為什么絕大部分無(wú)機(jī)非金屬材料難以發(fā)生形變量較大的彈性形變
- 教育綜合
- 2024-08-12 07:57:32
為什么在常溫下，大多數(shù)無(wú)機(jī)非金屬材料不具備明顯的塑性
（1）對(duì)于單晶體的陶瓷材料而言，原則上可以通過(guò)滑移和孿晶實(shí)現(xiàn)塑性形變，但是由于陶瓷晶體多為離子鍵或共價(jià)鍵，具有明顯的方向性，同號(hào)離子相斥，只有個(gè)別滑移系統(tǒng)能滿(mǎn)足位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的幾何條件和靜電作用，所以單晶陶瓷材料只有少數(shù)具有簡(jiǎn)單晶體結(jié)構(gòu)的晶體，如MgO、AgCl在室溫下具有塑性，而其它復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)的材料在室溫下不能進(jìn)行塑性變形； （2）陶瓷材料一般呈多晶狀態(tài)，而且還存在氣孔、微裂紋、玻璃相等，位錯(cuò)不易向周?chē)w傳播，更易在晶界處塞積而產(chǎn)生應(yīng)力集中，形成裂紋引起斷裂，所以陶瓷材料很難進(jìn)行塑性變形； （3）非晶態(tài)玻璃材料，由于不存在晶體中的滑移和孿生的變形機(jī)制，其永久變形是通過(guò)分子位置的熱激活交換來(lái)進(jìn)行關(guān)于材料的彈性形變
模量是材料抵抗變形的能量，實(shí)際上就是原子之間能夠存儲(chǔ)多少外來(lái)能量的過(guò)程。當(dāng)施加外力時(shí)，能量存儲(chǔ)在晶格中，拉伸使晶格微變大，壓縮反之。當(dāng)外力消失時(shí)，晶格又還原了，這就是彈性段。當(dāng)外力超過(guò)定值時(shí)，晶格發(fā)生位錯(cuò)，此時(shí)就會(huì)吸收大量能量，使儀器感覺(jué)一下少了能量，此刻就表現(xiàn)為強(qiáng)度小了，此即為屈服現(xiàn)象。一下子寫(xiě)了這么多有點(diǎn)累，你怎么提這么高深的問(wèn)題!你是干什么的!不過(guò)你這種鉆研精神值得鼓勵(lì)!無(wú)機(jī)非金屬為什么那么脆
原因：
無(wú)機(jī)非金屬材料非常脆的原因主要決定于分子結(jié)構(gòu)。有機(jī)物大多是碳的單鏈結(jié)構(gòu)，碳之間是可以發(fā)生旋轉(zhuǎn)的，沒(méi)有固定的空間角度。因此可以發(fā)生變形，韌性很高。因此，無(wú)機(jī)非金屬材料抗斷強(qiáng)度低、缺少延展性，屬于脆性材料。
無(wú)機(jī)非金屬材料是與有機(jī)高分子材料和金屬材料并列的三大材料之一。
無(wú)機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)是：耐壓強(qiáng)度高、硬度大、耐高溫、抗腐蝕。此外，水泥在膠凝性能上，玻璃在光學(xué)性能上，陶瓷在耐蝕、介電性能上，耐火材料在防熱隔熱性能上都有其優(yōu)異的特性，為金屬材料和高分子材料所不及。
擴(kuò)展資料：
無(wú)機(jī)非金屬材料材料特性：
普通無(wú)機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)是：
耐壓強(qiáng)度高、硬度大、耐高溫、抗腐蝕。此外，水泥在膠凝性能上，玻璃在光學(xué)性能上，陶瓷在耐蝕、介電性能上，耐火材料在防熱隔熱性能上都有其優(yōu)異的特性，為金屬材料和高分子材料所不及。
但與金屬材料相比，它抗斷強(qiáng)度低、缺少延展性，屬于脆性材料。與高分子材料相比，密度較大，制造工藝較復(fù)雜。
特種無(wú)機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)是：
①各具特色。例如：高溫氧化物等的高溫抗氧化特性；氧化鋁、氧化鈹陶瓷的高頻絕緣特性；鐵氧體的磁學(xué)性質(zhì)；光導(dǎo)纖維的光傳輸性質(zhì)；金剛石、立方氮化硼的超硬性質(zhì)；導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性質(zhì)；快硬早強(qiáng)水泥的快凝、快硬性質(zhì)等。
②各種物理效應(yīng)和微觀現(xiàn)象。例如：光敏材料的光-電、熱敏材料的熱－電、壓電材料的力－電、氣敏材料的氣體-電、濕敏材料的濕度-電等材料對(duì)物理和化學(xué)參數(shù)間的功能轉(zhuǎn)換特性。
③不同性質(zhì)的材料經(jīng)復(fù)合而構(gòu)成復(fù)合材料。例如：金屬陶瓷、高溫?zé)o機(jī)涂層，以及用無(wú)機(jī)纖維、晶須等增強(qiáng)的材料。
參考資料：百度百科-無(wú)機(jī)非金屬材料
