材料的结构和构造

材料的性质除与材料组成有关外,还与其结构和构造有密切关系。材料的结构和构造是泛指材料各组成部分之间的结合方式及其在空间排列分布的规律。目前,材料不同层次的结构和构造的名称和划分,在不同学科间尚未统一。通常,按材料的结构和构造的尺度范围,可分为宏观结构、介观结构和微观结构。

一、宏观结构

材料的宏观结构是指用肉眼或放大镜可分辨出的结构和构造状况,其尺度范围在10-3m级以上。按宏观结构的特征,材料有致密、多孔、粒状、层状等结构,宏观结构不同的材料具有不同的特性。例如,玻璃与泡沫玻璃的组成相同,但宏观结构不同,前者为致密结构,后者为多孔结构,其性质截然不同,玻璃用作采光材料,泡沫玻璃用作绝热材料。

材料宏观结构和构造的分类及特征见表1-1。

宏观结构结构特征常用的土木工程材料举例

钢铁、玻璃、塑料等致密结构无宏观尺度的孔隙

按孔隙石膏制品、烧土制品等微孔结构主要具有微细孔隙特征

加气混凝土、泡沫玻璃、泡沫翅多孔结构具有较多粗大孔隙料等

主要由纤维状材料构木材，玻璃钢、岩棉、GRC等成纤维结构

复合墙板、胶合板、纸面石膏板由多层材料叠合构成层状结构等按构造由松散颗粒状材料构特征散粒结构砂石材料、膨胀蛭石、膨胀珍珠成岩等

聚集结构由骨料和胶结材料构各种混凝土、砂浆、陶瓷等成

二、介观结构

材料的介观结构(又称亚微观结构)是指用光学显微镜和一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构,是介于宏观和微观之间的结构。其尺度范围在10-

3,10-9m。材料的介观结构根据其尺度范围,还可分为显微结构和纳米结构。其中,显微结构是指用光学显微镜所能观察到的结构,其尺度范围在10-3,10-7m。土木工程材料的显微结构,应根据具体材料分类研究。对于水泥混凝土,通常是研究水泥石的孔隙结构及界面特性等结构;对于金属材料,通常是研究其金相组织、晶界及晶粒尺寸等。对于木材,通常是研究木纤维、管胞、髓线等组织的结构。材料在显微结构层次上的差异对材料的性能有显著的影响。例如,钢材的晶粒尺寸越小,钢材的强度越高。又如混凝土中毛细孔的数量减少、孔径减小,将使混凝土的强度和抗渗性等提高。因此,对于土木工程材料而言,从显微结构层次上研究并改善材料的性能十分重要。

材料的纳米结构是指一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构。其尺度范围在10-7,10-9m。材料的纳米结构是20世纪80年代末期引起人们广泛关注的一个尺度。其基本结构单元有团簇、纳米微粒、人造原子等。由于纳米微粒

和纳米固体有小尺寸效应、表面界面效应等基本特性,使由纳米微粒组成的纳米材料具有许多奇异的物理和化学性能,因而得到了迅速发展,在土木工程中也得到了应用,例如,磁性液体、纳米涂料等。通常胶体中的颗粒直径为1,100 nm,其结构是典型的纳米结构。

三、微观结构

材料的微观结构是指原子或分子层次的结构。材料按微观结构可分为晶体和玻

璃体。

(一)晶体结构

晶体是质点(原子、分子、离子)按一定规律在空间重复排列的固体,具有一定的几何形状和物理性质。晶体质点间键能的大小以及结合键的特性决定晶体材料的特性,如表1—2。

材料的微观结构常见材料主要特性原子晶体(以共价键结金刚石、石英、刚玉强度、硬度、熔点均高，密度

合) 较小离子晶体(以离子键结氧化钠、石膏、石灰强度、硬度、熔点较高，但波

合) 岩动大，部分可溶，密度中等分子晶体(以分子键结蜡及有机化合物晶体强度、硬度、熔点较低，大部

合) 分可溶，密度小金属晶体(以金属键结铁、钢、铜、铝及其强度，硬度变化大，密度大

合) 合金

无机非金属材料中的晶体,通常不是单一的结合键,而是既存在共价键又存在离子键。硅酸盐材料在土木工程材料中占有重要地位,它广泛应用在水泥、陶瓷、砖瓦、玻璃等材料中,硅酸盐晶体的基本结构单元是SiO4四面体,硅在四个氧形成的四面体的正中(如图l—1)。硅酸盐的结构比较复杂,是由基本单元SiO4与其他金属离子结合而成,可以组成链状结构、层状结构等硅酸盐晶体。

(二)玻璃体

玻璃体是熔融物在急冷时,质点来不及按一定规律排列而形成的内部质点无序排列的固体或固态液体。玻璃体结构的材料没有固定的熔点和几何形状,且各向同性。由于内部质点未达到能量最低位置,大量化学能储存在材料结构中,因此,

