功能材料的内容总结

一、结构材料、功能材料

答：1、结构材料（传统材料）：利用材料的力学和理、化性质，广泛应用于机械制造、工程建设、交通运输等各个工业部门的材料。

2、功能材料（新材料）：具有特殊的电、磁、光、热、声、力、化学性

能和生物性能及其互相转化的功能，不是被用于结构目的，而是用以

实现对信息和能量的感受、计测、显示、控制和转换为主要目的的高

新材料。

二、形状记忆效应（SME）

答：在研究Ti-Ni合金时发现，原来弯曲的合金丝被拉直后，当温度升高大一定值时，它又恢复到原来弯曲的形状。人们把这种现象称为形状记忆效应。Shape Memory Effect。

形状记忆原理早期：产生形状记忆效应的条件：

（1）马氏体相变是热弹性的；

（2）马氏体点阵的不变切变是孪生，即亚结构为孪晶；

（3）母相和马氏体均为有序结构。

后来：

Fe-Mn-Si合金，马氏体相变半热弹性，母相无序，也有形状记忆；

某些陶瓷材料、高分子材料也有形状记忆效应，机理与金属不同。

在相变过程中，只有形成单变体马氏体并排除其他阻力，材料经过马氏体相变及其逆相变，就会表现出形状记忆效应。

形状记忆效应的三种形式：

?单向形状记忆效应：

将母相冷区或加应力，使之发生马氏体相变，然后使马氏体发生塑性变

形，改变其形状，再加热到As 以上，马氏体发生逆转变，温度升至Af

点，马氏体完全消失材料完全回复母相形状。一般，形状记忆效应都是

指该种效应。

?双向形状记忆效应：

有些形状记忆合金在加热发生马氏体逆转变时，对母相有记忆效应；当

从母相再次冷却为马氏体时，还回复原马氏体的形状，这种现状称为-。

?全方位形状记忆效应：

在冷热循环过程中，形状回复到与母相完全相反的形状，成为-。如：Ti-Ni 合金系。

三、两块超导体组成约瑟夫森结、第二类超导体

答：超导体的另外一个重要应用是制造约瑟夫森器件，约瑟夫森器件的原理就是所谓的约瑟夫森效应——两块超导体之间点接触，或者通过正常导

电膜或绝缘膜接触，形成弱连接，则超导体中的库伯对可以隧道效应穿

过。

?第I类超导体

第I类超导体主要包括一些在常温下具有良好导电性的纯金属，如铝锌、

镓、镉、锡、铟等，该类超导体的溶点较低、质地较软，亦被称作“软超

导体”。其特征是由正常态过渡到超导态时没有中间态，并且具有完全抗

磁性，由于其临界电流密度和临界磁场较低，没有很好的实用价值。

?第II类超导体

除金属元素钒、锝和铌外，第II类超导体主要包括金属化合物及其合金。

与第一类超导体的区别是:

第II类超导体由正常态转变为超导态时有一个中间态（混合态）；

第II类超导体的混合态中有磁通线存在，而第I类超导体没有；

第II类超导体比第I类超导体有更高的临界磁场、更大的临界电流密度和更高的临界温度。

四、半导体微结构材料

答：半导体异质结、超晶格和量子阱材料统称为半导体微结构材料。由两种不同的半导体材料组成的结称为异质结。两种或两种以上不同材料的薄

层周期性地交替生长，构成超晶格。当两个相同的异质结背对背接起来，

构成量子阱。

元素半导体大约有十几种处于ⅢA~ⅦA族金属与非金属的交界处如Ge、Si、Se、Te

二元化合物半导体：ⅢA-ⅤA(AlP)、ⅡB-ⅥA（CdS）、ⅣA-ⅣA（SiC）、

ⅣA-ⅥA（GeS）、ⅤA-ⅥA（AsSe3）

多元化合物半导体：ⅠB-ⅢA-（ⅥA）2如：AgGeTe2、ⅠB-VA-（ⅥA）2

如：AgAsSe2、（IB）2-ⅡB-IVA-（VIA）4.

五、重要软磁材料、稀土永磁合金

答：重要软磁材料：电工用纯铁、电工用硅钢片、铁镍合金与铁铝合金、非晶态合金。

稀土永磁材料是稀土元素与过渡族金属Fe、Co、Cu、Zr等或非金属元

素B、C、N等组成的金属间化合物。

六、激光材料中的红宝石机制

答：受激发射产生的光就是激光。红宝石激光晶体（Al2O3:Cr3+）它是世界上第一台固体激光器工作物质。它是由刚玉单晶为基质，掺入Cr3+激活

离子所组成的。刚玉为六方晶系，Cr原子的外层电子为3d54s1，将Cr

原子掺杂至刚玉晶格中去后，Cr原子失去3d24s1三个电子只剩下3d3

三个外层电子，成为Cr3+。譬如说用氙光灯的强可见光照射到红宝石晶

体上，Cr3+离子的d电子从基态4A2激发到较高的激发态4F1、4F2能

级。这些能级上的电子通过非辐射过程很快回到稍低一些的能级2E。2E

激发态能级的寿命非常长，约为5×10-3秒。这意味着有足够的时间可

以将这种激发状况普遍化。从能级2E回到基态就产生激光。

红宝石的主要优点是晶体的物化性能很好，材料坚硬稳定，导热性好，

抗破坏能力高，对泵浦光的吸收特性好。可在室温获得0.6943um的可见

激光振荡，主要缺点是属三能级结构，产生激光的阙值较高。

七、光纤的定义、特点

答：是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的玻璃纤维。它不仅具有束缚和传输从红外到可见光区域的光的功能，而且也j具有传

感功能。光纤的导光能力取决于纤芯和包层的性质。sinQ1/sinQ2=n2/n1光纤的特点：1、传输安全。不会产生电磁脉冲，辐射或任何可以探测到的能量。2、不受外面因素影响，如电磁波、闪电、辐射噪声、相邻电缆。

3、光缆与铜导线相比体积小，重量轻，高带宽，长距离传输，不会报

废，故障检测容易4、安全。不携带电流，不产生热、火花，在爆炸危

险场合十分理想。

八、压电体

答：受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。

压电效应的机理是：具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体

发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投

影，所以压电材料受压力作用形变时两端面会出现异号电荷。反之，压

电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形。（逆

压电效应）

九、光电效应

答：物质在受到光照后，往往会引发其某些电性质的变化，这一现象称光电效应。光电效应主要有光电导效应、光生伏特效应和光电子发射效应三

种。前两者在物质内部发生。

光电导效应：物质在受到光照射作用时，其导电率产生变化的现象，成为光电导效应。

光生伏特效应：如果光照到半导体的p-n结上，则在p-n结两端会出现电势差，p区为正极，n区为负极，这一电势差可以用高敏电阻的电压表测量

出来，这种效应称为光生伏特效应。

十、气敏陶瓷

答：气敏陶瓷的电阻值将随其所处环境的气氛而变。不同类型的气敏陶瓷，将对某一种或者某几种气体特别敏感，其阻值将随该种气体的浓度作有

规则的变化。

气敏陶瓷一般都是某种类型的金属氧化物，通过掺杂或非化学计量比的

改变而使其半导化。

十一、生物材料

答：生物材料是用于与生命系统接触和发生相互作用的，并能对其细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的一类天然或人工合成的

