高性能结构材料

----新型陶瓷的研发与应用一、论述

高性能结构材料是支撑航空航天、交通运输、电子信息、能源动力以及国家重大基础工程建设等领域的重要物质基础，是目前国际上竞争最激烈的高技术新材料领域之一。其中新型陶瓷在该材料领域有着广泛的使用.

二、概念

新型陶瓷是指具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损及化学性质稳定的一类新型陶瓷材料，在航天航空、机械、电子、化工、通讯、能源、生物医学、环境工程等领域有广泛的应用市场。

新型陶瓷材料在性能上有其独特的优越性。在热和机械性能方面，有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等；在电性能方面有绝缘性、压电性、半导体性、磁性等；在化学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能；

有它的缺点，如脆性。因此研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领域。

按照应用可将它们分为工程结构陶瓷和功能陶瓷两类。

氮化硅高强度陶瓷以强度高著称，可用于制造燃气轮机的燃烧器、叶片、涡轮等。

精密陶瓷氨化硅代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高工件温度，从而提高热效率，降低燃料消耗，节约能源，减少发动机的体积和重量，而且又代替了如镍、铬、钠等重要金属材料，所以，被人们认为是对发动机的一场革命。

氮化硅、碳化硅等新型陶瓷还可用来制造发动机的叶片、切削刀具、机械密封件、轴承、火箭喷嘴、炉子管道等，具有非常广泛的用途。

利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。功能陶瓷种类繁多，用途各异。例如，根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料，用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器件，变压器等形形色色的电子零件。利用陶瓷的光学性能可制造固体激光材料、光导纤维、光储存材料及各种陶瓷传感器。此外，陶瓷还用作压电材料、磁性材料、基底材料等。总之，新型陶瓷材料几乎遍及现代科技的每一个领域，应用前景十分广阔。

无机非金属材料工程

无机非金属材料工程是材料学中的一个专业。无机非金属材料工程是为了培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识，能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理

等方面工作的高级工程技术人才。

传统的无机非金属材料材料品种繁多，主要是指大宗无机建筑材料，包括水泥、玻璃、陶瓷与建筑（墙体）材料等。其产量占无机非金属材料的绝大多数。建筑材料与人们的生活质量息息相关。新型无机非金属材料是指具有如高强、轻质、耐磨、抗腐、耐高温、抗氧化以及特殊的电、光、声、磁等一系列优异综合性能的新型材料，是其它材料难以替代的功能材料和结构材料。无机非金属新材料具有独特的性能，是高技术产业不可缺少的关键材料。例如稀土掺杂石英玻璃广泛应用于导弹、卫星及坦克火控武器等激光测距系统，耐辐照石英玻璃应用于各种卫星及宇宙飞船的姿控系统；光学纤维面板和微通道板作为像增强器和微光夜视元件在全天候兵器中得到应用；航空玻璃为中国各类军用飞机提供了关键部件。

近些年，随着科学技术的进步，无论是传统无机非金属材料，还是无机非金属材料都有了一些新的发展趋势。

发展方向

节能、降耗的方向发展

传统的无机非金属材料工业是能源消耗大户，在世界能源日益短缺的今天，如何生产节能、降耗，以及如何生产出高质量的建筑节能、保温产品是建材工业发展的重要趋势。选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式。新型墙体材料、高质量门窗、中空玻璃将大量应用。向着提高材料性能、使用寿命的方向发展。低

寿命设计、大量重复建设已经严重制约城市建设的发展。现代化建筑需要高性能建筑材料的支持，而提高建筑的耐久性又对建筑材料的使用寿命提出了更高的要求。

向大型化发展

无论是水泥工业、玻璃工业，还是陶瓷工业，单条生产线的生产能力有大型化的趋势。生产线的大型化可以有效提高产品的质量，降低能源消耗.

向着智能化方向发展

建筑的智能化需要建筑材料的支持。随着技术的进步和生活水平的提高，建筑材料的安全性智能诊断等智能技术将更多的应用于建筑中。

复合化方向发展

复合材料具有单一材料所无法满足的使用功能，是建筑材料的发展趋势，对建筑材料的功能要求越来越趋向于多功能化。

在美国、日本、西欧等所有发达国家在其科技发展战略中都把无机非金属新材料的发展放在优先发展的重要位置。例如，美国为了保持在高技术和军事装备方面的领先地位，在先后制定的《先进材料与技术计划（AMPP）》和《国家关键技术报告》中，新材料为六大关键技术之首，而无机非金属新材料占有相当比例；日本发表的《21世

纪初期产业支柱》所列的新材料领域的14项基础研究计划中，其中七项涉及无机非金属新材料的研究领域。

例如发达国家十分重视复合材料产业化生产和应用技术研究。通过关键技术的突破，实现材料的产业化；产业化应用，促进了技术的成熟和创新；应用新材料刺激新产业的产生，创造出新的应用领域。

就业前景

本专业学生毕业后可在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作

体会:通过对专业的了解,我明白了自己专业的优势以及发展前景,我对本专业的学习更加理解好透彻了无机非金属材料工程说得白一点,就是研究陶瓷,玻璃,水泥的学科.每个学科的存在必然有它的价值.举例说,像我们每天日常生活使用的墙地砖好了,可以通过研究其不同的化学组分来获得不同的性能,如吸水性,隔热性等.而现在我们日常生活中常常使用到的高科技产品中,如果电脑\手机等等,它们身上都会出现许多陶瓷产品，如陶瓷电容,电阻,滤波器.现在的各种自动化敏感材料往往也是使用功能陶瓷来制成的,如光感,压感,气感等.如果能够钻研下去的话,这个专业应该是前任很广的.

