中科大材料力学与热学性能教程文件
热学性能(第一节)
材料物理性能（专业基础课）材料科学与工程学系材料与化学工程学院1钱国栋办公室：曹光彪大楼429房间电话：879523342关于本课程¾从学习中知道具体的真正的研究工作如何去做¾不难学，但是要认真听课¾考试不难，平时认真听课即可通过3绪论¾本课程的主要内容4材料的分类材料是有用的固体两大类：结构材料：利用材料的力学性能功能材料：利用材料的热、光、电、磁、化学等性能其它分类：晶态和非晶态；有机和无机；导电方式分类（金属、绝缘体、半导体）……5本课程的主要内容：功能材料的物理性能，即材料的热学性能、光学性能、电学性能、磁学性能课程学习的主线：材料的组成、结构决定了它的性能。
可以说，材料的各种性能均可在其不同层次的结构和组成上找到答案。
有的性能由组成所决定，有的取决于晶体结构，有的取决于缺陷结构，有的则取决于电子结构学习主线：物性与组成、结构之间的关系如何？或者说如何找出组成、结构是怎样支配材料的物性？6¾本课程任务及设置的目的掌握：材料物理性能与材料组成、结构、构造的关系回答：材料物理性能的物理本质或起源为什么不同的材料会表现出如此大的物理性能的区别：¾陶瓷或塑料的隔热性能要比金属好的多？¾金属的导电性能要优于陶瓷、玻璃或塑料？¾玻璃或塑料可以透明，而金属、陶瓷往往不透明？¾材料热性能与电性能有何关联？¾材料磁性能与质点种类、排列结构及电性能关联如何？¾……7课程目的：¾判断材料优劣¾改变材料性能¾正确选择和使用材料¾研究和开发新材料、新性能、新工艺8¾材料物性研究的方法或特点材料物性研究的方法可以分成两种：9从实验数据出发，建立经验方程，发展理论⎯归纳9从机理着手，即从反映物理本质的基本关系出发，建立物理模型，得到理论⎯推理通过以上两种方法的相互验证促进了材料科学的发展材料物性的研究：9阐明材料物性与材料宏观构造和微观结构的关系9取得材料结构和成分的宏观及亚微观方面的直接验证9¾本课程特点既对材料物性的普遍规律（共性）作简单介绍又兼顾不同材料特点，分别给以介绍物性的变化规律和具体材料结合起来学习10第一章材料热学性能热学性能：热容（Thermal content）热膨胀（Thermal expansion）热传导（Heat conductivity）等本章目的就是探讨热性能与材料宏观、微观本质关系，为研究新材料、探索新工艺打下理论基础1113固体气凝胶⎯俗称“冷冻烟雾”：人类已知产品的最小密度⎯多孔远离1300 o C 以上喷灯的高温可以经受住1公斤炸药的爆炸威力14应用之一：宇航员所穿的超级隔热太空服美国宇航局正在研制将固体气凝胶作为人类首次登陆火星时所穿的太空服的保温隔热衬里（预计于2018年派宇航员登陆火星）。
中科大材料力学与热学性能
一、名词解释1、滞弹性在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。
一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功。
包申格效应：材料经过预先加载并产生少量塑性变形，卸载后，再同向加载，规定残余伸长应力增加，反向加载规定残余伸长应力降低的现象，称为包申格效应。
河流花样：裂纹跨越若干相互平行的而且位于不同高度的解理面；解理裂纹与很多螺型位错相遇，汇合台阶高度足够大时，便成为在电镜下可以观察到的河流花样。
穿晶断裂：金属断裂时裂纹穿过晶内。
穿晶断裂可以是韧性断裂如室温下的穿晶断裂也可以是脆性断裂（如低温下的穿晶断裂）沿晶断裂：金属断裂时裂纹沿晶界扩展。
沿晶断裂多为脆性断裂。
断口形貌呈冰糖状应力场强度因子在线弹性断裂力学中，表示带初始裂纹构件的裂纹尖端处应力场奇异性性态的一个参数。
或者反映裂纹尖端弹性应力场强弱的物理量，称为应力强度因子。
裂纹扩展能量释放率：把裂纹扩展单位面积时系统释放势能的数值称为裂纹扩展能量释放率，简称能量释放率或能量率。
