材料的物理性能指標包括哪些

A. 1.材料的性能指標包括哪些

一、金屬材料：

金屬材料的性能一般可分為使用性能和工藝性能兩大類

使用性能是指材料在工作條件下所必須具備的性能,它包括物理性能、化學性能和力學性能.

物理性能是指金屬材料在各種物理條件任用下所表現出的性能.包括：密度、熔點、導熱性、導電性、熱膨脹性和磁性等.

化學性能是指金屬在室溫或高溫條件下抵抗外界介質化學侵蝕的能力.包括：耐蝕性和抗氧化性.

力學性能是金屬材料最主要的使用性能,所謂金屬力學性能是指金屬在力學作用下所顯示與彈性和非彈性反應相關或涉及應力—應變關系的性能.

它包括：強度、塑性、硬度、韌性及疲勞強度等.

金屬材料的工藝性能直接影響零件加工後的工藝質量,是選材和制定零件加工工藝路線時必須考慮的因素之一.它包括鑄造性能、壓力加工性能、焊接性能、切削加工性能和熱處理性能等。

二、陶瓷材料：

陶瓷材料是用天然或合成化合物經過成形和高溫燒結製成的一類無機非金屬材料.它具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優點.可用作結構材料、刀具材料,由於陶瓷還具有某些特殊的性能,又可作為功能材料.

力學特性
陶瓷材料是工程材料中剛度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗壓強度較高，但抗拉強度較低，塑性和韌性很差。

熱特性
陶瓷材料一般具有高的熔點(大多在2000℃以上)，且在高溫下具有極好的化學穩定性;陶瓷的導熱性低於金屬材料，陶瓷還是良好的隔熱材料。同時陶瓷的線膨脹系數比金屬低，當溫度發生變化時，陶瓷具有良好的尺寸穩定性。

電特性
大多數陶瓷具有良好的電絕緣性，因此大量用於製作各種電壓(1kV~110kV)的絕緣器件。鐵電陶瓷(鈦酸鋇BaTiO3)具有較高的介電常數，可用於製作電容器，鐵電陶瓷在外電場的作用下，還能改變形狀，將電能轉換為機械能(具有壓電材料的特性)，可用作擴音機、電唱機、超聲波儀、聲納、醫療用聲譜儀等。少數陶瓷還具有半導體的特性，可作整流器。

化學特性
陶瓷材料在高溫下不易氧化，並對酸、鹼、鹽具有良好的抗腐蝕能力。

光學特性
陶瓷材料還有獨特的光學性能，可用作固體激光器材料、光導纖維材料、光儲存器等，透明陶瓷可用於高壓鈉燈管等。磁性陶瓷(鐵氧體如:MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4)在錄音磁帶、唱片、變壓器鐵芯、大型計算機記憶元件方面的應用有著廣泛的前途。

三、 合成材料：

合成材料品種很多，塑料、合成纖維和合成橡膠就是通常所說的三大合成材料，此外，還有近年來發展起來的黏合劑、塗料等物質。

一）合成材料主要品種的性質

塑料的主要成分是合成樹脂，以及某些特定用途的添加劑，如增塑劑、防老化劑等。

1．塑料

分類原則 類型 特徵性質和實例

按樹脂受熱時的特徵分 熱塑性塑料 以熱塑性樹脂為基本成分，受熱軟化，可反復塑制。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。

熱固性塑料 以熱固性樹脂為基本成分，加工成型後變為不熔狀態。如酚醛塑料、氨基塑料等。

按應用范圍及材料性能特點分 通用塑料 通用性強，用途廣泛，產量大，價格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等。

工程塑料 機械性能較好，高強度，可以代替金屬用作工程結構材料。如聚酯、聚醯胺、聚碳酸酯、氟塑料。

其他 其他分類分為通用、工程、耐高溫特種塑料四大類；或通用、工程和其他塑料三大類。

2．合成纖維

合成纖維是化學纖維之一，是指利用石油、天然氣、煤和農副產品為原料製成的纖維材料。

類型 性質特徵和實例

合成纖維 具有強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕、不發霉、不怕蟲蛀、不縮水等優點。如滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸和氯綸等。

