材料重要術(shù)語(yǔ)和概念

重要術(shù)語(yǔ)和概念

第一章緒論

化學(xué)元素(elements)

化學(xué)元素，簡(jiǎn)稱元素，是化學(xué)元素周期表中的基本組成，現(xiàn)有113種元素，其中

原子序數(shù)從93至也13號(hào)的元素是人造元素。

物質(zhì)(matter)

物質(zhì)是客觀實(shí)在，且能被人們通過(guò)某種方式感知和了解的東西,是元素的載體。

材料(materials)

材料是能為人類經(jīng)濟(jì)地、用于制造有用物品的物質(zhì)。

化學(xué)纖維(man-madefiber,chemicalfiber)

化學(xué)纖維是用天然的或合成的高聚物為原料，主要經(jīng)過(guò)化學(xué)方法加工制成的纖

維?？煞譃樵偕w維、合成纖維、醋酯纖維、無(wú)機(jī)纖維等。

芯片

芯片是含有一系列電子元件及其連線的小塊硅片，主要用于計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)

備。

光導(dǎo)纖維(opticalwaveguidefibre)

光以波導(dǎo)方式在其中傳輸?shù)墓鈱W(xué)介質(zhì)材料，簡(jiǎn)稱光纖。

激光

(lightamplificationbvstimulatedemissionofradiation簡(jiǎn)寫為：laser)

激光是利用輻射計(jì)發(fā)光放大原理而產(chǎn)生的一種單色(單頻率)、定向性好、干涉

性強(qiáng)、能量密度高的光束。

超導(dǎo)

物質(zhì)在某個(gè)溫度下電阻為零的現(xiàn)象為超導(dǎo)，我們稱具有超導(dǎo)性質(zhì)的材料為超導(dǎo)

體。

*仿生材料

仿生材料是模仿生物結(jié)構(gòu)或功能，人為設(shè)計(jì)和制造的一類材料。

材料科學(xué)(materialsscience)

材料科學(xué)是一門科學(xué)，它從事于材料本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、分析方面的研究，它的目的在

于提供材料結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一描繪，或給出模型，并解釋這種結(jié)構(gòu)與材料的性能之間的

關(guān)系。

材料工程(materialsengineering)

材料工程屬技術(shù)的范疇，目的在于采用經(jīng)濟(jì)的、而又能為社會(huì)所接受的生產(chǎn)工藝、

加工工藝控制材料的結(jié)構(gòu)、性能和形狀以達(dá)到使用要求。

材料科學(xué)與工程(materialsscienceandengineering)

材料科學(xué)與工程是研究有關(guān)材料的成份、結(jié)構(gòu)和制造工藝與其性能和使用性能間

相互關(guān)系的知識(shí)及這些知識(shí)的應(yīng)用，是一門應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)。材料的成份、結(jié)構(gòu)，

制造工藝，性能及使用性能被認(rèn)為是材料科學(xué)與工程的四個(gè)基本要素。

*成份(composition)

成分是指材料的化學(xué)組成及其所占比例。

*組織結(jié)構(gòu)

組織結(jié)構(gòu)是表示材料微觀特征的。組織是相的形態(tài)、分布的圖象，其中用肉眼和

放大鏡觀察到的為宏觀組織，用顯微鏡觀察到的為顯微組織，用電子顯微鏡觀察

到的為電子顯微組織。結(jié)構(gòu)是指材料中原子或分子的排列方式。

性能(property)

性能是指材料所具有的性質(zhì)與效用。

工藝(process)

工藝是將原材料或半成品加工成產(chǎn)品的方法、技術(shù)等

使用性能

材料在具體的使用條件和環(huán)境下所表現(xiàn)出來(lái)的行為。

第二章

電負(fù)性(electronegativity)

周期表中各元素的原子吸引電子能力的一種相對(duì)標(biāo)度為電負(fù)性，又稱負(fù)電

性。元素的電負(fù)性愈大,吸引電子的傾向愈大，非金屬性也愈強(qiáng)。電負(fù)性的定義和

計(jì)算方法有多種,每一種方法的電負(fù)性數(shù)值都不同，比較有代表性的有3種:①LC

鮑林提出的標(biāo)度。根據(jù)熱化學(xué)數(shù)據(jù)和分子的鍵能,指定氟的電負(fù)性為3.98,計(jì)算

其他元素的相對(duì)電負(fù)性。②RS密立根從電離勢(shì)和電子親合能計(jì)算的絕對(duì)電負(fù)性。

③AL阿萊提出的建立在核和成鍵原子的電子靜電作用基礎(chǔ)上的電負(fù)性。利用電

負(fù)性值時(shí)，必須是同一套數(shù)值進(jìn)行比較。

元素的電負(fù)性值(鮑林標(biāo)度)

元素電負(fù)性氫2.20銃1.36鋰0.98鈦1.54鈉0.93鈕

1.63鉀0.82格1.66鋤0.82鎰1.55Ife0.79鐵1.83被1.57鉆

1.88鎂1.31銀1.91鈣1.00銅1.90鋸0.95鋅1.65?0.89硼

2.04鋁1.61種2.18錢1.81睇2.05錮1.78祕(mì)2.02銘2.04氧

3.44碳2.55硫2.58硅1.90硒2.55褚2.01氟3.98錫1.96氯

3.16鉛2.33浪2.96氮3.04碘2.66磷2.19

離子鍵(ionicbond)

離子鍵是通過(guò)異性電荷之間的吸引產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)合作用，又稱電價(jià)鍵。電離

能小的金屬原子(如堿金屬)和電子親合能大的非金屬原子(如鹵素)接近時(shí)，前

者將失去電子形成正離子,后者將獲得電子形成負(fù)離子,正負(fù)離子通過(guò)庫(kù)侖作用

相互吸引。當(dāng)這種吸引力與離子的電子云之間的排斥力達(dá)到平衡時(shí)，形成穩(wěn)定的

以離子鍵結(jié)合的體系。

離子鍵的特征是作用力強(qiáng),而且隨距離的增大減弱較慢;作用不受方向性和

飽和性的限制,一個(gè)離子周圍能容納多少個(gè)異性離子及其配置方式，由各離子間

的庫(kù)侖作用決定。以離子鍵結(jié)合的體系傾向于形成晶體，以便在一個(gè)離子周圍形

成盡可能多的離子鍵，例如NaCl分子傾向于聚集為NaCl晶體,使每個(gè)鈉(或氯)

離子周圍的離子鍵從1個(gè)變?yōu)?個(gè)。

共價(jià)鍵(covalentbond)

共價(jià)鍵是原子之間通過(guò)共享電子而產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)合作用。典型的共價(jià)鍵存在

于同核雙原子分子中，由每個(gè)原子提供一個(gè)電子構(gòu)成成鍵電子對(duì)。這對(duì)電子的自

旋方向相反，集中在中間區(qū)域,并吸引帶正電的兩個(gè)原子的核心部分而把它們結(jié)

合起來(lái)。在異核雙原子分子中，2個(gè)原子的核心部分對(duì)成鍵電子的吸引力不同，成

鍵電子偏向一方,例如在氟化氫分子中電子偏向氟,這種化學(xué)鍵稱為極性鍵。共價(jià)

鍵的特征是有飽和性、方向性和作用的短程性。一個(gè)原子能形成的典型共價(jià)鍵的

數(shù)目等于該原子的價(jià)電子數(shù)，稱為它的原子價(jià)。共價(jià)鍵之間有特定的相對(duì)取向，

例如水分子呈彎曲形，而二氧化碳分子是直線形的。共價(jià)鍵的方向性使分子具有

特定的幾何形狀。

金屬鍵(metallicbond)

使金屬原子結(jié)合成金屬的相互作用。金屬原子的電離能低，容易失去電子而

形成正離子和自由電子,正離子整體共同吸引自由電子而結(jié)合在一起。金屬鍵可

看作高度離域的共價(jià)鍵，但沒(méi)有飽和性和方向性。金屬鍵的顯著特征是成鍵電

子可在整個(gè)聚集體中流動(dòng),這使金屬呈現(xiàn)出特有的屬性：良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性、

高的熱容和燧值、延展性和金屬光澤等。

*分子鍵

惰性氣體分子間是靠分子鍵結(jié)合的，其實(shí)質(zhì)是分子偶極矩間的庫(kù)侖相互作用，這

種結(jié)合鍵較弱。其分子間相互作用力為范德華力。

氫鍵(hydrogenbond)