驻留滑移带：金属在循环应力长期作用下，形成永久留或再现的循环滑移带称为驻留滑移带，具有持久驻留性疲劳条带电镜断口分析表明，第二阶段的断口特征是具有略呈弯曲并相互平行的沟槽花样，称为疲劳条带（疲劳条纹，疲劳辉纹）应力腐蚀断裂：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的低应力脆断现象，称为应力腐蚀断裂。
磨损：机件表面相接触并作相对运动使，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑（松散的尺寸与形状均不同的碎屑）使表面材料逐渐流失（导致机件尺寸变化和质量损失）造成表面损伤的现象即为磨损。
应力松弛：材料在恒定变形条件下，应力随时间的延续而逐渐减少的现象。
蠕变：金属在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象。
3问答1金属解理典型组织特征2弹性模量是否对组织敏感合金化、热处理（显微组织）冷塑性变形对弹性模量的影响较小，所以，金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标。
材料力学性能---热稳定性
14
2. 对于多孔、粗粒、干压和部分烧结的制品，目的是提 高抗热冲击损伤性能，措施有： 降低材料的强度σf，提高弹性模量E，使 材料在胀缩时所储存的用以开裂的弹性 应变能小； 选择断裂表面能2reff大的材料，一旦开裂 就会吸收较多的能量使裂纹很快止裂。
5
2. 热应力的计算 (1) 平面陶瓷薄板：
αl E σx =σz = ∆T 1− µ
在t = 0的瞬间， σ x=σz=σmax，如果正好 达到材料的极限抗拉强 度σf ，则前后两表面开 平面陶瓷薄板的热应力图 裂破坏，从而得材料所 能承受的最大温差为： (2) 对于其他非平面薄板状材料：
∆Tmax
适用于一般的玻璃、陶瓷和电子 陶瓷材料
Anhui University of Technology
Materials Physics Properties
7
1. 第一热应力断裂抵抗因子R
σ f (1 − µ ) 由 ∆Tmax = 可知： Tmax值越大，说明材料能承 αl E 受的温度变化越大，即热稳定性越好。
3 2 rm
11
Anhui University of Technology
Materials Physics Properties
1.5 热稳定性
四、抗热冲击损伤性能
对于一些含有微孔的材料和非均质金属陶瓷，裂纹在瞬 时扩张过程中，可能被微孔和晶界等所阻止，而不致引起材 料的完全断裂。 考虑问题的出发点： 从断裂力学的观点出发，以应变能-断裂能为判据，即 材料的破坏不仅是裂纹的产生（包括原材料中的裂纹），而 且还包括裂纹的扩展和传播，尽管有裂纹，但当把它抑制在 一个很小的范围，也可能不致使材料的完全破坏。
《材料性能学》第八章1课件
（2）合金的热容
合金中每个原子的热振动能与纯金属中同一温度 的热振动能相同，因此合金的摩尔热容可由其 组元的摩尔热容按比例相加而得
奈曼-考普定律（Neuman-kopp）
Cmmm C 1nm C 2
m；n分别为组元的原子分数 Cm1；Cm2各组元的摩尔热容
1.5 相变时的热容变化
热膨胀是固体材料受热以 后晶格振动加剧而引起的容 积膨胀，而晶格振动的激化 就是热运动能量的增大。升 高单位温度时能量的增量也 就是热容的定义。所以热膨 胀系数显然与热容密切相关 并有着相似的规律。
l l10 ((tl tl00))l10 tl
同理，单位体积的固体温度升高1℃时的体
积变化量即为在温度t时的体积膨胀系数
V
1 V
dV dT
平均体积膨胀系数为
VV 10(V (t tV 00))V 10 V t
注意：
热膨胀系数是材料的重要性能参数之一，如 果仅是在加热或冷却的过程中出现了相变， 则相变可能也会引起体积变化。因此在测量 热膨胀系数过程中应当没有相变发生。
超导转变等
2、热膨胀
2.1 热膨胀的表征及工程意义