特殊功能材料，又称生物医用材料。

对生物材料的要求是：

⑴对于人体组织无刺激性，无毒副作用，无致癌性。

⑵接触人体各种体液（唾液、淋巴液、血液）时，应有良好的耐蚀性。

⑶具有必要的强度、耐磨性和耐疲劳性能。

⑷与生物体组织、与血液有相容性

十二、人工皮肤（哪些材料可以做人工皮肤）功能皮肤材料

答：皮肤创伤修复材料和损伤皮肤的替代品；可以使皮肤大面积或深度烧伤的患者，在自体皮不够的情况下，进行修复治疗并使之恢复因皮肤创伤

丧失的生理功能。

理想的皮肤修复材料：

a.无毒、无刺激、不会引起免疫反应；

b.具有相容性以及类似天然皮肤的透湿性、柔软性和润湿性；

c.能与创面组织紧贴，起到防止创面的水分、体液损失和吸收创面渗出液的作用；

d. 易于在皮肤愈合后自动脱落、易于消毒的材料。

主要使用的材料：（分为合成高分子材料和生物高分子材料）

合成高分子材料：尼龙、聚酯、聚丙烯等合成纤维；聚氨酯、聚四氟乙烯等多孔膜

生物高分子材料：一类是同种异体或异种组织，如人或动物的羊膜、腹膜和皮肤；另一类是胶原蛋白（促进再生）。

十三、纳米材料（0维、1维、2维略）纳米材料特异效应

答：纳米材料是至少在一维上受到纳米尺度调制的各种固体材料。

1、表面效应粒子直径减少到纳米级，不仅引起表面原子数的迅速增

加，而且纳米粒子的表面积、表面能都会迅速增加。这主要是因为

处于表面的原子数较多，表面原子的晶场环境和结合能与内部原子

不同所引起的。表面原子周围缺少相邻的原子，有许多悬空键，具

有不饱和性质，易与其它原子相结合而稳定下来，故具有很大的化

学活性，晶体微粒化伴有这种活性表面原子的增多，其表面能大大

增加。

2、小尺寸效应随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质

的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺

寸效应。对超微颗粒而言，尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，

从而产生如下一系列新奇的性质。

3、特殊的磁学效应

4、特殊的力学效应陶瓷材料在通常情况下呈脆性，然而由纳米超微

颗粒压制成的纳米陶瓷材料却具有良好的韧性。因为纳米材料具有

大的界面，界面的原子排列是相当混乱的，原子在外力变形的条件

下很容易迁移，因此表现出甚佳的韧性与一定的延展性，使陶瓷材

料具有新奇的力学性质

5、量子尺寸效应指纳米粒子尺寸下降到一定值时，费米能级附近的

电子能级由连续能级变为分立能级的现象。这一效应可使纳米粒子

具有高的光学非线性、特异催化性和光催化性质等。

6、宏观量子隧道效应微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效

应。近来年，人们发现一些宏观量，例如微颗粒的磁化强度、量子

相干器件中的磁通量以及电荷等亦具有隧道效应，它们可以穿越宏

观系统的势垒而产生变化，故称为宏观的量子隧道效应MQT

（Macroscopic Quantum Tunneling）。这一效应与量子尺寸效应一

起，确定了微电子器件进一步微型化的极限，也限定了采用磁带磁

盘进行信息储存的最短时间。

纳米碳管的主要应用：纳米碳管的特殊结构决定了它在纳米物理学、话足额、量子电子学中有广泛的应用前景。纳米碳管可形成不同带宽的

半导体，也可形成金属，可制作电容器开关电路中的传感器等纳米

电子器件。纳米碳管可被填充金属粒子作分子导线和催化剂等。制

作的碳纤维复合材料又用于航天等领域。

十四、扫描隧道显微镜

答：它是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器。它作为一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。此外，扫描

隧道显微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端精确操纵原子，因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具。

常用注塑材料性能

目录 1.ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 (2) 2.PA6 聚酰胺6或尼龙6 (3) 3.PA12 聚酰胺12或尼龙12 (3) 4.PA66 聚酰胺66或尼龙66 (4) 5.PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯 (6) 6.PC 聚碳酸酯 (6) 7.PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物 (7) 8.PC/PBT 聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物 (7) 9.PE-HD 高密度聚乙烯 (8) 10.PE-LD 低密度聚乙烯 (8) 11.PEI 聚乙醚 (9) 12.PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (9) 13.PETG 乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯 (10) 14.PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 (10) 15.POM 聚甲醛 (11) 16.PP 聚丙烯 (11) 17.PPE 聚丙乙烯 (12) 18.PS 聚苯乙烯 (13) 19.PVC （聚氯乙烯） (13) 20.SA苯乙烯-丙烯腈共聚物 (14)

ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物典型应用范围: 汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。注塑模工艺条件: 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80～90℃下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。熔化温度：210～280℃；建议温度：245℃。模具温度：25～70℃。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。注射压力：500～1000bar。注射速度：中高速度。化学和物理特性: ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。

材料物理性能复习总结

1、 ?拉伸曲线： ?拉伸力F－绝对伸长△L的关系曲线。 ?在拉伸力的作用下，退火低碳钢的变形过程四个阶段： ?1）弹性变形：O～e ?2）不均匀屈服塑性变形：A～C ?3）均匀塑性变形：C～B ?4）不均匀集中塑性变形：B～k ?5）最后发生断裂。k～ 2、弹性变形定义： ?当外力去除后，能恢复到原形状或尺寸的变形－弹性变形。 ?弹性变形的可逆性特点： ?金属、陶瓷或结晶态的高分子聚合物：在弹性变形内，应力－应变间具有单值线性关系，且弹性变形量都较小。 ?橡胶态高分子聚合物：在弹性变形内，应力－应变间不呈线性关系，且变形量较大。 ?无论变形量大小和应力－应变是否呈线性关系，凡弹性形变都是可逆变形。 3、弹性比功：（弹性比能、应变比能），用a e 表示， ?表示材料在弹性变形过程中吸收弹性变形功的能力。 ?一般用材料开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 ?物理意义：吸收弹性变形功的能力。 ?几何意义：应力σ-应变ε曲线上弹性阶段下的面积。 4、理想弹性材料：在外载荷作用下，应力-应变服从虎克定律，即σ＝Eε，并同时满足3个条件，即： ?①应变对于应力的响应是线性的； ?②应力和应变同相位； ?③应变是应力的单值函数。

