第一章-材料的加工性质
金属材料的加工工艺性能
7 难切削材料 0.15～0.5
8 很难切削材料 ＜0.15 不同级织，不同硬度对不同切削加工操作（如车，铣，刨，镗，拉等）切削加工性是不同的。 如回火索氏体的中碳钢，车削加工性较好，钻削加工性中等，拉，拨加工性较差。 14.4.3. 热处理工艺性能 机床主轴 在选用机床主轴的材料和热处理工艺时，必须考虑以下几点： （1） 受力的大小。不同类型的机床，工作条件有很大差别，如高速机床和精密机床主轴的工作条件与重型机床主轴的要作条件相比，无论在弯曲或扭转疲劳特性方面差别都很大。 （2） 轴承类型。如在滑动轴承上工作时，轴颈需要有高的耐磨性。 （3） 主轴的形状及其可能引起的热处理缺陷。结构形状复杂的主轴在热处理时易变形甚至开裂，因此在选材上应给予重视。 主轴是机床中主要零件之一，其质量好坏直接影响机床的精度和寿命。因此必须根据主轴的工作条件和性能要求，选择用钢和制定合理的冷热加工工艺。 1、 机床主轴的工作条件和性能要求。该主轴的工作条件如下： （1） 承受交变的弯曲应力与扭转应力，有时受到冲击载荷的作用； （2） 主轴大端内锥孔和锥度外圆，经常与卡盘、顶针有磨擦； （3） 花键部分经常有碰撞或相对滑动。 由此定出技术条件： （1） 整体调质后硬度应为HB200～230，金相组织为回火索氏体； （2） 内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC45～50，表面3～5mm内金相组织为回火屈氏体和少量回火马氏体； （3） 花键部分的硬度为HRC48～53，金相组织同上。 2、 选择用钢 C515车床属于中速，中负荷，在滚动轴承中工作的机床，因此选用45钢。 3、 主轴工艺路线 下料——锻造——正火——粗加工（外圆余留4～5mm）——调质——半精车外圆（余留2.5～3.5mm），钻中心孔，精车外圆（余留0.6～0.7mm，锥孔留余0.6～0.7mm），铣键槽——局部淬火（锥孔及外锥体）——车定刀槽，粗磨外圆（余留0.4～0.5mm），滚铣花键——花键淬火——精磨。 4、 热处理工序作用 正火处理是为了得到合适的硬度（HB170～230），以便机加工，改善锻造组织，为调质作准备。 调质处理是为了主轴的综合机械性能和疲劳强度，调质后硬度为HB200～230，组织为回火索氏体。 内锥孔和外圆锥面部分经盐浴局部淬火和回火后得到所要求的硬度，以保证装配精度和耐磨性。 5、 热处理工艺 调质中淬火时由于主轴各部分的直径不同，应注意变形问题。调质后变形虽可用校直来修正，但校直时的附加应力对主轴精加工后的尺寸稳定性是不利的。为减小变形，应注意淬火操作方法。可采取预冷淬火和控制水中冷却时间来减小变形。 花键部分高频淬火以减小变形和达到硬度要求。 经淬火后的内锥孔和外圆锥面部分需经260～300℃回火，花键部分需经240～250℃回火，以消除淬火应力并达到规定的硬度值。
功能材料第一章功能材料概论PPT
焊接加工
通过熔融连接将两个材料连接在一起，适用于金 属材料的连接。
表面处理技术
表面涂层技术
通过涂覆一层或多层涂层来改变 材料表面的性质，以提高耐腐蚀 、抗氧化、耐磨等性能。
表面改性技术
通过物理或化学手段改变材料表 面的化学成分、晶体结构和表面 形貌等性质，以提高表面硬度、 降低摩擦系数等性能。
04
环保化
随着环保意识的提高，功能材料的生产和使用需要更加注 重环保，如使用可再生资源、降低能耗和排放等。
智能化
功能材料正朝着智能化方向发展，如智能材料、自适应材 料等，这些材料能够根据环境变化做出响应，具有很高的 应用价值。
复合化
多种材料的复合使用已成为一种趋势，通过不同材料的组 合，可以获得单一材料无法达到的综合性能。
未来发展方向
01
新材料研发
不断探索和研发新的功能材料，提 高其性能和应用范围。
环保化发展
注重功能材料的环保性能，推动其 可持续发展。
03
02
智能化发展
加强功能材料的智能化研究，开发 更多具有智能响应的材料。
复合化发展
加强多种材料的复合研究，获得更 多具有综合性能的材料。
04
THANKS
感谢观看
环保领域
总结词
功能材料在环保领域的应用主要涉及空气净化、水处理、土 壤修复等方面。
详细描述
功能材料如吸附剂、催化剂、光催化剂等，能够有效降低污 染物排放和提高环境质量，对于解决全球环境问题具有重要 意义。
05
功能材料的发展趋势与挑战
发展趋势
高性能化
随着科技的不断进步，对功能材料的性能要求也越来越高 ，如更高的强度、硬度、耐热性、耐腐蚀性等。
材料的性能第一章材料的性能
同的标准。称为标尺A、标尺B、标尺C。洛氏硬度实验是现
今所有使用的几种普通压痕硬度实验的一种。三种标尺的初
始压力均为98.07N（10Kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。
标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N（60Kgf）；
标尺B使用的是直径为1.588mm（1/16英寸）的钢球作为压头，
（３）布氏硬度适合于测试成品材料的硬度，维氏硬度可测试整体材料的硬 度；
（４）塑性材料零件可用屈服强度作为设计指标，脆性材料应用抗拉强度作 为设计指标。
第一章 材料的性能
使用性能：材料在使用过程
中所表现的性能。包括力学
神 舟