其化学稳定性差,易与其他物质发生化学反应。如某些活性混合材料的活性特点,

正是这种玻璃体结构材料的表现。

材料与构造知识点

建筑材料与构造复习1 建筑塑料聚乙烯PE：刚性差，燃烧时少烟。聚丙烯PP：可在100度以上使用，但收缩率大，低温脆性大，适用于室内。聚氯乙烯PVC：难熔，具有自熄性，使用温度低<50~60度。聚苯乙烯PS：脆性大，耐冲击和耐热性差，抗溶剂性差。防X射线的塑料。 ABS塑料：耐热不好，耐候差。酚醛树脂PF：耐水耐酸耐烧蚀。环氧树脂EP：电绝缘性好，耐碱。聚氨脂PUR：强度高，粘结性和弹性优良。不饱和聚酯树脂UP：可在低压下固化成型，耐化学腐蚀和电绝缘。玻璃钢的生产成分：一般有不饱和聚脂树脂，酚醛树脂，呋喃树脂及环氧树脂。不饱和聚脂树脂最常用。玻璃钢学名叫“玻璃纤维增强塑料”。用于氢氟酸时，应采用涤纶、丙纶等有机纤维增强材料。防X射线的塑料：聚苯乙烯塑料、有机玻璃。抗表面辐射的塑料是软聚氯乙烯。环氧树脂胶粘剂：能导电。不耐氢氟酸和丙酮。环氧树脂填充料：滑石粉和硅酸盐水泥。稀释剂：二甲苯；固化剂：三乙醇胺；增塑剂：邻苯二甲酸二丁酯。有机类的人造大理石所用的胶粘剂一般为不饱和聚酯树脂。无机类大理石用水泥。酚醛树脂可耐大部分介质，可是不耐丙酮。对民用建筑工程室内用聚氨酯胶粘剂，应测定游离甲苯二异氰酸酯的含量并不得大于10g/kg。针入度，延伸度和软化点是石油沥青的主要技术指标。石油沥青可耐中等浓度以下的酸、碱、盐等介质，但是能被汽油、苯、丙酮及脂肪酸等溶解。橡胶在-50~150度范围内保持显著的高弹性性能。冷底子油的配合比：石油沥青：煤油或轻柴油=40：60 石油沥青：汽油=30：70 焦油沥青：苯=45：55 冷底子油要求基层洁净干燥，水泥砂浆找平层的含水率不大于10% 沥青胶泥（玛缔脂）的填充料：滑石粉、板岩粉、石灰石粉、云母粉、板岩粉、石棉粉、木纤维等。不包括砂子。沥青胶泥（玛缔脂）务必满足耐热度、柔韧性、粘结力等三项技术指标。石油沥青胶结材料强度等级选用表坡度1%~3%：历年室外极端最高温度 <38选择S-60 38~41度选择S-65 41~45度选择S-70 坡度3%~15%：<38选择S-65 38~41度选择S-70 41~45度选择S-75 坡度15%~25%：<38选择S-75 38~41度选择S-80 41~45度选择S-85 SBS改性沥青防水卷材：被改性的沥青是石油沥青。是按10平米卷材的标称质量作为卷材的强度等级。适用于寒冷地区和结构变形频繁的建筑。弹性是其主要特点。 APP改性沥青防水卷材：单层铺设，适合于紫外线辐射强烈及炎热地区屋面使用。是塑性体沥青防水卷材。三元乙丙橡胶防水卷材是耐老化性能最好的防水卷材。在-60~120度使用，寿命长达20年以上。延伸率超过450%。缺点是遇机油产生溶胀，造价较高。三元乙丙橡胶防水卷材的基层处理剂是聚氨酯底胶。施工要点：卷材长边搭接50mm,短边搭接70mm。由屋面最低标高处向上施工。

土木工程材料课后习题及答案

土木工程材料习题集与参考答案第一章土木工程材料的基本性质 1. 试述材料成分、结构和构造对材料性质的影响？参考答案：材料的成分对性质的影响：材料的组成及其相对含量的变化，不仅会影响材料的化学性质，还会影响材料的物理力学性质。材料的成分不同，其物理力学性质有明显的差异。值得注意的是，材料中某些成分的改变，可能会对某项性质引起较大的改变，而对其他性质的影响不明显。材料的结构对性质的影响：材料的结构是决定材料物理性能的重要因素。可分为微观结构和细观结构。材料在微观结构上的差异影响到材料的强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质，可以说材料的微观结构决定着材料的物理力学性能。材料的构造对性质的影响：材料的构造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料间的搭配。不同材料适当搭配形成的复合材料，其综合性能优于各个单一材料。材料的内部孔隙会影响材料的强度、导热性、水渗透性、抗冻性等。总之，材料的组成、结构与构造决定了材料的性质。材料的组成、结构与构造的变化带来了材料世界的千变万化。 2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。密度与视密度的区别何在？参考答案：密度：是指材料在密实状态下单位体积的质量。测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm的粉末，再用排液法测得其密实体积。用此法得到的密度又称“真密度”。

表观密度0 ρ：是指材料在自然状态下单位体积的质量。测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。孔隙率P ：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。相互关系： %10010????? ??-=ρρP 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其内部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程使用角度来说，不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。 3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？参考答案：对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表观密度会发生变化。对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变化，如：孔隙处的应力集中。对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。对导热性的影响：如果材料内微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热性能就好。如果材料内孔隙较大，其内空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。

建筑材料与构造

建筑材料与构造建筑材料与构造建筑是人类文明的重要体现，而建筑的质量是建筑的灵魂和保证。在建筑的构建中，建筑材料和构造的选择是至关重要的。本文将从建筑材料和构造两方面来探讨建筑的质量和影响因素。建筑材料建筑材料是建筑的基础和支撑，不仅关系到建筑的外观、安全性和使用寿命，也与环境保护和可持续发展密不可分。现如今，随着科技的发展和对环保的重视，建筑材料已经呈现出多元化、高效化和环保化的趋势。 1. 传统建筑材料传统建筑材料是指人类文明传承至今的传统材料，如石材、木材、砖瓦等。这些材料虽然历经风雨，但仍然将人们对美好的追求和对地域文化的传承以久远的历史承载下来。

2. 新型建筑材料新型建筑材料是指在科技的推动下，经过研发和进一步加工，满足建筑物在性能、造型、环保、节能等方面的需求，并且能更好地适应多元化的建筑设计。如钢筋混凝土、玻璃、陶瓷、聚合物及复合材料等。随着科技的进步，新型建筑材料不断涌现，越来越多的科技和原料被运用到了建筑中，这几乎彻底改变了建筑的面貌。建筑构造建筑构造是指建筑物所使用的构件以及构件之间的连接方式和结构形式，它是建筑物的骨架和保障。优良的构造能够保障建筑物的稳固性和耐久性，还能起到节能、隔音和保温的作用。 1. 传统建筑构造

传统建筑构造是指受到地域和文化环境影响的古代传统建筑的结构形式，如中国的木结构、欧洲的石结构等。传统建筑构造具有经济节能、环保、抗震、防火等优点。 2. 现代建筑构造现代建筑构造是指建立在现代科技的支持之上的新型建筑构造，如钢结构、混凝土结构等。现代建筑构造结构设计一般比较复杂，但其优点是稳固性好，容易维护保养。建筑材料和构造在建筑中具有十分重要的地位，它们的选择不仅关系到建筑的造型和美观程度，更关系到建筑的安全耐用性。因此，在建筑设计和施工过程中，应该根据实际需要合理选择建筑材料和构造，以确保建筑质量和可持续发展。

砌体墙的基本构造做法及附图

砌体墙的基本构造（带图片）砌体墙的基本构造砌体墙砌筑块材粘结材料 ●常用砌体材料及规格抗震主要构造措施 ■ 砌筑块材标准机制黏土砖实际尺寸为 240mm(长)X115mm(宽)X53mm( 厚)