?材料的非理想弹性行为： ?可分为滞弹性、伪弹性及包申格效应等几种类型 5、滞弹性(弹性后效) ?滞弹性：是指材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的现象。 6、实际金属材料具有滞弹性。 ?1）单向加载弹性滞后环 ?在弹性区内单向快速加载、卸载时，加载线与卸载线会不重合（应力和应变不同步），形成一封闭回线，称为弹性滞后环。 ?2）交变加载弹性滞后环 ?交变载荷时，若最大应力＜宏观弹性极限，加载速率比较大，则也得到弹性滞后环(图 b)。 ?3）交变加载塑性滞后环 ?交变载荷时，若最大应力＞宏观弹性极限，则得到塑性滞后环（图c）。 7、材料存在弹性滞后环的现象说明：材料加载时吸收的变形功> 卸载时释放的变形功，有一部分加载变形功被材料所吸收。 ?这部分在变形过程中被吸收的功，称为材料的内耗。 ?内耗的大小：可用滞后环面积度量。 8、金属材料在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性，也叫金属的“内耗”。 ?严格说，循环韧性与内耗是有区别的，但有时常混用。 ?循环韧性： ?指材料在塑性区内加载时吸收不可逆变形功的能力。 ?内耗： ?指材料在弹性区内加载时吸收不可逆变形功的能力 9、循环韧性：也是金属材料的力学性能，因它表示在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力，故又称为消振性。 ?材料循环韧性越高，则自身的消振能力就越好。 ?高的循环韧性可减振：如汽轮机叶片（1Cr13），机床材料、发动机缸体、底座等选用灰铸铁制造。 ?低循环韧性可提高其灵敏度：如仪表和精密机械、重要的传感元件。 ?乐器所用材料的循环韧性越低，则音质越好。 10、伪弹性有些合金如（Au金-Cd镉，In铟-Tl铊等）在受一定应力时会诱发形成马氏体，相应地产生应变，应力去除后马氏体立即逆变为母相，应变回复 11、当材料所受应力超过弹性极限后，开始发生不可逆的永久变形，又称塑性变形。 12、单晶体受力后，外力在任何晶面上都可分解为正应力和切应力。 ?正应力：只能引起弹性变形及解理断裂。 ?只有在切应力的作用下，金属晶体才能产生塑性变形。 13、金属材料常见的塑性变形方式：滑移和孪生两种。 14、滑移现象： ?表面经抛光的金属单晶体在拉伸时，当应力超过屈服强度时，在表面会出现一些与应力轴成一定角度的平行细线。 ?在显微镜下，此平行细线是一些较大的台阶（滑移带）。 ?滑移带：又是由许多小台阶组成，此小台阶称为滑移线

材料力学性能复习总结

绪论弹性:指材料在外力作用下保持与恢复固有形状与尺寸得能力。塑性：材料在外力作用下发生不可逆得永久变形得能力。刚度:材料在受力时抵抗弹性变形得能力。强度:材料对变形与断裂得抗力。韧性:指材料在断裂前吸收塑性变形与断裂功得能力。硬度:材料得软硬程度。耐磨性:材料抵抗磨损得能力。寿命:指材料在外力得长期或重复作用下抵抗损伤与失效得能。材料得力学性能得取决因素:内因——化学成分、组织结构、残余应力、表面与内部得缺陷等;外因——载荷得性质、应力状态、工作温度、环境介质等条件得变化。第一章材料在单向静拉伸载荷下得力学性能 1、1 拉伸力—伸长曲线与应力—应变曲线应力—应变曲线退火低碳钢在拉伸力作用下得力学行为可分为弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形与不均匀集中塑性变形与断裂几个阶段。弹性变形阶段:曲线得起始部分，图中得oa段。多数情况下呈直线形式，符合虎克定律。屈服阶段:超出弹性变形范围之后，有得材料在塑性变形初期产生明显得塑性流动。此时，在外力不增加或增加很小或略有降低得情况下,变形继续产生，拉伸图上出现平台或呈锯齿状，如图中得aｂ段。均匀塑性变形阶段:屈服后，欲继续变形，必须不断增加载荷，此阶段得变形就是均匀得，直到曲退火低碳钢应力—应变曲线线达到最高点，均匀变形结束,如图中得bc段。不均匀塑性变形阶段:从试样承受得最大应力点开始直到断裂点为止,如图中得cd段。在此阶段，随变形增大,载荷不断下降,产生大量不均匀变形,且集中在颈缩处,最后载荷达到断裂载荷时,试样断裂。弹性模量E:应力—应变曲线与横轴夹角得大小表示材料对弹性变形得抗力，用弹性模量E表

常用塑胶材料特性大全

常用塑胶材料的特性及使用范围一、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）（乳白色半透明）优点： 1.力学性能和热性能均好，乳白色半透明,硬度高，表面易镀金属 2.耐疲劳和抗应力开裂、冲击强度高 3.耐酸碱等化学性腐蚀 4.加工成型、修饰容易缺点： 1.耐候性差 2.耐热性不够理想， 3.拉伸率底主要应用范围：机器盖、罩，仪表壳、手电钻壳、风扇叶轮，收音机、电话和电视机等壳体，部分电器零件、汽车零件、机械及常规武器的零部件改性的ABS共聚物：将ABS加入PVC中，可提高其冲击韧性、耐燃性、抗老化和抗寒能力，并改善其加工性能；将ABS与PC共混，可提高抗冲击强度和耐热性；以甲基丙烯酸甲酯替代ABS中丙烯腈组分，可制得MBS塑料，即通常所说的透明ABS。 ABS/NYLON 耐热及抗化学性、流动性佳、低温冲击性、低成本主要用于汽车车身护板、引擎室零组件、连接器、动力工具外壳 ABS/PVC PVC增加防火性、降低成本 ABS提供耐冲击性主要用于家电用品零组件、事务机器零组件 ABS/PC 增加ABS耐热尺寸安定性、改善PC低温、后壁耐冲性、降低成本主要用于打字机外壳、文字处理器、计算机设备之外壳、医疗设备零组件、小家电零组件、电子模具设计 1.排气