一個(gè)與電負(fù)性高的原子X(jué)共價(jià)結(jié)合的氫原子(X—H)帶有部分正電荷,能再

與另一個(gè)電負(fù)性高的原子(如Y)結(jié)合,形成一個(gè)聚集體X-H…Y的化學(xué)結(jié)合作用。

X、Y原子的電負(fù)性越大、半徑越小，則形成的氫鍵越強(qiáng)。例如,F-H…F是最強(qiáng)

的氫鍵。氫鍵表面上有飽和性和方向性:一個(gè)H原子只能與兩個(gè)其他原子結(jié)

合,X-H-Y要盡可能成直線。但氫鍵H-Y之間的作用主要是離子性的,呈現(xiàn)的

方向性和飽和性主要是由X和Y之間的庫(kù)侖斥力決定的。氫鍵可以在分子內(nèi)形成，

稱為內(nèi)氫鍵;也可以在兩個(gè)分子之間形成。分子間的氫鍵可使很多分子結(jié)合起來(lái)，

形成鏈狀、環(huán)狀、層狀或立體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

氫鍵的鍵能比較小，通常只有17?25千焦/摩爾。但氫鍵的形成對(duì)物質(zhì)的性

質(zhì)有顯著影響，例如使熔點(diǎn)和沸點(diǎn)升高;溶質(zhì)與溶劑之間形成氫鍵，使溶解度增大;

在核磁共振譜中氫鍵使有關(guān)質(zhì)子的化學(xué)位移移向低場(chǎng);在紅外光譜中氫鍵

X-H-Y的形成使X—H的特征振動(dòng)頻率變小并伴有帶的加寬和強(qiáng)度的增加;氫鍵

的形成決定蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象,在生物體中起重要的作用。

晶體(crystal)

微粒(原子、分子或離子)在空間呈三維周期性規(guī)則排列的固體。自然界的

物質(zhì)有3種存在形態(tài)，即氣體、液體和固體，固體物質(zhì)又有晶體和非晶態(tài)之分，

例如玻璃是非晶態(tài)物質(zhì)。固體物質(zhì)中絕大多數(shù)都是晶體，如金屬、合金、硅酸鹽,

大多數(shù)無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物,甚至植物纖維都是晶體。有些晶體具有規(guī)則的

多面體外形,如水晶，稱為單晶體;有些則沒(méi)有規(guī)則整齊的外形,如金屬，整個(gè)固體

是由許多取向隨機(jī)的微小單晶顆粒組合而成,這樣的固體稱為多晶體。

晶體的一切性質(zhì)無(wú)不與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有三維周期性這個(gè)特征密切相關(guān)，如晶體

具有固定的熔點(diǎn)、各向異性、對(duì)稱性、能使X射線發(fā)生衍射。固體物質(zhì)是否為晶

體,一般用X射線衍射法予以鑒定。另外，晶體還具有對(duì)稱性。

準(zhǔn)晶(Quasicrystal)

準(zhǔn)晶是同時(shí)具有長(zhǎng)程準(zhǔn)周期平移性和非晶體學(xué)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的固態(tài)有序相。

準(zhǔn)周期性和非晶體學(xué)對(duì)稱性構(gòu)成了準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)的核心特征。

非晶(noncrystal)

與晶體不同，非晶體原子排列是短程有序、長(zhǎng)程無(wú)序，固體的性能是各向同

性的。

液晶(liquidcrystal)

液晶態(tài)是介于三維有序晶態(tài)與無(wú)序晶態(tài)之間的一種中間態(tài)。在熱力學(xué)上是

穩(wěn)定的，它既具有液體的易流動(dòng)性，又具有晶體的雙折射等各向異性的特征。處

于液晶態(tài)的物質(zhì)，其分子排列存在位置上的無(wú)序性，但在取向上仍有一維或二維

的長(zhǎng)程有序性，因此液晶又可稱為“位置無(wú)序晶體”或“取向有序液體”。液晶

材料都是有機(jī)化合物，有小分子也有高分子，其數(shù)量已近萬(wàn)種，通常將其分為二

大類，熱致液晶和溶致液晶。熱致液晶只在一定溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)液晶態(tài)，即這種

物質(zhì)的晶體在加熱熔化形成各向同性的液體之前形成液晶相。熱致液晶又有許多

類型，主要有向列型、近晶型和膽留型。

基元

組成晶體的原子、離子、分子或原子團(tuán)統(tǒng)稱稱為晶體的基本結(jié)構(gòu)單元，簡(jiǎn)稱基元。

點(diǎn)陣

晶體基元周期性排列的點(diǎn)的集合就稱為“晶格”（或點(diǎn)陣），這些點(diǎn)被稱為格點(diǎn)。

因此，可以說(shuō)晶體的結(jié)構(gòu)是由組成晶體的基元加上空間點(diǎn)陣來(lái)決定的。

晶胞（unitcell）

晶胞是晶體的基本結(jié)構(gòu)單位。反映晶體結(jié)構(gòu)三維周期性的晶格將晶體劃分

為一個(gè)個(gè)彼此互相并置而等同的平行六面體，即為晶胞。晶胞包括兩個(gè)要素:一是

晶胞的大小、型式;另一是晶胞的內(nèi)容,前者主要指晶胞參數(shù)的大小，即平行六面

體的邊長(zhǎng)a、b、c和夾角a、8、Y的大小，以及與晶胞對(duì)應(yīng)的空間點(diǎn)陣型式,

即屬于簡(jiǎn)單格子P還是帶心格子I、F或C等;后者主要指晶胞中有哪些原子、離

子以及它們?cè)诰О械姆植嘉恢玫取?/p>

面心立方結(jié)構(gòu)（fee）,體心立方結(jié)構(gòu)（bee）和密排六方結(jié)構(gòu)（hep）

金屬所具有的典型晶體結(jié)構(gòu)為面心立方結(jié)構(gòu)（fee）（圖2-27）,體心立方結(jié)構(gòu)

（bee）圖2-28）和密排六方結(jié)構(gòu)（hep）圖2-29）,皆屬于立方結(jié)構(gòu)晶系。

具有面心立方結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)金屬有：y-Fe、Al、-Co、Ni、Cu、Ag、Au、

Pt,等

具有體心立方結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)金屬有：Ti、V、Cr、-Fe、-Zr、Nb、Mo、

Ta、W等

具有密排六方結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)金屬有：-Ti、-Zr、Co、Mg、Zn等

硅酸鹽結(jié)構(gòu)

硅酸鹽結(jié)構(gòu)是一種共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)，硅酸鹽的基本結(jié)構(gòu)單元就是［Si04/四面

體（圖2-33）,硅原子位于氧原子四面體間隙中，每個(gè)氧原子外層只有7個(gè)電子,

為T價(jià)，還能和其他金屬離子鍵合，其中Si的配位數(shù)是4,氧的配位數(shù)是2,

Si-0-Si的結(jié)合鍵間鍵角接近145°。這種硅氧四面體可以孤立地在結(jié)構(gòu)中存在，

如鎂橄欖石MgzSiOi,銘英石ZrSiO,等；也可以通過(guò)其頂點(diǎn)互相連接；除可以連

成骨架狀外，還可以連成鏈狀和層狀（圖2-34）。莫萊石就是鏈狀硅酸鹽，高嶺

土和滑石則是層狀硅酸鹽。

離子晶體結(jié)構(gòu)

離子晶體是由正負(fù)離子通過(guò)離子鍵，按一定方式堆積起來(lái)而形成的，也就是說(shuō)，

離子晶體的基元是離子而不是原子了，這些離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)必須確保電中

性，而又能使不同尺寸的離子有效地堆積在一起。多數(shù)鹽類，堿類（金屬氫氧化

物）及金屬氧化物都形成離子晶體。

周期性

對(duì)空間點(diǎn)陣，可以看成是由幾何點(diǎn)沿空間三個(gè)不共面的方向各按一定距離無(wú)

限重復(fù)地平移構(gòu)成（圖2-20）,每個(gè)方向的一定平移距離稱為該點(diǎn)陣在該方向的

周期，故周期性也可以稱之為平移對(duì)稱性。理想晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是組成晶體的原

子、分子或原子團(tuán)等在三維空間中有規(guī)則地周期性重復(fù)排列，這種周期性排列是

晶體最基本的特點(diǎn)，也是研究晶體各種物理性質(zhì)的重要基礎(chǔ)。

對(duì)稱性

晶體的對(duì)稱性是指晶體經(jīng)過(guò)某種幾何變換（平移、旋轉(zhuǎn)等操作）仍能恢復(fù)原狀的

特性。

配位數(shù)