室内构成1-材料的物理特性(带图文)复习课程

第二章：室内技术构成第一节：室内装饰材料的构成：一材料的物理特性： 1材料的物理特性 a声学特性；主要指吸音特性：内部呈孔状，材质较松软常用吸音材料：木质吸音板、矿棉吸音板、布艺吸音板、陶瓷蜂窝吸音板、聚酯纤维吸音板、吸声软包等等槽木吸音板：是一种在密度板的正面开槽、背面穿孔的狭缝共振吸声材料。常用于墙面或天花装饰。产品结构芯材：15mm或18mm厚的MDF板材。木质吸音板通常用密度为720kg/cu.m的二级MDF 板料做成,亦可根据用户要求使用一级的MDF板料。饰面：三聚氰胺涂饰层，请按公司色卡选择，真木皮饰面，可按客户要求选择木皮和油漆及颜色。吸声薄毡：颜色为黑色，粘贴在吸声板背面，具防火吸声性能。板条宽度：128mm或按照客户要求订做。板条长度：最长2440mm或按客户要求订做。允许公差：宽度为0.1MM，长度为2MM。拼版: 板条长边根据实际需要做成90度角的企口和凹口来拼接。产品特点科技产业——多种材质根据声学原理，合理配合，具有出色的降噪吸音性能，对中、高频吸音效果尤佳。艺术产品——既有天然木质纹理，古朴自然；亦有体现现代节奏的明快亮丽的风格，产品的装饰性极佳，可根据需要饰以天然木纹、图案等多种装饰效果，提供良好的视觉享受。环保产品——所有材料符合国家环保标准，甲醛含量极低，产品还具有天然木质的芳香。具有木质最高的防火等级B1。这点己通过国家权威部门检测通过。安装简易——标准化模块设计，采用插槽、龙骨结构，安装简便、快捷。产品用途槽木吸音板适用于歌剧院，影剧院，录音室，录音棚，播音室，试音室，电视台，电台，商务办公厅，多功能厅，会议室，演播厅，音乐厅，大礼堂，体育馆，琴房，学校，休闲娱乐城，酒店，ｋｔｖ，ｂａｎｄ房，机房，厂房，高级别墅或家居生活等对声学要求较严格的场所。孔木吸音板:孔木吸音板是一种在密度板的正面，背面都开圆孔的结构吸声材料；不仅具有传统装饰隔热、防火、防尘、质轻、不改性、不腐烂等特点，更具有吸音效果佳、强度高、装饰性好、施工方便、环保性能优等特点；该产品填补装饰行业中高档吸声板材料的空白，使业主和设计师在选用声学材料时有了更多的选择，顺应了现代装修中回归自然、崇尚木质感觉的潮流。吸音板的应用：

第十一章_智能材料与结构

第十一章智能材料和结构智能材料结构(Smart/Intelligent Materials and Structures)是一门新兴起的多学科交叉的综合科学。80年代后期，随着材料技术和大规模集成电路的进展，美国军方提出了智能材料和结构的设想和概念，并开展了大规模的研究。智能材料和智能结构系统是近年来飞速发展的一个领域，这一领域的研究也越来越受到人们的重视。自1998年美国弗吉尼亚大学召开了关于“智能材料结构和数学问题”专题学术讨论会以来，智能材料系统的研究成为材料科学和工程的热点之一，有人甚至称21世纪是智能材料的世纪，目前美国已有几十家公司经营智能材料结构的产品。人们之所以如此关注智能材料系统是因为它在建筑、桥梁、水坝、电站、飞行器、空间结构、潜艇等振动、噪声、形状自适应控制、损伤自愈合等方面具有良好的使用前景。第一节智能材料的概念及分类智能材料结构的诞生有着一定的背景。80年代末期，复合材料普遍使用，为解决它的强度和刚度变化等问题，使得驱动元件和传感件较为容易地融合进入材料，组成整体，从而具有多种用途，同时驱动元件和传感件材料的发展以及材料集成技术上的突破，也促进了智能材料结构的出现。材料科学的发展，使得人们对机械、电子、动作等材料的多方面性能耦合进行研究，微电子技术、总线技术及计算机技术的飞速发展，解决了信息处理和快速控制等方面的难题，这些都为智能材料结构的出现提供了有利条件。 1.1智能材料的概念及其特点智能材料系统和结构的有关名称定义目前尚不统一，但一般智能材料系统都应该具有敏感、处理、执行三个主要部分。一般来说，智能材料是能够感知环境变化(传感或发现的功能)，通过自我判断和自我结构(思考和处理的功能)，实现自我指令和自我执行(执行功能)的新型材料。该材料具有模仿生物体的自增值性、自修复性、自诊断性、自学习性和环境适应性。将具有仿生命功能的材料融合于基体材料中，使制成的构件具有人们期望的智能功能，这种结构称为智能材料结构。它是一个类似于人体的神经、肌肉、大脑和骨骼组成的系统，而基体材料就相当于人体的骨骼。而智能材料是能够感知环境变化，通过自我判断和结论，实现和执行指令的新型材料。智能材料的研究就是将信息和控制融入材料本身的物性和功能之中，其研究成果波及了信息、电子、生命科学、宇宙、海洋科学技术等领域。它的研究开发孕育着新一代的技术革命。智能化将成为21世纪高分子材料的重要发展方向之一。例如光导纤维、形状记忆合金和镓砷化合物半导体控制电路埋入复合材料中，光导纤维是传感元件，能检测出结构中的应变和温度，形状记忆合金能使结构动作，改变性状，控制

钢结构材料讲解

钢结构材料一、单选题 1.某碳素钢的化验结果有下列元素：①S;②Mn;③C;④P;⑤O;⑥N;⑦Si;⑧Fe。下列（）全是有害元素。 A.①②③④ B.③④⑤⑥ C.①④⑤⑥ D.①④⑤⑦ 2.关于钢材的强度设计值，下列说法中的（）是正确的。 A．等于钢材的极限强度 B.为钢材的强度标准值除以抗力分项系数 C.等于钢材的强度标准值 D.等于钢材屈服点的上限值 3.下列钢结构采用的牌号中，不属于低合金高强度结构钢的是（） A.Q235 B.Q345 C.Q390 D.420 4.下列钢号相同厚度不同的钢板，（）钢板的强度最大。 A.12mm Ｂ.8mm C.20mm D.25mm 5.焊接承重结构不应采用下列（）钢材。Ａ.Q 420Ｂ.Q390Ｃ.Q345Ｄ.Q235沸腾钢６.符号-12×450×1200表示的钢构件是（）Ａ.角钢Ｂ.槽钢Ｃ.钢管Ｄ.钢板７.在反复的动力荷载作用下，当应力比p=0时，称为( ) 。 A.完全对称循环B不完全对称循环C.脉冲循环D.不对称循环 8.在对称结构或构件进行正常使用极限状态计算时，永久荷载和可变荷载应采用（）。 A. 设计值 B.永久荷载为设计值，可变荷载为标准值 C.永久荷载为标准值，可变荷载为设计值 D.标准值 9.在进行结构或构件的变形验算时，应使用（） A.荷载的最小值 B.荷载的最大值 C.荷载的设计值 D.荷载的标准值 10.下列钢结构计算所取荷载设计值和标准值，正确的一组是（） a.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接强度时，应采用荷载设计值 b .计算结构或构件的强度、稳定性以及连接强度时，应采用荷载标准值 c.计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载设计值 d. 计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值 A. a,c B.b,c C.b,d D.a,d 11. 验算组合梁刚度时，荷载通常取（） A.最大值 B. 设计值 C. 组合值 D.标准值 12.钢结构更适合于建造大跨度结构，这是由于（） A.钢结构的实际受力性能与力学计算结果最符合 B.钢材具有良好的焊接性 C.钢材具有良好的耐热性 D.钢结构自重轻而承载大 13.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（） A.密封性好 B.便于拆装 C.制造工厂化 D.自重轻 14.关与钢结构的特点叙述错误的是（） A.建筑钢材的塑性和韧性好 B.钢材的耐腐蚀性很差 C.钢结构更适合于建造高层和大跨度结构 D.钢材具有良好的耐热性和防火性