特種合成纖維 具有某些特殊性能。如芳綸纖維、碳纖維、耐輻射纖維、光導纖維和防火纖維等。

3．合成橡膠

合成橡膠是除天然橡膠以外的以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴為單體聚合而成的橡膠製品。它具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或者耐低溫等性能。常見類型有通用橡膠（如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等）和特種橡膠（如聚硫橡膠、硅橡膠等）等兩大類。

二）有機高分子化合物的結構特點和基本性質

1．結構特點

有機高分子化合物具有線型結構和體型結構。線型結構呈長鏈狀，可以帶支鏈，也可不帶支鏈。高分子鏈間以分子間作用力緊密結合。如果高分子鏈上還有能起反應的官能團，當它跟別的單體或別的物質反應時，高分子鏈之間將形成化學鍵，產生一些交聯，形成網狀結構。交療養的程度越大，材料的強度越大。

2．基本性質

有機高分子化合物具有不同於小分子物質的性質。主要有：（1）溶解性。線型結構的有機高分子能溶解在適當的溶劑里，但溶解過程比小分子慢。體型結構 的有機高分子則不容易溶解，只是有一定程度的脹大。（2）熱塑造性和熱固性。線型高分子具有熱塑造性，體型高分子具有熱固性。（3）強度。高分子材料的強度一般都比較大。（4）電絕緣性。高分子材料通常是很好的電絕緣材料。

三）新型有機高分子材料的性能和用途

新型有機高分子材料包括功能高分子材料和復合材料等多種。

1．功能高分子材料

功能高分子材料是指既有傳統高分子材料的機械功能，又有某些特殊功能的高分子材料。常見類型有：（1）高分子分離膜。它是用具有特殊分離功能的高分子材料製成的薄膜。它的特點是能讓某些物質有選擇性地通過，而把另一些物質分離掉。這種分離膜廣泛應用於生活污水、工業廢水等的處理和回收；海水和苦鹹水的淡化；天然果汁和濃縮，乳製品的加工，釀酒等。（2）醫用高分子材料。它是具有優異的生物相容性，較少發生排斥，可以滿足人工器官對材料的要求，以及某些特殊功能的材料。目前大都使用硅聚合物和聚胺酯等。（3）隱身材料、液晶高分子材料、生物高分子材料等。

2．復合材料

復合材料是指兩種或者兩種以上材料組合而成一種新型材料，其中一種材料作為基體，另一種作為增強劑。復合材料具有強度高、質量小、耐高溫、耐腐蝕等優良性能。主要應用於宇航工業，以及汽車工業、機械工業、體育工業等方面。

四）單體和聚合物的互相推導

1．由單體推導聚合物

（1）加聚反應

①烯烴自聚

②1，3－丁二烯型自聚

③烯烴共聚型

④烯烴和二烯烴共聚型

（2）縮聚反應

①二元酸和二元醇共聚型

②同種羥基酸之間聚合型

③同種氨基酸之間聚合型

④不同種氨基酸之間聚合型

2．由高聚物判斷單體

根據加聚反應和縮聚反應的反應機理，採用逆向思維可以判斷合成高聚物的單體。

（1）主鏈中的碳原子之間以C－C鍵相結合的高聚物，為單烯烴加聚反應的產物。判斷單體的方法是將主鏈中的C－C鍵兩兩斷開，將C－C鍵改變為C＝C鍵，即得合成高聚物的單體。如：合成高聚物[CH2－CH2－CH2－CH(Cl)]n的單體為：CH2＝CH2和CH2＝CHCl。

（2）主鏈中的碳原子以C－C鍵和C＝C鍵相結合的高聚物，為加聚反應的產物。判斷其單體的方法是以C＝C鍵為中心，向兩邊各擴展1個C原子後斷開C－C鍵，然後將C＝C鍵變成C－C鍵，將C－C鍵變成C＝C鍵，即得合成高聚物的單體。如合成[CH2－CH2－CH2－CH＝CH－CH2]的單體為CH2＝CH2和CH2＝CH－CH＝CH2。

（3）主鏈中含有 原子團或者含有 和O原子的高聚物為醇和羧酸縮聚反應的產物或者羥基酸縮聚反應的產物。其單體的判斷方法是：在>C＝O基和O原子之間斷開，將O原子結合H構成－OH基即成為醇，將>C＝O基結合－OH基構成－COOH基即得羧酸。如合成[OCH2CH2O－OCCO]的單體是HOCH2CH2OH和HOOC－COOH。