對(duì)于簡(jiǎn)單晶格，配位數(shù)CN為晶格中任一原子周圍最近鄰且等距離的原子數(shù)；

致密度

原子體積占總體積的百分?jǐn)?shù)。若以一個(gè)晶胞來(lái)計(jì)算，致密度就是晶胞中原子體積

與晶胞體積之比，即1<=村/丫，其中v為單個(gè)原子的體積v=至，V為晶胞體積,

3

n為一個(gè)晶胞中的原子數(shù)。

離子半徑（ionicradius）

離子半徑是反映離子大小的一個(gè)物理量。離子可近似視為球體，離子半徑的導(dǎo)

出以正、負(fù)離子半徑之和等于離子鍵鍵長(zhǎng)這一原理為基礎(chǔ)，從大量X射線晶體

結(jié)構(gòu)分析實(shí)測(cè)鍵長(zhǎng)值中推引出離子半徑。離子半徑的大小主要取決于離子所帶電

荷和離子本身的電子分布，但還要受離子化合物結(jié)構(gòu)型式（如配位數(shù)等）的影響。

負(fù)離子配位多面體

負(fù)離子配位多面體指的是離子晶體結(jié)構(gòu)中，與某一個(gè)正離子成配位關(guān)系而且相鄰

的各個(gè)負(fù)離子中心線所構(gòu)成的多面體。

空位（vacancy）

如果晶格中某格點(diǎn)上的原子空缺了，則稱為空位，這是晶體中最重要的點(diǎn)缺陷。

*間隙原子（interstice）

脫位原子有可能擠入格點(diǎn)的間隙位置，形成間隙原子。

色心（colorcenter）：

離子晶體的某些點(diǎn)缺陷是有效電荷的中心，他們可能束縛電子，這種缺陷

的電子結(jié)構(gòu)能吸收可見(jiàn)光而使該晶體著色，故稱這種能吸收可見(jiàn)光的晶體缺陷為

色心。

刃位錯(cuò)、螺位錯(cuò)：

晶體中由于滑移或晶體失配，原子或離子排列的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變的線型

缺陷軌道稱為位錯(cuò)線,簡(jiǎn)稱位錯(cuò)(dislocation)。晶體中位錯(cuò)的基本類型為刃型位

錯(cuò)和螺型位錯(cuò)。圖2-47是刃型位錯(cuò)模型，可以看到，與完整晶格相比，它多了

一個(gè)半原子面，而且這個(gè)半原子面象個(gè)'‘劈"一樣，楔入完整晶體，終止于晶體

中，面的邊緣是一條線，這條線周圍若干個(gè)原子距離內(nèi)的原子的規(guī)則排列遭到破

壞，這就形成了刃位錯(cuò)。如果讓晶體中的一部分在切應(yīng)力作用下滑移，如圖2-48

所示，可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)生滑移與未發(fā)生滑移的交界處也是一條直線，其附近原子的

規(guī)則排列也被破壞了，如圖2-48b所示，這些原子呈螺旋狀分布，稱這種位錯(cuò)為

螺型位錯(cuò)。

晶界(crystalboundary,grainboundary)

不同取向的晶粒之間的界面。

攣晶界(twinboundary)

攣晶間的界面叫季晶界，其界面兩側(cè)的原子排列成鏡面對(duì)稱。

相(phase)

相是指系統(tǒng)中的物質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻的部分。氣體在平衡條件下，不論有多少組分,

都是均勻的，因此氣相只有一種。固體內(nèi)部就比較復(fù)雜了。在固體材料中，具有

同樣聚集狀態(tài)，同樣原子排列特征性質(zhì)，并以界面相互隔開(kāi)的均勻組成部分稱之

為“相”。相可以是單質(zhì)，也可以是化合物。材料的性能與各組成相的性質(zhì)、形

態(tài)、分布和數(shù)量直接有關(guān)。

組織

組織是相的形態(tài)、分布的圖象，其中用肉眼和放大鏡觀察到的為宏觀組織，用顯

微鏡觀察到的為顯微組織，用電子顯微鏡觀察到的為電子顯微組織。

相圖(phasediagram)

平衡狀態(tài)下物系的組分、物相和外界條件間相互關(guān)系的幾何描述為相圖，也

稱狀態(tài)圖或平衡圖。凝聚體系的相圖多數(shù)是恒壓下的溫度-組分關(guān)系圖。

*杠桿定律

確定某種成份的合金在二相區(qū)中各相的相對(duì)含量的法則。首先要確定各單

相的成份。在一定溫度下，兩單相的成份是確定的，就是溫度水平線與相界線的

交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的成份。如圖2-58所示，現(xiàn)在我們考慮成份為C%(wt)的A合金在

tl溫度下液、固二相的相對(duì)含量。從圖中可以看出，液相濃度為CL%(wt),固

相濃度為C(,%(wt),假設(shè)合金的質(zhì)量為1,液相質(zhì)量為M，固相質(zhì)量為W。，則M+W

0=1,另外合金A中的含Ni量應(yīng)該等于液相含Ni量和固相合Ni量之和，即WLCL

+W?Cu=lxC,由這二式可以得出吼/W?=(c?-C)/(C-C|,)=rb/ar,再變換

一下可得％?ar=W.,?rb,這個(gè)關(guān)系式與以r為支點(diǎn)，以a、b二點(diǎn)為受力端

點(diǎn)的杠桿平衡時(shí)的關(guān)系類似，故稱其為杠桿定律。

勻晶相圖

這種相圖的特點(diǎn)是兩組元不但在液態(tài)無(wú)限互溶，而且在固態(tài)也無(wú)限互溶。結(jié)

晶時(shí)，都是從液相中結(jié)晶出單相固溶體。我們把從液相結(jié)晶出單相固溶體的結(jié)晶

過(guò)程稱為勻晶轉(zhuǎn)變。具有這類相圖的二元合金系有Cu-Ni、Ag-Au、Fe-Ni、Cr-Mo、

Cu-Au等，有些硅酸鹽材料如鎂橄欖石(Mg?SiO。-鐵橄欖石(FezSiO?)等也具有此

類特征。

共晶反應(yīng)(eutecticreaction)

在共晶相圖上有單相區(qū)。兩單相區(qū)之間為雙相區(qū)。另外還都有一條水平線，如

Pb-Sn相圖上MEN(圖2-60b),這表示在水平線所對(duì)應(yīng)的這個(gè)特定溫度下有三

相共存。E點(diǎn)是二條液相線AE和BE的交點(diǎn)，在E點(diǎn)的上方是液相，其下方是a、

B二相共存區(qū)。這說(shuō)明，相當(dāng)于E點(diǎn)成份的液相在冷卻至三相共存線的溫度時(shí)，

會(huì)同時(shí)結(jié)晶出成份為M的a相和成份為N的8相，這種反應(yīng)可以寫成如下形式：

TE

LEaM+BN

這種由某一成份液相在恒溫下同時(shí)結(jié)晶出二個(gè)成份不同的固相的反應(yīng)稱為共晶

反應(yīng)，發(fā)生共晶反應(yīng)的溫度又為共晶溫度，成份為E點(diǎn)的合金為共晶合金。共

晶組織為a相和B相的機(jī)械混合物，它們通常呈層片狀相間分布。

共晶相圖(eutecticphasediagram)

兩組元在液態(tài)無(wú)限互溶，固態(tài)有限互溶或完全不互溶，冷卻過(guò)程中發(fā)生共晶反應(yīng)

的相圖為共晶相圖。具有共晶相圖的合金系有Pb-Sn、Al-Si、Pb-Bi等，一些硝

酸鹽也具有共晶相圖。

包晶反應(yīng)(peritecticreaction)

包晶反應(yīng)是由一固定成份的液相和一固定成份的固相相互作用生成另一個(gè)

TP

固定成份的固相，其反應(yīng)式可表示為4+劭一%，包晶反應(yīng)的產(chǎn)物是單相固

溶體。

*包晶相圖(peritecticphasediagram)

兩組元在液態(tài)無(wú)限固溶，固態(tài)下有限互溶(或不互溶)并發(fā)生包晶反應(yīng)的二元系

相圖稱為包晶相圖，Pb-Ag就形成包晶相圖，陶瓷ZrOz-CaO也形成包晶相圖。在

包晶相圖上也存在單相區(qū)、雙相區(qū)、三相區(qū)，也是只有在特定的溫度下才能三相

共存。

Fe-C相圖

Fe-C相圖是Fe-C合金的二元相圖，是材料科學(xué)尤其是金屬熱處理最重要的相圖

之一。

*共析反應(yīng)(eutectoidreaction)