钢结构的材料

第二章钢结构的材料 2.1概述 2.1.1建筑结构用钢的基本要求（重点）钢材种类繁多，规格、用途也不相同，对建筑结构用钢来说，主要有三方面的要求：1．强度结构的承载力大，所需的截面小，结构的自重轻； 2．塑性、韧性塑性好，不易发生脆性破坏；韧性好，利于承受动力荷载； 3．加工性能可焊性、冷弯性能、耐久性以及耐腐性；据上要求,《钢结构设计规范》GB50017-2003推荐承重结构用钢宜采用：炭素结构钢中的Q235钢及低合金高强结构钢中的Q345、Q390和Q420钢四种钢材。 2.1.2塑性破坏与脆性破坏 a. 塑性破坏破坏前构件产生较大的塑性变形,断裂后的断口呈纤维状,色泽发暗. 破坏前塑性变形大且变形持续时间长，易发现补救。钢材塑性破坏前的较大塑性变形能力，可以实现构件和结构中的内力重分布，钢结构的塑性设计就是建立在这种足够的塑性变形能力上。 b. 脆性破坏（绝对避免）破坏前构件塑性变形很小,甚至没有塑性变形, 断口平直并呈有光泽的晶粒状. 破坏前没有任何征兆,突然发生,无法补救. 在钢结构的设计、施工和使用过程中，要特别注意防止这种破坏的发生。 2.2钢结构的机械性能 2.2.1强度 ⑴一次单向均匀拉伸试验曲线图2.1 低碳钢单向拉伸应力－应变曲线图2.2 理想弹塑性材料应力－应变曲线

由低碳钢的试验曲线（图2.1）看出，在比例极限P σ以前钢材的工作是弹性的；比例极限以后，进入了弹塑性阶段；达到了屈服点u f 后，出现了一段纯塑性变形，也称为塑性平台；此后强度又有所提高，出现所谓自强阶段，直至产生颈缩而破坏。破坏时的伸长率δ表示钢材的塑性性能。重要指标： ① 抗拉强度抗拉强度u f 是钢材一项重要的强度指标，它反映钢材受拉时所能承受的极限应力。 ② 屈服点y f 屈服点y f 是钢结构设计中应力允许达到的最大限值，因为当构件中的应力达到屈服点时，结构会因过度的塑性变形而不适于继续承载。 ⑵ 钢材强度标准值由图2.1可以看到，屈服点以前的应变很小，如把钢材的弹性工作阶段提高到屈服点，且不考虑自强阶段，则可把应力－应变曲线简化为图2.2所示的两条直线，称为理想弹塑性体的工作曲线。它表示钢材在屈服点以前应力与应变关系符合虎克定律，接近理想弹性体工作；屈服点以后塑性平台阶段又近似于理想的塑性体工作。这一简化，与实际误差不大，却大大方便了计算，成为钢结构弹性设计和塑性设计的理论基础。因此，钢结构设计时可以屈服点强度值y f 作为承载能力极限状态强度计算的限值，即钢材强度标准值k f ，据此确定强度设计值f 。 ⑶ 名义屈服点0.2f 调质处理的低合金钢没有明显的屈服点和塑性平台。这类钢的屈服点是以卸载后试件中残余应变为0.2％所对应的应力人为定义的，称为名义（条件）屈服点或0.2f 。 2.2.2塑性 ① 断面收缩率ψ 试样拉断后，颈缩处横断面积的最大缩减量与原始横断面积的百分比，也是单调拉伸试验提供的一个塑性指标。ψ越大，塑性越好。 Z 向钢 ② 伸长率δ 伸长率δ是衡量钢材断裂前所具有的塑性变形能力的指标，以试件破坏后在标定长度内的残余应变表示。取圆试件直径的5倍或10倍为标定长度，其相应伸长率分别用5δ或10δ表示。 2.2.3冷弯性能钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的抵抗能力的一项指标。冷弯性能取决于钢材的质量。. 2.2.3韧性（冲击韧性）评定带有缺口的钢材在冲击荷载作用下抵抗脆性破坏能力的指标，以击断试件所消耗的冲击功大小来衡量钢材抵抗脆性破坏的能力。钢材的冲击韧性值随温度的降低而降低，但不同牌号和质量等级钢材的降低规律又有很大的不同。因此，在寒冷地区承受动力作用的重要承重结构，应根据其工作温度和所用钢材牌号，对钢材提出相当温度下的冲击韧性指标的要求，以防脆性破坏发生。

高性能结构材料发展趋势

高性能结构材料发展趋势技术预测与国家关键技术选择》研究组新材料领域组金属、陶瓷和高分子材料长期以来是三大工程材料。高性能结构材料是一类具有高比强度、高比刚度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损的材料，是在高新技术推动下发展起来的一类新材料，是国民经济现代化的物质基础之一。例如：发展现代航空航天技术，对动力机械而言，工作温度愈高、比强度和比刚度愈高，效率亦愈高，先进军用发动机的发展趋势要求涡轮前温度和推重比不断提高，正在向推重比15～20发展，高温结构材料技术是关键。有资料指出，飞机及发动机性能的改进分别有2/3和1/2靠材料性能提高。对卫星和飞船，减重1公斤能带来极高的效益；汽车节油有37%靠材料轻量化，40%靠发动机改进。绝热发动机（不冷却）主要靠材料性能提高。航空方面的先进复合材料、单晶合金、涡轮盘合金，航天方面的含能材料、热防护材料、弹头材料等不仅要先行，而且还要起到先导的作用。如果没有优质的单晶合金、涡轮前温度无法提高，高推比航空发动机就难以实现。由此可见高性能结构材料在航空航天技术中的基础性和先导性。因此，世界各先进国家在制定国家关键技术发展计划时，高温结构材料与技术被列为高性能结构材料领域的重点发展项目之一。发展新型高性能结构材料将支撑交通运输、能源动力、资源环境、电子信息、农业和建筑、航天航空、国防军工以及国家重大工程等领域可持续发展，对国家支柱产业的发展和国家安全的保障起着关键性的作用，同时还将促进包括新材料产业在内的我国高新技术产业的形成与发展，带动传统产业和支柱产业的改造和产品的升级换代，提高国际竞争力，形成新的产业和新的经济增长点。 1、国外高性能结构材料的发展现状钢铁，20世纪下半叶以来，世界钢铁工业发生了巨大变化，先进的产钢国家利用科技进步完成了从吨位扩张到结构优化的战略转移。据统计从20世纪50年代到90年代，国际上钢铁工业的重大革新技术共约50多项，其中氧气转炉、连续铸造和薄板坯连铸连轧是20世纪钢铁工业发展历程中最重大的技术变革，极大地推动了钢铁工业的发展。2000年钢产量接近8亿t，预计2010年达8.5～9亿t。发达国家对钢的需求仍有增长，但能力基本饱和。高性钢铁材料是重点的发展方向，为使钢铁材料达到高性能和长寿命的要求，在质量上已向组织细化和精确控制、提高钢材洁净度和高均匀度方面发展。熔融还原和直接还原是炼铁的新工艺，美、日、德等国已建成新的短流程炼铁生产线。