性能、物理性能和化学性能。
一 号
工艺性能：材料在加工过程
飞 船
中所表现的性能。包括铸造、
锻压、焊接、热处理和切削
性能等。
材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称 为变形。
外力去除后能够恢复的变形称为弹性变形。 外力去除后不能恢复的变形称为塑性变形。
钢球压头与 金刚石压头
HRB用于测量低硬度材料, 如 有色金属和退火、正火钢等。
HRC用于测量中等硬度材料， 如调质钢、淬火钢等。
洛氏硬度的优点：操作简便， 压痕小，适用范围广。
缺点：测量结果分散度大。
洛氏硬度压痕
洛氏硬度（HR）测试当被测样品过小或者布氏硬度（HB） 大于450时，就改用洛氏硬度计量。试验方法是用一个顶角 为120度的金刚石圆锥体或直径为1.59mm/3.18mm的钢球， 在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕深度求出材料的硬 度。根据实验材料硬度的不同，可分为三种不同标度来表示：
A<Z 时，有颈缩，为塑性材料表征
第一章2金属材料的性能特点
四、切削加工性能 用切削后的表面粗糙度 和刀具寿命来表示。
切削加工
金属材料具有适当的硬度(170 HBS～230 HBS) 和足够的脆性时切削性良好。 改变钢的化学成分(加少量铅、磷)和进行适当 的热处理(低碳钢正火，高碳钢球化退火)可提高钢 的切削加工性能。 铜有良好的切削加工性能。
五、热处理工艺性能 钢的热处理工艺性能主要考虑其淬透性, 即钢接受淬火的能力。 含Mn、Cr、Ni等合金元素的合金钢淬透 性比较好, 碳钢的淬透性较差。
断后伸长率
A
A
11.3
δ5 δ10
ψ
%
%
断面收缩率
Z
三、硬度 硬度：材料抵抗另一硬物体压入其内的能力。 即材料受压时抵抗局部塑性变形的能力。 1、布氏硬度 一定直径的硬质合金球（或钢球）在一定载 荷作用下压入试样表面。测量压痕直径, 计算硬 度值。 用钢球压头时硬度 用HBS表示 用硬质合金球时硬 度用HBW表示
布氏硬度计
布氏硬度计的使用
2、洛氏硬度 采用金刚石压头(或硬质合金球压头)， 加预载荷F0 ，压入深度h0 。再加主载荷F1 。 卸去主载荷F1，测量其残余压入深度h。 用h与h0之差△h来计算洛氏硬度值。 硬度直接从硬度计表盘上读得。 根据压头的种类和 总载荷的大小洛氏硬度常 用表示方式有: HRA、HRB、HRC
金属材料的强度与其化学成分和工艺有 密切关系。 纯金属的抗拉强度较低； 合金的抗拉强度较高。 纯铜抗拉强度： 60MPa 铜合金抗拉强度：600MPa～700MPa 纯铝抗拉强度： 40MPa 铝合金抗拉强度：400MPa～600MPa
退火状态的三种铁碳合金： 碳质量分数0.2%，抗拉强度为350MPa 碳质量分数0.4%，抗拉强度为500MPa 碳质量分数0.6%，抗拉强度为700MPa
《材料制备与成型加工技术》课件——绪论
成型加工(Forming and processing)
02
料制品各种成型方法及操作，成型工艺特点，成型工艺的适应性，成型工艺流程，成型设备结构及作用原理，成型工艺条件及其控制，成型工艺在橡胶、塑料、纤维加工中的共性和特殊性，各种高分子材料制品的成型加工过程，成型加工新工艺和新方法。
高分子材料（macromolecule material
按照高聚物来源分类
结构高分子材料－－利用它的强度、弹性等力学性能功能高分子材料－－利用它的声、光、电、磁、热和生物等功能
按照材料学观点
天然高分子材料－－天然高聚物(natural)合成高分子材料－－合成高聚物(compound)
2、高分子材料的分类（Classification of Polymer Materials）
2、高分子材料加工(Polymer material processing)
通常是使固体状态（粉状或粒状）、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形，经过模具形成所需的形状，并保持其已经取得的形状，最终得到制品的工艺过程。制造过程如下：
（1）成型加工过程的四个阶段
00
原材料的准备
01
使原材料产生变形或流动，并成为所需的形状
工程塑料(Engineering plastic)
01
是指拉伸强度大于50MPa ，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀性能等优良的、可替代金属用作结构件的塑料。
02
No.1
（3）橡 胶(rubber)
No.2
橡胶是室温下具有粘弹性的高分子化合物，在适当配合剂存在下，在一定温度和压力下硫化（适度交联）而制得的弹性体材料（橡胶制品）。按用途和性能可将橡胶分为通用橡胶和特种橡胶。
第一章加工性质
（3）粘流态
很大的不可逆形变；熔体黏度低。
适用：流动性要求较高的成型加工技术。
①挤出成型（Extrusion）——使高聚物成为
具有恒定断面形状的连续型材或半成品的过程。
制品类型：管材、板材、异型材、电线电
缆、棒材等。
②注射成型（Injection Molding）——物料 塑化成熔体后在压力的作用下，注入闭合的 模具中，保压、定型、冷却后成为制品的技 术。 制品特点：种类繁多、形状各异、复杂、高 精度；
③吹塑成型（I坯，压缩空气吹胀、冷却
后成为管状薄膜的成型技术。