热膨胀：物体的体积或长度随温度的升 高而增大的现象。 ——热胀冷缩
不同物体的热膨胀特性是不同的，有的物体 随温度变化有较大的体积变化，有些则很小。
热膨胀系数——表征材料的热膨胀性能
物体原有长度为l0，温度升高Δt后长度增加
Δl，实验得出
l l0
热容 随温度 变化？
热容随温度变化规律
高温区 Cv变化平缓
低温区
Cv∝T3
温度接近0K
Cv∝ T
Cv随着温度变化的实质？——热容理论
《材料力学性能》PPT课件
注：所有退火状态和高温回火的金属与合金都有包辛格效应。 可用来研究材料加工硬化的机制。
精选ppt
19
精选ppt
20
消除包申格效应的方法：
(1) 预先进行较大的塑性变形； (2) 在第二次反向受力前先使金属材料于回复或再结晶
温度下退火，如钢在400-500℃，铜合金在250-270℃退 火。
如果施加交变载荷，且最大应力低于宏观弹性极限，加载速率比较大， 则也得到弹性滞后环（图b） 。
如果交变载荷中最大应力超过宏观弹性极限，就会得到塑性滞后环（图 c） 。
精选ppt
16
金属的循环韧性
定义：
金属材料在交变载荷（或振动）下吸收不可逆变形功 的能力，也称为金属的内耗或消振性。
意义：
材料力学性能指标具体数值的高低表示材料 抵抗变形和断裂能力的大小，是评定材料质 量的主要依据。
精选ppt
3
第1章 静载荷下材料的力学性能
1.1 应力-应变曲线
拉伸试验是工业上应用最广泛的基本力学性能试 验方法之一。本章将详细讨论金属材料在单向拉 伸静载荷作用下的基本力学性能指标如：屈服强 度、抗拉强度、断后伸长率和断面伸长率等。
循环韧性越高，机件依靠自身的消振能力越好，所以 高循环韧性对于降低机器的噪声，抑制高速机械的振 动，防止共振导致疲劳断裂意义重大。
精选ppt
17
1.2.4、包申格效应（Bauschinger）
精选ppt
18
包申格效应的定义：
金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，残 余应变约1-4%，卸载后再同向加载，规定残余 伸长应力（弹性极限或屈服强度）增加；
精选ppt
24
《材料性能学》(第2版)12材料的热学性能-2-热传导-热稳定性
♣辐射与吸收：
♣ 高温：
辐射>吸收
♣ 低温：
辐射<吸收
15
3. 电子热导
金属：大量自由电子。 ✓ 纯金属：主要热传导机理。 ✓ 合金：
✓ 杂质原子散射。 热传导机理：电子+声子。
λe/ λL≈30
17
小结：各类材料的热传导机理
纯金属：电子热导。（导电） 合金/半导体/半金属：电子+声子 绝缘体：声子 高分子材料：分子间的声子热传导。
材料性能学
绪论
授课方法：
第1章 材料的弹性变形 第2章 材料的塑性变形
第1-3章：教师主讲。
第3章 材料的断裂与断裂韧 性
第4-11章：课堂讨论为主。第4章 材料的扭转/弯曲/压缩性
下载视频， 第12-15章：理论简介。
案例应用
能
第5章 材料的硬度
第6章 材料的冲击韧性及低温脆 性
第7章 材料的疲劳性能
♣ 杂质的影响显著。
30
(4)复合材料的热导率
两相：连续相（基体） (λc)和分散相(λd)：
Vd为分散相的体积分数 。 陶瓷：晶粒—分散相，晶界(玻璃相)—连续相，
可由上式计算热导率。
31
(5) 气孔
λ单位: J／(m·s·K)，W/ (m·K)，W/m·℃。
7
12.4.2 导热的微观机理
气体： 分子碰撞传热； 8
12.4.2 导热的微观机理
固体：
晶格振动 （格波）
自由电子
free electron
声子热导：phonon
声频支—较低温度；
光子热导:Photons
光频支—高温时。
9
热传导微观机理
第12章 材料的热学性能 第13章 材料的磁学性能 第14章 材料的电学性能 第15章 材料的光学性能
XX大学材料性能学教案第八章材料热学性能
为德拜特征温度；
为德拜比热函数；
，则经计算：
材料性能第八章材料热学性能
第八章材料热学性能
