材料基本属性.答案学习资料.ppt

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1、材料基本属性.答案2.1材料组成、结构对性质的影响2.1.1材料的组成材料的组成包括化学组成、矿物组成；1、化学组成：（1）定义：化学组成是指构成材料的化学成分。（2）表示方法：金属材料---以化学元素含量百分数表示无机非金属材料---以元素的氧化物含量表示2、矿物组成（1）定义：组成材料的矿物种类和数量。（2）性质：相同的化学成分组成的材料，不同矿物的矿物成分，材料的性质也是不同的。2.1材料组成、结构对性质的影响2.1.2材料的结构1、宏观结构（1）定义：用肉眼能看到的结构。（2）分类及特征：致密结构多孔结构纤维

2、结构层状结构散粒结构2、显微结构定义：是指用光学显微镜能分辨出的结构范围。3、亚微观结构定义：是指用普通电子显微镜可以观察到的材料内部结构。4、微观结构（1）定义：是指用高分辨电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪观察原子、分子的排列和结合方式。一般可分辨范围可达“埃”。（2）分类：a）晶体是由离子、原子或分子等质点在空间按一定方式重复排列而成的固体，有特定的外形、各向异性、固定的熔点等。a）原子晶体是由中性原子以共价键构成的晶体。b）离子晶体由正、负离子以离子键构成的晶体c）金属晶体由金属阳离子组成晶格，自由电子

3、运动其间，阳离子和自由电子形成的库伦引力的晶体。d）分子晶体以分子键（范德华力）构成的晶体。b）玻璃体凝固时没有结晶放热过程，在内部蓄积着大量内能，是一种不稳定结构。化学性质不稳定，但具有较高的化学活性，易与其他物质反应；无固定的熔点和几何外形；导热性和导电性差。思考：玻璃体和晶体的区别？c）胶体粒径为10-6----10-4mm的颗粒在介质中形成的分散体系。质点微小，表面积很大，因而表面能很大，有很强吸附能力，粘结力。2.2材料的物理性质1、密度:（1）定义：指的是材料在绝对密实状态下，单位体积的干质量。2.2.1

4、密度、表观密度和堆积密度关于密度计算中的体积问题注意：材料在致密状态下的体积指的是不包含材料内部孔隙的密实体积1、对于致密材料（如钢材、玻璃等）而言，内部是不含孔隙的，故体积很容易测定；2、但是对于绝大多数材料而言，在自然状态下材料是含有一些孔隙的。有孔隙材料的体积测定方法：把材料磨成细粉，干燥后排液法测出细粉的实体积，作为材料绝对密实的体积。材料研磨的越细，测定的体积就越小，密度值就越高。关于密度计算中的体积问题*测量材料密度的方法与步骤2、表观密度（1）定义：指的是材料在自然状态下，单位体积的干质量。—表观密度（

5、kg/m3)m—材料在干燥状态下的质量（kg）；V0—材料在自然状态下的体积（m3);*自然状态下的体积Vo=密实状态下的体积V+孔隙体积V孔思考题：如何测定材料的表观密度？取材料样品烘干烘箱1050C~1100C冷却到室温干燥器称量质量m天平1、测定材料的干质量m:2、测定材料的自然体积Vo-----分两种情况：（1）对于形状规则的材料，如砖、石块等：用游标卡尺可定材料的自然体积；对于六面体，测定长、宽、高；对于圆柱体，测定其直径和高；（2）对于形状不规则的材料，如卵石、碎石等，采用排液法确定其自然体积；3、堆积密

6、度：（1）定义：指的是颗粒状或粉状材料在堆积状态下，单位体积的质量*计算公式为：—堆积密度（kg/m3)m—材料在干燥状态下的质量（kg）；—材料在堆积状态下的体积（m3);？思考题：如何测定砂和石子的堆积密度？（1）首先采用前述方法测定其干质量m;（2）然后采用容量升来测定砂子、石子的堆积体积，方法如下：a）砂子采用1L、5L的容量升来测堆积体积；b）石子采用10L、20L、30L的容量升来测定其堆积体积；（3）利用公式计算堆积密度：2.2.2材料的密实度和孔隙率1、材料的密实度：（1）定义：是指材料体积内被固体物

7、质充实的程度，也就是固体体积占总体积的比例。（2）表示方法：用D来表示。2、孔隙率（1）定义：是指材料体积内，孔隙体积占总体积的百分率。（2）表示方法：用P表示。孔隙可分为闭口孔和开口孔。P=（V0-V）/V0*100%=（1-V/V0）*100%材料内部孔隙示意密实度和孔隙率反映了材料的致密程度。一般来说，同一种材料，孔隙率越小，且连接孔隙越少,则：其强度越高；吸水越少；抗渗性和抗冻性越好；但是保温性差；导热性越好1.填充率（1）定义：填充率是指散粒材料在某容器的堆积体积内，被其颗粒填充的程度（2）表示方法：用D’

8、表示：填充率的大小反映了散粒材料的颗粒之间相互填充的致密程度；2.2.3材料的填充率与空隙率2.空隙率（1）定义：空隙率是指散粒材料在堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率。（2）表示方法：用P’表示：空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒之间相互填充的致密程度；2.2.3材料的填充率与空隙率有一个1.5升的容器，平装满碎石后，碎石重2.5