制品类型：农膜，食品、轻工、纺织化工等物
品的防腐、防湿、防尘包装膜。
④橡胶的混炼、压出、贴合、纤维的熔融纺丝
第一章 材料的加工性质
聚合物的可挤压性：粘度——流动性——MFR表征、 表征意义及使用意义；悬浮法PVC牌号、粘数、分子 量及制品类型的关系； 聚合物的可模塑性：可模塑性的影响因素；
2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095 2.095
（2）MFR表征意义
__
1
2
根据Flory经验方程：logη=A+B M w MFR 流动性好 ηa
Mw
结论：MFR间接地反映了分子量的大小。 PE相对分子量与熔体流动速率、熔融粘度的关系
对于刚性较大的聚合物（PC、PPO）在制品
的热变形温度以下，热处理——缩短松弛时间。
2、不同聚集态适应的成型加工方法 （1）玻璃态（结晶态） 聚合物模量高，形变小，故不宜进行大形 变的成型加工。见图 适用：二次加工： ①机械加工——车削、铣削、刨、锯等；
②修饰——印刷、电镀等；
工程材料 第一章 材料的性能及应用意义
5. 硬度能较敏感地反映材料的成分与组织结构的变化，可用来检验原材料和 控制冷热加工质量。
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一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
硬度测试方法：
1. 布氏硬度 GB231-1984 2. 洛氏硬度 GB230-1991 3. 维氏硬度 GB4342-1984
2）磨粒磨损：是指滑动摩擦时，在零件表面摩擦区内存在硬质磨粒， 使磨面发生局部塑性变形、磨料嵌入和被磨料切割等过程，以致磨面材 料逐步磨耗。
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一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
粘着磨损示意图
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粘着磨损磨痕
一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
磨粒磨损示意图
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§1.2 材料的使用性能
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一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
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一、力学性能
§1.2 材料的使用性能
（六）韧性——材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能 力，它是材料强度和塑性的综合表现。
韧性不足可用脆性来表达。 韧性高低决定是韧性断裂，还是脆性断裂。
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§1.3 材料的工艺性能
金属材料零件的一般加工过程
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§1.3 材料的工艺性能
1. 铸造性能：包括流动性、收缩、疏松、成分偏析、铸造应力、冷热裂纹倾向。 2. 锻造性能：通常用材料的塑性和强度及形变强化能力来综合衡量。 3. 焊接性能：包括焊接接头产生缺陷的倾向性和焊接接头的使用可靠性。 4. 切削加工性能：一般用材料的切削的难易程度、切削后表面粗糙度和刀具寿 命等方面来衡量。 5. 热处理性能：包括淬透性、淬硬性、耐回火性、氧化与脱碳倾向及热处理变 形与开裂倾向。
机械材料与加工认识常用机械材料的性能和加工工艺
机械材料与加工认识常用机械材料的性能和加工工艺机械材料与加工：认识常用机械材料的性能和加工工艺在机械制造业中，选择合适的机械材料对于产品的质量、性能以及工艺流程至关重要。
本文将介绍一些常用的机械材料，并针对其性能特点和加工工艺进行分析。
一、金属材料1. 铁类材料铁类材料在机械制造中具有重要的地位，常见的有铸铁、钢和不锈钢。
- 铸铁具有良好的流动性和耐磨性，适用于大型零部件的生产，如发动机缸体和机床床身。
- 钢具有较高的强度和韧性，广泛应用于制造零件和构件，如汽车零部件和建筑结构。
- 不锈钢具有优异的耐腐蚀性和抗氧化性能，适用于制造耐酸碱、耐高温的零件，如化工设备和压力容器。
2. 铝合金铝合金具有轻质、强度高、导热性好等特点，广泛应用于航空、汽车和电子等领域。
由于其良好的可塑性，铝合金可以通过挤压、拉伸和压铸等工艺进行成型。
3. 铜合金铜合金具有良好的导电性和热导性，适用于制造电子元件和导热部件。
同时，铜合金还具有良好的耐磨性和抗腐蚀性，广泛应用于制造轴承、齿轮和紧固件等零部件。
二、非金属材料1. 塑料塑料具有轻质、可塑性好、绝缘性能强等特点，广泛应用于汽车、家电和电子产品等领域。
常见的塑料有聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，它们可以通过挤出、注塑和吹塑等工艺进行成型。