材料性能
4.相变
材料发生相变时,其热膨胀系数也要变化。
例如，纯金属同素异构转变（一级相变）时，点阵结构重排伴随着金属比容突变，导致线膨胀系数发生不连续变化。
材料性能第八章材料热学性能
§8.3材料的热膨胀性能
(a)一级相变；(b)二级相变有序—无序转变时
无体积突变，膨胀系数
在相变温区出现拐折。
金属与合金在接近
居里点温度发生的磁性
转变。
其膨胀曲线会出
现明显的膨胀峰。
第八章材料热学性能
称为热导率（或导热系数）,是指在一定的温度梯度下，单位
材料性能第八章材料热学性能
：分别为连续相和分散相物质的热导率；
m为流出的冷却水质量；d为圆柱体直径。
第八章材料热学性能。
中科大材料力学与热学性能.docx
—■填空（每空1分，共10分〉1、屈服强度是金属材料重要的力学性能指标，它受各种内外因素的影响，内在因素包括金属本性及晶格类型，______________________ J____________________ 」2.根据摩攥面损伤和破坏的形式，磨损大致可分4类：粘着磨损. _________________________ 及接触疲劳。
3.断裂韧度受各种内外因素的彩响，外在因素主要包括____________________ 」4破度实验方法包括布氏硬度、 _____________ △ ____________ 丄______________ 等方法。
二、判断题：（在正确的前面划"V”异饌的前面划"X号每题1分，共10分〉（＞1、过磐久值表征疲劳断裂时的应力循环周次，属于采用能量方法表示的力学性能指标，与应变比能、断裂韧度相同。
（＞2、冲击韧度、静力韧度、断裂韧度，都是衡量材料韧性大小的力学性能指标。
而且，它们采用相同的计量单位。
（＞3、只要存在金属材料、应力和屬蚀介质，一定会发生应力屬蚀断裂。
（＞4、疲劳裂纹萌生后便闫上幵始扩展，扩展分为介稳扩展和失稳扩展两个阶段，而且，介稳扩展的速率较快。
（＞5、氢腿断裂的徹观断裂机理一般为沿晶断裂，断裂表面有泥状花样的屬蚀产物及屬蚀坑。
（）6、各种断裂判据，都是謎文失稳扩展的断裂利因此，都杲非常安全的。
（）7、缺口强化与形卿化不一擇，不是强化材料的重要手段，但对于那些不能进行热处理强化的材料，可以作为强化的手段。
（）氏比例极限与螟变极限相似，都属于长度类力学性能指标，都与拉伸紧密相关，是表示拉伸的力学•性能指标。
（）沢瞎损曲线与螟变曲线相似，都分为三个阶段，斜率表示速率，因此它们的纵横坐标是相同。
（）10、同一金属材料用不同的硬度测走方法所测得的酸度值杲相同的。
三、聲^：（礙1分，共10分）1、螭变过程可以用蠕变曲线来描述，按照螭变速率的变化，可将螭变过程分为三个阶段：（）、恒速阶段和加速阶段。
第4章材料的热学性能.PPT.Convertor
第4章材料的热学性能.PPT.Convertor作业试比较金属与无机非金属材料的可塑性差异并解释其原因。
P62第22题P62第26题试论述材料热膨胀的微观机制。
晶体产生双折射现象有什么条件？1第4章材料的热学性质2材料热学性质的本质材料的热学性能包括热容、热膨胀、热传导、热稳定性、熔化和升华等;材料的热学性能的本质，均与晶格热振动有关;晶格热振动晶体点阵中的质点等总是围绕着平衡位置作微波振动，晶格热振动是三维的，可以根据空间力系将其分解成三个方向的线性振动。
各质点热运动的动能的总和，即为该物体的热量，即34.1热容4.1.1热容的概念热容是分子热运动随温度而变化的一个物理量。
热容是物质温度上升1K所需要增加的能量。
温度T时，热容比热容：1克物质的热容J/(k.g)恒压热容Cp大于恒容热容Cv4恒压热容Cp大于恒容热容CvQ为热量，E为内能，H为焓。
54.1.2德拜的比热模型fD为德拜热容函数，θD=hvmax/k称为德拜温度，则德拜热容的表达式（1）当晶体处于较高温度时，德拜热容函数（2）当晶体处于低温时，T远小于θD,取θD/T→∞，则：64.1.3无机材料的热容1）无机材料的热容与材料结构的关系不大，但单位体积的热容却与气孔率有关。