1钢结构对材料性能的要求

钢结构对材料性能的要求钢结构对材料性能的要求是多方面的，具体表现在以下方面： 1．强度强度是材料的承载能力的体现，主要指标有: 屈服点f y ——设计时钢材可达到的最大应力。抗拉强度f u ——钢材破坏前能够承受的最大应力。钢材达到 fu 时，已产生很大塑性变形而失去使用性能，但fu 高则可以增加结构的安全保障，故fu/fy 的值可看作钢材强度储备系数。该两个指标均由静力拉伸试验得出静力拉伸试验 2．塑性钢材的塑性为当应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。塑性好坏可用两个指标来表示：伸长率δ——试件拉断时原标距间长度伸长值与原标距比值的百分率。根据试件原标距长度l0与试件中间部分的直径d0 的比值为10或5而分为δ10或δ5。 %100001?-=l l l δ 式中，l1——试件拉断后标距间长度。断面收缩率——试件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分率。 %100010?-=A A A ψ 式中， A0 ——试件原来的断面面积； A1 ——试件拉断后颈缩区的断面面积；结构或构件在受力时（尤其承受动力荷载时）材料塑性好坏往往决定了结构是否安全可靠，因此钢材塑性指标比强度指标更为重要。 3．韧性钢材的韧性是钢材在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力，也是表示钢材抵抗冲击荷

载的能力，它是强度与塑性的综合表现。钢材韧性通过冲击试验(图1)，测定冲击功来表示。式中： ak——冲击韧性值； Ak——冲击功； An——试件缺口处的净截面积。图1 冲击试验钢结构设计规范对钢材的冲击韧性ak有常温和负温要求的规定。选用钢材时，根据结构的使用情况和要求提出相应温度的冲击韧性指标要求。 4．可焊性钢材的可焊性是指在一定工艺和结构条件下，钢材经过焊接能够获得良好的焊接接头的性能。可焊性分为施工上的可焊性和使用性能上的可焊性。施工上的可焊性指对产生裂纹的敏感性，使用性能上的可焊性是指焊接构件在焊接后的力学性能是否低于母材。 5．冷弯性冷弯性能是指钢材在冷加工（常温下加工）产生塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力。冷弯性能用试验方法来检验钢材承受规定弯曲程度的弯曲变形性能，检查试件弯曲部分的外面、里面和侧面是否有裂纹、裂断和分层。

《材料结构与性能》课程论文

《材料结构与性能》课程论文刚玉-尖晶石浇注料微结构参数控制及其强度、热震稳定性和抗渣性能研究学生姓名：周文英学生学号：201502703043 撰写日期：2015年11月

摘要本文通过使用环境对耐火材料的要求，耐火材料与结构参数的分析，耐火材料结构控制措施进展分析等方面总结了耐火材料的使用现状，并提出了下一步耐火材料的改进措施。分别是：在基质中加入一定量的硅微粉，改变液相的粘度，提高抗渣性；控制铝镁浇注料基质的粒径分布，使大颗粒含量一定保证其高温强度；使用球形轻骨料代替原来的致密骨料，提高气孔率，降低体积密度，提高能源利用率，降低能耗。关键词：铝镁浇注料；高温强度；抗渣性；热震稳定性 Abstract Requirements of the apply for fire resistance, analysis of refractory materials and structure parameters, current application and the promotion about the refractory are introduced in this paper. It included that: add some sillicon power into matrix in order to improve the viscosity of the liquid for abtaining better slag resistance; control the distribution of the particle in the matrix to ensure the high temperature strength; use spherical light aggregate instead of the original density aggregate to improve porosity and the rate of energy. Keywords:Alumina-Magnesia castable; high temperature strength; slag resistance; themal shock resistance.

钢结构用材料及选用

钢结构用材料及选用一、钢材的标准、牌号和质量等级二、高强度螺栓

注：规格中带括号的螺栓属非标准型，尽量不用。三、普通螺栓注：各类螺栓的材料、化学成分、机械和物理性能、质量标准等均应符合《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098.1的规定。四、圆柱头焊钉（栓钉）

（1）穿透平焊的钢板厚度应≤1.6mm。（2）D13、D16也可采用B1磁环进行穿透平焊。五、钢结构焊接材料注：焊条电弧焊采用标准GB/T5117、GB/T5118；实心焊丝气体保护焊采用标准GB/T 8110；药芯焊丝气体保护焊采用标准GB/T10045、GB/T17493；埋弧焊采用标准GB/T5293、 GB/T12470。六、不同使用条件下钢材选用

注：（1）选用Q420钢时，其质量等级可参照Q390钢选用。（2）除表中保证项目外，所有钢材的屈服强度上下限（R eH )、抗拉强度（R w )、断后伸长率（A ）三项力学性能和磷（P ）、硫（S ）二项化学成分也属于保证项目；对焊接结构尚应将碳（C ）作为保证项目。（3）工作环境温度：对露天和非采暖房屋，采用国家标准《采暖通风和空气调节设计规范》 GB 50019中所列的最低日平均温度；对采暖房屋内的结构可提高10℃ 后采用。（4）凡由变形、疲劳和稳定性控制的结构宜优先采用Q235钢。（ 5）同一种牌号的不同质量等级之间单价相差较大，且质量等级越高产量越少，供货越难，故不要随意提高质量等级。（6）GB/T 19879-2005标准的GJ 型钢板属于高性能钢板，具有较好延性、塑性和焊接性能外，还具有厚度效应小（防层状撕裂能力强）的特点，故应在重要工程中优先采用。（7）焊接连接部位的钢板或沿板厚承受拉力的钢板，当板厚不小于40mm 时应采用 GB/T19879-2005标准的防层状撕裂的GJ 型钢板。七、焊缝质量等级选用

高性能钢

高强钢和高性能钢的应用何卫（1北京交通大学土建学院北京 100044）摘要：高性能钢在强度、韧性、可焊性和抗腐蚀性等方面优于传统钢材。如果将材料优势、设计与施工最优化结合起来，就可以显著降低成本，使结构更加合理耐久，降低对不可再生资源的消耗等。这些优势使高性能钢成为结构工程的理想材料，可见，高强钢和高性能钢的研究应用推动了可持续工程的发展，具有很大的潜力。关键词：高强钢；高性能钢；高性能钢桥；韧性；耐候钢 1、概述材料性能的改善不仅可以提高桥梁的结构性能。而且可以降低施工成本。高强钢和高性能钢桥充分发挥了材料的优越性，给社会带来了显著的效益。经过多年的共同努力，美国研发了系列高性能钢，如HPS50W、HPS70W和HPS100W，同时H P S在桥梁工程中的应用越来越广。在欧洲，HP S 在结构中的应用不限于桥梁，还用于建筑结构中。在国外，H P S 在一定程度上代表了钢桥所用材料的发展方向。 2 高性能钢 2．1 概述结构钢的特性包括机械性能和化学性能、冶金结构和可焊性。建筑工程专家原先的注意力偏重于抗拉性(纵向屈服应力和最终抗拉强度)，也注意到拉伸试样断裂时所测得的变形能力。弹性系数E在各钢种的实际应用中均为常数，因而，除了适用性外，通常很少考虑。对于结构钢来说，这些钢种的可焊性足以满足要求，变形能力和韧性也令人满意，其部分原因是设计规格仅提出非常有限的特定要求。近年来，针对地震中显示出来的材料性能，提出了大量与钢结构设计和制造有关的问题。那些历来被接受的标准受到质疑。人们开始质疑用普通单轴拉伸试样确定材料性能的适用性，若干失败的模型都要求更高、更好地定义垂直强度。

