(5.3)--2.2 材料的物理性能工程材料与成形技术.ppt

2.2 2.2 材料的物理性能材料的物理性能本节主要内容本节主要内容一、密度一、密度二、熔点二、熔点三、三、热膨胀性热膨胀性四、磁性四、磁性五、导热性五、导热性六、导电性六、导电性2.2.1 2.2.1 密度密度(Density)(Density)v材料的密度是指单位体积中材料的质量g/cm3。材料的相对密度直接关系到产品的重量和效能。小于5的金属称为轻金属，大于5的金属称为重金属。v抗拉强度Rm与相对密度之比称为比强度；v弹性模量E与相对密度之比称为比弹性模量。v铜的密度铜的密度为8.9g/cm3；1083.4；200-300Mpa；v银的密度银的密度10.53g/cm3；熔点961.93；125Mpa；v金的密度金的密度是19.32g/cm3；熔点1064.18；v钢钢的密度的密度7.8g/cm3；熔点1148；强度340MPa。v陶瓷的密度陶瓷的密度2.2-2.5g/cm3；熔点1700；强度100MPa。v碳纤维的密度碳纤维的密度1.8g/cm3；熔点3000；强度3500MPa。2.10炼钢铁的转炉是否可以熔炼金或者碳纤维？金不可以，碳纤维可以ABCD都可以金可以，碳纤维不可以都不可以碳纤维原来如此原来如此 20160911 巧用鱼竿钓大鱼碳纤维2.2.2 2.2.2 熔点熔点(Melting point)(Melting point)v熔点是指材料的熔化温度。v金属都有固定的熔点。v陶瓷的熔点一般都显著高于金属及合金的熔点，而高分子材料一般不是完全晶体，所以没有固定的熔点。v合金的熔点决定于它的化学成分，其对于金属与合金的冶炼、铸造和焊接等是一个重要的工艺参数。v熔点高的金属称为难熔金属（如钨、钼、钒等）可以用来制造耐高温零件，在燃气轮机、航空航天等领域有广泛的应用。熔点低的金属称为易熔金属（如锡、铅等），可以用来制造保险丝、防火安全阀等零件。发动机（高温）发动机（高温）发动机（高温）发动机（高温）2.2.3 2.2.3 热膨胀性热膨胀性(Thermal expansion)(Thermal expansion)定义：定义：由于材料及其制品都是在一定的温度环境下使用的，在使用过由于材料及其制品都是在一定的温度环境下使用的，在使用过程中，将对不同的温度做出反映，表现出不同的热物理性能，这些热程中，将对不同的温度做出反映，表现出不同的热物理性能，这些热物理性能称为物理性能称为材料的热学性能材料的热学性能。v材料的热膨胀性通常用线膨胀系数表示。(温度每变化1材料长度变化的百分率)v对精密仪器或机器的零件，热膨胀系数是一个非常重要的性能指标；在异种金属焊接中，常因材料的热膨胀性相差过大而使焊件变形或破坏。一般，陶瓷的热膨胀系数最低，金属次之，高分子材料最高。材料热性能研究的意义材料热性能研究的意义在空间科学技术中的应用在空间科学技术中的应用在能源科学技术中的应用在能源科学技术中的应用在电子技术和计算机技术中的应用在电子技术和计算机技术中的应用1.1.热膨胀的利用热膨胀的利用自控调温剂自控调温剂自控调温剂自控调温剂 温度控制阀温度控制阀温度控制阀温度控制阀 热敏蜡热敏蜡热敏蜡热敏蜡 2.2.热膨胀的避免热膨胀的避免复合玻璃纤维板（保温材料）复合玻璃纤维板（保温材料）暖通空调领域的早暖通空调领域的早期应用，主要发挥期应用，主要发挥了它作为保温材料了它作为保温材料的热学性能。的热学性能。3.3.保温材料保温材料保温毡保温毡保温材料保温材料硅酸铝制品硅酸铝制品 4.4.热传导材料热传导材料导热绝缘材料导热绝缘材料 热传导胶带热传导胶带 铝合金散热器铝合金散热器 导热油导热油 2.2.4 2.2.4 磁性磁性(Magnetism)(Magnetism)v材料能导磁的性能叫磁性。磁性材料中又分为容易磁化、导磁性良好，但外磁场去掉后，磁性基本消失的软磁性材料（如电工用硅钢片等）和去磁后，保持磁场，磁性不易消失的硬磁性材料（如淬火的钴钢等）。许多金属如铁、镍、钴等均具有较高的磁性。但也有许多金属（如铝、铜、铅等）是无磁性的。非金属材料一般无磁性。2.2.5 2.2.5 导热性导热性(Conductivity of heat)(Conductivity of heat)v材料的导热性用其导热系数（亦称热导率）来表示。材料的热导率越大，说明导热性越好。导热性好的材料其散热性也好，可用来制造热交换器等传热设备的零部件。v在制订各类热加工工艺时，也必须考虑材料的导热性，以防止材料在加热或冷却过程中，由于表面和内部产生温差，膨胀不同形成过大的内应力，引起材料发生变形或开裂。2.2.6 2.2.6 导电性导电性(Conductivity of electricity)(Conductivity of electricity)v材料的导电性一般用电阻率表示。通常金属的电阻率随温度升高而增加，而非金属材料则与此相反。v金属一般具有良好的导电性，银的导电性最好，铜、铝次之。导电性与导热性一样，是随合金成分的复杂化而降低的，因而纯金属的导电性总比合金要好。谢谢谢谢