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- 2018-05-05
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- 課件PPT
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這是無機(jī)材料力學(xué)性能ppt,包括了無機(jī)材料的應(yīng)力、應(yīng)變及彈性形變,無機(jī)材料中晶相的塑性形變,無機(jī)材料的高溫蠕變,高溫下玻璃相的粘性流動(dòng)等內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載。
無機(jī)材料力學(xué)性能ppt是由紅軟PPT免費(fèi)下載網(wǎng)推薦的一款課件PPT類型的PowerPoint.
第一節(jié) 無機(jī)材料的應(yīng)力、應(yīng)變及彈性形變
第二節(jié) 無機(jī)材料中晶相的塑性形變
第三節(jié) 無機(jī)材料的高溫蠕變
第四節(jié) 高溫下玻璃相的粘性流動(dòng)
材料在外力作用下,發(fā)生形狀和大小的變化,稱為形變。
二、應(yīng) 變
應(yīng)變是用來描述物體內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相對(duì)位移。
1. 名義應(yīng)變和真實(shí)應(yīng)變
一根長(zhǎng)度為 的桿,在單向拉應(yīng)力作用下被拉長(zhǎng)到 ,則應(yīng)變的定義為:
稱為名義應(yīng)變(或工程應(yīng)變)。
如果上式中分母不是 ,而是隨拉伸而變化的真實(shí)長(zhǎng)度 ,則真實(shí)應(yīng)變?yōu)?span style="display:none">ffe紅軟基地
3 、粘彈性與滯彈性
塑性形變是指一種在外力移去后不能恢復(fù)的形變;材料經(jīng)受塑性形變而不破壞的能力叫延展性(或塑性)。
a)不同滑移面及滑移方向的剪應(yīng)力不一樣
b)同一滑移面上不同滑移方向剪應(yīng)力也不一樣
c)當(dāng) (臨界剪應(yīng)力),發(fā)生滑移
d)當(dāng) 角和 角處于同一平面時(shí),滑移方向的分剪應(yīng)力值最大 。
e)在同樣外應(yīng)力作用下,引起滑移面上剪應(yīng)力大小決定cos cosλ 的大小;
金屬與非金屬晶體滑移難易的比較
位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的速率是由波爾茲曼因子決定,有:
每個(gè)位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)造成位錯(cuò)方向上的一個(gè)原子距大小的滑移,即一個(gè)柏氏矢量的滑移,則單位時(shí)間內(nèi)的滑移量為:
4)位錯(cuò)的形成需要能量,由彈性理論的計(jì)算,位錯(cuò)形成能為:
a—為幾何因子,約0.5~1.0
b—相當(dāng)于晶格的點(diǎn)陣常數(shù),b越小,愈易形成位錯(cuò)。
思考題:
為什么室溫下大多數(shù)無機(jī)晶體(復(fù)雜晶體)不具有延性?
為什么NaCl型結(jié)構(gòu)的晶體在室溫下具有延性?
為什么無機(jī)材料中難以產(chǎn)生塑性形變?
1) 在外力作用下發(fā)生瞬時(shí)彈性形變
2) 蠕變減速階段。特點(diǎn)是應(yīng)變速率隨時(shí)間遞減,其規(guī)律可表示為
4) 加速蠕變階段。 特點(diǎn)是應(yīng)變率隨時(shí)間增加
而增加,最后到 點(diǎn)斷裂。
認(rèn)為高溫下的蠕變現(xiàn)象類似于晶體中的擴(kuò)散現(xiàn)
象,并且把蠕變過程看成是外力作用下沿應(yīng)力作用方
向擴(kuò)散的一種形式。
1)當(dāng)試件受拉時(shí),受拉晶界的空位濃度 增加,
2)受拉晶界與受壓晶界產(chǎn)生空位濃度差,受拉晶界
的空位向受壓晶界遷移。同時(shí),原子朝相反方向
擴(kuò)散,導(dǎo)致沿受拉方向伸長(zhǎng),發(fā)生形變。
3)這種擴(kuò)散可以是體擴(kuò)散,沿晶粒內(nèi)部進(jìn)行;也可
以是晶界擴(kuò)散,沿晶粒間界進(jìn)行。
1.溫度
溫度升高,蠕變?cè)龃蟆R驗(yàn)?升高,位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和晶界錯(cuò)動(dòng)加快,擴(kuò)散系數(shù)增大。
2.應(yīng)力
蠕變隨應(yīng)力增加而增大.
若對(duì)材料施加壓應(yīng)力,則增加了蠕變的阻力。
3.顯微結(jié)構(gòu)的影響
氣孔率增加,蠕變率增大。
晶粒越小,蠕變率越大。
玻璃相含量高,蠕變率增大;玻璃相對(duì)蠕變的影響取決于玻璃相對(duì)晶相的濕潤(rùn)程度,不濕潤(rùn)<完全濕潤(rùn)。
4.組成
組成不同的材料其蠕變行為不同。
即使組成相同,單獨(dú)存在和形成化合物,其蠕
變行為不一樣。
5.晶體結(jié)構(gòu)
共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)程度增加,擴(kuò)散及位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)降低,抗蠕變性能就較好。
式中,比例常數(shù) 為粘性系數(shù)或粘度,是材料的性能參數(shù),單位為
2)在剪切力 作用下,勢(shì)能曲線變得不對(duì)稱,沿流
動(dòng)方向上的勢(shì)壘減少了 ,根據(jù)絕對(duì)反應(yīng)速率
理論,流動(dòng)速率:
一般地, 很小, 也很小。 而 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 ,即, ,則 :
二、影響粘度的因素
1.溫度
溫度升高,粘度下降。
2.時(shí)間
高溫→低溫 , 液體體積減少,自由體
積也減少,η增大,而預(yù)先加熱一定時(shí)間,則使熱膨脹加大,自由體積增加,η下降。
3.組成
硅酸鹽材料的粘度隨著不同陽離子的 加入而變化。氧化物玻璃中,改性陽離子的加入在任何給定溫度下總會(huì)使粘度降低。
思考題:
高溫蠕變的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)理論的含義?
影響蠕變的因素有哪些?怎樣影響?
玻璃相的粘度與哪些因素有關(guān)?
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