《材料科学基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 材料的性能 materials property（4.1）固体材料的力学性能 Mechanical Properties of Solid Materials

第四章材料的性能 materials property 性能决定用途 本章对材料的力学性能、热性能、 电学、磁学、光学性能以及耐腐蚀 性,复合材料及纳米材料的性能进 行阐述

第四章 材料的性能 materials property 性能决定用途。 本章对材料的力学性能、热性能、 电学、磁学、光学性能以及耐腐蚀 性，复合材料及纳米材料的性能进 行阐述

4-1固体材料的力学性能 Mechanical Properties of solid Materials 结构件:力学性能为主 回 非结构件:力学性能为 辅,但必不可少

4－1 固体材料的力学性能 Mechanical Properties of Solid Materials 结构件：力学性能为主 非结构件：力学性能为 辅，但必不可少

mechanical property of materials stress and strain Elastic deformation Modulus Viscoelasticity permanent deformation Strength Fracture

mechanical property of materials stress and strain Elastic deformation Modulus Viscoelasticity permanent deformation Strength Fracture

4-1-1材料的力学状态 mechanical states of matrials 1金属的力学状态 A晶态结构, B较高的弹性模量 和强度, C受力开始为弹性 单晶 形变,接着一段 塑性形变,然后泄 断裂, 多晶 总变形能很大, D具有较高的熔点。 温度

4-1-1 材料的力学状态 mechanical states of matrials 1.金属的力学状态 A 晶态结构， B 较高的弹性模量 和强度， C 受力开始为弹性 形变，接着一段 塑性形变，然后 断裂， 总变形能很大， D 具有较高的熔点

某些金属合金 A呈非晶态合金, B具有很高的硬度和强度, C延伸率很低而并不脆。 D温度升高到玻璃化转变温度以上,粘度明显降低, 发生晶化而失去非晶态结构

某些金属合金 A 呈非晶态合金， B 具有很高的硬度和强度， C 延伸率很低而并不脆。 D 温度升高到玻璃化转变温度以上，粘度明显降低， 发生晶化而失去非晶态结构

2.无机非金属的力学状态 A玻璃相熔点低,热稳定性差,强度低 B气相(气孔)的存在导致陶瓷的弹性模量和机械 强度降低。 C陶瓷材料也存在玻璃化转变温度Tgo D绝大多数无机材料在弹性变形后立即发生脆性断 裂,总弹性应变能很小 陶瓷材料的力学特征 高模量 高硬度 高强度 低延伸率

2. 无机非金属的力学状态 A 玻璃相熔点低，热稳定性差，强度低。 B 气相（气孔）的存在导致陶瓷的弹性模量和机械 强度降低。 C 陶瓷材料也存在玻璃化转变温度Tg。 D 绝大多数无机材料在弹性变形后立即发生脆性断 裂，总弹性应变能很小。 陶瓷材料的力学特征 高模量 高硬度 高强度 低延伸率

粘 3.聚合物的力学状态 弹Ma粘流态 玻 车去 /璃|高弹态变 M (1)非晶态聚合物 璃1转 交联高聚物 的三种力学状态 ①玻璃态 rr/℃ ②高弹态 ③粘流态 交联高聚物 6 7g/℃

3. 聚合物的力学状态 （1） 非晶态聚合物 的三种力学状态 ①玻璃态 ②高弹态 ③粘流态

(2)结晶聚合物的力学状态 A结晶聚合物常存在一定 的非晶部分,也有玻璃化转变 B在T2以上模量下降不大 C在以上模量迅速下降 D聚合物分子量很大,TT 则熔融之后即转变成粘流态

（2） 结晶聚合物的力学状态 T m 、 T f A 结晶聚合物常存 在一定 的非晶部分，也有玻璃化转变 。 B 在Tg 以上模量下降不大 C 在T m 以上模量迅速下降 D 聚合物分子量很大，Tm T f ， 则熔融之后即转变成粘流态

玻璃化温度(Tg)是非晶态塑料使用的上限温度 是橡胶使用的下限温度 熔点(Tm)是结晶聚合物使用的上限温度

玻璃化温度(Tg)是非晶态塑料使用的上限温度 是橡胶使用的下限温度 熔点(Tm)是结晶聚合物使用的上限温度

4-1-2应力和应变 stress-strain f a load is static or changes relatively slowly with a time and is applied uniformly over a cross section or surface of a member. the mechanical behavior may be ascertained by a simple stress-strain test. These are mostIy commonly conducted for materials at room temperature

4-1-2 应力和应变 stress-strain • If a load is static or changes relatively slowly with a time and is applied uniformly over a cross section or surface of a member, the mechanical behavior may be ascertained by a simple stress-strain test. These are mostly commonly conducted for materials at room temperature