为防止在充模时出现排气不良、灼伤、熔接缝等缺陷，要求开设深度不大于0.04mm 的排气槽。壁厚 0.8 mm至3.2 mm之间，典型的壁厚约在2.5mm左右，3.8以上需要结构性发泡。圆角最小在厚度的25%，最适当半径在厚度的60%。收缩率：0.4%-0.7%一般取0.5% 加强筋：高<3T 宽度0.5T 筋间距>2T 脱模角：0.5°-1.5° 支柱加强筋高度4T，可达支柱高度的90％,宽度0.5T，长度2T，支柱：外经是内径2倍二、聚乙烯(PE) 优点： 1、柔软、无毒、透明易染色. 2、耐冲击、耐药品，绝缘性佳。缺点： 1、不易押出、不易贴合 2、热膨胀系数高 4、耐温性差用途： HDPE主要用于具有一定硬度和韧性的场合,如水管、燃气管，工业用化学容器、重包装袋和购物袋、洗发水瓶等。 LDP E绝缘体、胶管、胶布、胶膜、农用薄膜最小壁厚0.5mm（LDPE），0.9mm（HDPE）（0.5-7.6ｍｍ一般1.6mm）收缩率：HDPE 1.5%-3.5%取2% LDPE 1.5%-3%取1.5% 三、聚丙烯(PP) 优点： 1.半透明、刚硬有韧性.抗弯强度高,抗疲劳、抗应力开裂 2.质轻,无毒、无味，耐高温、绝缘性佳。（0.9G/cm3）缺点 1、在0℃以下易变脆,不易接合;

材料物理性能复习总结

第一章电学性能 1.1 材料的导电性，ρ称为电阻率或比电阻，只与材料特性有关，而与导体的几何尺寸无关，是评定材料导电性的基本参数。ρ的倒数σ称为电导率。一、金属导电理论 1、经典自由电子理论在金属晶体中，正离子构成了晶体点阵，并形成一个均匀的电场，价电子是完全自由的，称为自由电子，它们弥散分布于整个点阵之中，就像气体分子充满整个容器一样，因此又称为“电子气”。它们的运动遵循理想气体的运动规律，自由电子之间及它们与正离子之间的相互作用类似于机械碰撞。当对金属施加外电场时，自由电子沿电场方向作定向加速运动，从而形成了电流。在自由电子定向运动过程中，要不断与正离子发生碰撞，使电子受阻，这就是产生电阻的原因。 2、量子自由电子理论金属中正离子形成的电场是均匀的，价电子与离子间没有相互作用，可以在整个金属中自由运动。但金属中每个原子的内层电子基本保持着单个原子时的能量状态，而所有价电子却按量子化规律具有不同的能量状态，即具有不同的能级。 0K时电子所具有最高能态称为费密能E F。不是所有的自由电子都参与导电，只有处于高能态的自由电子才参与导电。另外，电子波在传播的过程中被离子点阵散射，然后相互干涉而形成电阻。马基申定则：′，总的电阻包括金属的基本电阻和溶质（杂质）浓度引起的电阻（与温度无关）；从马基申定则可以看出，在高温时金属的电阻基本取决于，而在低温时则决定于残余电阻′。 3、能带理论能带：由于电子能级间隙很小，所以能级的分布可看成是准连续的，称为能带。图1-1(a)、(b)、(c)，如果允带内的能级未被填满，允带之间没有禁带或允带相互重叠，在外电场的作用下电子很容易从一个能级转到另一个能级上去而产生电流，具有这种能带结构的材料就是导体。图1-1(d)，若一个满带上面相邻的是一个较宽的禁带，由于满带中的电子没有活动的余地，即便是禁带上面的能带完全是空的，在外电场作用下电子也很难跳过禁带，具有这种能带结构的材料是绝缘体。

注塑材料特性

ABC是什么ABS树脂吧！一、PBT:聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylece terephthalate（简称PBT），属于聚酯系列，是由丁二醇glycol)与对苯二甲酸(PTA)或者对苯二甲酸酯(DMT)聚缩合而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。与PET一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。 PBT理化特性 PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为%，在潮湿环境中仍保持各种物性（包括电性能），电绝缘性，但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。缺点是缺口冲击强度低，成型收缩率大。故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性，其拉伸强度、弯曲强度可提高一倍以上，热变形温度也大幅提高。可以在140℃下长期工作，玻纤增强后制品纵、横向收缩率不一致，易使制品发生翘曲。 PBT加工工艺 PBT又可称为热塑性聚酯塑料，为适用于不同加工业者使用，一般多少会加入添加剂，或与其它塑料掺混，随着添加物比例不同，可制造不同规格的产品。由于PBT具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而PBT产品又与PPE、PC、POM、PA等共称为五大泛用工程塑料。 PBT 结晶速度快，最适宜加工方法为注塑，其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和各种二次加工成型，成型前需预干燥，水分含量要降至%。 PBT的注塑工艺特性与工艺参数的设定： PBT的聚合工艺成熟、成本较低，成型加工容易。未改性PBT性能不佳，实际应用要对PBT进行改性，其中，玻璃纤维增强改性牌号占PBT的70％以上。 1 PBT的工艺特性 PBT具有明显的熔点，熔点为225～235℃，是结晶型材料，结晶度可达40％。 PBT熔体的粘度受温度的影响不如剪切应力那么大，因此，在注塑中，注射压力对PBT熔体流动性影响是明显。 PBT在熔融状态下流动性好，粘度低，仅次于尼龙，在成型易发生“流延”现象。 PBT成型制品各向异性。PBT在高温下遇水易降解。 2 注塑机选用螺杆式注塑机时。应考虑如下几点。 ①制品的用料量应控制在注塑机额定最大注射量的30％～80％。不宜用大注塑机生产小制品。 ②应选用渐变型三段螺杆，长径比为15～20，压缩比为～。 ③应选用自锁式喷嘴，并带有加热控温装置。 ④在成型阻燃级PBT时，注塑机的有关部件应经防腐处理。 3 制品与模具设计 ①制品的厚度不宜太厚，PBT对缺口很敏感，因此，制品的直角等过渡处应采用圆弧连接。 ②未改性PBT的成型收缩率较大，在％～％，模具要有一定的脱模斜度。 ③模具需要设排气孔或排气槽。