多孔材料因为质量轻，所以热容小，因此提高轻质隔热砖的温度所需要的热量远小于致密的耐火砖（如窑炉用硅藻土砖，泡沫刚玉等）2）较高温度下固体的摩尔热容大约等于构成该化合物各元素原子热容的总和其中ni为元素i的摩尔分数。
74.2无机材料的热膨胀4.2.1热膨胀系数物体体积或长度随温度升高而增大的现象称为热膨胀。
热膨胀系数之线膨胀系数：对于立方晶系等均质晶体，各方向的膨胀系数相同。
体膨胀系数：对于各向异性晶体：84.2无机材料的热膨胀在多晶多相无机材料以及复合材料中，由于各相及各方向的热膨胀系数不同所引起的热应力问题是选材用材的突出矛盾。
一般而言，材料的热膨胀系数小，则材料的热稳定性也越好。
中国科学技术大学“211工程”现代工程材料的力学行为和
PPT文档演模板
中国科学技术大学“211工程”现代 工程材料的力学行为和
•三、建设经费到位及使用情况
PPT文档演模板
中国科学技术大学“211工程”现代 工程材料的力学行为和
PPT文档演模板
中国科学技术大学“211工程”现代 工程材料的力学行为和
（4）在队伍建设方面，已形成一支年龄大体合 理的高层次高水平学术队伍，50岁以上20人， 40-50岁 3人，40岁以下18人（占44 %），具有 博士学位18 人（占44 %），引进海外杰出人才4 人，高访2人。
PPT文档演模板
PPT文档演模板
中国科学技术大学“211工程”现代 工程材料的力学行为和
1.2 任务完成情况
经4年来的努力，已较圆满地完成了原 定的4项建设任务。简述如下：
PPT文档演模板
中国科学技术大学“211工程”现代 工程材料的力学行为和
• （1）“材料力学行为和材料设计”开放研究实验室已 成为校级开放实验室，正在申请中科院院级开放实验室， 整个实验室已具有相当规模并已正式开放运行。 下属六个实验室： 材料的基本力学实验室； 细观力 学实验室； 材料动力学实验室； 材料设计和CAD实验 室； 特种材料实验室； 材料制备实验室；已全面建
PPT文档演模板
中国科学技术大学“211工程”现代 工程材料的力学行为和
•中温管式炉
PPT文档演模板
中国科学技术大学“211工程”现代 工程材料的力学行为和
•电磁流变实验装置
PPT文档演模板
中国科学技术大学“211工程”现代 工程材料的力学行为和
中国科学技术大学热学第三章
例1：两温度不同的物体间的传热过程
可逆过程：把温度较高、温度较低的物体分别作为高温、 低温热源，卡诺热机。 不可逆过程：直接接触，热传导。
其中：
2 1 （ R）
dQ T
• S1 -- 初态熵， S2 -- 末态熵， 熵的单位 -- J/K (焦尔/开) •积分路径R 为任意可逆过程； •积分值只和始、末态有关，和中间过程无关。
25
（二） 克劳修斯熵
▲1、熵的定义
dQ r 对无限小的过程， dS T
其中： • dS--微小过程中的熵变， • dQ--微小可逆过程中吸收的热量， • T--微小可逆过程中的温度
1、若功热转换的方向性（开氏表述）消失热传 递的方向性（克氏表述）也消失
假想装置 W T Q T >T0 热源T0 (a)
T Q 热源T0 (b)
12
（二） 各种表述等效性(不可逆性相互依存)
2. 若热传递的方向性（克氏表述）消失 功热转 换的方向性（开氏表述）也消失
高温热源T1 Q2 Q1 W Q2 低温热源T2 (a) 高温热源T1 Q1 - Q2
dQ S CP ( ) P T ( ) P dT T
31
（二） 克劳修斯熵
1、熵的定义
▲ 热力学基本关系式 dU =TdS -PdV
此式是综合热力学第一和第二定律的微分方程 适用条件：闭合系统；可逆过程；仅有体积功。
32
历史：“熵”的由来
《材料物理性能热》课件
THANKS
感谢观看
正火
将金属加热到一定温度后保持一定时间，然后快速冷却，以提高其 强度和硬度。
淬火
将金属加热到一定温度后迅速冷却，以增强其硬度和耐磨性。
