材料性能学 3.4班复习资料

《材料性能学》期末复习总结··

名词解释

抗拉强度：抗拉强度是拉伸试验时，试样拉断过程中最大试验力所对应的应力。标志着材料在承受拉伸载荷时的实际承载能力。

疲劳强度：在指定疲劳寿命下，材料能承受的上限循环应力。（疲劳寿命可分为有限周次和无限周次两种。）

屈服强度: 材料的屈服标志着材料在应力作用下由弹性变形转变为弹－塑性变形状态，因此材料屈服时所对应的应力值也就是材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形的能力。这一应力值称为材料的屈服强度或屈服点。

冲击韧性（Ak意义）：表示单位面积吸收冲击功的平均值，由于缺口处应力分布不均匀，因此Ak无明确的意义；Ak可表示材料的脆性倾向，但不能真正反映材料的韧脆程度。

接触疲劳：接触疲劳是两接触材料作滚动或滚动加滑动摩擦时，交变接触压应力长期作用使材料表面疲劳损伤，局部区域出现小片或小块材料剥落，而使材料磨损的现象。

蠕变：材料在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢的产生塑性变形的现象。

磨损：在摩擦作用下物体相对运动时,表面逐渐分离出磨屑,使接触表面不断发生尺寸变化与重量损失现象

屈服现象：在变形过程中，外力不增加，试样仍然持续伸长，或外力增加到一定数值时，忽然下降，随后在外力不增加或上下波动的情况下试样可以继续伸长变形，这种现象称为屈服。

断裂韧度：KC>KIC；KIC是材料本身的力学性能指标，只与材料成分、组织结构有关。

载流子：具有电荷的自由粒子，在电场作用下可产生电流。

霍尔效应:置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势差，这种现象称霍尔效应。

电解效应：离子的迁移伴随着一定的质量变化，离子在电极附近发生电子得失，产生新物质，这就是电解现象。

固体电解质：同电解质溶液一样，有离子导体电流出现即为固体电解质。

压敏效应：压敏效应指对电压变化敏感的非线性电阻效应，即在某一临界电压以下，电阻值非常高，几乎无电流通过，超过该临界电压，电阻迅速降低，让电流通过。

PTC效应：采用阳离子半径同Ba2+、Ti4+相近，原子价不同的元素去置换固溶Ba2+、Ti4+位置，在氧化气氛中烧结，形成n型半导体其最大特征是存在着正方向与立方向相变的相变点，在其附近，电阻率随温度上升而发生突变，增大3-4个数目级。

电介质：在电场作用下，能建立极化的物质。

极化强度：电介质单位体积内的电偶极距总和，与面积电荷密度单位一样C/m2。铁电体：在一定温度范围内存在自发极化，且自发极化方向可随外电场作可逆转动的晶体。铁电晶体一定是极性晶体，但并非所有极性晶体都是铁电体，只有某些特殊晶体结构的极性晶体在自发极化改变方向时，晶体结构不发生打的畸变，具有自发极化随外电场转动的性质。

压电效应：某些晶体材料在一定方向上可按所施加的机械应力成比例地在受力两端表面上产生数量相等、符号相反的束缚电荷，反之在一定方向的电场作用下，会产生与电场强度成正比的几何应变。

热容：将m克质量的物质温度升高或降低一度，在没有相变或化学变化的条件下，所需要的热量称为该物质的热容，又称热容量。

比热：将1克物质温度升高1度所需要的热量称为该物质的比热容。

热膨胀：材料在加热或冷却时，物质尺寸或体积要发生变化，这种由于温度改变导致体积尺寸才发生变化的现象称为热膨胀。

膨胀系数：当温度变化1K时物质尺寸或体积的变化率。

因瓦反常：膨胀系数很小而趋于0值的现象。

因瓦合金：膨胀系数很小而趋于0值的材料。

正常热膨胀：大多数金属和合金的真是膨胀系数随温度的变化规律为，随温度的升高a值先是很快增加，以后增加速度减慢以至于近于恒值，称为正常热膨胀。反常热膨胀：对于某些金属和合金其膨胀系数随温度的变化不符合规律，即在正常热膨胀曲线上出现附加的膨胀峰，这些是变化有时是非常剧烈的，称为反热膨胀。热膨胀峰为正称为正反常，热膨胀峰为负称为负反常。

蓄热：把热能以潜热、显热、化学能的形式暂贮存起来，根据需要又可以方便的将这些形式的能量取出来加以利用的过程。

晶格热震动：晶体材料由晶体或非晶体组成，点阵中的质点，总是围绕其平衡位置做微小震动。

磁场强度H:A/M是对极化的外部驱动力.

磁感应强度H:T=(Vs)/m2,是材料对外部作用场的响应的量度。

磁化率X：是无量纲的材料性质，用来描述材料对外部作用场的响应。

真空磁导率U0:作为建立材料的相应参数的尺度参比量。

磁化矢量M（磁化强度）：单位体积材料感应出来的磁偶极距之和（M=XH）。

描述材料磁性的三个方面：核外电子分布轨道运动自旋运动。

软磁性物质与铁磁性物质之间的根本区别：是相邻原子的磁偶极子之间交互作用强度的区别在顺磁性物质中偶极子之间实际上是相互独立的，而在铁磁性物质中它们存在强烈的交互作用。

具有铁磁性的物质需要满足以下条件：内层电子为填满，为填满的电子层必须具有较小的轨道半径，为填满的电子层的电子能带必须很窄。

磁畴：相邻偶极子的排列范围并非遍及整个样品,而是局限于物质中一个有限的微观体积中,这区域叫磁畴。

磁致伸缩能：如果两个磁畴中偶极子的取向不同，那么跨越畴壁外，该变形会失配，因此必须发生弹性变形来协调变形的失配，这样就会系统的能量升高了。磁致伸缩：铁磁物质磁化时，沿磁化方向发生长度的伸长或缩短

易磁化方向：相对比较容易进行磁化的晶体方向。

难磁化方向：比较难于进行磁化的晶体方向。

填空题

1.在多数情况下，实验所测到的是线膨胀系数α，而非体膨胀系数。β对立方晶体，各方向的膨胀特性相同，因此αβ3= ，对于各向异性的晶体，各晶轴方向的线膨胀系数不同，假定分别为c b a ααα,,，则（β=αa+αb+αc ）

2.温度对热导率K 的影响比较复杂。固体物质的热导率的大小正比于以下3个参数：热载流子的数量N 、载流子的平均速度v 、在被晶格散射之前载流子的平均移动距离λ

3.根据固体中电子与外部磁场之间发生交互作用的性质与强度，可以按材料划分分成5种类型，即：抗磁性、顺磁性、反铁磁性、铁磁性和亚铁磁性。

4.蓄热功能大致包括：显热、潜热和化学反应热

5.热量能够通过两种机制在物质中进行传导：晶格振动及自由电子移动。这两种机制的相对重要性主要依赖于材料电子能带结构的特征。一种材料，如果其价带只是部分地被填满（即金属），其热导率受到自由电子运动的支配；能带间隙较小的材料（例如半导体）中，两种机制的贡献都比较显著；而能带间隙较大的材料（如金刚石）中，来自于 声子机制 的热传导占主导地位。

6.由于淬火过程是一种 非稳态热传导 过程，最为重要的材料性质是热扩散率。通过计算可以得到Al 具有比Fe 更高的热扩散率，由于可以预言：Al 合金中能够达到比黑色金属更 高 的最火速度。