共析反應(yīng)是由一固定成份的固相在特定溫度下同時(shí)析出兩種固相的反應(yīng),其反應(yīng)

式可表示為00劭+乩，共析反應(yīng)的產(chǎn)物是兩種固相的機(jī)械混合物。

*鐵素體(ferrite)

鐵或其內(nèi)固溶有一種或數(shù)種其他元素所形成的、晶體點(diǎn)陣為體心立方的固溶體。

*奧氏體Y(austenite)

鐵內(nèi)固溶有碳和(或)其他元素的、晶體結(jié)構(gòu)為面心立方的固溶體。它是以英國(guó)

冶金學(xué)家R.Austen的名字命名的。

*珠光體(pearlite)

本意是奧氏體從高溫緩慢冷卻時(shí)發(fā)生共析轉(zhuǎn)變所形成的產(chǎn)物，其立體形態(tài)為鐵

素體薄層和碳化物(包括滲碳體)薄層交替重疊的層狀復(fù)相物。廣義則包括過(guò)冷

奧氏體發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變所形成的層狀復(fù)相物。這種組織是以其金相形態(tài)酷似珍珠

母甲殼外表面的光澤而得名。

固溶體(solidsolution)

固態(tài)條件下，一種組分(溶劑)內(nèi)“溶解”了其他組分(溶質(zhì))而形成的單一、均勻

的晶態(tài)固體。固溶體有置換型(替位型)和間隙型(填隙型)兩種：溶質(zhì)原子位于溶

劑晶格中某些結(jié)點(diǎn)位置時(shí)形成置換型固溶體；溶質(zhì)原子位于溶劑晶格中某些間隙

位置時(shí)形成間隙型固溶體。

*能帶(energyband)

能帶是描述晶體中電子能量狀態(tài)的一個(gè)物理概念。晶體是由大量原子規(guī)則排列

組成的，在晶體中原子的外層電子運(yùn)動(dòng)已不再局限在該原子附近，而是可以在整

個(gè)晶體中運(yùn)動(dòng)。這種情況稱為電子運(yùn)動(dòng)的共有化。其結(jié)果是：N個(gè)孤立原子有N

個(gè)相同的能級(jí),在晶體中變成N個(gè)能量略有差別的不同等級(jí)，構(gòu)成能帶。

*空帶

沒(méi)有被電子或空穴填充的能帶。

*導(dǎo)帶(conductionband)

金屬的價(jià)帶之上的最低能帶有大量電子，但沒(méi)有占滿所有的能帶,這些電子在電

場(chǎng)作用下,可以在晶體中運(yùn)動(dòng)，引起電流，因此這種能帶稱為導(dǎo)帶。

價(jià)帶(valenceband)

一系列能帶中，能量最高的滿帶被稱為價(jià)帶。

*禁帶(forbiddenband)

有些晶體中，能帶和能帶之間有一定的間隔,這個(gè)間隔中的能量一般是該晶體電

子不能具有的，所以稱此間隔為禁帶。禁帶往往表示價(jià)帶和最低導(dǎo)帶之間的能量

間隔。

*能隙(energygap)

固體中電子兩相鄰能帶相隔的能量范圍稱為能隙，亦稱為禁帶寬度。

第三章

*彈性(elasticproperty)

彈性是反映晶格中原子在外力作用下自平衡位置產(chǎn)生可逆位移的力學(xué)性能之一。

*虎克定律

當(dāng)材料發(fā)生彈性變形的時(shí)候，應(yīng)力與應(yīng)變呈線性關(guān)系，即。=E*這就是著名

的虎克定律，E為楊氏模量，。為應(yīng)力，既單位面積所受的力，￡為應(yīng)變，既單

位長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)。

塑性(plasticproperty)

塑性是指材料斷裂前發(fā)生塑性變形的能力。

延伸率

延伸率指的是試樣拉斷后標(biāo)距的伸長(zhǎng)和原始標(biāo)距的百分比。

斷面收縮率(percentagereductionofarea)

斷面收縮率是試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分

比。

*強(qiáng)度(strength)

強(qiáng)度是材料或物件經(jīng)得起變形的能力。

*屈服強(qiáng)度(yieldstrength)

屈服強(qiáng)度是試樣在拉伸過(guò)程中，開(kāi)始產(chǎn)生塑性變形所須的應(yīng)力。通常用標(biāo)距部分

殘余伸長(zhǎng)達(dá)到原標(biāo)距長(zhǎng)度的規(guī)定數(shù)值時(shí)之力除以原橫截面積所得的應(yīng)力來(lái)表示，

一般取殘余應(yīng)變0.2%?

*抗拉強(qiáng)度(tensilestrength)

抗拉強(qiáng)度是在拉伸試驗(yàn)中，試樣所能承受的最大負(fù)荷除以原橫截面積所得的應(yīng)力

值。

韌性(toughness)

韌性是材料在外力作用下，在塑性形變過(guò)程中吸收能量的能力。吸收能量愈大,

韌性愈好。

斷裂韌性fracturetoughness

斷裂韌性是斷裂力學(xué)中，量度裂紋擴(kuò)展阻力的主要指標(biāo)之一，它反映具有裂紋的

材料對(duì)外界作用的一種抵抗能力。

硬度(hardness)

硬度是指材料表面上不大的體積內(nèi)抵抗變形或破裂的能力。

布式硬度(Brinellhardness)

用一定直徑的球體(鋼球或硬質(zhì)合金球)以相應(yīng)的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)

定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用測(cè)量的表面壓痕直徑計(jì)算的一種壓痕硬度值。

洛式硬度(Rockwellhardness)

在初始試驗(yàn)力及總試驗(yàn)力先后作用下，將壓頭(金剛石圓錐或鋼球)壓入試樣

表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除主試驗(yàn)力，用測(cè)量的殘余壓痕深度增量計(jì)算的一種

壓痕硬度值。

維式硬度(Vickershardness)

將相對(duì)面夾角為136°的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗(yàn)力(49.0

3-980.7N)壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用測(cè)量的壓

痕對(duì)角線長(zhǎng)度計(jì)算的一種壓痕硬度值

顯微硬度(microhardness)

顯微硬度主要用于確定很薄的材料、細(xì)金屬絲、小型精密零件(如鐘表和儀表零

件)的硬度，測(cè)定淬硬表面的硬度變化率，研究小面積內(nèi)硬度的變化以及在金相

學(xué)中研究金屬中不同相體的硬度等。測(cè)量方法與維氏硬度基本相同,但載荷很小，

以克力計(jì)數(shù);壓痕的特征尺寸也很小，需要用讀數(shù)顯微鏡測(cè)此故得名。

固溶強(qiáng)化

在純金屬中加入溶質(zhì)原子(間隙型或置換型)形成固溶合金(或多相合金中的基

體相)，將顯著提高屈服強(qiáng)度，此即為固溶強(qiáng)化。

*形變強(qiáng)化

從圖3-2的應(yīng)力一應(yīng)變曲線上可以看出，材料屈服以后，隨著塑性變形量的增

加，所需的應(yīng)力是不斷增加的，這種現(xiàn)象叫形變強(qiáng)化，也叫加工硬化。形變強(qiáng)化

是金屬?gòu)?qiáng)化的重要方法之一，它能為金屬材料的應(yīng)用提供安全保證，也是某些

金屬塑性加工工藝所必須具備的條件，如拔制。

*晶界強(qiáng)化

隨著晶粒細(xì)化，晶界所占體積增加，金屬的強(qiáng)度和塑性是同時(shí)提高的。這種強(qiáng)化

工藝稱為晶界強(qiáng)化。

第二相強(qiáng)化

所謂第二相強(qiáng)化是指在金屬基體(通常是固溶體)中還存在另外的一個(gè)或幾個(gè)相，

這些相的存在使金屬的強(qiáng)度得到提高。

*擇優(yōu)取向(preferredorientation)

在一般多晶體中，每個(gè)晶粒有不同于相鄰晶粒的結(jié)晶學(xué)取向，從整體看,所有晶粒

的取向是任意分布的。但某些情況下，晶體的晶粒在不同程度上圍繞某些特殊的

取向排列,就稱為擇優(yōu)取向或簡(jiǎn)稱織構(gòu)。

*再結(jié)晶(recrystallization)

金屬塑性變形后，被拉長(zhǎng)了的晶粒重新生核、結(jié)晶，變?yōu)榈容S晶粒這種現(xiàn)象稱為

再結(jié)晶。

*再結(jié)晶溫度(recrystallizationtemperature)

再結(jié)晶溫度是開(kāi)始產(chǎn)生再結(jié)晶現(xiàn)象的最低溫度。對(duì)純金屬，再結(jié)晶溫度約為0.