05 材料在热环境中 的行为
热应力
01
热应力定义
由于温生原因
当材料的温度发生变化时，材料 的热膨胀或收缩不均匀，导致内 部应力分布不均。
实践应用
通过实践应用，将所学知识应用于实际问题 的解决中，提高实际操作能力
02 材料的基本热学 性能
热容
定义
热容是材料在等温过程中吸收或释放热量时温度的改变量。
分类
分为定容热容和定压热容，定容热容指在等容条件下测定的热容 ，定压热容指在等压条件下测定的热容。
影响因素
材料的热容主要取决于其物质的本性和温度，温度越高，热容越 大。
热辐射测量的实验设 备
一般包括光源、积分球、光谱仪、辐 射计等。光源用于提供不同波长的辐 射源，积分球用于提供封闭的测试环 境，光谱仪用于测量辐射光谱，辐射 计用于比较标准物质和待测物质的发 射率。
热辐射测量的注意事 项
在测量过程中要确保光源和待测物质 处于同一温度下，以获得准确的测量 结果；同时要避免环境光对测量的干 扰。
《材料物理性能热》ppt课 件
目 录
• 引言 • 材料的基本热学性能 • 材料的热力学性能 • 材料的热转变与相变 • 材料在热环境中的行为 • 热学性能的测量与表征
01 引言
课程介绍
课程名称
01
《材料物理性能热》
适用对象
02
材料科学、物理、化学等相关专业的本科生和研究生
主要内容
03
介绍材料的热学性能，包括热容、热传导、热膨胀等方面的知
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
14.提高抗热冲击断裂性能的措施（69）
提高陶瓷材料抗热冲击断裂性能的措施，主要根据是抗热冲击断裂因子所涉及的各个性能参数对热稳定性的影响。
（1）提高材料强度，减少弹性模量E，使提高。
（2）提高材料的热导率，使提高。
（3）减少材料的热膨胀系数，小的材料，在同样的温差下，产生的热应力小。
热容是分子或原子热运动的能量随温度而变化的物理量，其定义是物体温度升高1K所需要增加的能量。
（元素的热容定律）杜隆-珀替定律：恒压下元素的原子热容为25J/(K•mol)；
（化合物的热容定律）奈曼-柯普定律：化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。
7.什么是热稳定性？无机材料受热损坏类型有几种？（60----62）
（4）结构与物理性能关系的研究
例如络合物稳定性与其结构关系、高分子的物理性能与一般结构和超分子结构的关系，生物大分子的结构与生物功能的关系等，都可以采用热分析方法进行研究。
By孙兆威
注：材料系专用，谢绝外传
疲劳条带
电镜断口分析表明，第二阶段的断口特征是具有略呈弯曲并相互平行的沟槽花样，称为疲劳条带（疲劳条纹，疲劳辉纹）
应力腐蚀断裂：
金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的低应力脆断现象，称为应力腐蚀断裂。
磨损：
机件表面相接触并作相对运动使，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑（松散的尺寸与形状均不同的碎屑）使表面材料逐渐流失（导致机件尺寸变化和质量损失）造成表面损伤的现象即为磨损。
应力松弛：材料在恒定变形条件下，应力随时间的延续而逐渐减少的下缓慢地产生塑性变形的现象。
3问答
1金属解理典型组织特征
2弹性模量是否对组织敏感
合金化、热处理（显微组织）冷塑性变形对弹性模量的影响较小，所以，金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标。
3标准试样延伸率大小1五倍（大）2十倍（小）
中科大材料力学与热学性能
一、名词解释
1、滞弹性
在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象
弹性比功
表示金属材料吸收弹性变形功的能力。一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功。