2. 玻璃玻璃具有良好的透明性和抗压性能，适用于制造窗户、瓶罐和光学元件等。
玻璃制品的加工过程主要包括熔化、吹制和热处理等。
3. 复合材料复合材料由两种或多种不同材料组合而成，具有综合性能优异的特点。
例如，碳纤维和环氧树脂的复合材料具有轻质、高强度和耐腐蚀等特性，广泛应用于航空航天和运动器材等领域。
三、机械材料的加工工艺1. 金属加工金属材料的加工工艺主要包括切削加工、冲压加工和焊接加工等。
其中，切削加工是将金属材料从整体中去除一部分以获得所需形状的工艺，如车削、铣削和钻削等。
冲压加工是通过金属板材的弯曲、剪切和冲孔等操作实现零件成型，广泛应用于汽车和家电制造。
建筑材料课后思考题答案和习题答案
第一章 建筑材料的基本性质复习思考题1、说明材枓的体积构成与各种密度概念之间的关系。
答:体积是材料占有的空间尺寸。
由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。
(1)绝对密实体积和实际密度绝对密实体积即干燥材料在绝对密实状态下的体积，即材料内部固体物质的体积，或不包括内部孔隙的材料体积.材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为实际密度。
（2）表观体积和表观密度材料单位表观体积的质量称为表观密度。
表观体积是指包括内部封闭孔隙在内的体积。
其封闭孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影响其总质量或体积。
因此,材料的表观密度与其内部构成状态及含水状态有关。
(3）材料的自然体积与体积密度材料的自然体积指材料在自然状态下的体积,即整体材料的外观体积（含内部孔隙和水分).体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。
（4）材料的堆积体积与堆积密度材料的堆积体积指粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积.松散堆积状态下的体积较大,密实堆积状态下的体积较小。
堆积密度是指粉状或粒状材料,在堆积状态下单位体积的质量.2、何谓材料的亲水性和憎水性?材料的耐水性如何表示？答：当润湿边角θ≤90°时，材料能被水润湿表现出亲水性，称为材料的亲水性；当θ〉90°时,材料不能被水润湿表现出憎水性，称为材料的憎水性。
材料的耐水性是指材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质. 耐水性用软化系数表示，如下式：式中:KR ——材料的软化系数fb ——材料在饱和吸水状态下的抗压强度（MPa ） fg ——材料在干燥状态下的抗压强度（MPa ）3、试说明材料导热系数的物理意义及影响因素。
答：材料的导热性是指材料两侧有温差时，热量由高温侧流向低温侧传递的能力,常用导热系数表示。
材料的导热系数λ主要与以下因素有关：（1）材料的化学组成和物理结构;（2）孔隙状况；（3）环境温度。
（或λ的影响因素：组成、结构,孔隙率、孔隙特征、受潮、受冻）4、说明提高材料抗冻性的主要技术措施。
聚合物加工原理复习及作业
四、粘度随时间的变化
聚合物完成熔融过程以后，流变性质应不随时间而改变。 但实际上，许多聚合物的粘度均随时间而逐渐变化。 引起这种变化的原因，其中有工艺的如加聚类聚合物的 热降解和热氧化降解，缩聚类聚合物与低分子杂质(如水) 之间的交联反应所造成的降解反应等。 因此，在成型过程中聚合物熔体处于注射喷嘴、挤出口 模或喷丝头高温区域的时间应尽可能缩短。
聚合物流体（熔融状聚合物和聚合物溶液或悬浮液）的 流变性质主要表现为粘度的变化，根据粘度与应力或应变速 率的关系，可将流体分为以下两类：牛顿流体和非牛顿流体。
一、牛顿流体及其流变方程 1.流动类型
层流和湍流
Re<2100
层流
低分子流体 Re>2100
湍流
Re=2100～4000 过渡态（介于层流与湍
剪切增加，粘度升 高
1.粘性液体及其指数定律
切力变稀原因（假塑性流体）
假塑性流体的粘度随剪切应力或剪切速率的 增加而下降的原因与流体分子的结构有关。
解缠理论：
造成粘度下降的原因在于其中大分子彼
对 此之间的缠结。
聚 合 物 熔
当缠结的大分子承受应力时，其缠结点 就会被解开，同时还沿着流动的方向规则 排列，因此就降低了粘度。
二、压力对粘度的影响 原因来自熔体的可压缩性。利用自由体积来解释。 因为在加压时，聚合物的自由体积减小，熔体分子间的自
由体积也减小，使分子间作用力增大，最后导致熔体剪切粘度 增大。
与低分子液体相比，聚合物因其长链大分子形状复杂，分 子链堆砌密度较低，受到压力作用时，体积变化较大。
聚合物熔体成型压力通常都比较高，例如注射成型时，聚 合物在150℃下受压达350kPa到3000kPa，其压缩性是很可观的。
材料成型及加工原理第一章
第一章1.聚合物材料的加工性质：可模塑性、可挤压性、可纺性、可延性。
2.什么是可挤压性？答：可挤压性是指聚合物经过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。
发生地点：主要有挤出机、注塑机料筒、压延机辊筒用、模具中等聚合物力学的状态：粘流态。