4T??式中L,為金屬的熔點(diǎn)。

*熱處理(heattreatment)

熱處理是對(duì)固體金屬或合金進(jìn)行加熱、保^和冷卻處理以便得到所需性質(zhì)的一種

加工工藝。其原理是利用擴(kuò)散、晶核化、沉積和晶體增長(zhǎng)等現(xiàn)象，使金屬或合金

的組織發(fā)生變化，進(jìn)而獲得均勻的或改性的機(jī)械和物理性質(zhì)。

*擴(kuò)散型相變、非擴(kuò)散型相變、

根據(jù)冷卻速度的不同，存在著二大類固態(tài)相變，一類是相變時(shí)存在原子擴(kuò)散，為

擴(kuò)散型相變，如珠光體、貝氏體轉(zhuǎn)變；還有一類是不存在原子的擴(kuò)散，但原子也

發(fā)生了重排，為非擴(kuò)散型相變，如馬氏體相變。

*馬氏體(martensite)

馬氏體是高溫相以很快的速度冷卻，以非擴(kuò)散轉(zhuǎn)變形成的產(chǎn)物。鋼在高溫奧氏體

化后淬火得到馬氏體。

貝氏體(bainite)

貝氏體是在奧氏體化后被過(guò)冷到珠光體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間以下，馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間

以上這一中溫區(qū)間(所謂“貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間”)轉(zhuǎn)變而成的由鐵素體及其內(nèi)

分布著彌散的碳化物所形成的亞穩(wěn)組織。

退火

將組織偏離平衡態(tài)的鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻(爐冷)以

獲得接近平衡態(tài)組織的熱處理工藝叫退火。

正火

將鋼件加熱到Ac：,以上30-50C,保溫后取出在空氣中冷卻，這是正火

淬火(quenching)

將鋼件加熱到奧氏體化溫度并保溫后，急冷(油冷或水冷)至室溫，從而使奧氏

體變成馬氏體的處理為淬火。

回火(tempering)

回火指將經(jīng)過(guò)淬火的工件重新加熱到低于下臨界溫度的適當(dāng)溫度,保溫一段時(shí)間

后在空氣或水、油等介質(zhì)中冷卻的金屬熱處理?；鼗鸬淖饔迷谟?①提高組織穩(wěn)

定性,使工件在使用過(guò)程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,從而使工件幾何尺寸和性能保持

穩(wěn)定。②消除內(nèi)應(yīng)力，以便改善工件的使用性能并穩(wěn)定工件幾何尺寸。③調(diào)整鋼

鐵的力學(xué)性能以滿足使用要求。

時(shí)效(ageing)

時(shí)效是指合金經(jīng)固溶處理或冷塑性變形后，在室溫或一定溫度保溫，以達(dá)到沉淀

硬化目的的工藝。

人工時(shí)效(artificalaging)

人工時(shí)效是在高于室溫以上，通過(guò)過(guò)飽和固溶體中可溶組分的脫溶，使合金強(qiáng)化

的熱處理。

自然時(shí)效(naturalaging)

自然時(shí)效是在室溫下，通過(guò)過(guò)飽和固溶體中可溶組分自發(fā)的脫溶，使合金強(qiáng)化的

處理。

控制軋制

把金屬材料壓力加工和熱處理工藝相結(jié)合，同時(shí)利用形變強(qiáng)化與相變強(qiáng)化的一種

形變熱處理工藝。

鋁-鋰合金

鋁-鋰合金是一種新型鋁合金材料,具有較高的強(qiáng)度和彈性模量,是航空航天工業(yè)

理想的結(jié)構(gòu)材料，用于飛機(jī)上，可減輕飛機(jī)重量8?16機(jī)鋁鋰合金還具有良好的

抗輻照特性和較高的電阻率,經(jīng)受中子輻照后殘留放射性低，可用作核聚變裝置

中的真空容器。此外,鋁鋰合金在一定溫度和應(yīng)變速率下具有很好的超塑性,可用

以制造超塑性/擴(kuò)散焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于航空和車輛等各個(gè)領(lǐng)域。

紫銅

紫銅即純銅。

黃的)

黃銅是以鋅為主要添加元素的銅合金。

青銅

最早使用的青銅是Cu-Sn合金，現(xiàn)在把除黃銅以外的銅合金都稱為青銅

*a型鈦合金(a-titaniumalloy)

金屬鈦有兩種異構(gòu)體，一種是密排六方結(jié)構(gòu)的a相，是低溫穩(wěn)定相；另一種是

體心立方結(jié)構(gòu)的B相，是高溫穩(wěn)定相。成分中含有a相穩(wěn)定元素，在室溫穩(wěn)定

狀態(tài)基本為a相的鈦合金為a型鈦合金。

*3型鈦合金(B-titaniumalloy)

成分中含有B相穩(wěn)定元素，在室溫穩(wěn)定狀態(tài)基本為6相的鈦合金為B型鈦合

金。

*a+0型鈦合金(a-8titaniumalloy)

成分中含有較多的B穩(wěn)定劑，在室溫穩(wěn)定狀態(tài)由a及B相所組成的鈦合金

為a+0型鈦合金。

*鈦鋁化合物為基的鈦合金

鈦鋁化合物是指Ti3ALTiAl,TiAk這些金屬間化合物。鈦鋁化合物為基的鈦合金

是一種新型鈦合金。鈦鋁化合物為基的高溫鈦合金與普通鈦合金及銀基高溫合金

比較，高溫性能明顯優(yōu)于普通鈦合金，已與銀基高溫合金相近。

***結(jié)構(gòu)陶瓷

結(jié)構(gòu)陶瓷是指作為工程結(jié)構(gòu)材料使用的陶瓷材料，主要用于高機(jī)

械強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦，以及高硬度等性能。陶瓷雖然抗

壓強(qiáng)度相當(dāng)高，但抗拉強(qiáng)度卻很小，是一種脆性材料。結(jié)構(gòu)陶瓷按其

組份可分為氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷，有些結(jié)構(gòu)陶瓷也具有功能陶

瓷的性能如ZrC>2陶瓷等。

***相變?cè)鲰g

相變?cè)鲰g是一種有效的增強(qiáng)、增韌方法，利用多晶多相陶瓷中某些相組分在不同溫度

的相變，從而達(dá)到增強(qiáng)、增韌的效果，這統(tǒng)稱為相變?cè)鲰g。例如，利用ZrCh的馬氏體相變

可以改善陶瓷材料的力學(xué)性能。

ZrCh相變又分為應(yīng)力誘導(dǎo)相變?cè)鲰g、微裂紋增韌和表面壓應(yīng)力三種。相變?cè)鲰g不但存在于

ZrCh陶瓷中，將ZrCh相顆粒加入其它陶瓷材料中也能產(chǎn)生相變?cè)鲰g的效果。

***ZrC>2相變?cè)鲰g

ZrCh存在三種晶型，立方、四方、單斜。

2320?110()Y

立方四方單斜

其中四方向單斜的相變伴隨有較大的體積變化?7%,這種相變體積變化是相變?cè)鲰g

的基礎(chǔ)。

***應(yīng)力誘導(dǎo)相變?cè)鲰g

分散于陶瓷基體內(nèi)的四方ZrO2相顆粒，從高溫向低溫變化，當(dāng)溫度低于11O(rc時(shí)，

由于陶瓷基體的約束，不能發(fā)生四方向單斜的相變，四方ZrO2相顆粒以亞穩(wěn)態(tài)的形式存在

于室溫，當(dāng)陶瓷基體受到外力的作用，解除了對(duì)四方ZrO2相顆粒的約束，四方ZrO?相顆粒

就發(fā)生相變，降低裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度，達(dá)到增強(qiáng)、增韌的目的。

***微裂紋增韌

分散于陶瓷基體內(nèi)的四方ZrCh相顆粒，在降溫過(guò)程或受力后相變，在裂紋尖端產(chǎn)生多

條微裂紋，從而增大了斷裂表面能，達(dá)到增韌的效果。

***表面增韌

分散于陶瓷基體表面的四方ZrCh相顆粒，由于在一個(gè)面上沒(méi)有受到約束，相對(duì)于基體

內(nèi)的四方ZrO2相顆粒，比較容易相變，在降溫或受力后，表面的四方ZrCh相顆粒發(fā)