承重多孔砖实际尺寸为 240mm(长)X115mm(宽)X90mm( 厚)及 190mm(长)X190mm(宽)X90mm( 厚)等水泥砌块混凝土小型空心砌块的常见尺寸为190mmX190mmX390mm，辅助块尺寸为 90mmX190mmX190mm和 190mmX190mmX90mm等；煤灰硅酸盐中型砌块的常见尺寸为240mmX380mmX880mm 和240mmX430mmX850mm等；蒸压加气混凝土砌块长度多为600mm，其中a系列宽度为75mm、100mm、125mm和150mm，厚度为200mm、250mm和300mm；b系列宽度为60mm、120mm、180mm等，厚度为

240mm和300mm。 ■ 粘结材料常用粘结材料的主要成分——水泥、黄砂、石灰膏级配——不同的材料配合的重量比水泥砂浆——水泥和黄砂配合。其常用级配（水泥：黄砂）为1： 2、1：3等；混合砂浆——在水泥砂浆中加入石灰膏。其常用级配（水泥：石灰：黄砂）为1：1：6、1：1：4等。强度——砂浆为刚性材料，主要考虑抗压强度。其强度等级分为：M0.4、M1.0、M2.5、M5.0、M7.5、M10、M15等7个等级。和易性——保持合适的流动性、粘聚性和保水性，以达到易于施工操作，并成型密实、质量均匀的性能。水泥砂浆的强度和防水性能要高于混合砂浆；混合砂浆的和易性优于水泥砂浆。 ±0.00以下用水泥砂浆砌筑，±0.00以上用混合砂浆砌筑。 ●砌体墙的砌筑要领错缝搭接，避免通缝，横平竖直，砂浆饱满砖墙砌筑方式

建筑材料复习重点

建筑材料复习提纲第一章绪论 1.材料内部构造层次：宏观、显微、微观构造 2.材料宏观6构造：散粒、聚集、多孔、致密、纤维、层状构造 3.晶体；多晶体；玻璃体；原子、离子、分子晶体；硅酸盐构造； 4.密度；体积密度；表观密度；堆积密度；孔隙率；空隙率；质量吸水率；体积吸水率〔＝开口孔隙率〕；闭口孔隙率；水饱和度(KB)；软化系数KP。10大公式-计算题 5.孔隙率影响：强度；抗渗性〔K、P〕；抗冻性〔F〕；导热系数；绝热性能；体积密度；强度；强度等级；比强度；强度试验影响因素：试件尺寸、高宽比、外表粗糙度、加荷速度、温度湿度 6.弹性；塑性；韧性；脆性；亲水性；憎水性；润湿角；耐水性〔软化系数KP〕；含水率； 7.耐久性的概念与包括的内容:导热系数；比热容；导热系数影响因素(化，显；孔；水)；材料热容量的意义：热容量大，温度稳定第二章砖石材料 1.主要造岩矿物：石英、长石、方解石； 2.岩石构造：块状、层片状、斑状、气孔状 3.岩石形成与分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩 4.岩浆岩分类：深、喷、火 5.建筑常用岩石：花岗岩〔深〕、石灰岩、砂岩〔沉〕、**岩〔变〕、玄武岩〔喷〕 6.岩石用途 7.砖的标准尺寸:1M3砖512块；外观质量；强度评定方法：10个试件按变异系数δ大小分类〔≤0.21：平＋标；＞0.21：平＋最小值〕； 8.过火砖与欠火砖；青砖、红砖

9.烧结普通砖的质量等级〔优，一，合〕：强度、抗风化、尺寸、外观、泛霜与石灰爆裂 10.多孔砖与空心砖 11.粘土的可塑性、烧结性第三章气硬性胶凝材料 1.气硬性〔水硬性〕胶凝材料；生石膏〔2〕；建筑石膏与高强度石膏分子式！；建筑石膏的凝结、硬化；石膏缓凝剂 2.生石灰、熟石灰、石灰膏；欠火石灰与过火石灰；陈伏；石灰的凝结、硬化过程；石灰、石膏的特性比拟； 3.水玻璃的化学式；水玻璃模数；水玻璃模数与密度〔浓度〕对水玻璃性质的影响；水玻璃的固化剂；硬化水玻璃的性质：酸；热 4.菱苦土的化学组成与原料；调拌菱苦土的溶液；硬化菱苦土的特点第四章水泥 1.硅酸盐水泥生产的原料与主要生产环节 2.硅酸盐水泥的定义；熟料矿物组成〔4＋1〕； 3.各矿物水化产物、水化特性！；石膏的作用〔无：速；适宜；多：水化硫铝酸钙腐蚀〕； 4.水泥石组成：凝胶体(2)，晶体(3)；未水化水泥颗粒；毛细孔； 5.水泥强度影响因素：W/C；时间，温度、湿度；硅酸盐水泥强度等级〔6〕 6.水泥的初凝与终凝；细度测定：硅酸盐水泥〔比外表〕、其他水泥〔筛分析法〕；水泥的安定性：f-CaO,f-MgO，SO3 7.水泥的腐蚀：软水、镁盐、碳酸腐蚀(CH)；硫酸盐腐蚀〔C3A、Aft〕；防止腐蚀措施：适宜水泥，CH、C3A少，密实，外表涂层； 8.活性混合材与非活性混合材；活性混合材种类；激发剂(石膏，CH)；活性混合材在激发剂作用下的水化；二次反响 9.硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥特点；矿渣〔耐热好，抗渗差〕、火山灰〔抗渗好，干裂〕、粉煤灰〔收缩小，泌水大〕；水泥的选择：根据环境与工程要求合理选择水泥水泥的选择：A-硅酸盐水泥；B-掺混合材水泥A/B： 1.早强高/低，后期强度高； 2.水化热高/低； 3.耐腐蚀差/好。 4.抗冻好/差 5.B群水泥适于蒸养〔蒸汽养护；工厂化生产〕：活性混合材可充分发挥作用。B内部：矿渣：耐热好；抗渗差。火山灰：抗渗好；干缩大。粉煤灰：干缩小；早强低；10.其他水泥