表征参数：熔融指数3.什么是可模塑性？答：可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。
发生地点：主要有挤出机、注塑机、模具中等聚合物力学状态：高弹态、粘流态表征方法：螺旋流动试验在成型加工过程中，聚合物的可模塑性常用在一定温度、压力下熔体的流动长度来表示。
4.什么是可纺性？答：可纺性是聚合物材料经过加工形成连续的固态纤维的能力。
发生地点：主要有熔融纺丝聚合物力学状态：粘流态表征方法：纺丝实验5.什么是可延性？答：可延性表示无定型或半结晶聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
发生地点：压延或拉伸工艺聚合物力学状态：高弹态、或玻璃态。
表征方法：拉伸试验（速率快慢、式样）可延性源于：1）大分子结构非晶高聚物单个分子空间形态：无规线团：结晶高聚物：折叠链状细而长的长链结构和巨大的长径比2）大分子链的柔性。
6.什么是粘弹性？答：粘弹性是纯弹性和纯粘性的有机组合。
A，粘性：物体受力后，形变随时间发生变化，除去外边后，形变不能回复。
B，弹性：物全受力后，发生形变，除去外力后，形变能回复1）普弹性：物体受力后，瞬时发生形变，除去外力能迅速回复，与时间无关。
（符合胡克定律）2）高弹性：物体受力后，瞬时发生形变，除去外力能回复，与时间有关。
（不符合胡克定律）7.什么是滞后效应？答：在外作用力下，聚合物分子链由于跟不上外力作用速度而造成的形变总是落后于外力作用速度的效应。
形成原因：长链结构和大分子的运动具有步性，存在松弛过程，需要松弛时间。
聚合物的可挤压性：粘度---流动性---MFR表征、表征意义及使用意义聚合物的可模塑性：可模塑性的影响因素聚合物的可延性：冷拉伸、热拉伸、滞后效应线型高聚合物的聚集态与成型加工：力学三态的特征（分子运动状态、宏观力学状态）及适应的成型加工方法重要的成型加工特征温度：Tb /Tg/Tm/Tf/Td习题：1.请用粘弹性的滞后效应相关理论解说塑料注射成型制品的变形收缩现象以及热处理的作用。
材料加工成型理论第一章-金属塑性变形的物理本质
5. 割阶运动所引起的阻力
• 割阶运动所引起的阻力也就是形成点缺陷 引起的阻力。当带有割阶的位错滑移时， 如果割阶做的是非保守运动，则运动过程 中其后形成一连串的点缺陷。形成这些点 缺陷需要能量，这就相当于有反向的力阻 碍位错前进。形成这些点缺陷引起的阻力 为：
• 位错要运动，虽然很容易，但也必须至少克服点 阵阻力（派-纳力）对它的阻碍才能运动。
1.点阵阻力
• 位错向前运动，必须越过一个能量最大值的位置， 才能从一个低能的稳定位置过渡到另一个低能的 稳定位置。为此，就需要对位错施加足够的力以 供克服这一能垒所需要的能量，这个能垒就称为 派尔斯垒，克服这个能垒所需要的力就是派-纳力。
4. 位错切割穿过其滑移面的位错林所引起的阻力
• 位错林是指那些穿过运动位错所在滑移面的
位错。切割林位错所引起的阻力用
' s
表示，
是一种短程力。
• 热激活对于克服这个阻力是有很大作用的。
• 由于位错林的存在，必然存在应力场，林位
错的应力场对运动位错的阻力用
" s
表示，
该力是一种长程力，它对温度不敏感。
• 根据该理论可以估计出纯金属的理论屈服强度
m G / 2
• 一般金属晶体的理论屈服强度为103~104MPa 数量级。而实测纯金属单晶体大致为1MPa， 理论值是实际值的1000倍以上，说明把滑移 过程看成是整体刚性的移动与实际相差较远。
二、实际晶体屈服强度的构成
• 金属的理论屈服强度来源于金属的原子间的结合 力，它是金属原子间结合力大小的反映。而实际 晶体中存在各种晶体缺陷，如位错的存在，位错 易运动，因而不能充分发挥出原子间结合力的作 用，所以金属实际屈服强度远低于理论值。
高分子材料加工原理
高分子材料加工原理一、高分子材料加工原理：1．高分子材料的加工性质：1）、高分子材料的加工性：高分子具有一些特有的加工性质，如良好的可塑性，可挤压性，可纺性和可延性。
正是这些加工性质为高分子材料提供了适于多种多样加工技术的可能性，也是高分子能得到广泛应用的重要原因。
高分子通常可以分为线型高分子和体型高分子，但体型高分子也是由线型高分子或某些低分子物质与分子量较低的高分子通过化学反应而得到的。
线型高分子的分子具有长链结构，在其聚集体中它们总是彼此贯穿、重迭和缠结在一起。
在高分子中，由于长链分子内和分子间强大吸引力的作用，使高分子表现出各种力学性质。
高分子在加工过程所表现的许多性质和行为都与高分子的长链结构和缠结以及聚集态所处的力学状态有关。
根据高分子所表现的力学性质和分子热运动特征，可将其划分为玻璃态、高弹态和粘流态，通常称这些状态为聚集态。
高分子的分子结构、高分子体系的组成、所受应力和环境温度等是影响聚集态转变的主要因素，在高分子及其组成一定时，聚集态的转变主要与温度有关。
不同聚集态的高分子，由于主价健与次价健共同作用构成的内聚能不同而表现出一系列独特的性质，这些性能在很大程度上决定了高分子材料对加工技术的适应性，并使高分子在加工过程表现出不同的行为。
高分子在加工过程中都要经历聚集态转变，了解这些转变的本质和规律就能选择适当的加工方法和确定合理的加工工艺，在保持高分子原有性能的条件下，能以最少的能量消耗，高效率地制备良好的产品。
玻璃态高分子不宜进行引起大变形的加工，表现为坚硬的固体，但可通过车、铣、削、刨等进行加工。