材料结构和性能解答(全)

1、离子键及其形成的离子晶体陶瓷材料的特征。答：当一个原子放出最外层的一个或几个电子成为正离子，而另一个原子接受这些电子而成为负离子，结果正负离子由于库仑力的作用而相互靠近。靠近到一定程度时两闭合壳层的电子云因发生重叠而产生斥力。这种斥力与吸引力达到平衡的时候就形成了离子键。此时原子的电中性得到维持，每一个原子都达到稳定的满壳层的电子结构，其总能量达到最低，系统处于最稳定状态。因此，离子键是由正负离子间的库仑引力构成。由离子键构成的晶体称为离子晶体。离子晶体一般由电离能较小的金属原子和电子亲和力较大的非金属原子构成。离子晶体的结构与特性由离子尺寸、离子间堆积方式、配位数及离子的极化等因素有关。离子键、离子晶体及由具有离子键结构的陶瓷的特性有： A、离子晶体具有较高的配位数，在离子尺寸因素合适的条件下可形成最密排的结构； B、离子键没有方向性 C、离子键结合强度随电荷的增加而增大，且熔点升高，离子键型陶瓷高强度、高硬度、高熔点； D、离子晶体中很难产生自由运动的电子，低温下的电导率低，绝缘性能优良； E、在熔融状态或液态，阳离子、阴离子在电场的作用下可以运动，故高温下具有良好的离子导电性。 F、吸收红外波、透过可见波长的光，即可制得透明陶瓷。 2、共价键及其形成的陶瓷材料具有的特征。答：当两个或多个原子共享其公有电子，各自达到稳定的、满壳层的状态时就形成共价键。由于共价电子的共享，原子形成共价键的数目就受到了电子结构的限制，因此共价键具有饱和性。由于共价键的方向性，使共价晶体不密堆排列。这对陶瓷的性能有很大影响，特别是密度和热膨胀性，典型的共价键陶瓷的热膨胀系数相当低，由于个别原子的热膨胀量被结构中的自由空间消化掉了。共价键及共价晶体具有以下特点： A、共价键具有高的方向性和饱和性； B、共价键为非密排结构； C、典型的共价键晶体具有高强度、高硬度、高熔点的特性。 D、具有较低的热膨胀系数； E、共价键由具有相似电负性的原子所形成。 3、层状结构材料的各向异性。答：层状结构中范德华力起着重要的作用，陶瓷的层状结构间有较强的若键存在使得层与层之间连接在一起。蒙脱石和石墨的结构层内键合类型不同于层间键合类型，因此材料显示出较高的各向异性。所有的这些层状结构的层与层之间很容易滑移，粘土矿物中的这种层状结构使它在有水的情况下容易发生塑性变形。 4、影响陶瓷材料密度的因素。答：密度是指单位体积的质量，陶瓷材料的密度有四种表示方式，分别是：结晶学密度、理论密度、体积密度、相对密度。前三种在制作过程中没有形成气孔，在结构内的原子间只有间隙。陶瓷材料的密度主要取决于元素的尺寸，元素的质量和结构堆积的紧密程度。相对原子质量大的元素构成的陶瓷材料显示出较高的密度，如碳化钨、氧化铪等。金属键合和离子键合陶瓷中的原子形成紧密堆积，会使其密度比共价键键合陶瓷（较开放的结构）的密度更奥一些，如锆石英。 5、硬度所反映的材料的能力；静载荷压入法测定硬度的原理。

钢结构材料的机械性能及材料分类、选型

钢结构材料的机械性能及材料分类、选型1.3.3 钢结构材料的力学性能碳素结构钢的应力-应变曲线 1.3.3.1 受拉、受压及受剪时的性能钢材标准试件在常温静载情况下，单项均匀受拉试验时的荷载—形（F—L）曲线或应力——应变（σ—ε）曲线。由此曲线可获得许多有关钢材的性能。（1）强度性能 σ—ε曲线的OP段为直线，表示钢材具有完全弹性性质，这时应力可由弹性模量E定义，即σ—Eε，而E=tanα，P点应力称为比例极限。曲线的PE段仍具有弹性，但非线性，即为非线性弹性阶段，这时的模量称为切线模量，E t=dσ/dε。此段上限E点的应力称为弹性极限。弹性极限和比例极限相距很近，实际上很难区分，故通常只提比例极限。随着荷载的增加，曲线出现ES段，此段表现为非弹性性质，即卸荷曲线成为与OP平行的直线，留下永久性的残余变形。此段上限

S点的应力称为屈服点。对于低碳钢，出现明显的屈服台阶SC段，即在应力保持不变的情况下，应变继续增加。在开始进入塑性流动范围是，曲线波动较大，以后逐渐趋于平稳，其最高点和最低点分别称为上屈服强度（R eH）和下屈服强度（R eL）点。上屈服强度和试验条件（加荷速度、试件形状、试件对中的准确性）有关；非屈服点则对此不太敏感，设计中则以下屈服强度为依据。对于没有缺陷和残余应力影响的试件，比例极限和屈服强度比较接近，且屈服点前的应变很小（对低碳钢约为0.15%）。为了简化计算，通常假定屈服点以前钢材为完全弹性的，屈服点以后则为完全塑性的，这样就可把钢材视为理想的弹—塑性体，其应力应变曲线表现为双直线。当应力达到屈服点后，结构将产生很大的残余变形（此时，对低碳钢εc=25%），表明钢材的承载能力达到了最大值。因此，在设计时取屈服点为钢材可以达到的最大应力值。理想的弹-塑性体的应力-应变曲线高强度钢材无明显屈服点和屈服台阶。这类钢的屈服条件是根据试验分析结果而人为规定的，故称为条件屈服强度。条件屈服强度是以卸荷后试件中残余应变为0.2%所对应的应力定义的。

产品结构设计资料--金属材料

产品结构设计资料--金属材料 SPCC 一般用钢板，表面需电镀或涂装处理 SECC 镀锌钢板，表面已做烙酸盐处理及防指纹处理 SUS 301 弹性不锈钢 SUS304 不锈钢镀锌钢板表面的化学组成------基材（钢铁），镀锌层或镀镍锌合金层，烙酸盐层和有机化学薄膜层。有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈，抗腐蚀及有较佳的烤漆性。SECC的镀锌方法热浸镀锌法：连续镀锌法，成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中；板片镀锌法，剪切好的钢板浸在镀槽中，镀好后会有锌花。电镀法: 电化学电镀，镀槽中有硫酸锌溶液，以锌为阳极，原材质钢板为阴极。 1-1产品种类介绍 1.品名介绍材料规格后处