材料的结构和构造

材料的结构和构造材料的结构和构造材料的性质除与材料组成有关外,还与其结构和构造有密切关系。材料的结构和构造是泛指材料各组成部分之间的结合方式及其在空间排列分布的规律。目前,材料不同层次的结构和构造的名称和划分,在不同学科间尚未统一。通常,按材料的结构和构造的尺度范围,可分为宏观结构、介观结构和微观结构。一、宏观结构材料的宏观结构是指用肉眼或放大镜可分辨出的结构和构造状况,其尺度范围在10-3m级以上。按宏观结构的特征,材料有致密、多孔、粒状、层状等结构,宏观结构不同的材料具有不同的特性。例如,玻璃与泡沫玻璃的组成相同,但宏观结构不同,前者为致密结构,后者为多孔结构,其性质截然不同,玻璃用作采光材料,泡沫玻璃用作绝热材料。材料宏观结构和构造的分类及特征见表1-1。宏观结构结构特征常用的土木工程材料举例钢铁、玻璃、塑料等致密结构无宏观尺度的孔隙按孔隙石膏制品、烧土制品等微孔结构主要具有微细孔隙特征加气混凝土、泡沫玻璃、泡沫翅多孔结构具有较多粗大孔隙料等主要由纤维状材料构木材，玻璃钢、岩棉、GRC等成纤维结构复合墙板、胶合板、纸面石膏板由多层材料叠合构成层状结构等按构造由松散颗粒状材料构特征散粒结构砂石材料、膨胀蛭石、膨胀珍珠成岩等聚集结构由骨料和胶结材料构各种混凝土、砂浆、陶瓷等成二、介观结构材料的介观结构(又称亚微观结构)是指用光学显微镜和一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构,是介于宏观和微观之间的结构。其尺度范围在10- 3,10-9m。材料的介观结构根据其尺度范围,还可分为显微结构和纳米结构。其中,显微结构是指用光学显微镜所能观察到的结构,其尺度范围在10-3,10-7m。土木工程材料的显微结构,应根据具体材料分类研究。对于水泥混凝土,通常是研究水泥石的孔隙结构及界面特性等结构;对于金属材料,通常是研究其金相组织、晶界及晶粒尺寸等。对于木材,通常是研究木纤维、管胞、髓线等组织的结构。材料在显微结构层次上的差异对材料的性能有显著的影响。例如,钢材的晶粒尺寸越小,钢材的强度越高。又如混凝土中毛细孔的数量减少、孔径减小,将使混凝土的强度和抗渗性等提高。因此,对于土木工程材料而言,从显微结构层次上研究并改善材料的性能十分重要。材料的纳米结构是指一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构。其尺度范围在10-7,10-9m。材料的纳米结构是20世纪80年代末期引起人们广泛关注的一个尺度。其基本结构单元有团簇、纳米微粒、人造原子等。由于纳米微粒

材料的晶体结构和应变分析

材料的晶体结构和应变分析材料的晶体结构和应变分析是材料科学研究领域不可或缺的重要课题。通过对材料的晶体结构进行分析，可以深入了解材料的内部构造和性能特点。同时，应变分析可以帮助我们预测材料在外部力作用下的变形行为，指导工程设计和制造过程。一、晶体结构材料的晶体结构是指由原子、分子或离子按照一定的顺序排列而形成的结晶体的内部构造。晶体结构充分体现了材料的物理性质和化学行为。晶体结构的研究分为几何结构和周期性结构两个方面。几何结构指的是晶体中原子或离子的空间排列方式，有助于我们理解晶体的形状、尺寸和原子间的距离关系。周期性结构则描述了晶体的周期性重复规律，例如晶体的对称性、晶胞、晶格常数等。通过对晶体结构的分析，可以了解晶体中原子的排列方式以及晶格结构的特征。二、应变分析应变是指物质在外界外力作用下发生的形变或形状改变。应变分析旨在研究材料在外部应力作用下的应变行为，为制造过程和材料设计提供理论依据。应变分析的方法包括机械压力测定、光栅测量、应变计测量等。其中，光栅测量是一种常用的非接触式方法，利用光栅缚腰测试样品的应变情况。应变计测量则通过测量材料中的形变来反推出应变情况。这些方法可以帮助我们了解材料的弹性恢复性能、屈服强度和塑性变形规律等重要参数。应变分析在材料工程中有广泛的应用。例如，在材料设计和制造过程中，可以通过应变分析来优化材料的成型工艺，提高产品的质量和性能。此外，应变分析还有助于研究材料的疲劳寿命、断裂行为和变形机制等关键问题。三、晶体结构与应变分析的关系

晶体结构与应变分析有着密切的关系。晶体结构决定了材料的性质特点，而应变则反映了材料在外部力作用下的响应行为。通过研究晶体结构与应变之间的关系，可以进一步了解材料的变形行为和性能特点。一方面，晶体结构对材料的应变行为有着重要影响。不同晶体结构的材料在外部应力的作用下会表现出不同的变形特点。例如，金属材料的晶体结构决定了其良好的塑性变形能力，而陶瓷材料的晶体结构则限制了其变形能力，表现出较强的脆性。另一方面，应变分析也可以反过来影响晶体结构。在材料的应力场中，原子或离子在晶格中的相对位置和排列方式可能产生变化，从而导致晶体结构的改变。这种应变诱导的结构变化被广泛应用于形状记忆合金和压电材料等领域。综上所述，材料的晶体结构和应变分析是材料科学研究中不可或缺的重要内容。通过深入了解材料的晶体结构和应变行为，可以为材料设计和工程应用提供有力的理论支持。通过晶体结构和应变分析这两个方面的研究，我们可以深入探索材料的内部构造和特性，不仅有助于解决工程领域的问题，也为材料科学的发展提供新的思路和方法。

沥青混合料组成与材料

沥青混合料组成与材料一、结构组成与分类（一）材料组成（1）沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗集料、细集料、矿粉组成，有的还加入聚合物和木纤维素拌合而成；（三）结构类型 1）悬浮一密实结构：该结构具有较大的黏聚力c，但内摩擦角φ较小，高温稳定性较差。典型代表为AC型。 2）骨架一空隙结构：该结构内摩擦角φ较高，但黏聚力c较低。沥青碎石混合料（AM）和OGFC排水沥青混合料是这种结构的典型代表。 3）骨架—密实结构：该结构不仅内摩擦角φ较高，黏聚力c也较高，是综合以上两种结构优点的结构。沥青玛蹄脂混合料（简称SMA）是这种结构典型代表。二、主要材料与性能 1.对高等级道路，夏季高温持续时间长、重载交通、停车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的结构层，宜采用稠度大（针入度小）的沥青；对冬季寒冷地区、交通量小的道路宜选用稠度小的沥青。当需要满足高、低温性能要求时，应优先考虑高温性能的要求。 2.感温性感温性是指沥青材料的粘度随温度变化的感应性。表征指标之一是软化点，软化点可作为反应感温性的指标。对日温差、年温差大的地区宜选用针入度指数大的沥青。高等级道路，夏季高温持续时间长的地区、重载交通、停车站、有信号灯控制的交叉路口、车速较慢的路段或部位需选用软化点高的沥青；反之，则用软化点较小的沥青。三、热拌沥青混合料主要类型（二）改性沥青混合料（2）改性沥青混合料与AC型混合料相比具有较高的路面抗流动性即高温下抗车辙的能力，良好的路面柔性和弹性即低温下抗开裂的能力，较高的耐磨耗能力和延长使用寿命。