生相變，產(chǎn)生體積膨脹，使得陶瓷材料的表面受到壓應(yīng)力，達(dá)到增強(qiáng)、增韌的效果。

***彌散增韌

在陶瓷基體中滲入具有一定顆粒尺寸的微細(xì)粉末，達(dá)到增韌的效

果，這稱為彌散增韌。這種細(xì)粉料可以是金屬粉末，加入陶瓷基體之

后，以其塑性變形，來(lái)吸收彈性應(yīng)變的釋放能，從而增加了斷裂表面

能，改善了韌性。細(xì)粉料也可以是非金屬顆粒，在與基體生料顆粒均

勻混合之后，燒結(jié)時(shí)，多存在于晶界相中，以其高彈性模量和高溫強(qiáng)

度增加了整體的斷裂表面能，特別是高溫?cái)嗔秧g性。

***纖維增韌

在陶瓷中加入高彈性模量的纖維，纖維均布于陶瓷基體中，受力時(shí)，由于纖維的強(qiáng)度

及彈性模量高，大部分應(yīng)力由纖維承受，減輕了陶瓷的負(fù)擔(dān)，而且纖維還可以阻止裂紋擴(kuò)展，

起到增韌的作用。

***層狀化增韌

將陶瓷材料層狀化，增加裂紋擴(kuò)展時(shí)的阻力，也能達(dá)到增強(qiáng)、增韌的效果。層狀結(jié)構(gòu)

可以使裂紋擴(kuò)展時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

***納米陶瓷

具有納米級(jí)晶粒尺寸的陶瓷材料為納米陶瓷。納米級(jí)晶粒尺寸使得陶瓷材料的性能得

到改善，目前已有納米AI2O3、ZrO2,TiO2>Si3N4,SiC等陶瓷粉料和陶瓷制品。

***硅酸鹽水泥

硅酸鹽水泥在建筑上主要用于配制砂漿和混凝土，作為大量應(yīng)用的工程材料，其最重

要的性質(zhì)是強(qiáng)度、體積變化以及與環(huán)境相互作用的耐久性。其中，水泥的強(qiáng)度是評(píng)比水泥質(zhì)

量的重要指標(biāo)，是劃分標(biāo)號(hào)的依據(jù)。影響水泥強(qiáng)度的因素很多，主要有漿體組成、熟料礦物

組成、水灰比、水化程度、溫度與壓力等。

***硬化水泥漿體

硬化水泥漿體是由無(wú)數(shù)鈣磯石的針狀晶體和多種形貌的C-S-H,再夾雜著六方板狀

的氫氧化鈣和單硫型水化硫鋁酸鈣等晶體交織在一起而形成的，它們密集連生交叉結(jié)合，又

受到顆粒間的范德華力或化合鍵的影響，硬化水泥漿就成為由無(wú)數(shù)晶體編織而成的“毛氈”

而具有強(qiáng)度。

***玻璃

玻璃是無(wú)機(jī)氧化物的熔融混合物，它們并沒(méi)有特有的固定的組成。玻璃按組分可分為三種主

要類型：鈉鈣硅、硼硅酸以及鉛硅酸玻璃。

***鋼化玻璃

如果能在玻璃表面層中產(chǎn)生“永久性”壓應(yīng)力，就可以使生產(chǎn)的

玻璃制品的強(qiáng)度比常規(guī)狀態(tài)高。要使這樣的制品發(fā)生斷裂，就需要較

高的張應(yīng)力，這是因?yàn)樵谑惯@類表面缺陷承受張應(yīng)力之前，必須先克

服表面的壓應(yīng)力。經(jīng)過(guò)處理而使表面處于壓應(yīng)力狀態(tài)的玻璃被稱為鋼

化玻璃。

*大分子鏈

大分子鏈?zhǔn)墙M成高分子材料（也稱為聚合物）的基本單元。大分子鏈的分子量很

大（通常幾萬(wàn)，再大者可達(dá)數(shù)百萬(wàn)），主要是由C、H、0、N、P、S等原子以共價(jià)

健方式成鏈。這種分子鏈被稱為大分子鏈。按其主鏈所包含原子的種類，可分為：

①碳鏈高分子化合物，主鏈全部為碳原子、如聚烯煌、聚二烯垃等（表3T-1）；

②雜鍵高分子化合物,主鏈除碳原子外,還可有0、N、P、S等元素，這類高分子

化合有聚酯、聚酸、聚酰胺等（表3-1-2）；③元素有機(jī)聚合物，主鏈?zhǔn)怯蒘i、Ti、

Al、B等原子和0原子構(gòu)成，側(cè)基一般為有機(jī)基團(tuán)，如有機(jī)硅樹(shù)脂、有機(jī)硅橡膠

等。

分子量（molecularweight）

分子量是分子中各原子量的總和。

單體（monomer）

單體是能自身聚合或與其他類似的化合物共聚而生成聚合物的簡(jiǎn)單化合物。

聚合物(polymer)

聚合物是由聚合生成的具有重復(fù)鏈節(jié)的化合物。

鏈節(jié)（monomericunit）

鏈節(jié)是聚合物分子鏈上，含與真實(shí)單體或假想單體相同原子種類和原子數(shù)目的重

復(fù)單元。

聚合度

大分子鏈中鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)，稱之為聚合度。

分子量的多分散性

高分子化合物是由大量的大分子鏈組成的。各個(gè)大分子鏈的鏈節(jié)數(shù)不同，大分子

鏈的長(zhǎng)短不同、分子量也不同，高分子化合物中大分子鏈分子量不等的現(xiàn)象稱為

分子質(zhì)量的多分散性。這是高分子化合物的一大特點(diǎn)，這種分子量的分散性決定

了高分子化合物的物理、力學(xué)性能的大分散度。

官能度

官能度是指在一個(gè)鏈節(jié)上能接上新分子的位置數(shù)。

加聚反應(yīng)

加聚反應(yīng)是指由一種或多種單體相互加成而連接成聚合物的反應(yīng)。

縮聚反應(yīng)

縮聚反應(yīng)是指由一種或多種單體相互混合而連接成聚合物的同時(shí)析出（縮出）某

種低分子物質(zhì)（如水、氨、醇、鹵化氫等）的反應(yīng)。

*構(gòu)型（configuration）

分子鏈中各種基團(tuán)的空間分布稱為分子鏈的構(gòu)型。

線型，支化型，體型

大分子鏈的形狀有三種：線型，支化型,體型（或網(wǎng)型）（圖3-1-6）o

線型高分子的結(jié)構(gòu)是整個(gè)分子鏈呈細(xì)長(zhǎng)線條狀，通常卷曲成不規(guī)則的線團(tuán)，但受

拉時(shí)可以伸展為直線。

支化型大分子鏈的結(jié)構(gòu)是在大分子主鏈節(jié)上有一些或長(zhǎng)或短的小支鏈，整個(gè)大分

子呈樹(shù)枝狀。

體型高分子的結(jié)構(gòu)是大分子鏈之間通過(guò)支鏈或化學(xué)鍵連接成一體的所謂交聯(lián)結(jié)

構(gòu)，在空間呈網(wǎng)狀。

構(gòu)象(conformation)

由于單鍵內(nèi)旋引起的原子在空間占據(jù)不同位置所構(gòu)成的分子鏈的各種形象，即為

大分子鏈的構(gòu)象。

單鍵內(nèi)旋

組成大分子鏈的每個(gè)單鍵,都有一定的鍵長(zhǎng)和鍵角，并且能在保持鍵長(zhǎng)和鍵角不

變的情況下任意旋轉(zhuǎn)。每個(gè)單鍵圍繞相鄰單鍵按一定角度進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)稱為單

鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

柔順性

大分子鏈由于構(gòu)象變化，獲得不同卷曲程度的特性為大分子鏈的柔順性。柔順性

與大分子鏈中單鍵內(nèi)旋的難易程度有關(guān)。

無(wú)定型

無(wú)定型結(jié)構(gòu)也稱為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。

結(jié)晶度

高分子化合物中結(jié)晶區(qū)所占的重量百分?jǐn)?shù)即為結(jié)晶度

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)

高分子化合物在玻璃態(tài)和橡膠態(tài)之間的轉(zhuǎn)變溫度。

玻璃態(tài)

在Tg溫度以下，高聚物的彈性模量較高,較剛、硬，稱之為玻璃態(tài)。

橡膠態(tài)