在玻璃化温度Tg以下的某一温度，材料受力容易发生断裂破坏，这一温度称为脆化温度，它是材料使用的下限温度。
在Tg以上的高弹态，高分子的模量减少很多，形变能力显著加大。
在Tg－Tf 温度区靠近Tf，由于高分子的粘性很大，可进行某些材料的真空成型、压力成型、压延和弯曲成型等。
把制品温度迅速冷却到Tg以下温度是这类加工过程的关键。
材料概论-精简
第一章1.材料的四要素：性质和现象、使用性能、结构和成分、合成和加工2.材料的分类按材料组成、结构特点分：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料复合材料定义：用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分（或称组元），通过人工复合、组成多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。
3.金属材料纯金属及其合金。
合金是由两种或两种以上元素组成，其中至少有一种为金属元素组成具有金属性的材料。
金属性的关键特征是具有正的电阻温度系数，这是由于它的导电是自由电子的运动所决定的。
1）.金属材料分类：○1黑色金属（钢和铸铁）钢：碳素钢和合金钢（按成分）；普通钢、优质钢和高级优质钢（按品质）；平炉钢、转炉钢、电炉钢和奥氏体钢（按冶炼法）；结构钢、工具钢、特殊钢及专用钢（按用途）。
铸铁：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和特殊性能铸铁等。
○2有色金属(非铁材料)轻金属(密度﹤5)、重金属(密度﹥5)、贵金属、类金属和稀有金属，如A1、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ni、Ti及其合金。
在工程上占有重要地位。
4.无机非金属材料主要包括晶体、陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等按性能和用途：传统陶瓷和特种陶瓷1).陶瓷的基本特性:①化学键主要是离子键、共价键以及它们的混合键;②硬而脆、韧性低、抗压不抗拉、对缺陷敏感;③熔点较高，具有优良的耐高温、抗氧化性能;④自由电子数目少，导热性和导电性较小;⑤耐化学腐蚀;⑥耐磨损;⑦成型方式为粉末制坯、烧结成型.5.高分子材料以C、H、N、O元素为基础，由大量结构相同的小单元聚合组成，分子量大，并在某一范围内变化。
1)塑料是重要的高分子材料，分为通用塑料和工程塑料。
通用塑料包括：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、。
工程塑料（高强、高模、耐高温）：ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚酰亚胺。
2).高分子材料的基本属性①结合健主要为共价健，部分范德华键；②分子量大，无明显的熔点，有玻璃化转变温度、粘流温度；③力学状态有玻璃态、高弹态和粘流态；④强度较高；⑤质量轻；⑥良好的绝缘性；⑦优越的化学稳定性。
工程材料复习思考题(全)
工程材料复习思考题（全）《机械工程材料》复习思考题陈永泰第一章材料的性质1材料的力学性能主要有哪些？强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度。
2简述低碳钢的应力－应变曲线（分为几个阶段，各特征点表示什么含义）。
弹性变形阶段，屈服阶段，塑性变形阶段，颈缩阶段。
（画图）第二章材料结构1体心立方晶格的密排面和密排方向各有那些？面心立方晶格呢？{110}，<111>；{111}，<110>2与理想晶体相比，实际晶体的结构特征是什么？①多晶体结构；②具有晶体缺陷。
为什么晶粒越细，金属的强度和硬度越高，塑性和韧性越好？金属的晶粒越细，晶界的总面积越大，位错阻碍越多，要协调的具有不同位向的晶粒越多，金属塑性变形的抗力越高，从而导致金属强度和硬度越高。
金属晶粒越细，单位体积内的晶粒数量越多，参与变形的晶粒数量越多，变形越均匀，从而延迟裂纹的形成和扩展，导致断裂前的大塑性变形。
当强度和硬度同时增加时，金属在断裂前消耗的功增加，因此其韧性也更好。
因此，金属颗粒越细，其塑性和韧性也越好。
4名词解释：相固溶体金属化合物固溶强化弥散强化相：金属或合金中，凡成分相同，结构相同，并与其它成分有界面分开的均匀组成部分。
固溶体：合金中，其晶体结构与组成元素之一的晶体结构相同的固相称为固溶体。
金属化合物：合金中，其晶体结构与组成元素之一的晶体结构均不相同的固相称为金属化合物。
固溶强化：随着溶质质量的增加，固溶体的强度和硬度增加，塑性和韧性降低。
这种现象被称为固溶强化。
弥散强化：即沉淀强化。
若合金中的第二相以细小弥散的微粒均匀分布在基体上，则可以显著提高合金的强度，称为弥散强化。
5固体合金中的相是什么？它们是如何定义的？（提示：晶格类型）1固溶体：合金中晶体结构与其中一种组成元素的晶体结构相同的固相称为固溶体。
金属化合物：合金中晶体结构不同于其中一种组成元素的固相称为金属化合物。
6铁素体、奥氏体和渗碳体哪些是固溶体，哪些是金属化合物，为什么？它们都是间隙型吗？铁素体、奥氏体是固溶体，渗碳体是金属化合物。
《建筑材料》习题集