包申格效应：
材料经过预先加载并产生少量塑性变形，卸载后，再同向加载，规定残余伸长应力增加，反向加载规定残余伸长应力降低的现象，称为包申格效应。
疲劳断裂特点
1疲劳是低应力循环延时断裂，即具有寿命的断裂，其断裂应力水平往往低于材料抗拉强度，甚至屈服强度。
2疲劳是脆性断裂。由于一般疲劳的应力水平比屈服强度低，所以不论是韧性材料还是脆性材料，在疲劳断裂前均不会发生塑性变形及有形变预兆，它是长期积累的损伤过程中，经裂纹萌生和缓慢亚稳扩展到临界尺寸时才突然发生的。
（4）热重法就是在程序控制温度下测量材料的质量与温度关系的一种分析技术，把试样的质量作为时间或温度的函数记录分析，得到的曲线称为热重曲线。
16.简述热分析的应用（71----72）
差热分析、热重、差示扫描量热和热机械分析是热分析的四大支柱，用于研究物质的物理现象（结晶性质的变化、融化、升华、吸附等）和化学现象（脱水、分解、氧化、还原等），几乎在所有自然科学中得到应用。（
热稳定性是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，所以又称为热抗震性。
从无机材料受热损坏的形式来看，可分成两种类型：一种是材料发生瞬时断裂，抵抗这类破坏的性能称为抗热冲击断裂性；另一种是在热冲击循环作用下，材料表面开裂、剥落，并不断发展，最终破裂或变质，抵抗这类破坏的性能称为抗热冲击损伤性。
11.什么是热应力？其计算公式怎样？（63）
（4）减少表面热传递系数h。
（5）减少产品的有效厚度。
15.热分析方法有几种？它们的定义？（70----71）
热分析方法有：普通热分析、差热分析（DTA）、示差扫描量热法（DSC）、热重分析（TG）和热膨胀分析等。
（1）普通热分析法是测量材料在加热或冷却过程中热效应所产生的温度和时间的关系的一种分析方法。
1）物质的鉴定
热分析谱图可作为物质的指纹图，这早已被地质学家、陶瓷学家和冶金学家所证实。其特点是多种混合物不经分离很快获得各个特征扫描图谱。
（2）进行热力学研究
用热分析方法可测定各种热力学函数，如各种潜热、比热容、生成热、反应热、爆燃热等。以及对各种合金，浓溶液相图的研究。
（3）动力学研究
研究物质在程序温度过程中的反应速度、反应活化能和反应级数等。
（2）差热分析是在程序控制温度下，将被测材料与参比物在相同条件下加热或冷却，测量试样与参比物之间温差（）随温度（T）时间（t）的变化关系。
（3）差示扫描量热法是在程序温度控制下用差动方法测量加热或冷却过程中，在试样和标样的温度差保持为零时，所要补充的热量与温度和时间的关系的分析技术，一般分为功率补偿差示扫描量热法和热流式差示扫描量热法。
应力场强度因子
在线弹性断裂力学中，表示带初始裂纹构件的裂纹尖端处应力场奇异性性态的一个参数。或者反映裂纹尖端弹性应力场强弱的物理量，称为应力强度因子。
裂纹扩展能量释放率：
把裂纹扩展单位面积时系统释放势能的数值称为裂纹扩展能量释放率，简称能量释放率或能量率。
驻留滑移带：
金属在循环应力长期作用下，形成永久留或再现的循环滑移带称为驻留滑移带，具有持久驻留性
3疲劳对缺陷（缺口，裂纹及组织缺陷）十分敏感，由于疲劳破坏是从局部开始的，所
以他对缺陷具有高度的选择性。
4疲劳断裂也是裂纹萌生与扩展的过程。
所有资料均为本人亲自整理，限于材料系内部童鞋们专用，谢绝一切外借行为。
孙兆威
1.材料的热学性能包括热容、热膨胀、热传导、热稳定性、熔化和升华等。（41）
2.什么是热容？什么是杜隆-珀替定律和奈曼-柯普定律？（42）
河流花样：
裂纹跨越若干相互平行的而且位于不同高度的解理面；解理裂纹与很多螺型位错相遇，汇合台阶高度足够大时，便成为在电镜下可以观察到的河流花样。
穿晶断裂：
金属断裂时裂纹穿过晶内。穿晶断裂可以是韧性断裂如室温下的穿晶断裂也可以是脆性断裂（如低温下的穿晶断裂）
沿晶断裂：
金属断裂时裂纹沿晶界扩展。沿晶断裂多为脆性断裂。断口形貌呈冰糖状