材料物理性能熱PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1材料材料(cilio)物理性能熱物理性能熱第一頁，共58頁。第1頁/共58頁第二頁，共58頁。第2頁/共58頁第三頁，共58頁。第3頁/共58頁第四頁，共58頁。第1章 緒論(xln)第4頁/共58頁第五頁，共58頁。第1章 緒論(xln)第5頁/共58頁第六頁，共58頁。第6頁/共58頁第七頁，共58頁。第7頁/共58頁第八頁，共58頁。第8頁/共58頁第九頁，共58頁。第9頁/共58頁第十頁，共58頁。第10頁/共58頁第十一頁，共58頁。11,3324.91V mABVUCN kRJ molKT第11頁/共58頁第十二頁，共58頁。12nEnexp()exp()EnnkTkT第1

2、2頁/共58頁第十三頁，共58頁。00expexpexp1nnkTnkTkT33exp1AAENNkT第13頁/共58頁第十四頁，共58頁。上式比實驗值更快的趨于上式比實驗值更快的趨于0.2,2exp33/exp1V mAEEVEkTCN kRfTTkTkT 2,3expEEV mACN kTT第14頁/共58頁第十五頁，共58頁。第15頁/共58頁第十六頁，共58頁。2,2exp3exp1V mAVEkTCN kTkTkT 2,20exp( )exp1mV mVEkTCkdTkTkT ( ) 為頻率(pnl)態(tài)密度第16頁/共58頁第十七頁，共58頁。33,033 12()exp1exp()

3、 1DDTV mDDTdTCRT式中， 為德拜特征(tzhng)溫度，DmDkkT第17頁/共58頁第十八頁，共58頁。DTV,3mCRDT43V,12()5mDTCR當(dāng)?shù)?8頁/共58頁第十九頁，共58頁。BTATCCCemAmm3第19頁/共58頁第二十頁，共58頁。122/32.8 10smTAV林德曼公式林德曼公式(gngsh)2/3137sDTAVA:相對原子質(zhì)量，相對原子質(zhì)量，V:原子體積，原子體積，Ts熔點熔點物理意義：反映原子結(jié)合力物理量，物理意義：反映原子結(jié)合力物理量， 越高，其結(jié)合力越大越高，其結(jié)合力越大Dm第20頁/共58頁第二十一頁，共58頁。ApaBpaABpCCCC

4、C)1 ( 改變合金組織的熱處理實際上不影響(yngxing)高溫下的熱容。低溫下奈曼-柯普定律不再適用。第21頁/共58頁第二十二頁，共58頁。對于對于(duy)復(fù)相：復(fù)相：第22頁/共58頁第二十三頁，共58頁。第23頁/共58頁第二十四頁，共58頁。第24頁/共58頁第二十五頁，共58頁。U(r)=U(r0)+cx2-gx3根據(jù)(gnj)玻爾茲曼分布：可以算出第25頁/共58頁第二十六頁，共58頁。第26頁/共58頁第二十七頁，共58頁。第27頁/共58頁第二十八頁，共58頁。第28頁/共58頁第二十九頁，共58頁。第29頁/共58頁第三十頁，共58頁。第30頁/共58頁第三十一頁，共5

5、8頁。第31頁/共58頁第三十二頁，共58頁。可伐合金可伐合金(hjn)，英文：，英文：KOVAR Fe-Ni(29%wt)-Co(17%wt)因瓦合金因瓦合金(hjn)，英文：，英文：INVAR Fe-Ni(36%wt)第32頁/共58頁第三十三頁，共58頁。kgradTdxdTkqq:熱流密度熱流密度 ； k：熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱系數(shù)）：熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱系數(shù)） W/(mk)單位面積上的熱量正比于溫度單位面積上的熱量正比于溫度梯度，其比例梯度，其比例(bl)系數(shù)為熱導(dǎo)率。反映材料導(dǎo)熱的能力。系數(shù)為熱導(dǎo)率。反映材料導(dǎo)熱的能力。xTkAtQ1第33頁/共58頁第三十四頁，共58頁。22XTcktTp令令 a