理镀层厚度 S A B C ＊ D ＊ E S for Steel A: EG （Electro Galvanized Steel）电气镀锌钢板---电镀锌一般通称JIS 镀纯锌 EG SECC （1）铅和镍合金合金EG SECC （2） GI (Galvanized Steel) 溶融镀锌钢板------热浸镀锌非合金化 GI， LG SGCC （3）铅和镍合金 GA， ALLOY SGCC （4）裸露处耐蚀性2>3>4>1 熔接性2>4>1>3 涂漆性4>2>1>3 加工性1>2>3>4 B:所使用的底材

C (Cold rolled) : 冷轧 H (Hot rolled): 热轧 C：底材的种类 C：一般用 D：抽模用 E：深抽用 H：一般硬质用 D：后处理 M：无处理 C：普通烙酸处理---耐蚀性良好，颜色白色化 D：厚烙酸处理---耐蚀性更好，颜色黄色化 P：磷酸处理---涂装性良好 U：有机耐指纹树脂处理(普通烙酸处理)--- ---耐蚀性良好，颜色白色化，耐指纹性很好 A：有机耐指纹树脂处理(厚烙酸处理)---颜色黄色化，耐蚀性更好FX：无机耐指纹树脂处理---导电性 FS：润滑性树脂处理---免用冲床油

试论高分子阻尼材料的制备及性能

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6a9869616.html, 试论高分子阻尼材料的制备及性能作者：刘贤辉来源：《科学与财富》2017年第03期摘要：高分子阻尼材料最为显著的特点便是减振降噪。由于性能优越，在航天航空、船舶、汽车等领域应用广泛。本文分析了高分子阻尼材料的工作机理、结构性能以及发展应用前景，表明在未来的应用过程中高分子阻尼材料将会朝着环境友好、宽领域的方向发展。关键词：高分子阻尼材料；减振降噪；环保一、高分子阻尼材料的工作机理高分子阻尼材料的工作机理是在交变应力等作用到聚合物时，由于因链状大分子必须花费一定时间去克服链段间的内摩擦阻力才能继续运动，在应力变化过程中，变形往往会更为缓慢，特别是在某种频率或温度下这种滞后表现的更为明显。这种变形滞后必须消耗更多的能量所以减小了振动体动能，最终实现减震的效果。现如今，阻尼材料已经有了更多的发展，新型阻尼材料的出现让高分子阻尼材料的工作机理变得更为复杂，因此用传统的方式来解释是远远不够的。当代的学者为了更好的解释高分子阻尼材料的工作机理，试图从粘弹性性能和微观分子结构的关系来进行剖析。学者Fradlin是最早定义阻尼性能和分子结构关系的，他认为互穿网络聚合物具有协同效应，它可以使两聚合物之间相互交联而限制相区，促使分子水平混合，从而具有宽广的阻尼峰。Thomas指出，聚合物中各个分子基团对阻尼的贡献不仅与其分子结构有关，而且还与在聚合物分子中所处的位置有关，进而定量地提出了基团贡献分子理论。相关学者的分析，加深了对高分子阻尼材料的研究，让新型高分子阻尼材料能够应用的更为广泛，也扩宽了高分子阻尼材料的研发领域和设计水平。二、高分子阻尼材料的结构性能传统的高分子阻尼材料具有一定局限性，结构上呆板和单一的特性约束了使用者的使用需求，其主要包括离散型、约束型和自由型阻尼结构。最近这些年以来，随着科学技术的不断发展，高分子阻尼材料已经取得了更多的研究进展，在设计上取得了瞩目的成就，其中最值得关注的便是复合型高分子阻尼材料。它主要是通过简单物理组合来实现各种单一阻尼材料的混合，并转换其中的性能和结构从而衍生出具有更多性能的高分子阻尼材料。（一）具有隔离层的复合阻尼结构具有隔离层的复合阻尼结构在阻尼层和基本弹性层之间添加了一层隔离层，这是它和自由阻尼结构最大的区别点。隔离层的主要材质是铝蜂窝、纸蜂窝、硬质泡沫塑料等，具有高刚度、轻质的性能特点。在弯曲振动力作用于基本弹性层时，这个隔离层将拉压变形的力度增

钢结构使用材料说明

钢结构使用材料说明一、钢材材料 1、钢结构常用钢材依照外形分类如下： A、H型：热轧H型钢（用途：钢柱、钢梁、次构件）焊接H型钢（用途：钢柱、钢梁、次构件）工字钢（用途：次构件）高频焊H型钢（用途：檩条、次构件） B、板型：卷板（用途：钢柱、钢梁、零件板）中厚板（用途：钢柱、钢梁、零件板）扁铁（用途：背衬板、栏杆踢脚板）花纹板（用途：平台板、楼梯踏步板） C、圆型：圆钢（用途：支撑、地脚螺栓、拉条）螺纹钢（用途：预埋件）直缝焊管（用途：管桁架、套管、栏杆、次构件）无缝管（用途：管桁架、网架、次构件）螺旋焊管（用途：管桁架、次构件）扩管（用途：管桁架、次构件） D、方型：方管（用途：次构件）方钢（用途：次构件） E、L型：角钢（用途：桁架、偶撑、支撑次构件） F、T型：T型钢（用途：桁架、次构件） G、C型：槽钢（用途：次构件） 2、钢结构常用钢材依照材质分类如下： A、普通碳素结构钢（Q235）：屈服强度235MPa B、低合金钢结构钢（Q345）：屈服强度345MPa C、以上材质中尚有等级分类：Q235A（B、C、 D、E）、Q345A（B、C、D、E）所代表的，主要是冲击的温度有所不同而已！ A，B，C，D，E所不同的，指的是它们性能中冲击温度的不同。例如：Q235A级，是不做冲击；

Q235B级，是20度常温冲击； Q235C级，是0度冲击； Q235D级，是-20度冲击； Q235E级，是－40度冲击。元素含量：A、B、C、D、E硫含量依次递减；A和B的磷含量相同，其它递减二、焊材材料 1、埋弧焊： A、Q235材料对应焊丝H08A，配套焊剂SJ431 B、Q345材料对应焊丝H08MnA，配套焊剂SJ101 2、手工焊： A、Q235材料对应焊条E43** B、Q345材料对应焊条E50** 3、二氧化碳保护焊： A、Q235、Q345材料对应焊丝：H08MnsSi 三、油漆材料 1、底漆： A、醇酸类底漆：醇酸红丹（铁红、中灰）防锈底漆 B、环氧类底漆：环氧富锌防锈底漆 C、无机类底漆：无机锌粉底漆 D、氯化橡胶类底漆：铝粉氯化橡胶防锈漆 E、聚氨酯类底漆： 2、中间漆： A、醇酸类：醇酸铁红中间漆 B、环氧类：环氧树脂中间漆、环氧三聚磷酸铝中间漆 3、面漆： A、醇酸类：醇酸调和面漆、醇酸磁漆 B、环氧类：环氧面漆 C、聚氨酯：聚氨酯面漆