材料力学性能重点总结

名词解释： 1加工硬化：试样发生均匀塑性变形，欲继续变形则必须不断增加载荷，这种随着随性变形的增大形变抗力不断增大的现象叫加工硬化。 2弹性比功：表示金属材料吸收弹性变形功的能力。 3滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随着时间延长产生附加弹性应变的现象。 4包申格效应：金属材料通过预先加载产生少量塑性变形（残余应变小于1%-4%），而后再同向加载，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。 5塑性：金属材料断裂前发生塑性变形的能力。常见塑性变形方式：滑移和孪生 6弹性极限：以规定某一少量的残留变形为标准，对应此残留变形的应力。 7比例极限：应力与应变保持正比关系的应力最高限。 8屈服强度：以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0.2%的残留变形的应力作为屈服强度。 9韧性断裂是材料断裂前发生产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的断裂过程，在裂纹扩展过程中不断的消耗能量。韧性断裂的断裂面一般平行于最大切应力并于主应力成45度角。 10脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑形变形，没有明显征兆，危害性很大。断裂面一般与主应力垂直，端口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。 11剪切断裂是金属材料在切应力作用下，沿着滑移面分离而造成的断裂，又分滑断和微孔聚集性断裂。 12解理断裂：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，总是脆性断裂。 13缺口效应：由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生变化，产生所谓缺口效应“ ①缺口引起应力集中，并改变了缺口应力状态，使得缺口试样或机件中所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或者三向应力状态。 ②缺口使得材料的强度提高，塑性降低，增大材料产生脆断的倾向。 8缺口敏感度：有缺口强度的抗拉强度Z bm与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度Zb的比值. NSR=Z bn / Z S NSR越大缺口敏感度越小 9冲击韧性：Ak除以冲击式样缺口底部截面积所得之商 10冲击吸收功：式样变形和断裂所消耗的功，称为冲击吸收功以Ak表示，单位J 11低温脆性：一些具有体心立方晶格或某些秘排立方晶格的金属，当温度降低到、某一温度时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，断口特征由纤维状变为结晶状，这种现象称为低温脆性 12脆性转变温度：当温度降低时，材料屈服强度急剧增加，而塑形和冲击吸收功急剧减小。材料屈服强度急剧升高的温度，或断后延伸率，断后收缩率，冲击吸收功急剧减小的温度就是韧脆转变温度tk，tk是一个温度区间 16应力场强度因子KI :表示应力场的强弱程度，对于某一确定的点的大小直接影响应力场的大小，KI越大，则应力场各应力分量也越大 17应力腐蚀：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后产生的低应力脆断现象第一章 3?金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？答：由于弹性变形时原子间距在外力作用下可逆变化的结果，应力与应变关系实际上是原子

西工大——材料性能学期末考试总结

材料性能学第一章材料单向静拉伸的力学性能一、名词解释。 1.工程应力:载荷除以试件的原始截面积即得工程应力σ，σ=F／A0。 2.工程应变：伸长量除以原始标距长度即得工程应变ε，ε=Δl／l0。 3.弹性模数：产生100％弹性变形所需的应力。 4.比弹性模数（比模数、比刚度）：指材料的弹性模数与其单位体积质量的比值。（一般适用于航空业） 5.比例极限σp：保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力，即在拉伸应力—应变曲线上开始偏离直线时的应力值。 6.弹性极限σe：弹性变形过渡到弹-塑性变形（屈服变形）时的应力。 7.规定非比例伸长应力σp：即试验时非比例伸长达到原始标距长度(L0)规定的百分比时的应力。 8.弹性比功(弹性比能或应变比能) a e: 弹性变形过程中吸收变形功的能力，一般用材料弹性变形达到弹性极限时单位体积吸收的弹性变形功来表示。 9.滞弹性：是指材料在快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。 10.粘弹性：是指材料在外力作用下，弹性和粘性两种变形机理同时存在的力学行为。 11.伪弹性：是指在一定的温度条件下，当应力达到一定水平后，金属或合金将产生应力诱发马氏体相变，伴随应力诱发相变产生大幅的弹性变形的现象。 12.包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形（1-4%），然后再同向加载，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。 13.内耗：弹性滞后使加载时材料吸收的弹性变形能大于卸载时所释放的弹性变形能，即部分能量被材料吸收。（弹性滞后环的面积） 14.滑移：金属材料在切应力作用下,正应力在某面上的切应力达到临界切应力产生的塑变,即沿一定的晶面和晶向进行的切变。 15.孪生：晶体受切应力作用后,沿一定的晶面(孪生面)和晶向(孪生方向)在一个区域内连续性的顺序切变,使晶体仿佛产生扭折现象。 16.塑性：是指材料断裂前产生塑性变形的能力。 17.超塑性：在一定条件下，呈现非常大的伸长率(约1000％)，而不发生缩颈和断裂的现象。 18.韧性断裂：材料断裂前及断裂过程中产生明显的塑性变形的断裂过程。 19.脆性断裂：材料断裂前基本上不产生明显的宏观塑性变形，没有明显预兆，往往表现为突然发生的快速断裂过程。 20.剪切断裂：材料在切应力的作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。 21.解理断裂：在正应力的作用下，由于原子间结合键的破坏引起的沿特定晶面发生的脆性穿晶断裂。 22.韧性：是材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 23.银纹：聚合物材料在张应力作用下表面或内部出现的垂直于应力方向的裂隙。当光线照射到裂隙面的入射角超过临界角时，裂隙因全反射而呈银色。 24.河流花样：在电子显微镜中解理台阶呈现出形似地球上的河流状形貌，故名河流状花样。 25.解理台阶：解理断裂断口形貌中不同高度的解理面之间存在台阶称为解理台阶。 26.韧窝：微孔聚集形断裂后的微观断口。 27.理论断裂强度：在外加正应力作用下，将晶体中的两个原子面沿着垂直于外力方向拉断所需的应力称为理论断裂强度。 28.真实断裂强度：用单向静拉伸时的实际断裂拉伸力Fk除以试样最终断裂截面积Ak所得应力值。 29.静力韧度：通常将静拉伸的σ——ε曲线下所包围的面积减去试样断裂前吸收的弹性能。二、填空题。 1. 整个拉伸过程的变形可分为弹性变形，屈服变形，均匀塑性变形，不均匀集中塑性变形四个阶段。 2. 材料产生弹性变形的本质是由于构成材料原子（离子）或分子自平衡位置产生可逆位移的反应。 3. 在工程中弹性模数是表征材料对弹性变形的抗力，即材料的刚度，其值越大，则在相同应力下产生的弹性变形就越小。

材料力学性能-考前复习总结(前三章)

金属材料的力学性能指标是表示其在力或能量载荷作用下（环境）变形和断裂的某些力学参量的临界值或规定值。材料的安全性指标：韧脆转变温度Tk；延伸率；断面收缩率；冲击功Ak；缺口敏感性NSR 材料常规力学性能的五大指标：屈服强度；抗拉强度；延伸率；断面收缩率；冲击功Ak；硬度；断裂韧性第一章单向静拉伸力学性能应力和应变：条件应力条件应变 = 真应力真应变应力应变状态：可在受力机件任一点选一六面体，有九组应力，其中六个独立分量。其中必有一主平面，切应力为零，只有主应力，且，满足胡克定律。应力软性系数：最大切应力与最大正应力的相对大小。 1 弹变1）弹性比功：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表示。ae=1/2σeεe=σe2/2E。取决于E和弹性极限，弹簧用于减震和储能驱动，应有较高的弹性比功和良好弹性。需通过合金强化及组织控制提高弹性极限。 2）弹性不完整性：纯弹性体的弹性变形只与载荷大小有关，而与加载方向及加载时间无关，但对实际金属而言，与这些因素均有关系。 ①滞弹性：金属材料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称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。与材料成分、组织及试验条件有关，组织约不均匀，温度升高，切应力越大，滞弹性越明显。金属中点缺陷的移动，长时间回火消除。弹性滞后环：由于实际金属有滞弹性，因此在弹性区内单向快速加载、卸载时，加载线与卸载线不重合，形成一封闭回路。吸收变形功循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力（塑性区加载，塑性滞后环），也叫内耗（弹性区加载），或消震性。 ②包申格效应：定义：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，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。（反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零，这说明在反向加载时塑性变形立即开始了）解释：与位错运动所受阻力有关，在某滑移面上运动位错遇位错林而使其弯曲，密度增大，形成位错缠结或胞状组织，相对稳定。卸载后同向拉伸，位错线不能显著运动。但反向载荷使得位错做反向运动，阻碍