在Tg溫度以上，高聚物表現(xiàn)出柔軟而富有彈性，如橡膠，故這一階段稱之為高

彈態(tài)或橡膠態(tài)。

粘流態(tài)

當(dāng)溫度高于Tr后，變形量隨溫度升高進(jìn)一步迅速增加，高聚物開(kāi)始產(chǎn)生粘性流

動(dòng)，處于所謂粘流態(tài)。

粘流溫度(軟化溫度)

「為高彈態(tài)與粘流態(tài)間的轉(zhuǎn)變溫度，叫做粘流溫度或軟化溫度。

熔點(diǎn)[meltingpoint]

熔點(diǎn)是固體熔化的溫度。

*老化

材料在環(huán)境作用下逐步失效的過(guò)程。

降解(degradation)

降解是由氣候、熱、光、氧、射線等作用引起的大分子鏈斷裂或化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生失

效的過(guò)程。

交聯(lián)(crosslink)

交聯(lián)是在橡膠分子鏈之間或同一分子鏈內(nèi)嵌入交聯(lián)鍵，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程

熱固性塑料(thermosettingplastics)

熱固性塑料為體型結(jié)構(gòu)，其成型加工是用相對(duì)低分子量的粘稠體和固化劑混合，

在一定溫度和壓力下發(fā)生聚合反應(yīng)，在成型時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈地交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)

構(gòu)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一旦形成后不能改變，所以不可循環(huán)使用。

熱塑性塑料(thermoplastics)

熱塑性塑料是線型鏈狀結(jié)構(gòu)，加熱時(shí)是軟的，可注射入模子成型，在取出前需冷

卻，成型過(guò)程中不發(fā)生進(jìn)一步聚合，可反復(fù)多次成型。

*橡膠

橡膠是在線型鏈狀結(jié)構(gòu)中形成少量的交聯(lián)，具有較好彈塑性的一類高分子材料。

拉拔強(qiáng)化

和金屬冷拉可以造成強(qiáng)烈的加工硬化類似,一些高分子材料在Tg溫度附近冷拉，

也可使其強(qiáng)度和彈性模量大幅度提高,稱之為拉拔強(qiáng)化。

橡膠增韌

橡膠增韌是指在塑料等高分子材料中摻入橡膠粒子以達(dá)到增韌目的的一類工藝。

*聚乙烯(polyethylene)

聚乙烯是以乙烯為單體聚合制得的聚合物。英文縮寫PE。聚乙烯在塑料總產(chǎn)量

中居首位。聚乙烯具有優(yōu)良的力學(xué)性能，絕緣性、耐寒性、化學(xué)穩(wěn)定性、吸水性

和低透氣性,無(wú)毒,易于加工成型。

聚氯乙烯polyvinylchloride

聚氯乙烯是氯乙烯的聚合物。英文縮寫PVC。聚氯乙烯是僅次于聚乙烯的第二

大塑料品種。玻璃化溫度80?85°C,密度1.35?1.45克/厘米，使用溫度-15?

60°CoPVC具有優(yōu)良的耐酸堿、耐磨、耐燃及絕緣性能，與大多數(shù)增塑劑的混合

性好，因此可大幅度改變材料的力學(xué)性能。加工性能優(yōu)良，價(jià)格便宜，但對(duì)光、熱

穩(wěn)定性差，100°C以上或光照下性能迅速下降。

*聚苯乙烯polystyrene

聚苯乙烯是苯乙烯的聚合物。英文縮寫PS。聚苯乙烯結(jié)構(gòu)式為？[-CHz-CH-L,是

典型的線型無(wú)定型高聚物，由于有取代基苯環(huán)，結(jié)晶度低，柔順性差，所以具有

較大的剛度。它比重小，幾乎不吸水，具有優(yōu)良的耐蝕性，電阻大，是很好的隔

熱、防震、防潮和高頻絕緣材料。聚苯乙烯添加發(fā)泡劑后可制成泡沫塑料，比重

只有0.033g/cm,是隔音、包裝、救生的極好材料。

*ABS塑料

ABS塑料是丙烯睛(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S),3種單體的接枝共聚物。

實(shí)際上往往是含丁二烯的接枝共聚物與丙烯月青、苯乙烯共聚物(AS或SAN)的混合

物。ABS是一種強(qiáng)度高，韌性好，耐油，耐酸、堿、鹽及化學(xué)試齊!J,綜合性能優(yōu)良,

易于加工成型的高分子材料。

聚酰胺(polyamide)

聚酰胺俗稱尼龍，英文縮寫PA,這種熱塑性塑料或由二元胺和二元酸縮聚而成，

或由氨基酸脫水成內(nèi)酰胺再聚合而成。結(jié)構(gòu)式分別為

[-NH(CH2)m-NHC00(CH2)?-2-C0-]n[-NH(CH2)M-1no根據(jù)胺與酸中的碳原子數(shù)或

氨基酸中的碳原子數(shù)，分別命名為尼龍66,尼龍6等品種。

氟塑料

氟塑料是含氟塑料的總稱。機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最多的是聚四氟乙烯(F-4),其結(jié)構(gòu)

_

式為[CF2-CF2-]?。

聚甲基丙烯酸甲脂(polymethacrylates)

聚甲基丙烯酸甲脂，俗稱有機(jī)玻璃，英文縮寫PMMA,結(jié)構(gòu)式為？[-CIL-C-L,是

典型的無(wú)定形結(jié)構(gòu),取代基為極性集團(tuán)。

酚醛塑料

酚醛塑料，英文縮寫PF,是由酚類和醛類在酸或堿的催化下縮聚而成的酚醛樹(shù)

脂,再加入添加劑而制得的高聚物,應(yīng)用最多的酚醛樹(shù)脂是苯酚和甲醛的縮聚物。

環(huán)氧塑料

環(huán)氧塑料，英文縮寫EP,是環(huán)氧樹(shù)脂加固化劑后形成的熱固性塑料，常用固化劑

為胺類和酸酢類。

復(fù)合材料(compositematerials)

復(fù)合材料是由兩種或兩種以上的組分材料通過(guò)適當(dāng)?shù)闹苽涔に噺?fù)合在一起的新

材料，其既保留原組分材料的特性，又具有原單一組分材料所無(wú)法獲得的或更優(yōu)

異的特性。

基體(matrix)

復(fù)合材料中占主要組分的材料稱為基體。

*增強(qiáng)材料(reinforcedmaterials)

增強(qiáng)材料是復(fù)合材料的重要組成部分，相對(duì)基體而言，主要起到增強(qiáng)作用。

復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料就其形態(tài)而言，主要有纖維及其織物、晶須和顆粒。就其

組成的性質(zhì)而言又可分為有機(jī)增強(qiáng)材料、金屬增強(qiáng)材料和無(wú)機(jī)非金屬增強(qiáng)材料

(見(jiàn)?圖18)o

*混合法則(RuleofMixtures)

在復(fù)合材料中，在已知各組分材料的力學(xué)性能、物理性能的情況下，復(fù)合材

料的力學(xué)性能(如強(qiáng)度、彈性模量)和物理性能(密度、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、熱膨

脹系數(shù)等)主要取決于組成復(fù)合材料的材料組分的體積百分比(vol.%),(曬]下)

式表示：

N

/=!

式中Pc表示復(fù)合材料的某性能，如強(qiáng)度、彈性模量、密度、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、

熱膨脹系數(shù)等；P,表示各組分材料的對(duì)應(yīng)復(fù)合材料的某性能；V表示組成復(fù)合材

料各組分的體積百分比（vol.%）；wi表示組成復(fù)合材料的組分?jǐn)?shù)（包括基體、

若干增強(qiáng)材料）。上式稱之為混合法則。

復(fù)合材料增韌機(jī)制

復(fù)合材料在受沖擊載荷時(shí)材料發(fā)生破壞（斷裂），其韌性大小取決于材料吸

收沖擊能量大小和抵抗裂紋擴(kuò)展的能力。以纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為例，主要有纖維