(完整版)高性能金属新材料

高性能金属新材料（特种金属功能材料、高端金属结构材料）一、金属类新材料金属新材料按功能和应用领域可划分为高性能金属结构材料和金属功能材料。高性能金属结构材料指与传统结构材料相比具备更高的耐高温性、抗腐蚀性、高延展性等特性的新型金属材料，主要包括钛、镁、锆及其合金、钽铌、硬质材料等，以及高端特殊钢、铝新型材等。金属功能材料指具有辅助实现光、电、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金属能源材料、催化净化材料、信息材料、超导材料、功能陶瓷材料等。与其他材料相比，稀土具有优异的光、电、磁、催化等物理特性，近年来在新兴领域的应用急速增长，其中永磁材料是稀土应用领域最重要的组成部分，2009年永磁材料占稀土新材料消费总量的57%。在国家新兴产业政策的推动下，新能源汽车、风力发电、节能家电等领域将拉动稀土永磁材料钕铁硼磁体的需求出现爆发式增长。建议重点关注钕铁硼行业龙头中科三环、宁波韵升，以及稀土资源类企业包钢稀土、厦门钨业等。钢铁材料、稀有金属新材料、高温合金、高性能合金是属于金属类工程结构材料。 ①、钢铁材料和稀有金属新材料钢铁材料提高钢材的质量、性能，延长使用周期，在钢铁材料生产中，应用信息技术改造传统的生产工艺，提高生产过程的自动化和智能化程度，实现组织细化和精确控制，提高钢材洁净度和高均匀度，出现低温轧制、临界点温度轧制、铁素体轧制等新工艺。稀有金属新材料指高强、高韧、高损伤容限钛合金，以及热强钛合金、锆合金、难熔金属合金、钽钨合金、高精度铍材等。 ②、高温合金和高性能合金高温结构材料主要种类包括：高温合金、粉末合金、高温结构金属间化合物，以及高熔点金属间化合物等。二、高性能结构材料从世界上新材料的发展趋势看，钢铁材料和有色金属材料的生产一直在向短流程、高效率、节能降耗、洁净化、高性能化、多功能化的方向发展。结构材料其主要功能是承担负载（如火车、汽车、飞机）。汽车用钢近年来已从一般钢铁发展为使用高强合金钢、铝合金或特殊的高强Mg基合金，高强Ti合金在高强钢中有重要位置，不锈钢则有取代碳钢的趋势。用于军用飞机的Al合金及一般钢材则被先进的Ti合金及高分子基复合材料所取代。进一步还需要发展碳纤维增强复合材料或Al基复合材料。结构材料的主体有：（1）钢铁钢铁材料，特别是具有多相结构和复杂成分的优质钢具有重要的应用前景和潜在优势，需要开展相应的基础研究。联系微米和纳米技术的纳米层间结构、织构以及晶界和界面都可视为改善钢铁材料的重要途径。（2）Al合金 Al基材料及相应的沉淀硬化效应导致高强铝合金的出现，相关技术工艺已发展为“沉淀科学”，它涉及“相”间晶体结构的匹配性以及合金的稳定性，特别是时效合金的稳定性直接影响航空或空间应用，因此可视为Al合金基础研究中的重要问题。（3）Mg合金镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动、风动工具和医疗器械等领域。镁合金是最轻的工程结构材料，以其优良的导热性、减振性、可回收性、抗电磁干扰及优良的屏蔽性能等特点，被誉为新型“绿

材料结构与性能试题及答案

《材料结构与性能》试题2011级硕士研究生适用一、名词解释（20分）原子半径，电负性，相变增韧、Suzuki气团原子半径：按照量子力学的观点，电子在核外运动没有固定的轨道，只是概率分布不同，因此对原子来说不存在固定的半径。根据原子间作用力的不同，原子半径一般可分为三种：共价半径、金属半径和范德瓦尔斯半径。通常把统和双原子分子中相邻两原子的核间距的一半，即共价键键长的一半，称作该原子的共价半径（r c）；金属单质晶体中相邻原子核间距的一半称为金属半径（r M）；范德瓦尔斯半径（r V）是晶体中靠范德瓦尔斯力吸引的两相邻原子核间距的一半，如稀有气体。电负性：Parr等人精确理论定义电负性为化学势的负值，是体系外势场不变的条件下电子的总能量对总电子数的变化率。相变增韧：相变增韧是由含ZrO2的陶瓷通过应力诱发四方相（t相）向单斜相（m相）转变而引起的韧性增加。当裂纹受到外力作用而扩展时，裂纹尖端形成的较大应力场将会诱发其周围亚稳t-ZrO2向稳定m-ZrO2转变，这种转变为马氏体转变，将产生近4%的体积膨胀和1%-7%的剪切应变，对裂纹周围的基体产生压应力，阻碍裂纹扩展。而且相变过程中也消耗能量，抑制裂纹扩展，提高材料断裂韧性。 Suzuki气团：晶体中的扩展位错为保持热平衡，其层错区与溶质原子间将产生相互作用，该作用被成为化学交互作用，作用的结果使溶质原子富集于层错区内，造成层错区内的溶质原子浓度与在基体中的浓度存在差别。这种不均匀分布的溶质原子具有阻碍位错运动的作用，也成为Suzuki气团。二、简述位错与溶质原子间有哪些交互作用。（15分）答：从交互做作用的性质来说，可分为弹性交互作用、静电交互作用和化学交互作用三类。弹性交互作用：位错与溶质原子的交互作用主要来源于溶质原子与基体原子间由于体积不同引起的弹性畸变与位错间的弹性交互作用。形成Cottrell气团，甚至Snoek气团对晶体起到强化作用。弹性交互作用的另一种情况是溶质原子核基体的弹性模量不同而产生的交互作用。化学交互作用：基体晶体中的扩展位错为保持热平衡，其层错区与溶质原子间将产生相互作用，该作用被成为化学交互作用，作用的结果使溶质原子富集于层错区内，造成层错区内的溶质原子浓度与在基体中的浓度存在差别，具有阻碍位错运动的作用。静电交互作用：晶体中的位错使其周围原子偏离平衡位置，晶格体积发生弹性畸变，晶格畸变将导致自由电子的费米能改变，对于刃型位错来讲，滑移面上下部分晶格畸变量相反，导致滑移面两侧部分的费米能不相等，导致位错周围电子需重新分布，以抵消这种不平衡，从而形成电偶极，位错线如同一条电偶极线，在它周围存在附加电场，可与溶质原子发生静电交互作用。三、简述点缺陷的特点和种类，与合金的性能有什么关系（15分）答：点缺陷对晶体结构的干扰作用仅波及几个原子间距范围的缺陷。它的尺寸在所有方向上均很小。其中最基本的点缺陷是点阵空位和间隙原子。此外，还有杂质原子、离子晶体中的非化学计量缺陷和半导体材料中的电子缺陷等。在较低温度下，点缺陷密度越大，对合金电阻率影响越大。另外，点缺陷与合金力学性能之间的关系主要表现为间隙原子的固溶强化作用。