关于材料性能总结

第１章绪论金属材料的基本特性: ①结合键为金属键，常规方法生产的金属为晶体结构 ②金属在常温下一般为固体,熔点较高 ③具有金属光泽 ④纯金属范性大，展性、延性也大 ⑤强度较高 ⑥自由电子的存在，金属的导热和导电性好 ⑦多数金属在空气中易被氧化高分子材料的基本特性： ①结合键主要为共价键和范德华键 ②分子量大，无明显熔点,有玻璃化转变温度、粘流温度;并有热塑性和热固性两类 ③力学状态有玻璃态、高弹态和粘流态,强度较高 ④质量轻 ⑤良好的绝缘性 ⑥优越的化学稳定性 ⑦成型方法较多 ⑦有长的分子链无机非金属材料（以陶瓷为例）的基本特性: ①结合键主要是离子键、共价键以及它们的的混合键 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耐化学腐蚀性好 ⑥耐磨损 ⑦成型方式为粉末制坯、烧结成型材料科学与工程四要素: 材料科学与工程的定义(国际公认)是：研究有关材料成份／结构、制备／合成、性能/组织和使用效能及其关系的科学技术与生产。第２章材料结构简述结合键的类型与材料的物理性能和力学性能的关系: 1.物理性能:

①熔点：熔点的高低代表了材料稳定性的程度。熔点与键能值有较好的对应关系。共价键、离子键化合物的熔点较高，其中纯共价键的金刚石具有最高的熔点，金属的熔点相对较低,这是陶瓷材料比金属具有更高热稳定性的根本原因。金属中过渡族金属有较高的熔点，特别是难熔金属Ｗ、Mo、Ta等熔点更高，这可能起因于内壳层电子未充满，使结合键中有一定比例的共价键混合所致。具有分子间力结合的材料,它们的熔点一定偏低，如聚合物等。 ②材料的密度与结合键类型有关：大多数金属有高的密度：金属元素有较高的相对原子量；金属键的结合方式没有方向性，总是趋于密集排列。陶瓷材料的密度较低：原子排列不可能致密，共价结合时，相邻原子的个数要受到共价键数目的限制，离子结合则要满足正、负离子间电荷平衡的要求,它们的相邻原子数都不如金属多。聚合物密度最低:次价键结合,分子链堆垛不紧密，并且组成原子(C、Ｈ、Ｏ等)质量较小 ③材料的导电性和导热性与结合键类型有关: 金属键使金属材料具有良好的导电性和导热性, 而由非金属键结合的陶瓷物或聚合物则在固态下不导电，它们可以作为绝缘体或绝热体在工程上应用。２．力学性能: ①结合键能与弹性模量E：弹性模量意义:即E相当于发生单位弹性变形所需的应力。结合键能与弹性模量两者间有很好的对应关系。金刚石具有最高的弹性模量值,Ｅ=１00０GPａ。其他一些工程陶瓷如碳化物、氧化物、氯化物等结合键能也较高,弹性模量为2５0一60０GPa。常用金属材料的弹性模量约为70一350GPa。聚合物由于二次键的作用,弹性模量仅为0.7—３.5GPａ ②结合键能与强度:一般来说，结合键能高的,强度也高一些。然而强度在很大程度上还取决于材料的其他结构因素，如材料的组织，因此强度与键能之间的对应关系不如弹性模量明显。 ③结合键能与塑性:金属键赋予材料良好的塑性,而离子键、共价键结合，使塑性变形困难，所以陶瓷材料的塑性很差。但是高分子材料由于次价键结合，表现良好的塑性。我们在研究影响材料性能的各种因素时，不能忽视的是:尽管一种材料的基本性质取决于它的原子或分子结构,但其本体性质则是由原子或分子的排列状态所控制的。如果把物质的成分看作是砖的话，那么决定一座房子的最终性能和特征的是用怎样的方式把砖垒起来。所以，研究聚集态结构特征、形成条件及其对制品性能的影响是控制产品质量和设计材料的重要基础。高分子材料中不同范德华力的作用：范德华键包括：静电力、诱导力和色散力，属于物理键，系次价键，不如化学键强大，但能很大程度改变材料性质。静电力发生在具有永久偶极的分子之间，键合强度大约是共价键的1/5０到１／200。永久偶极是由于共价键所结合的原子具有不同的电负性引起的,电负性表示的是原子核吸引价电子的强度大小。原子核的质子数目越多,被填充的电子壳层离核越近,原子核的电负性就越大。随着温度的升高，大分子的热运动增加会使偶极作用降低。在偶极矩相等且偶极对称排列的情况下其偶极可相互抵消,如聚四氟乙烯。具有偶极-偶极结合力的聚合物可以溶解在许多极性液体中。诱导力是极性分子的永久偶极与它在其他分子上引起的诱导偶极之间的相互作用力,例如带负电荷的永久偶极排斥另一个分子中呈电中性原子的电子，因此在另一个分子上诱导产生一个偶极,这个诱导偶极又导致一个偶极-偶极键的强度增加。诱导力强度是永久偶极强度的1/１０,但与温度无关。色散力是电子运动引起电子云变形而产生瞬时偶极之间的相互作用力,占所有分子间作用力的8０％－90％．由色散力产生的强度是主价键或共价键的１/5０0到１／10０0,与温度有

材料力学性能总结材料

材料力学性能：材料在各种外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服现象：外力不增加，试样仍然继续伸长，或外力增加到一定数值时突然下降，随后在外力不增加或上下波动情况下，试样继续伸长变形。屈服过程：在上屈服点，吕德斯带形成；在下屈服点，吕德斯带扩展；当吕德斯带扫过整个试样时，屈服伸长结束。屈服变形机制：位错运动与增殖的结果。屈服强度：开始产生塑性变形的最小应力。屈服判据：屈雷斯加最大切应力理论：在复杂应力状态下，当最大切应力达到或超过相同金属材料的拉伸屈服强度时产生屈服。米赛斯畸变能判据：在复杂应力状态下，当比畸变能等于或超过相同金属材料在单向拉伸屈服时的比畸变能时，将产生屈服。消除办法：加入少量能夺取固溶体合金中溶质原子的物质，使之形成稳定化合物的元素；通过预变形，使柯氏气团被破坏。影响因素： 1.因： a)金属本性及晶格类型：金属本性及晶格类型不同，位错运动所受的阻力不同。 b)晶粒大小和亚结构：减小晶粒尺寸将使屈服强度提高。 c)溶质元素：固溶强化。 d)第二相 2.外因：温度(-)；应变速率(+)；应力状态。第二相强化(沉淀强化+弥散强化)：通过第二相阻碍位错运动实现的强化。

