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物理性能材料的物理性能包括密度、熱學性能熔點、熱容、熱膨脹性、導熱性等、電學性能導電性、熱電性、壓電性、鐵電性、光電性、磁電性等、磁學性能及光學性能等,下面介紹工程材料選擇和應用時常需考慮的幾種物理性能。1密度。材料的密度是指單位體積材料的質量,常用金屬材料的密度見表2-3,一般將密度小于5×10kg/m3的金屬稱為輕金屬,如Al、Mg、Ti等。
密度大于5×103kg/m3的金屬稱為重金屬,如Fe、Cr、Ni等,抗拉強度R,與相對密度P之比稱為比強度;彈性模量E與相對密度ρ之比稱為比彈性模量。這兩者也是某些減輕自重的機械零件材料性能的指標。鋼支撐廠家比如鋁合金的強度低于鋼,但比強度較大,用鋁合金代替鋼制造同一零件,其重量可減小很多。汽車發動機的氣缸體和缸蓋用鋁合金制造輕量化很明顯,般可減重30%以上。2熔點。材料從固態向液態轉變時的平衡溫度稱為熔點。金屬都有固定的熔點,常用金屬的熔點見表2-3.金屬、合金的鑄造與焊接要利用這個性能。熔點低的易熔合金可用于制造焊錫、保險絲、防火閥等,如鉛、錫、鉍、鎘的合金等,熔點高的合金用于制造機械零件、結構件與耐熱零件,如W、Mo、V等難熔合金,鎳基高溫合金在整個高溫合金領域占有特殊的地位,它廣泛地被用來制造航空噴氣發動機、各種工業燃氣輪機熱端部件。
導電性材料傳導電流的能力稱為導電性,用電阻率pn·m來衡量。金屬一般具有良好的導電性。導電性與導熱性一樣,是隨合金成分的復雜化而降低的,因而純金屬的導電性一般比合金好。純銅、純鋁的導電性好,可用于制作輸電線;Ni-Cr合金、Fe-Mn-A合金、Fe-Cr-AI合金的導電性差而電阻率較高,可用作電阻絲。
一般而言,塑料、陶瓷導電性很差,常作為絕緣體使用,但部分陶瓷為半導體,少數陶瓷材料在特定條件下為超導體。通常金屬的電阻率隨溫度升高面增加,而非金屬材料則與此相反6磁性。磁性是材料被外界磁場磁化或吸引的能力。鋼支撐廠家金屬材料可分為鐵磁性材料在外磁場中能強烈地被磁化,如鐵、鈷、鎳等、順磁性材料在外磁場中只能徵弱地被磁化,如錳、鈷等和抗磁性物質能抗拒或削弱外磁場對材料本身的磁化作用,如鋅、鋼、銀、鋁、奧氏體鋼三類。鐵磁性材料可用于制造變壓器、電動機、測量儀表中的鐵心等;需避免電磁場干擾的零件、結構如航海羅盤則應選用抗磁性材料制造。對于鐵磁性材料,當溫度升高到一定數值居里點時,磁疇被破壞,可變為順磁性材料。
非金屬材料一般無磁性。鋼支撐廠家化學性能材料的化學性能是指材料抵抗各種化學介質作用的能力,包括溶蝕性、耐腐蝕性、抗滲入性、抗氧化性等,可歸結為材料的化學穩定性。通常,將材料因化學而損壞的現象稱為腐蝕。比如井下油管、海洋采油平臺、船載電子裝備等的主要損壞形式即為腐蝕。金屬和合金抵抗周圍介質如大氣、水汽及各種電解液的能力叫做耐蝕性或抗腐蝕性。對于常用的結構材料,常考慮的化學性能是耐腐蝕性能。非金屬材料的耐腐蝕性遠高于金閫材料。金屬的腐蝕既容易造成一些隱蔽性和突發性的嚴重事故,又損失了大量的金屬材料金屬腐蝕主要有化學腐蝕和電化學腐蝕。