钢结构房屋材料要求

钢结构房屋材料要求（上海铂派实业） 1、强度钢材的强度指标由弹性极限σe，屈服极限σy，和抗拉极限σu，设计时以钢材的屈服强度为基础，屈服强度高可以减轻结构的自重，节省钢材，降低造价。抗拉强度σu即是钢材破坏前所能承受的最大应力，此时的结构因塑性变形很大而失去使用性能，但结构变形大而不垮，满足结构抵抗罕遇地震时的要求。…σu/σy值的大小，可以看作钢材强度储备的参数。 2、塑性钢材的塑性一般指应力超过屈服点后，具有显著的塑性变形而不断裂的性质。衡量钢材塑性变形能力的主要指标是伸长率δ和断面收缩率ψ。 3、冷弯性能钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的抵抗能力。钢材的冷弯性能是用冷弯实验来检验钢材承受规定弯曲程度的弯曲变形性能。 4、冲击韧性钢材的冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下，断裂过程中吸收机械动能的一种能力，是衡量钢材抵抗冲击荷裁作用，可能因低温、应力集中，而导致脆性断裂的一项机械性能。一般通过标准试件的冲击试验来获得钢材的冲击韧性指标。 5、焊接性能钢材的焊接性能是指在—定的焊接工艺条件下，获得性能良好的焊接接头。焊接性能可分为焊接过程中的焊接性能和使用性能上的焊接性能两种。焊接过程中的焊接性能是指焊接过程中焊缝及焊缝附近金属不产生热裂纹或冷却不产生冷却收缩裂纹的敏感性。焊接性能好，是指在一定焊接工艺条件下，焊缝金属和附近母材均不产生裂纹。使用性能上的焊接性能是指焊缝处的冲击韧性和热影响区内延性性能，要求焊缝及热影响区内钢材的力学性能不低于母材的力学性能。我国采用焊接过程的焊接性能试验方法，也采用使用性使用性质上的焊接性能试验方法。 6、耐久性影响钢材耐久性的因素很多。首先是钢材的耐腐蚀性差，必须采取防护措施，防止钢材腐蚀生锈。防护措施有：定期对钢材油漆维护，采用镀锌钢材，在有酸，碱，盐等强腐蚀介质条件下，采用特殊防护措施，如海洋平台结构采用“阳极保护”措施防止导管架腐蚀，在导管架上固定上锌锭，海水电解质会自动先腐蚀锌锭，从而达到保护钢导管架的功能。其次由于钢材在高温和长期荷载作用下，其破坏强度比短期强度降低较多，故对长期高温作用下的钢材，要测定持久强度。钢材随时间推移会自动变硬、变脆、即“时效”现象。对低温荷载作用下的钢材要检验其冲击韧性。[ （上海铂派实业）

材料结构与性能答案(DOC)

1.材料的结构层次有哪些，分别在什么尺度，用什么仪器进行分析？现在,人们通过大量的科学研究和工程实践,已经充分认识到物质结构的尺度和层次是有决定性意义的。在不同的尺度下,主要的,或者说起决定性的问题现象和机理都有很大的差异,因此需要我们用不同的思路和方法去研究解决这些问题。更值得注意的是空间尺度与时间尺度还紧密相关,不同空间尺度下事件发生及进行的时间尺度也很不相同。一般地讲,空间尺度越大的,则描述事件的时间尺度也应越长。不同的学科关注不同尺度的时空中发生的事件。现代科学则按人眼能否直接观察到,且是否涉及分子、原子、电子等的内部结构或机制,而将世界粗略地划分为宏观(Macro-scopic)世界和微观(Microscopic)世界。之后,又有人将可以用光学显微镜观察到的尺度范围单独分出,特别地称作/显微结构(世界)。随着近年来材料科学的迅速发展,材料科学家中有人将微观世界作了更细致地划分。而研究基本粒子的物理学家可能还会把尺度向更小的方向收缩,并给出另外的命名。对于宏观世界,根据尺度的不同,或许还可以细分为/宇宙尺度/太阳系尺度/地球尺度和/工程及人体尺度等。人类的研究尺度已小至基本粒子,大至全宇宙。但到目前为止,关于/世界的认识还在不断深化,因而对其划分也就还处于变动之中。即使是按以上的层次划分,其各界之间的边界也比较模糊,有许多现象会在几个尺度层次中发生。在材料科学与工程领域中,对于材料结构层次的划分尚不统一,可以列举出许多种划分方法,例如:有的材料设计科学家按研究对象的空间尺度划分为三个层次: (1)工程设计层次:尺度对应于宏观材料,涉及大块材料的加工和使用性能的设计研究。 (2)连续模型尺度:典型尺度在1Lm量级,这时材料被看作连续介质,不考虑其中单个原子、分子的行为。 (3)微观设计层次:空间尺度在1nm量级,是原子、分子层次的设计。国外有的计算材料学家,按空间和时间尺度划分四个层次〔1〕,即 (1)宏观这是人类日常活动的主要范围,即人通过自身的体力,或借助于器械、机械等所能通达的时空。人的衣食住行,生产、生活无不在此尺度范围内进行。其空间尺度大致在0.1mm(目力能辨力最小尺寸)至数万公里人力跋涉之最远距离),时间尺度则大致在0.01秒(短跑时人所能分辨的速度最小差异)至100年(人的寿命差不多都在百年以内)。现今风行的人体工程学就是以人体尺度1m上下为主要参照的。 (2)介观介观的由来是说它介于/宏观与/微观之间。其尺度主要在毫米量级。用普通光学显微镜就可以观察。在材料学中其代表物是晶粒,也就是说需要注意微结构了,如织构,成分偏析,晶界效应,孔中的吸附、逾渗、催化等问题都已开始显现。现在,介观尺度范围的研究成果在材料工程领域,如耐火材料工业、冶金工业等行业中有许多直接而成功的应用。 (3)微观其尺度主要在微米量级,也就是前面所说/显微结构(世界)0。多年以来借助于光学显微镜、电子显微镜、X)衍射分析、电子探针等技术对于晶态、非晶态材料在这一尺度范围的行为表现有较多的研究,许多方法已成为材料学的常规手段。在材料学中,这一尺度的代表物有晶须、雏晶、分相时产生的液滴等。 (4)纳观其尺度范围在纳米至微米量级,即10-6~10-9m,大致相当于几十个至几百个原子集合体的尺寸。在这一尺度范围已经显现出量子性,已经不再能将研究对象作为/连续体0,不能再简单地