强化效果：在第二相体积比相同的情况下，第二相质点尺寸越小，强度越高，强化效果越好；在第二相体积比相同的情况下，长形质点的强化效果比球形质点的强化效果好；第二相数量越多，强化效果越好。细晶强化：通过减小晶粒尺寸增加位错运动障碍的数目(阻力大)，减小晶粒位错塞积群的长度(应力小)，从而使屈服强度提高的方法。同时提高塑性及韧性的机理：晶粒越细，变形分散在更多的晶粒进行，变形较均匀，且每个晶粒中塞积的位错少，因应力集中引起的开裂机会较少，有可能在断裂之前承受较大的变形量，即表现出较高的塑性。细晶粒金属中，裂纹不易萌生（应力集中少），也不易传播（晶界曲折多），因而在断裂过程中吸收了更多能量，表现出较高的韧性。固溶强化：在纯金属中加入溶质原子形成固溶合金，将显著提高屈服强度。原因：溶质原子与位错的弹性相互作用，使溶质原子扩散到位错周围，形成柯氏气团；柯氏气团钉扎位错，提高位错运动阻力。强化效果：间隙固溶体的强化效果大于置换固溶体；溶质和溶剂原子尺寸差越大，强化效果越好；溶质浓度越大，强化效果越好。应变硬化(形变强化)：金属材料塑性变形过程中所需要的外力不断增大，表明金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力。原因：塑性变形过程中，位错不断增殖，运动受阻所致。断裂韧度：临界或失稳状态下的应力场强度因子的大小。塑性变形：作用在物体上的外力取消后，物体的变形不完全恢复而产生的永久变形。 1.单晶体：滑移+孪生；

(塑料橡胶材料)常用塑料的注塑工艺参数

常用塑料的注塑工艺参数一、高密度聚乙烯（HDPE）料筒温度喂料区30～50℃（50℃）区1 160～250℃（200℃）区2 200～300℃（210℃）区3 220～300℃（230℃）区4 220～300℃（240℃）区5 220～300℃（240℃）喷嘴220～300℃（240℃）括号内的温度建议作为基本设定值，行程利用率为35％和65％，模件流长与壁厚之比为50：1到100：1 熔料温度220～280℃ 料筒恒温220℃ 模具温度20～60℃ 注射压力具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力80～140MPa（800～ 1400bar）；一些薄壁包装容器除外可达到180MPa (1800bar) 保压压力收缩程度较高，需要长时间对制品进行保压，尺寸精度是关键因素，约为注射压力的30％～60％背压5～20MPa（50～200bar）；背压太低的地方易造成制品重量和色散不均注射速度对薄壁包装容器需要高注射速度，中等注射速度往往比较适用于其它类的塑料制品螺杆转速高螺杆转速（线速度为1.3m/s）是允许的，只要满足冷却时间结束前就完成塑化过程就可以；螺杆的扭矩要求为低计量行程0.5～4D（最小值～最大值）；4D的计量行程为熔料提供足够长的驻留时间是很重要的残料量2～8mm，取决于计量行程和螺杆直径预烘干不需要；如果贮藏条件不好，在80℃的温度下烘干1h就可以回收率可达到100％回收收缩率 1.2～2.5％；容易扭曲；收缩程度高；24h后不会再收缩（成型后收缩）浇口系统点式浇口；加热式热流道，保温式热流道，内浇套；横截面面积相对小，对薄截面制品已足够机器停工时段无需用其它材料进行专门的清洗工作；PE耐温升

ABS塑料特性、注塑工艺、各力学物理性能等[1]

ABS塑料特性以及成型工艺 ABS塑料化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS为丙烯腈A、丁二烯B和苯乙烯S三种单体共聚而成的聚合物，简称ABS。每种单体都具有不同特性，从形态上看，ABS是非结晶性材料。这就决定了ABS材料的耐低温性、抗冲击性，外观特性，低蠕变性，优异的尺寸稳定性及易加工性等多种特性。且表面硬度高、耐化学性好，同时通过改变上述三种组分的比例，可改变ABS的各种性能，故ABS工程塑料具有广泛用途。合成的ABS有中冲击型、高冲击型、超高冲击型及耐热型四类。由于其具有韧、刚、硬的优点，应用范围已远远超过PS，成为一种独立的塑料品种。ABS既可用于普通塑料又可用于工程塑料。ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。 ABS树脂是丙烯腈（Acrylonitrile）、1,3-丁二烯（Butadiene）、苯乙烯（Styrene）三种单体的接枝共聚物。它的分子式可以写为（C8H8·C4H6·C3H3N）x，但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物，其中，丙烯腈占15%~35%，丁二烯占5%~30%，苯乙烯占40%~60%，最常见的比例是 A:B:S=20:30:50。ABS塑料的成型温度为180-250℃，但是最好不要超过240℃，此时树脂会有分解。随着三种成分比例的调整，树脂的物理性能会有一定的变化： 1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性，但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性；丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质；苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。性质 ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性，密度约为1.04~1.06 g／cm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。 ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。常见的乐高积木就是ABS制品。 ABS树脂可与多种树脂配混成共混物，如PC／ABS、ABS/PVC、PA／ABS、PBT／ABS 等，产生新性能和新的应用领域，如：将ABS树脂和PMMA混合，可制造出透明ABS 树脂。生产 ABS有两种主要的工业生产方法：将丙烯腈-苯乙烯共聚物（AS）与聚丁二烯（B）混合，或这将两种胶乳混合后再共聚；在聚丁二烯胶乳中加入丙烯腈及苯乙烯单体进行接枝共聚。生产1公斤ABS树脂需要的原料和能源大约相当于生产2公斤石油。

金属材料性能知识大汇总(超全)

金属材料性能知识大汇总 1、关于拉伸力-伸长曲线和应力-应变曲线的问题低碳钢的应力－应变曲线 a、拉伸过程的变形：弹性变形，屈服变形，加工硬化（均匀塑性变形），不均匀集中塑性变形。 b、相关公式：工程应力σ=F/A0；工程应变ε=ΔL/L0；比例极限σP；弹性极限σ ε；屈服点σS；抗拉强度σb；断裂强度σk。真应变e=ln(L/L0)=ln(1+ε) ；真应力s=σ(1+ε)= σ*eε指数e为真应变。 c、相关理论：真应变总是小于工程应变，且变形量越大，二者差距越大；真应力大于工程应力。弹性变形阶段，真应力—真应变曲线和应力—应变曲线基本吻合；塑性变形阶段两者出线显著差异。