（3）改性沥青（Modifiedbitumen）混合料面层适用城市主干道和城镇快速路。（三）沥青玛琦脂碎石混合料（Stonemasticasphalt，简称SMA）（3）SMA是当前国内外使用较多的一种抗变形能力强，耐久性较好的沥青面层混合料；适用于城市主干道和城镇快速路。（四）改性沥青混合料（或SMA）（2）具有非常好的高温抗车辙能力、低温抗变形性能和水稳定性，且构造深度大，抗滑性能好，耐老化性能及耐久性等路面性能都有较大提高。（3）适用于交通流量和行驶频度急剧增长，客运车的轴重不断增加，严格实行分车道单向行驶的城镇主干路和城镇快速路。

建筑材料的基本性质

建筑材料的基本性质 1、材料的组成、结构与构造 ①材料组成：包括化学组成和矿物组成 ②材料的结构 ⑴微观结构：物质的原子、分子层次的微观结构。材料的结构可以分为晶体、玻璃体和胶体。晶体分为原子晶体、分子晶体、金属晶体和离子晶体。 ⑵亚微观结构：用光学显微镜所能观察的材料结构。 ⑶宏观结构：用肉眼和放大镜能够分辨的粗大组织。 2、建筑材料的物理性质 ①材料的密度、表观密度、堆积密度 ⑴密度：材料在绝对密度状态下单位体积的重量。（与材料孔隙无关） ⑵表观密度：材料在自然状态下单位体积德重量。（与材料内部孔隙有关） ⑶堆积密度：粉状或散粒材料在堆积状态下单位体积德重量。（与材料内部孔隙和颗粒之间的空隙都有关） ②材料的孔隙率空隙率 ⑴孔隙率：材料体积内空隙体积所占的比例（与空隙率相对应的是密实度）。空隙可分为连通孔和封闭孔。 ⑵空隙率：散装粒状材料在某堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比列。 ③材料的亲水性和憎水性 ⑴润湿角小于等于90度的材料为亲水材料，如建材中的混凝土、木材、砖等。亲水材料表面做憎水处理，可提高其防水性能。 ⑵润湿角大于90度小于180度的材料为亲水材料，如建材中的沥青、石蜡等。 ④材料的吸水性和吸湿性 ⑴吸水性：在水中能吸收水分的性质。 ⑵抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质。一般用渗透系数K或抗渗等级P表示。混凝土材料的抗渗等级P=10H-1，H-六个试件中三个试件开始渗水时的水压力。

K越小或P越高，表明材料的抗渗性越好。 ⑶抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏、强度又不明显降低的性质，常用抗冻等级F表示。孔隙率小及具有封闭孔的材料有较高的抗渗性和抗冻性；具有细微而连通的空隙对材料的抗渗性和抗冻性不利。 ⑥材料的导热性导热性：材料传到热量的性质。用导热系数表示，通常将的材料称为绝热材料。孔隙率越大、表观密度越小，导热系数越小。 3、建筑材料的力学性能 ①强度与比强度强度是材料抵抗外力破坏的能力。强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。孔隙率越大，强度越低。比强度是按单位重量计算的材料强度，等于材料的强度与其表观密度之比。 ②弹性与塑性 ⑴弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，能完全恢复原来形状的性质。 ⑵塑性：当外力去除后，材料仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质。 ⑶徐变：材料受到某一载荷的长期作用，其变形会随时间延长而增加。普通混凝土在长期载荷下会产生徐变。 ③脆性与韧性 ⑴脆性：材料在外力作用下，无明显变形而突然破坏的性质。具有这种性质的材料为脆性材料，如砖、石材、玻璃、陶瓷、铸铁等。 ⑵韧性：材料在冲击或震动载荷下能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质。钢材和木材等均属于韧性材料。 4、建筑材料的耐久性材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变质、不破坏的性质统称材料的耐久性，受到物理作用、化学作用、生物作用等影响，是一种复杂、综合的性质。

金属材料的构造与性质

金属材料的构造与性质金属材料是最常见的一种材料，广泛应用于各个领域中。其独特的性质为工业和现代社会的发展做出了巨大的贡献。本文将从金属材料的构造与性质两个方面来进行论述。一、金属材料的构造 1.1 原子结构金属材料由金属原子构成。金属原子通常由原子核和外围的价电子构成，形成球形的电子云。电子云中的价电子可以自由地在相邻的原子之间移动，形成电子“海洋”。这也是金属的“电子云定律”。 1.2 晶体结构金属原子按照一定的规律排列在空间中，构成晶体结构。晶体结构分为三种类型：面心立方、体心立方和六方密堆积。其中，面心立方是最常见的一种结构，也是金属的典型晶体结构。 1.3 金属的晶体缺陷在制备金属材料的过程中，晶体中不可避免地存在缺陷。缺陷会严重影响金属材料的性质和强度。常见的缺陷包括晶界、孪生、位错和空洞等。二、金属材料的性质 2.1 机械性能金属材料的机械性能包括强度、韧性、硬度、延展性、抗疲劳性和变形能力等。金属的机械性能和其晶体结构、晶粒尺寸、杂质含量和孪晶等因素有关。 2.2 热学性能