6、：熱擴散率（導(dǎo)溫系數(shù)）：熱擴散率（導(dǎo)溫系數(shù)）物理意義：標(biāo)志溫度變化的速度，將熱量傳導(dǎo)變化與溫度變化聯(lián)系在一起。在相物理意義：標(biāo)志溫度變化的速度，將熱量傳導(dǎo)變化與溫度變化聯(lián)系在一起。在相同加熱條件下，同加熱條件下，a愈大，物體愈大，物體(wt)各處溫差小。各處溫差小。熱阻：熱量傳遞受到的阻力熱阻：熱量傳遞受到的阻力pckTR第34頁/共58頁第三十五頁，共58頁。第35頁/共58頁第三十六頁，共58頁。 kph:聲子熱導(dǎo)率，聲子熱導(dǎo)率，ke：電子：電子(dinz)的熱導(dǎo)率的熱導(dǎo)率除金屬外，一般固體特別是離子或共價鍵晶體中自由電子除金屬外，一般固體特別是離子或共價鍵晶體中自由電子(dinz)很少。

7、很少。ephkkk第36頁/共58頁第三十七頁，共58頁。l vCk31 k：熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱系數(shù)：熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱系數(shù)(xsh)） ; C單位體積氣體的熱容；單位體積氣體的熱容；v分子運動的平均分子運動的平均速度，速度，l 分子運動的平均自由程。分子運動的平均自由程。nEkTkCF022lvETnkkFFe)/2(3122FemnkTk32第37頁/共58頁第三十八頁，共58頁。TLke0/L0為洛倫茲數(shù)（為洛倫茲數(shù)（Lorenz number) 條件：不太低的溫度下，低溫條件：不太低的溫度下，低溫(dwn)下不成立下不成立FemnkTk32Widemann-FranzL0=2.4510-8V2/K

8、2 第38頁/共58頁第三十九頁，共58頁。第39頁/共58頁第四十頁，共58頁。表銅合金的性能(xngnng) Properties of copper alloy材材 料料組組 成成熱膨脹系數(shù)熱膨脹系數(shù)10-6/熱導(dǎo)率熱導(dǎo)率W/(mK)電導(dǎo)率電導(dǎo)率IACS純銅純銅Cu17.0388-39995-101黃銅黃銅Cu-Zn18.1-19.829-6030-57錫青銅錫青銅Cu-Sn17.5-19.112-209-18鋁青銅鋁青銅Cu-Al17.1-18.260-1008-17硅青銅硅青銅Cu-Si16.1-18.537-10410-28錳青銅錳青銅Cu-Mn20.41086-16白銅白銅Cu-

9、Ni1713020第40頁/共58頁第四十一頁，共58頁。第41頁/共58頁第四十二頁，共58頁。第42頁/共58頁第四十三頁，共58頁。第43頁/共58頁第四十四頁，共58頁。TSEABAB SAB: A,B的相對的相對 塞貝克系數(shù)塞貝克系數(shù) 由于由于(yuy)電動勢有方向性，所以電動勢有方向性，所以SAB也有方向性也有方向性第44頁/共58頁第四十五頁，共58頁。第45頁/共58頁第四十六頁，共58頁。第46頁/共58頁第四十七頁，共58頁。TE）T（TEll10T0T1T1Tlll0 T1T0 時， 0，桿受壓應(yīng)力(yngl) T10，桿受拉應(yīng)力(yngl)第47頁/共58頁第四十八頁，共58頁。A B A B A B第48頁/共58頁第四十九頁，共58頁。ERlf)1 ( R：第一熱應(yīng)力因子； ：泊松比；al: 熱膨脹系數(shù)(png zhng xsh)；E：彈性模量 第49頁/共58頁第五十頁，共58頁。khrm 顯然(xinrn)， 大，對熱穩(wěn)定性不利 第50頁/共58頁第五十一頁，共58頁。lf、EkR)1 ( S為非平板樣品的形狀(xngzhun)因子。討論：具有高的熱導(dǎo)率k, 高的斷裂強度，低的熱膨脹系數(shù)和彈性模E，則具有高熱沖擊斷 裂性能。 3） 第三熱應(yīng)力抵抗因子R （明確最大冷卻速率）第51頁/共58頁第五十二頁，共58頁。第52頁/共58頁第五