2、关于弹性变形的问题 a、相关概念弹性：表征材料弹性变形的能力刚度：表征材料弹性变形的抗力弹性模量：反映弹性变形应力和应变关系的常数，E=σ/ε；工程上也称刚度，表征材料对弹性变形的抗力。弹性比功：称弹性比能或应变比能，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力，评价材料弹性的好坏。包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形，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。滞弹性：（弹性后效）是指材料在快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。弹性滞后环：非理想弹性的情况下，由于应力和应变不同步，使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线。金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性，也叫内耗 b、相关理论：弹性变形都是可逆的。理想弹性变形具有单值性、可逆性，瞬时性。但由于实际金属为多晶体并存在各种缺陷，弹性变形时，并不是完整的。弹性变形本质是构成材料的原子或离子或分子自平衡位置产生可逆变形的反映

材料力学性能总结

材料力学性能:材料在各种外力作用下抵抗变形与断裂得能力。屈服现象:外力不增加,试样仍然继续伸长,或外力增加到一定数值时突然下降,随后在外力不增加或上下波动情况下,试样继续伸长变形。屈服过程:在上屈服点,吕德斯带形成;在下屈服点,吕德斯带扩展;当吕德斯带扫过整个试样时,屈服伸长结束。屈服变形机制:位错运动与增殖得结果。屈服强度:开始产生塑性变形得最小应力。屈服判据: 屈雷斯加最大切应力理论:在复杂应力状态下，当最大切应力达到或超过相同金属材料得拉伸屈服强度时产生屈服。米赛斯畸变能判据:在复杂应力状态下,当比畸变能等于或超过相同金属材料在单向拉伸屈服时得比畸变能时,将产生屈服。消除办法：加入少量能夺取固溶体合金中溶质原子得物质,使之形成稳定化合物得元素; 通过预变形，使柯氏气团被破坏。影响因素: 1.内因： a)金属本性及晶格类型：金属本性及晶格类型不同,位错运动所受得阻力不同。 b)晶粒大小与亚结构:减小晶粒尺寸将使屈服强度提高。 c)溶质元素：固溶强化。 d)第二相 2.外因:温度(-);应变速率(+);应力状态。第二相强化（沉淀强化+弥散强化):通过第二相阻碍位错运动实现得强化。强化效果: 在第二相体积比相同得情况下，第二相质点尺寸越小,强度越高，强化效果越好; 在第二相体积比相同得情况下，长形质点得强化效果比球形质点得强化效果好; 第二相数量越多，强化效果越好。细晶强化:通过减小晶粒尺寸增加位错运动障碍得数目(阻力大）,减小晶粒内位错塞积群得长度(应力小),从而使屈服强度提高得方法。同时提高塑性及韧性得机理：晶粒越细,变形分散在更多得晶粒内进行，变形较均匀,且每个晶粒中塞积得位错少,因应力集中引起得开裂机会较少,有可能在断裂之前承受较大得变形量，即表现出较高得塑性。细晶粒金属中,裂纹不易萌生（应力集中少）,也不易传播(晶界曲折多),因而在断裂过程中吸收了更多能量,表现出较高得韧性。固溶强化：在纯金属中加入溶质原子形成固溶合金，将显著提高屈服强度。原因:溶质原子与位错得弹性相互作用,使溶质原子扩散到位错周围,形成柯氏气团；柯氏气团钉扎位错，提高位错运动阻力。强化效果:间隙固溶体得强化效果大于置换固溶体;溶质与溶剂原子尺寸差越大,强化效果越好;溶质浓度越大,强化效果越好。应变硬化（形变强化):金属材料塑性变形过程中所需要得外力不断增大,表明金属材料有一种阻止继续塑性变形得能力。原因:塑性变形过程中,位错不断增殖，运动受阻所致。断裂韧度:临界或失稳状态下得应力场强度因子得大小。塑性变形：作用在物体上得外力取消后，物体得变形不完全恢复而产生得永久变形。

常用注塑材料特性

常用注塑材料特性 1．AS苯乙烯-丙烯腈共聚物典型应用范围:电气（插座、壳体等），日用商品（厨房器械，冰箱装置，电视机底座，卡带盒等），汽车工业（车头灯盒、反光境、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品刀具等），化装品包装等。注塑模工艺条件: 干燥处理：如果储存不适当，AS有一些吸湿特性。建议的干燥条件为80℃、2~4小时。熔化温度：200~270℃。如果加工厚壁制品，可以使用低于下限的熔化温度。模具温度：40~80℃。对于增强型材料，模具温度不要超过60℃。冷却系统必须很好地进行设计，因为模具温度将直接影响制品的外观、收缩率和弯曲。注射压力：350~1300bar。注射速度：建议使用高速注射。流道和浇口:所有常规的浇口都可以使用。浇口尺寸必须很恰当，以避免产生条纹、煳斑和空隙。化学和物理特性: AS是一种坚硬、透明的材料。苯乙烯成份使AS坚硬、透明并易于加工：丙烯腈成份使AS具有化学稳定性和热稳定性。AS具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性。AS中加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力，减小热膨胀系数。AS的维卡软化温度约为110℃。载荷下挠曲变形温度约为100℃。AS 的收缩率约为0.3~0.7%。 2．ps又叫聚苯乙烯，诞生于1930年，是一种热塑性塑料。在未着色时透明。制品落地或敲打，有金属似的清脆声，光泽和透明很好，类似于玻璃，性脆易断裂，用手指甲可以在制品表面划出痕迹。改性聚苯乙烯为不透明。常见制品：文具、杯子、食品容器、家电外壳、电气配件等 3．ABS材料是一种工程塑料 ABS树脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三种单体的共聚物所组成．一种多用於制作小玩具的材料，像小闹钟之类的，有了时也用在手机外壳上。 4．PC是聚碳酸酯的简称，聚碳酸酯的英文是Polycarbonate，简称PC工程塑料，PC材料其实就是我们所说的工程塑料中的一种，作为被世界范围内广泛使用的材料，PC有着其自身的特性和优缺点，PC是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，较高的强度、耐热性和耐寒性；还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点，在你生活的各个角落都能见到PC塑料的影子，大规模工业生产及容易加工的特。 5．PVC(聚氯乙烯) （Polyvinyl chloride polymer = PVC 分子结构，简称PVC）聚氯乙烯的分类根据生产方法的不同，PVC可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC 树脂。通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口（EDC、VCM)单体法（习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法）。特性：具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶剂中，用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶，具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨的特性并具有较好的保暖性和弹性。常见制品：板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具、包装盒等 6 PE(聚乙烯)（polyethylene ，简称PE）分类：