《建筑材料》习题集第一章：建筑材料的基本性质一、填空题1、大多数建筑材料均应具备的性质，即材料的。
2、材料的及是决定材料性质的基本因素，要掌握材料的性质必须了解材料的、与材料性质之间的关系。
3、建筑材料按化学性质分三大类：、、。
4、建筑材料的技术性质主要有：、、。
5、当水与材料接触时，沿水滴表面作切线，此切线和水与材料接触面的夹角，称。
6、材料吸收水分的能力，可用吸水率表示，一般有两种表示方法：和。
7、材料在水作用下，保持原有性质的能力，称，用表示。
8、材料抵抗压力水渗透的性质称，用或表示。
9、材料抗渗性大小与和有关。
10、材料的变形特征有两种类型和。
11、根据材料被破坏前塑性变形显著与否，将材料分为与两大类。
二、判断题1、材料的组成，即材料的成分。
（）2、密实材料因其V、V o、V′相近，所以同种材料的ρ、ρo、ρ′相差不大。
（）3、松散材料的ρ′o、ρo相近。
（）4、材料的体积吸水率就是材料的开口孔隙率。
（）5、对于多孔的绝热材料，一般吸水率均大于100%，故宜用体积吸水率表示。
（）6、吸水率就是含水率。
（）7、孔隙率又称空隙率。
（）8、冻融破坏作用是从外表面开始剥落逐步向内部深入的。
（）9、由微细而封闭孔隙组成的材料λ小，而由粗大连通孔隙组成的材料λ大。
（）10、传热系数与热阻互为倒数。
（）11、水的比热容最小。
（）三、选择题1、某铁块的体积密度ρo = m /（）。
A、V oB、V孔C、VD、V′o2、某粗砂的堆积密度ρ′o=m/（）。
A、V oB、V孔C、VD、V′o3、散粒材料的体积V′o =（）。
A、V+V孔B、V+V孔+V空C、V+V空D、V+V闭4、材料的孔隙率P=（）。
A、P kB、P bC、P k－P bD、P k+P b5、材料憎水性是指润湿角（）。
A、θ< 90ºB、θ>90ºC、θ=90ºD、θ=06、材料的吸水率有哪几种表示方法（）。
第三版胡赓祥材料科学基础课后答案与知识点总结
第三版胡赓祥材料科学基础课后答案与知识点总结本文档总结了第三版胡赓祥《材料科学基础》教材中的课后答案和知识点。
以下是各章节的内容概述：第一章：材料科学基本概念- 知识点1：材料的定义和分类，包括金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料。
- 知识点2：材料的性能和性质，如力学性能、物理性能、化学性能等。
- 知识点3：材料的结构，包括晶体结构和非晶体结构。
- 知识点4：材料的制备和加工方法，如熔融法、溶液法、固相反应法等。
第二章：金属材料- 知识点1：金属的晶体结构，如面心立方结构、体心立方结构等。
- 知识点2：金属的晶体缺陷，如点缺陷、线缺陷和面缺陷。
- 知识点3：金属的力学性能，包括弹性模量、屈服强度、延展性等。
- 知识点4：金属的热处理，如退火、淬火和时效处理等。
第三章：无机非金属材料- 知识点1：陶瓷材料的分类，如氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等。
- 知识点2：陶瓷材料的晶体结构，如离子晶体结构、共价晶体结构等。
- 知识点3：陶瓷材料的力学性能，包括硬度、脆性、抗拉强度等。
- 知识点4：陶瓷材料的制备和加工方法，如烧结法、凝胶法和溶胶-凝胶法等。
第四章：高分子材料- 知识点1：高分子材料的分类，如线性高分子、交联高分子等。
- 知识点2：高分子材料的分子结构，如线性结构、支化结构等。
- 知识点3：高分子材料的物理性能，包括玻璃化转变温度、熔融温度等。
- 知识点4：高分子材料的制备和加工方法，如聚合法、拉伸法和挤出法等。
第五章：复合材料- 知识点1：复合材料的分类，如纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料等。
- 知识点2：复合材料的基体材料和增强材料，如树脂基体、碳纤维增强材料等。
- 知识点3：复合材料的力学性能，包括弯曲强度、拉伸强度等。
- 知识点4：复合材料的制备和加工方法，如层压法、注射法和浸渍法等。
以上是《材料科学基础》教材第三版的课后答案和知识点总结。
希望对您的学习有所帮助。
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学习要点
理解聚合物材料的可加工性 -可挤压性;可模塑性；可纺性；可延性；
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第一节 聚合物材料的加工性 一、聚合物的可挤压性; 二、聚合物的可模塑性； 三、聚合物的可纺性； 四、聚合物的可延性；
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聚合物的三态
根据聚合物所表现的力学性质和分子热运动特 征,聚合物可分为玻璃态、高弹态和粘流态。
的最佳区域。
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三、聚合物的可纺性
聚合物的可纺性是指聚合物材料通过加工形成连续
的固态纤维的能力。主要取决于材料的流变性质,熔
体粘度、熔体强度以及熔体的热稳定性和化学稳定
性等。
Lmax 36
(1-3)
d
F
式中Lmax为熔体细流最大稳定长度;d为喷丝板毛细孔直 径,v 是熔体从喷丝板的流出速度，η是熔体的粘度， γF 是表面张力.