金属材料的热学性能包括热膨胀系数、比热容、热导率和热膨胀系数等。这些性能对于金属在高温条件下的应用至关重要。此外，金属的热膨胀系数也影响到了金属材料的加工和维修。 2.3 导电性能金属材料的导电性能是其众所周知的性能之一。金属中自由的电子使得电子在金属内自由运动，从而形成电流。此外，金属材料还有磁性和光学性能。三、金属材料的制备金属材料制备的方法有很多种。主要包括熔融法、粉末冶金法、化学还原法和表面改性方法等。常见的金属材料制备方法包括熔融法和电化学法。 3.1 熔融法熔融法是制备金属材料的主要方法之一，可以制备出高质量的、纯净的金属材料。这种方法主要利用金属材料在高温下的熔化、混合、增塑等特性。常见的熔融法包括真空熔炼、电弧炉熔炼和工程炉熔炼等。 3.2 电化学法电化学法是一种依靠金属离子在电场中的迁移、沉积和还原等特性来制备金属材料的方法。其具有制备金属材料纯净度高、适用范围广等特点。常见的电化学法有电沉积、电解浸泡和阴极保护等。总之，金属材料的构造与性质是相互联系的。研究金属材料的构造和性质，对于理解金属材料的本质和应用以及材料改性等方面都具有重要的实际意义。未来，我们需要不断探索金属材料的构造和性质，促进金属材料的应用和发展。

砂岩的结构和构造特征

砂岩的结构和构造特征砂岩是一种广泛分布于地球表面的沉积岩石，由于其良好的孔隙度和透水性，被广泛用于建筑材料、油气储层和水资源开发等领域。砂岩的结构和构造特征对其物理力学性质、油气运移特征和水文地质特征等具有重要影响。本文将介绍砂岩的结构和构造特征及其对岩石性质和工程应用的影响。一、砂岩的结构特征 1. 颗粒组成结构砂岩的主要颗粒组成为石英、长石、云母等矿物，颗粒大小一般在0.063~2mm之间。根据颗粒分布和排列方式的不同，砂岩可分为均质砂岩、层理砂岩、斜层砂岩、交错砂岩、波状砂岩等多种类型。其中，层理砂岩是最常见的一种类型，其颗粒组成呈现出明显的层理结构，一般与水流或风力的方向有关。 2. 孔隙结构砂岩的孔隙度和孔径大小对其透水性和储油储气性能具有重要影响。砂岩中的孔隙可分为原生孔隙和次生孔隙两类。原生孔隙是在沉积过程中形成的，主要包括颗粒间隙、孔隙隙缝和颗粒表面孔隙等。次生孔隙是在后期地质作用中形成的，主要包括溶蚀孔隙、裂隙孔隙和矿物变质孔隙等。 3. 结构特征砂岩的结构特征包括岩层倾角、岩层厚度、岩层接触关系等。在地质勘探和工程应用中，砂岩的结构特征对岩石的力学性质和地质工

程应用都具有重要影响。二、砂岩的构造特征 1. 断层断层是指岩石中因地震等地质作用而形成的岩层断裂带。砂岩中的断层通常表现为断层面上出现的破碎带、断裂带和错动带等构造特征。断层的存在对砂岩的力学性质和地质工程应用具有重要影响。 2. 褶皱褶皱是指岩石中因地质作用而形成的岩层变形带。砂岩中的褶皱通常表现为岩层的弯曲和变形，具有不同的形态和尺寸。褶皱的存在对砂岩的力学性质和地质工程应用具有重要影响。 3. 岩层倾角岩层倾角是指岩层与水平面的夹角，对砂岩的力学性质和地质工程应用具有重要影响。在地质勘探和工程应用中，需要对砂岩的岩层倾角进行准确的测量和分析。三、砂岩的工程应用砂岩的工程应用包括建筑材料、油气储层和水资源开发等。在这些领域中，砂岩的结构和构造特征对其工程应用具有重要影响。 1. 建筑材料砂岩作为一种优良的建筑材料，其物理力学性质和水文地质特征对其应用具有重要影响。在选择砂岩作为建筑材料时，需要对其结构和构造特征进行综合分析，以确保其符合工程要求。 2. 油气储层

建筑材料与构造：隔墙构造.docx

隔墙构造01 隔墙是分隔室内空间的非承重构件，在现代建筑中，为了提高平面布局的灵活性，大量采用隔墙以适应建筑功能的变化。由于隔墙不承受任何外来荷载，且本身的重量还要由楼板或小梁来承受，因此有以下特点和要求： ①自重轻，有利于减轻楼板的荷载； ②厚度薄，增加建筑的有效空间：便于拆御，能随使用要求的改变而变化； ④有一定的隔声能力、使各个使用房间互不干扰； ⑤满足不同使用部位的要求，如卫生间的隔墙要求防水、防潮，厨房的隔墙要求防潮、防火等。隔墙的类型很多，按其构成方式可分为块材隔墙、轻骨架隔墙、板材隔墙三大类。块材隔墙是用普通砖、空心砖、加气混凝土等块材砌筑而成的，常用的有普通砖隔墙和砌块隔墙。目前框架结构中大量采用的框架填充墙，也是f种非承重块材墙，既作为外围护墙,也作为内隔墙使用。半砖隔墙用普通砖顺砌，砌筑砂浆宜大于M2.5o在墙体高度超过5m时应加固，一般沿高度每隔0.5m砌入两根巾6钢筋,或每隔1.2-1.5m设一道30-50mm厚的水泥砂浆层，内放两根钢筋。顶部与楼板相接处用立砖斜砌，填塞墙与楼板间的空隙。隔墙上有门时，要预埋铁件或将带有木楔的混凝土预制块砌人隔墙中以固定门框。半砖隔墙坚固久，有一定的隔声能力，但自重大，湿作业多,施工麻烦。为了减少隔墙的重量，可采用质轻块大的各种砌块，目前最常用的是加气混凝土响块、粉煤灰硅酸盐砌块、水泥炉渣空心砖等砌筑的隔墙。隔墙厚度由砌块尺寸而定，一般为90-120叩1】。砌块大多具有质轻、孔隙率大、隔热性能好等优点,但吸水性强。因此，有防水潮要求时应在墙下先砌3-5皮吸水率小的砖。砌块隔墙厚度较薄，也需采取加强稳定性措施，其方法与砖隔墙类似。框架体系的围护和分隔墙体均为非承重墙，填充墙是用砖或轻质混凝土块材砌筑在结构框架梁柱之间的墙体，既可用于外墙,也可用于内墙，施工顺序为框架完工后填充墙体。框架承重体系按传力系统的构成，可分为梁、板、柱体系和板、柱体系。梁、板、柱体系中，柱子成序列有规那么地排列，由纵横两个方向的梁将它们连接成整体并支承上部板的荷裁，。板柱体系又称为无梁楼盖，板的荷裁直接传通给柱。框架填充墙是支承在梁上或板、柱体系的楼板上，为了减轻自重，通常采用空心砖或轻质砌块,墙体的厚度视块材尺寸

