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一、材料的物理性能
材料结构决定性质——材料的电学、磁学、光学、热学、力学、化学等性能是由物质不同层次的结构所决定的。
性质决定用途。
二、热膨胀系数
定义:温度改变ρt ℃时,固体在一定方向上发生相对长度的变化或相对体积的变化。
平均线膨胀系数:
平均体膨胀系数:
注意:热膨胀系数是材料的重要性能,在材料的分析、制备等过程中都需要重点考虑。
三、热分析方法
热分析测定方法的目的是为了 探测相变过程的热效应并测出热效应的大小和发生的温度。焓和热容是研究过程中重要的参数。
常用热分析方法
应用最广泛的方法是 热重(TG)和 差热分析(DTA),其次是 差示扫描量热法(DSC),这三者构成了热分析的三大支柱。
1.差热分析(DTA)
是在程序控制温度下,将被测材料与参比物在相同条件下加热或冷却,测量试样与参比物之间温度差(△T )随温度T或时间t的变化关系。
2.差示扫描量热法(DSC)
在程序控制温度条件下,测量输入给样品与参比物的功率差与温度(或时间)关系的一种热分析方法。
3. 热重法
在程序控制温度下,测量物质质量与温度关系的一种技术。热重法试验得到的曲线称为热重曲线(即TG曲线)。
热分析的应用
1.物质鉴定
2.热力学研究
3.动力学研究
4.分析结构与性能关系
典型应用
1.有序—无序转变的研究
Fe-Ni坡莫合金是一种软磁材料。但这种合金接近 Ni3Fe成分范围时既存在有序一无序转变,又存在铁磁-顺磁转变,它们都将出现热容峰。
2.测定并建立合金相图
建立相图首先要确定合金的液相线、固相线、共晶线 及包晶线等,然后再确定相区。例如,建立一个简单的二元合金相图,取某一成分的合金,用差热分析法测定出它的DTA曲线,见图(a)。试样从液相开始冷却,当到达z处时便开始凝固,由于放出熔化热曲线向上拐折,拐折的特点是陡直上升,随后逐渐减小,直到接近共晶温度时,DTA曲线接近基线。在共晶温度处,由于试样集中放出热量,所以出现了一个陡直的放热峰,待共晶转变完成后,DTA曲线重新回到基线。绘制相图取宽峰的起始点温度T,和窄峰的峰值所对应的温度 T2分别代表凝固和共晶转变温度。按照上述方法测出不同成分合金的 DTA曲线,将宽峰的起始点和窄峰的峰值温度分别连成光滑曲线,即可获得液态线和共晶线,见图 (b)。
[来源:老张聊生活]
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