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从图中可以得出:
0-a段,普弹形变，杨氏模量高，延伸形变值小。 ab段，材料抵抗形变的能力开始降低，出现形变加速
的倾向，由普弹形变转变为高弹形变。
b点，屈服点，对应屈服应力 y
cd段，在屈服应力作用下，通过链段的逐渐形变和位 移，聚合物逐渐延伸应变增大。
e点，材料因不能承受应力的作用而破坏，对应的应力
合物挤压性的方法，是测定聚合物的流动度 (粘度的倒数)，通常简便实用的方法是测定聚 合物的熔体流动速率。
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熔融指数与熔融指数测试仪
熔融指数是评价热塑性聚合物特别是烯烃挤压性的一 种简单而实用的方法,可通过熔融指数仪来测定。
熔融指数是指用定温下10分钟内聚合物从出料孔挤出 的重量数。也称熔体流动指数（Melt Flow Index),简写
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温度 图1-5 模塑面积图
A-成型区域;a-表面不良线；b-溢料线 c-分解线；d-缺料线
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从图中可以得出:
过高的温度,虽然熔体的流动性大，易于成型， 但会引起分解，制品收缩率大;
温度过低时熔体粘度大，流动困难，成型性差； 过高的压力将引起溢料并使制品内应力增大； 压力过低时则造成缺料，制品成型不全； 图中四条线所构成的面积（交叉线区）为模塑
可模塑性主要取决于材料的流变性,热性质和 其它物理力学性质等，在热固性聚合物的情况 下还与聚合物的化学反应性有关。
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注射、挤出、模压等成型方法对聚合物的可模塑性要 求是:能充满模具型腔获得制品所需尺寸精度,有一定 的密实度，满足制品合格的使用性能等。 聚合物的可 模塑性通常用螺旋流动试验来判断。 聚合物熔体在注 射压力作用下，由阿基米德螺旋形槽的模具的中部进 入，经流动而逐渐冷却硬化为螺旋线.以螺旋线的长度 来判断聚合物流动性的优劣。螺旋线愈长,聚合物的流 动性愈好。 螺旋流动实验的意义：帮助人们了解聚合 物的流变性质，确定压力、温度、模塑周期等最佳工 艺条件，反映聚合物相对分子质量和配方中各助剂的 成分和用量以及模具结构，尺寸对聚合物可模塑性的 影响。 压力过高会引起溢料，压力过低则充模不足成 型困难;温度过高会使制品收缩率增大，甚至引起聚合 物的分解，温度过低则物料流动困难，交联反应不足， 制品性能变劣。 四条曲线所构成的面积，是模塑的最 佳区域。
聚合物在加工过程中常受到挤压作用,例如聚 合物在挤出机和注塑机料筒中、压延机辊筒间, 以及在模具中都受到挤压作用。
可挤压性是指聚合物通过挤压作用形变时获得 形状和保持形状的能力。
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பைடு நூலகம்
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衡量聚合物可挤压性的物理量是熔体的粘度 (剪切粘度和拉伸粘度)。 聚合物的可挤压性不 仅与其分子结构、相对分子质量和组成有关, 而且与温度、压力等成型条件有关。 评价聚
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第四篇 合成纤维的纺丝及加工 第十一章 纺丝液体的性质及制备 第十二章 纤维成形原理及方法 第十三章 纤维的后拉伸及热处理 第五篇 高分子复合材料及高分子共混物
的加工成型 第十四章 高分子复合材料 第十五章 高分子物的共混
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第一章 材料的加工性质
第一节 聚合物材料的加工性 一、聚合物的可挤压性; 二、聚合物的可模塑性； 三、聚合物的可纺性； 四、聚合物的可延性； 第二节 聚合物在加工过程中的粘弹行为 一、聚合物的粘弹性形变与加工条件的关系； 二、粘弹性形变的滞后效应
相应温度: 玻璃态：T<Tg 高弹态：Tg<T<Tm 粘流态：Tm<T<TD
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加工与成型方法的适应性
熔融纺丝 注射成型 薄膜吹塑 挤出成型 压延成型 中空成型 真空和压力成型 薄膜和纤维热拉伸 薄膜和纤维冷拉伸
图1-1 线型聚合物的聚集态与成型加工的关系示意
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一、聚合物的可挤压性
第一篇 聚合物加工的理论基础 第一章 材料的加工性质 第二章 聚合物的流变性质 第三章 聚合物液体在管和槽中的流动 第四章聚合物加工过程的物理和化学
变化
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第二篇 塑料的成型加工 第五章 成型物料的配制 第六章 塑料的一次成型 第七章 塑料的二次成型 第三篇 橡胶加工 第八章 胶料的组成及配合 第九章 胶料的加工 第十章 硫化
为[MI]或[MFI]。
根据Flory的经验式，聚合物粘度η与重均分子量Mw有 以下关系:
logη=A+BMw1/2
(1-1)
式中A和B为常数，决定于聚合物的特性和温度。从
式中可以看出，测定的流度实质反映了聚合物分子量
的大小。
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二、聚合物的可模塑性
可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和 在模具中模制成型的能力。具有可模塑性的材 料可通过注射、模压和挤出等成型方法制成各 种形状的模塑制品。
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四、聚合物的可延性
可延性表示无定形或半结晶固体聚合物在一个 方向或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能 力。
线型聚合物的可延性来自于大分子的长链结构 和柔性。当固体材料在Tg～Tm温度区间受到大 于屈服强度的拉力作用时,就产生宏观的塑性延 伸形变。
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