文档介绍：材料(material):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。
20世纪70年:信息、材料和能源(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。
分类:金属材料,无机非金属材料,高分子材料
结构材料与功能材料
第1章绪论
材料性能是一种用于表征材料在给定的外界条件下的行为的参量。
材料使用中表现有多少行为,就对应有多少性能。外界条件不同,相同的材料也会有不同的性能。多数的性能都有量纲。为了便于学****测试和研究,常采用不同的标准来划分性能
第1章绪论
物理性能:电,介电,热,光,磁,弹性和内耗
力学性能:强度耐压抗折韧性刚性
化学性能:抗氧化性能耐腐蚀性能抗渣、抗碱
性能复杂性能
复杂性能:高温抗折强度、高温蠕变强度等
工艺性能:可塑性、流动性等
使用性能:耐磨性等
第1章绪论
第1章绪论
电性能(Electronic properties)
介电性能(Dielectric properties)
光学性能(Optical properties)
热性能(Thermal stresses and thermal properties)
磁性能(ic properties)
弹性及内耗
第1章绪论
2. 这些物理性能与材料成分,结构,工艺过程的关系及变化规律,和环境的影响(温度,压力,电场,磁场,辐照,化学介质)
3. 与各物性相关的功能材料
4. 与物性相关的测试技术与分析方法,包括物性的表征参量,测试原理和结果分析
第1章绪论
意义:
1. 制造和发展功能材料的基础
2. 对要求综合性能的结构材料而言,物理性能也是极为重要的。(航天飞机,热障涂层)
3. 利用材料的物理性质变化探讨材料内部的微观情况是一个重要的研究方法。
4. 非组织敏感:弹性模量,热膨胀系数,居里点(成分)
组织敏感性:内耗,电阻率,磁导率(成分及组织), 研究与组织的关系,为合理制定生产工艺提供规律性的指导
5. 为确定产品的可靠性分析模型提供必要的物理性能
第2章材料的电性能
引言:
电性能:材料对外部电场的响应。
CD播放器:活跃的电子元件-半导体
导线-聚合物包覆的金属导线
电容器:陶瓷
电气化时代:发电机,变压器,电网输送,微电子线路,
集成电路,超导
第2章材料的电性能
导电性基本规律及描述参量
一个长L,横截面s的均匀导电体,两端加电压V,根据欧姆定律:
电导率单位:西门子每米 S/m
第2章材料的电性能
导电性基本规律及描述参量
相对电导率:IACS%
定义:把国际标准纯软铜(在室温20度, .mm2/m)的电导率作为100%,其它导体材料的电导率与之相比的百分数即为该导体材料的相对电阻率。
思考题: 2)IACS% 与S/m的换算关系
1)一根金属棒,× 107 S/m, 长为10m,,求截面积。
第2章材料的电性能
载流子
:电流是电荷的定向运动,有电流必须有电荷输运过程,电荷的载体为载流子。
物体的导电现象,其微观本质是载流子在电场作用下的定向迁移
2. 载流子:电子,空穴,正离子,负离子
3. 迁移数tx,也称输运数(transference number) 定义为:
tx的意义:是某一种载流子输运电荷占全部电导率的分数
表示:
式中: 为各种载流子输运电荷形成的总电导率
表示某种载流子输运电荷的电导率