體材料
材料來源與製造方式
天然材料
人造材料
再生材料
化學成分分類
有機材料
含碳(C)
無機材料
化學性質及原子結構方式
金屬與合金材料
陶瓷與玻璃材料
高分子材料
複合材料
材料的規格
中華民國國家標準(CNS)
美國材料試驗學會(ASTM)
美國混凝土學會(ACI)
國際標準化機構(ISO)
材料的性質
力學性質
均質性
任一點具有相同的力學性質
均質
金屬製品
非均質
混凝土
均向性
力學性質不因施力方向而改變
非均向
木材
強化塑膠
彈性
受外力後發生變形,外力卸載後恢復原狀
無完全彈性或塑性,在一定範圍稱為彈性變形,超過範圍稱為塑性變形
塑性
受外力後發生變形,外力卸載後無法恢復原狀
應力
單位面積上所承受之力
N/m2、lb/in2
P/A
應變
每單位長度的變形量
應力應變曲線
比例限度
應力不超過P點的情況下
應力與應變遵循虎克定律E=σ/ε
彈性限度
外力去除後,材料能恢復原狀不留下永久變形的最大應力
彈性與塑性的分界
彈性模數
在比例限度內,應力與應變成正比
又稱揚氏模數
蒲松比
橫向應變與軸向應變的比值
最小值為0,最大值為1/2
降伏強度
應力不增加,應變卻大幅增加
應變硬化
拉應力超過降伏強度後,應變隨著應力增加而增大
極限強度
應力到達最高點的位置
頸縮
又稱破壞點
拉應力超過極限強度後,材料面積迅速縮小
硬度
抵抗磨損、刻劃、切割及穿透之能力
磨損試驗機獲得磨損抵抗
莫氏硬度計求硬度
玻璃6-7,鑽石10
剛性
材料受外力時較小變形量者
鋼體
韌性與脆性
韌性
材料受外力產生大量變形未斷裂者
ex:金屬、低碳鋼
脆性
材料受外力產生小變形即斷裂者
ex:高碳鋼、鑄鐵、石材、混凝土、玻璃、紅磚
延性與展性
延性
長度能伸長
展性
受垂擊或壓縮而展壓成薄
潛變
變形隨時間增長而增加的現象
外力去除材料也無法完全恢復原狀
受外力保持不變,ex長期擺放重物
疲勞
長期承受反覆拉壓應力
反覆是重點
應力未超過極限強度
※反覆應力太小,也不會發生疲勞破壞
鬆弛
固定施加應變作用,內應力隨時間增加而降低
ex運動褲的鬆緊帶、套在筆筒的橡皮筋
物理性質
重量性質
單位重
材料單位體積的重量
kgf/m3、g/cm3、lb/ft3表示
比重
真比重
絕對比重
不含孔隙及水分時的比重
鬆比重
材料含有孔隙及水分時的比重
又稱假比重、、近似比重、漲比重、視比重
無因次之純量
材料單位重與4°C的水單位重的比值
與水有關性質
含水率
水分重量與乾燥時重量之比值
含水率=(含水試體-乾燥試體)/乾燥試體*100%
吸水率
吸收水分之重量愈材料完全乾燥時重量之比值
吸水率=(吸水試體-乾燥試體)/乾燥試體*100%
孔隙率
孔隙所佔之體積與全部體積之比值
孔隙大小與材料強度、吸水率、抗凍性及導熱性有關
透水比
兩種不同材料吸水率的比值
吸水率與透水比較大者,水密性與耐久性較差
熱學性質
比熱
使質量1公克之材料升高1°C所需之熱量
單位為Cal/g°C
熱傳導係數
熱量由高溫處往低溫處傳遞之現象
熱傳導係數最大:銀,銅次之
熱膨脹係數
線膨脹係數
每升高或降低1°C時,單位長度之變化量
體積膨脹係數
每升高或降低1°C時,單位體積之變化量
體積膨脹係數為線膨脹係數3倍
可恢復原狀
化學性質
劣化現象
塑膠或橡膠等高分子材料經長時間後逐漸產生化學變化使材料不堪使用
溶解度
物質溶解於一定量的水,在一定溫度達到飽和不再被溶解
腐蝕現象
金屬材料與空氣生成氧化物、鹽類或其他氧化物
喪失強度、延展性及其他性能
抗化學藥品性
受酸類、鹼類、醇類、醛類、酮類及強氧化劑作用
化學反應
物質種類發生變化,出現和原本物質不同的物質變化
鏽蝕作用
木材燃燒
水泥水化作用
黏土燒製成紅磚
高分子材料劣化
煤的乾餾
氫和氧化和變成水
耐候性
材料在戶外環境中,對光、熱、空氣、風雨的抵抗性
變質
無法恢復不可逆
試驗測定值與精度
誤差種類
隨機誤差
非隨機誤差
精密度與精確度
誤差來源
儀器誤差
試驗者人為誤差
取樣誤差
3R
reuse
recycle
reduce
材料對應的試驗
試驗順序
取樣
試驗進行
有效數字判定
結果分析與討論
試驗報告撰寫
試驗對應器材
各章到了再介紹