（4）主鏈中含有－NH－和 基團或者含有 的高聚物，是氨基酸或者二胺和二酸縮聚反應的產物。判斷其單體的方法是：在肽鍵中間的C＝O和NH之間斷開，在C＝O上加－OH基成為羧酸，在NH基上加上H原子成為－NH2基。如：合成[NH－(CH2)6－NH-CO－(CH2)4CO]的單體為H2N－(CH2)6－NH2和HOOC－(CH2)4－COOH。

B. 金屬材料的力學性能，物理性能各包含哪些

力學性能：強度、塑性、硬度、韌性和抗疲勞性。
物理性能：材料受到光、重力、溫度、電廠和磁場等作用所表現出來的性能稱物理性能它包括材料的電學性能、磁學性能、光學性能、密度和熔點等。

C. 常用金屬材料有哪些物理性能

1、密度

物質單位體積所具有的質量，用符號ρ表示。一般密度小於5.0kg/cm2的金屬稱為輕金屬，反之稱為重金屬。利用密度的概念可以解決一系列實際問題，如計算毛坯的質量、鑒別金屬材料等。

2、熔點

純金屬和合金由固態轉變為液態時的熔化溫度。純金屬有固定的熔點，合金的熔點取決於它的成分。比如，港式鐵碳合金，含碳量不同，熔點也不同。熔點對金屬和合金的冶煉、鑄造和焊接等都是很重要的參數。

3、導電性

就是金屬材料傳導電流的能力。衡量金屬材料導電性的指標是電阻率ρ，電阻率越小，金屬的電阻越小，導電性越好。金屬中銀的導電性最好，其次是銅鋁。

4、導熱性

就是金屬材料傳導熱量的性能。導熱性的大小通常用熱導率來衡量，熱導率的符號是λ，熱導率越大，金屬的導熱性越好。銀的導熱性最好，其次是銅鋁。

5、熱膨脹性

就是金屬材料隨著溫度的變化而膨脹、收縮的特性。一般來說，金屬受熱時膨脹而體積增大，冷卻時收縮而體積縮小。衡量熱膨脹性的指標一般是線膨脹系數，線膨脹系數是指金屬溫度每升高1℃所增加的長度度與原來長度的比值。

金屬的線膨脹系數不是一個固定的數值，隨著溫度的增加，其數值也相應增大。在焊接過程中，被焊工件由於受熱不均而產生不均勻的熱膨脹，就會導致焊件產生變形和焊接應力。

(3)材料的物理性能指標包括哪些擴展閱讀

金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。

①黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括雜質總含量<0.2%及含碳量不超過0.0218%的工業純鐵，含碳0.0218%~2.11%的鋼，含碳大於 2.11%的鑄鐵。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。

②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等，有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，並且電阻大、電阻溫度系數小。

③特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態金屬材料，以及准晶、微晶、納米晶金屬材料等；還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復合材料等。

D. 物理力學性能包括哪些方面

硬度、韌性和抗疲勞性。
物理性能、電廠和磁場等作用所表現出來的性能稱物理性能它包括材料的電學性能：強度、塑性力學性能、磁學性能、光學性能：材料受到光、重力、溫度

E. 金屬材料的物理性能包括哪些

金屬材料的物理性能包括：密度、熔點、熱膨脹性、導熱性、導電性、導磁性；

F. 金屬材料的物理性能包括那些

密度，熔點，導熱性，熱膨脹性，導電性和磁性

G. 建築材料的物理性質有哪些主要指標

各種建築材料的主要物理性質指標有:
一、水泥有凝結時間、強度等級、體積安定性等；二、鋼筋主要指標有拉伸性能、沖擊性能、疲勞性能;三、混凝土主要指標有和易性、強度、變形性能、耐久性；四、保溫材料主要指標有干密度、抗壓強度、導熱系數、畜熱系數等;

H. 材料的物理性能

材料的物理性能一般包括承載能力（強度）、剛度以及穩定性，三者都滿足才能保證材料能夠安全的工作。