材料的组成结构性能与应用之间的关系

材料的组成结构性能与应用之间的关系一、前言材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。材料除了具有重要性和普遍性以外，还具有多样性。由于材料多种多样，分类方法也就没有一个统一标准。二、材料的分类与组成 2.1从物理化学属性来分材料可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和不同类型材料所组成的复合材料。金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和

稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。高分子是由一种或几种结构单元多次（103～105）重复连接起来的化合物。它们的组成元素不多，主要是碳、氢、氧、氮等，但是相对分子质量很大，一般在10000以上，可高达几百万。因此才叫做高分子化合物。复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。

复合材料结构

复合材料结构设计的特点 (1) 复合材料既是一种材料又是一种结构 (2) 复合材料具有可设计性 (3) 复合材料结构设计包含材料设计复合材料区别于传统材料的根本特点之一可设计性好（设计人员可根据所需制品对力学及其它性能的要求，对结构设计的同时对材料本身进行设计）具体体现在两个方面1力学设计——给制品一定的强度和刚度、2功能设计——给制品除力学性能外的其他性能复合材料力学性能的特点 (1) 各向异性性能材料弹性主方向：模量较大的一个主方向称为纵向，用字母L表示，与其垂直的另一主方向称为横向，用字母T表示。通常的各向同性材料中，表达材料弹 )和ν(泊松比)或剪切弹性模量G。对于复合材料中的每个单层，纵向弹性模量E L、横向弹性模量E T、纵向泊松比νL (或横向泊松比νT)、面内剪切弹性模量G LT。耦合现象：拉剪耦合与剪拉耦合、弯扭耦合与扭弯耦合 (2) 非均质性耦合变形：层合结构复合材料在一种外力作用下，除了引起本身的基本变形外，还可能引起其他基本变形。 (3)层间强度低在结构设计时，应尽量减小层间应力，或采取某些构造措施，以避免层间分层破坏。研究复合材料的刚度和强度时，基本假设： (1) 假设层合板是连续的。由于连续性假设，使数学分析中的一些连续性概念、极限概念以及微积分等数学工具都能应用于力学分析中。 (2）假设单向层合板是均匀的，多向层合板是分段均匀的。 (3) 假设限于单向层合板是正交各向异性的：即认为单向层合板具有两个相互垂直的弹性对称面。 (4) 假设限于层合板是线弹性的：即认为层合板在外力作用下产生的变形与外力成正比关系，且当外力移去后，层合板能够完全恢复其原来形状。 (5) 假设层合板的变形是很小的。上述五个基本假设，只有多向层合板的分段均匀性假设和单向层合板的正交各向异性假设，与材料力学中的均匀性假设和各向同性假设有区别。平面应力状态与平面应变状态平面应力状态：单元体有一对平面上的应力等于0。（σz＝0，τzx＝0，τzy ＝0）平面应变状态（平面位移）：εz＝0（即ω＝0），τzx＝0(γ31＝0)，τzy ＝0(γ32＝0 )， σz一般不等于0。复合材料连接方式复合材料连接方式主要分为两大类：胶接连接与机械连接。胶接连接：受力不大的薄壁结构，尤其是复合材料结构；机械连接：连接构件较厚、受力大的结构。

建筑装饰材料与构造

一.什么是装饰材料装饰材料是指用于建筑物表面（墙面、柱面、地面及顶棚等）起装饰效果的材料，也称饰面材料。一般它是在建筑主体工程（结构工程和管线安装等）完成后，在最后进行装饰阶段所使用的材料。用于装饰的材料很多，例如地板砖、地板革、地毯、壁纸、挂毯等。随着建筑业的发展以及人们审美观的提高，各种新型的建筑材料和装饰材料不断涌现。人们的居住环境是由建筑材料和装饰材料所围成的与外环境隔开的微小环境，这些材料中的某些成分对室内环境质量有很大影响。例如，有些石材和砖中含有高本底的镭，镭可蜕变成放射性很强的氡，能引起肺癌。很多有机合成材料可向室内释放许多挥发性有机物。例如甲醛、苯、甲苯、醚类、酯类等污染室内空气，有人已在室内空气中检测出500多中有机化学物质，器重0多种有致癌或致突变作用。这些物质的浓度虽不是很高，但是他们在长期综合作用下，可使居住在被这些挥发性有机物污染的室内的人群出现不良的建筑物综合症、建筑物相关疾患等疾病。尤其是在装有空调系统的建筑物内，由于室内污染物得不到及时清除，就更容易使人出现这些不良反应及疾病。二.建筑装饰装修材料的定义和分类（一）建筑装饰装修材料的定义凡用于建筑装饰装修工程的建筑材料统称为建筑装饰装修材料。在建筑装饰装修工程完成的产值中，材料所占比重超过50%。（二）建筑装饰装修材料的分类 1、按使用部位分：室外装饰装修材料：如屋面材料，外墙饰面材料，门、窗材料及产品等。室内装饰装修材料：如吊顶材料，内墙饰面材料，铺地材料，室内门产品，厨、卫设施与产品等。 2、按材料属性分金属材料非金属材料：无机材料、有机材料复合材料三.建筑装饰业与装饰材料业的快速发展中国经济建筑的飞速发展，人民生活水平不断提高，人们开始对生存环境的艺术品位提出更高的要求，期望生存环境更加完美。在这种需求形势下，建筑的环境艺术设计专业悄然兴起，并逐渐开始形成一门独立学科，它以其广泛的内涵和自身的规律，顺应着社会的需求而得到发展，同时引起人们的重视。建筑装饰业与装饰材料业的快速发展，促进了建材市场流通业发展。当前，全国经营面积在3000平方米以上的招商制市场，近3000家营业额超过2000亿元，

材料的结构与性能特点

第1章材料旳构造与性能特点 1.1 教学指导 1. 教学规定本章重点阐明金属材料旳晶体构造，简要论述晶体缺陷和合金旳构造，一般简介金属材料旳组织及性能。简要论述高分子材料旳构造与性能，一般简介陶瓷材料旳构造与性能。 2. 教学目旳学生应重点掌握金属材料旳晶体构造，熟悉晶体缺陷和合金旳构造，理解金属材料旳组织及性能。熟悉高分子材料旳构造与性能。一般理解陶瓷材料旳构造与性能。 3. 教学建议 (1) 晶体构造部分应重点阐明三种常用金属旳晶体构造及特点。 (2) 学生在学习时对“晶面指数及晶向指数旳拟定”部分旳内容会感到困难。规定学生多练多画，掌握常用旳晶面和晶向旳表达措施。 (3) 简要论述高分子材料旳大分子链构造与汇集态，结合工程、生活实际归纳高分子材料旳性能特点。 (4) 建议本章学时： 8～9 学时。 1.2 习题参照答案 1. 解释名词致密度、晶体旳各向异性、刃型位错、柏氏矢量、固溶体、固溶强化、金属化合物、组织、组织构成物、疲劳强度、断裂韧性、单体、链节、热塑性、热固性、柔性、玻璃态、高弹态、粘流态答: 致密度: 晶胞中所涉及旳原子所占有旳体积与该晶胞体积之比称为致密度(也称密排系数).

