影响材料性能的因素.包括金属材料.无机非金属材料,复合材料和高分子材料. 不用分类阐述!急啊.....

影响材料性能的内在因素——组织结构.
组织结构是指材料内部不同尺寸的组成部分的空间排列形式,主要包括以下几个层次:
晶体结构——需要借助于x衍射等手段确定;
显微组织——需要借助于显微镜观察确定;
宏观组织——用眼睛可直接观察确定.
要点:
晶体缺陷对力学性能的影响
一,金属材料都是多晶体

二,晶体的缺陷
晶体内部的某些局部区域,原子的规则排列受到干扰而破坏,不象理想晶体那样规则和完整.把这些区域称为晶体缺陷.这些缺陷的存在,对金属的性能(物理性能,化学性能,力学性能)将产生显著影响,如钢的耐腐蚀性,实际金属的屈服强度远远低于通过原子间的作用力计算所得数值

点缺陷,线缺陷均提高材料的强度和硬度.
面缺陷增加——晶粒细小,不仅提高强度和硬度,而且提高材料的塑性和韧性.
各种缺陷一般都使材料的物理和化学性能变差.
增加各种缺陷的数量是强化材料的一种手段.

合金的相结构(重点!)
由于组元间相互作用不同,固态合金的相结构可分为固溶体和金属化合物两大类.
(一),固溶体
概念:合金在固态下,组元间能够互相溶解而形成的一种在某一组元中包含其它组元的新相称为固溶体.被溶解的称为溶质,溶解溶质的组元称为溶剂.固溶体的晶各类型与溶剂组元的相同
分类:根据溶质在溶剂中的位置可以分为置换固溶体和间隙固溶体

性能特点:由于在溶剂晶格中溶入了异类原子,使固溶体的晶格发生畸变,使塑性变形抗力增大,结果使金属材料的强度,硬度增高.这种通过溶入溶质元素形成固溶体,使金属材料的强度,硬度升高的现象,称为固溶强化.固溶强化是提高金属材料力学性能的重要途径之一.实践表明,适当控制固溶体中的溶质含量,可以在显著提高金属材料的强度,硬度的同时,仍能保持良好的塑性和韧性.固溶强化虽然提高了强度,硬度,但与金属化合物相比,它属于柔软相,在合金中主要承担基体相的角色.
关于溶解度:当温度一定时,溶质在溶剂(或固溶强)中的溶解量多数情况是一定的,这一溶解量称为的溶解度,有一定溶解度的固溶体称为有限固溶体.温度提高溶解度也增大.在置换固溶体中,当溶质和溶剂的尺寸和性质接近时则可能形成无限固溶体.显然,只有置换固溶体才能形成无限固溶体.

(二),金属化合物
概念:合金在固态下,组元间能够互相作用而形成的一种晶格类型与任一组元都不相同的新相称为金属化合物,一般可用化学分子式表示(即它的成分相对确定).例如:钢中渗碳体(Fe3C)是由铁原子和碳原子所组成的金属化合物,它具有复杂的晶格形式.
性能特点:金属化合物的性能不同于任一组元,其溶点一般较高,硬而脆.当它呈细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时,将使合金的强度,硬度和耐磨性明显提高,这一现象称为弥散强化.金属化合物在合金中常作为强化相存在,它是许多合金钢,有色金属和硬质合金的重要组成相.
大多数合金的组织:大多数合金的组织都是固溶体与少量金属化合物组成的混合物,其性质取决于固溶体与金属化合物的数量,大小,形态和分布状况——即取决于组织状态.

非金属材料主要指陶瓷材料和高分子材料
陶瓷的结合键:以离子键,共价键 结合,主 要以晶体存在.
(非金属材料与金属材料相比有很大的性能差别,根本原因是结合键的不同!)
2. 陶瓷的组织:晶相+玻璃相+气相
性能特点
① 高硬度
硬度是陶瓷材料的重要性能指标,大多数陶瓷材料的硬度比金属高得多,故其耐磨性好(它的硬度仅次于金刚石).
② 高弹性模量与高脆性
陶瓷在拉伸时几乎没有塑性变形,在拉应力作用下产生一定弹性变形后直接脆断,大多数的陶瓷材料的弹性模量都比金属高.
③ 低抗拉强度和较高的抗压强度
由于陶瓷内部存在大量气孔,其作用相当于裂纹,故其抗压强度较高.
④ 优良的高温强度和低的抗热震性

高分子材料的结构与性能特点
1.高分子材料的结合键:
以共价键,分子键 结合,多数以非晶体存在.
共价键
分子键
2.分子链形态
a) 线型聚合物
b)带有支链的线型聚合物
c)体型聚合物
2. 分子链形态
3.高分子的聚集态结构(分子链之间的堆砌形式)
高分子化合物的聚集态结构是指高聚物内部高分子链之间的几何排列或堆砌结构,也称超分子结构.依分子在空间排列的规整性可将高聚物分为结晶型,部分结晶型和无定型(非晶态)三类.
在实际生产中大多数聚合物都是部分晶态或完全非晶态.晶态结构在高分子化合物中所占的质量分数或体积分数称为结晶度.结晶度越高,分子间作用力越强,因此高分子化合物的强度,硬度,刚度和熔点越高,耐热性和化学稳定性也越好;而与键运动有关的性能,如弹性,伸长率,冲击韧性则降低.

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