晶体旳各向异性: 在晶体中，不同晶面和晶向上原子排列旳方式和密度不同，它们之间旳结合力旳大小也不相似，因而金属晶体不同方向上旳性能是不同旳。这种性质叫做晶体旳各向异性。刃型位错: 在金属晶体中，晶体旳一部分相对于另一部分浮现一种多余旳半原子面。这个多余旳半原子面犹如切入晶体旳刀片，刀片旳刃口线即为位错线。这种线缺陷称刃型位错。柏氏矢量: 一方面指定位错线旳方向。右手拇指指向位错线方向，四指弯曲，缭绕位错线作一回路，每个方向上通过旳原子个数相似，回路不能闭合。连接起始点至终点得一矢量，该矢量称为柏氏矢量，用b表达。它可以反映该位错旳性质。固溶体: 合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀且构造与组元之一相似旳固相称为固溶体。固溶体晶格与溶剂旳晶格相似。固溶强化: 固溶体随着溶质原子旳溶入晶格发生畸变。晶格畸变随溶质原子浓度旳增高而增大。晶格畸变增大位错运动旳阻力，使金属旳滑移变形变得更加困难，从而提高合金旳强度和硬度。这种通过形成固溶体使金属强度和硬度提高旳现象称为固溶强化。固溶强化是金属强化旳一种重要形式。在溶质含量合适时，可明显提高材料旳强度和硬度，而塑性和韧性没有明显减少。金属化合物: 合金组元互相作用形成旳晶格类型和特性完全不同于任一组元旳新相即为金属化合物，或称中间相。组织: 材料内部所有旳微观构成总称显微组织(简称组织)。组织由数量、形态、大小和分布方式不同旳多种相构成。组织构成物: 合金组织中具有拟定本质、一定形成机制旳特殊形态旳构成部分。组织构成物可以是单相，或是两相混合物。疲劳强度: 当交变应力低于一定值时,试样可以经受无限周期循环而不发生疲劳破坏，此应力值称为材料旳疲劳极限，亦叫疲劳强度。

金属材料的结构与性能

第一章材料的性能第一节材料的机械性能一、强度、塑性及其测定 1、强度是指在静载荷作用下，材料抵抗变形和断裂的才能。材料的强度越大，材料所能承受的外力就越大。常见的强度指标有屈服强度和抗拉强度，它们是重要的力学性能指标，是设计，选材和评定材料的重要性能指标之一。 2、塑性是指材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的才能。塑性指标用伸长率δ和断面收缩率ф表示。二、硬度及其测定硬度是衡量材料软硬程度的指标。目前，消费中测量硬度常用的方法是压入法，并根据压入的程度来测定硬度值。此时硬度可定义为材料抵抗外表局部塑性变形的才能。因此硬度是一个综合的物理量，它与强度指标和塑性指标均有一定的关系。硬度试验简单易行，有可直接在零件上试验而不破坏零件。此外，材料的硬度值又与其他的力学性能及工艺能有亲密联络。三、疲劳机械零件在交变载荷作用下发生的断裂的现象称为疲劳。疲劳强度是指被测材料抵抗交变载荷的才能。四、冲击韧性及其测定材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的才能被称为冲击韧性。。为评定材料的性能，需在规定条件下进展一次冲击试验。其中应用最普遍的是一次冲击弯曲试验，或称一次摆锤冲击试验。五、断裂韧性材料抵抗裂纹失稳扩展断裂的才能称为断裂韧性。它是材料本身的特性。六、磨损由于相对摩擦，摩擦外表逐渐有微小颗粒别离出来形成磨屑，使接触外表不断发生尺寸变化与重量损失，称为磨损。引起磨损的原因既有力学作用，也有物理、化学作用，因此磨损使一个复杂的过程。按磨损的机理和条件的不同，通常将磨损分为粘着磨损、磨料磨损、接触疲劳磨损和腐蚀磨损四大根本类型。

第二节材料的物理化学性能 1、物理性能：材料的物理性能主要是密度、熔点、热膨胀性、导电性和导热性。不同用途的机械零件对物理性能的要求也各不一样。 2、化学性能：材料的化学性能主要是指它们在室温或高温时抵抗各种介质的化学侵蚀才能。第三节材料的工艺性能一、铸造性能：铸造性能主要是指液态金属的流动性和凝固过程中的收缩和偏析的倾向。二、可锻性能：可锻性是指材料在受外力锻打变形而不破坏自身完好性的才能。三、焊接性能：焊接性能是指材料是否适宜通常的焊接方法与工艺的性能。四、切削加工性能：切削加工性能是指材料是否易于切削。五、热处理性能：人处理是改变材料性能的主要手段。热处理性能是指材料热处理的难易程度和产生热处理缺陷的倾向。第二章材料的构造第一节材料的结合键各种工程材料是由不同的元素组成。由于物质是由原子、分子或离子结合而成，其结合键的性质和状态存在的区别。一：化学键 1：共价键 2：离子键 3：金属键 4：范德。瓦尔键二：工程材料的键性化学键：组成物质整体的质点(原子、分子、离子)间的互相作用力，成为化学键。 1：共价键：有些同类原子，例如周期表Ⅳa、Ⅴa、Ⅵa族中大多元素或电负性相差不大的原子互相接近时，原子之间不产生电子的转移，此时借共用电子对所产生的力结合，形成共价键，如金刚石、单质硅、SiC等属于共价键。 2：离子键：大局部盐类、碱类和金属氧化物在固态下是不导电的，熔融时可以导电。这类化合物为离子化合物。当两种电负性相差大的原子(如碱金属元素与卤素元素的原子)互相靠