的拔出、纖維與基體的脫粘、纖維搭橋等增韌機(jī)制。除了上述增韌機(jī)制外，在顆

粒、短纖維和晶須增強(qiáng)復(fù)合材料中，由于增強(qiáng)材料的存在，阻礙了裂紋在基體中

的擴(kuò)展，在增韌方面，還存在有裂紋偏轉(zhuǎn)、微裂紋增韌等機(jī)制。此外，在陶瓷基

復(fù)合材料中，利用氧化錯(cuò)的相變產(chǎn)生的體積效應(yīng)，引起基體產(chǎn)生微裂紋，從而增

加陶瓷基復(fù)合材料的韌性，這種方法稱之為相變?cè)鲰g機(jī)制。

復(fù)合材料中界面作用

在復(fù)合材料中，界面往往起到把載荷由基體傳遞到纖維的傳遞作用。止匕外，

復(fù)合材料的界面還起到誘導(dǎo)作用、阻斷作用、散射及吸收作用等。為了保證界面

的作用，纖維與基體之間要有一定的粘結(jié)，并且兩者之間的結(jié)合與增強(qiáng)材料及基

體的性質(zhì)有關(guān)。除此之外，復(fù)合材料界面的結(jié)合方式、界面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會(huì)直接影

響和控制復(fù)合材料的性能。

玻璃纖維

玻璃纖維是纖維增強(qiáng)材料中的一種。玻璃纖維具有耐高溫、耐腐蝕（除堿外）、

熱膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)，但不耐磨、脆而易折。玻璃纖維與其它纖維相比，其價(jià)格

便宜，品種多，適合編織制成各種玻璃織物，因而廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，尤

其是民用領(lǐng)域，如建筑材料、交通工具、體育用品等玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中。

芳綸纖維

芳綸纖維是目前主要用于聚合物基復(fù)合材料的一種有機(jī)纖維，是美國(guó)杜邦公

司（Dupont）在1968年研制成功的，并在1973年正式以Kevlar作為其商品名。

芳綸纖維的密度僅為1.44g/cn?,其抗拉強(qiáng)度高達(dá)3.4GPa,模量為59?190GPa,

因此其比強(qiáng)度和模量均優(yōu)于玻璃纖維，特別是比強(qiáng)度甚至高于一般碳纖維和硼纖

維。和其它的有機(jī)纖維（如聚乙烯、尼龍和聚酯纖維）相比，耐熱性較高，象

Kevlar49纖維的抗拉強(qiáng)度長(zhǎng)期在150℃下幾乎不變，在427c下不分解，在一

190℃低溫下不變脆，并且在高溫下不易變形，尺寸穩(wěn)定，特別是其柔韌性好，

抗沖擊，耐酸、堿。但芳綸纖維制成的聚合物基復(fù)合材料層間抗剪強(qiáng)度較低。

碳纖維

碳纖維是纖維增強(qiáng)材料中的一種。根據(jù)原材料不同分為人造絲（粘膠纖維）、

聚丙烯脂（PAN）碳纖維和瀝青基碳纖維。經(jīng)過(guò)碳化和石墨化后，可以分別得到

高強(qiáng)度碳纖維、超高強(qiáng)度碳纖維、高模量碳纖維、超高模量碳纖維、高強(qiáng)度高模

量碳纖維等。

與玻璃纖維相比，碳纖維比強(qiáng)度和比模量有明顯提高。此外，碳纖維導(dǎo)熱、

導(dǎo)電，耐化學(xué)腐蝕性好，但仍然較脆，且抗氧化性差。碳纖維不僅作為玻璃纖維

的代用品，用于聚合物基復(fù)合材料，而且適用于金屬基復(fù)合材料。因此，碳纖維

成為航空航天領(lǐng)域所用先進(jìn)復(fù)合材料中不可缺少的增強(qiáng)材料。

*硼纖維

硼纖維是在金屬絲上沉積硼而形成的無(wú)機(jī)纖維。通常用氫和三氯化硼在熾熱

的鴇絲上反應(yīng),置換出無(wú)定形的硼沉積于鴿絲表面獲得。屬脆性材料,抗拉強(qiáng)度約

3500MPa,彈性模量400GPa,密度只有鋼材的1/4,抗壓縮性能好;在惰性氣體中，

高溫性能良好;在空氣中超過(guò)500°C時(shí)，強(qiáng)度顯著降低。是良好的增強(qiáng)材料，可與

金屬、塑料或陶瓷復(fù)合,制成高溫結(jié)構(gòu)用復(fù)合材料。由于其高的比強(qiáng)度和比模量,

在航空、航天和軍工領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

碳化硅纖維(Whisker)

碳化硅纖維是陶瓷纖維，具有陶瓷特征，抗氧化、耐腐蝕，與金屬基體一般

不發(fā)生反應(yīng)，濕潤(rùn)性好，且價(jià)格便宜，可用作聚合物基、金屬基和陶瓷基復(fù)合材

料的增強(qiáng)材料。碳化硅纖維增強(qiáng)復(fù)合材料主要可用于航空航天、汽車結(jié)構(gòu)部件和

運(yùn)動(dòng)器械(滑雪板、網(wǎng)球拍)

晶須(whisker)

晶須是一種直徑為零點(diǎn)幾至幾個(gè)微米的針狀單晶體纖維材料。在單晶體中的

原子排列非常整齊，幾乎沒(méi)有多晶材料中存在的各種缺陷，如雜質(zhì)、空穴和位錯(cuò)

等，因此從強(qiáng)度而言，晶須的強(qiáng)度接近理論極限。

功能材料(functionalmaterials)

功能材料是與結(jié)構(gòu)材料相對(duì)應(yīng)的另一大類材料，主要利用材料的光學(xué)、電學(xué)、磁

學(xué)等性能。

一次功能

當(dāng)向材料輸入的能量和從材料輸出的能量屬于同一種形式時(shí)，材料僅起能量傳遞

的作用，材料的此種功能為一次功能。

二次功能

當(dāng)向材料輸入的能量和從材料輸出的能量不屬于同一種形式時(shí)，材料起能量轉(zhuǎn)換

作用，材料的此種功能為二次功能。

電學(xué)性能

*導(dǎo)電性(conductivity)

導(dǎo)電性是評(píng)價(jià)材料所具有的傳導(dǎo)電流的性質(zhì)。

電阻率P(electricresistivity)

電阻率是單位橫截面積、單位長(zhǎng)度的物質(zhì)的電阻值，表征材料對(duì)電流的阻礙能力

的物理量。

電導(dǎo)率cr(conductivity)

電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，表征材料導(dǎo)電能力的物理量。

載流子

簡(jiǎn)單地說(shuō)，材料能導(dǎo)電是由于在電場(chǎng)作用下材料中產(chǎn)生了電荷的定向運(yùn)動(dòng)，而電

荷的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)一定的微觀粒子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。將帶電荷的微觀粒子統(tǒng)稱為載流子,

可以是自由電子或空穴；也可以是正、負(fù)離子或空位。前者為電子電導(dǎo)，后者為

離子電導(dǎo)。

*遷移率月

電導(dǎo)率的大小應(yīng)該與載流子的數(shù)目〃有關(guān)系，還應(yīng)該與載流子的運(yùn)動(dòng)速度y有關(guān)。

為了表征這個(gè)關(guān)系，人們定義了遷移率的概念〃，〃=",物理意義是在單位電

場(chǎng)作用下載流子的運(yùn)動(dòng)速度，這樣可得到b=〃的關(guān)系，4為載流子所帶電荷。

*本征半導(dǎo)體

具有禁帶寬度小于2ev能帶結(jié)構(gòu)的材料為半導(dǎo)體。無(wú)摻雜的單質(zhì)半導(dǎo)體為本征半

導(dǎo)體。

*n型半導(dǎo)體

以電子為主要導(dǎo)電載流子的半導(dǎo)體材料被稱為N型半導(dǎo)體，也叫做施主型半導(dǎo)

體，因?yàn)樵诒菊靼雽?dǎo)體中添加了施主雜質(zhì)。

*P型半導(dǎo)體

以空穴為主要導(dǎo)電載流子的半導(dǎo)體材料被稱為P型半導(dǎo)體，也叫受主半導(dǎo)體，因

為在本征半導(dǎo)體中添加了受主雜質(zhì)。

固體電解質(zhì)(solidelectrolyte)

固體電解質(zhì)是具有離子導(dǎo)電性的固態(tài)物質(zhì)。這些物質(zhì)或因其晶體中的點(diǎn)缺陷或因

其特殊結(jié)構(gòu)而為離子提供快速遷移的通道,在某些溫度下具有高的電導(dǎo)率(1?

10"西門子/厘米)，故又稱為快離子導(dǎo)體。

*超導(dǎo)性(superconductivity)

某些物質(zhì)在一定溫度條件下電阻降為零的性質(zhì)被稱為超導(dǎo)性。材料表現(xiàn)超導(dǎo)性的

條件實(shí)際有三個(gè):①超導(dǎo)體進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)時(shí)，其電阻率實(shí)際上等于零。從電阻不為零

的正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)的溫度稱為超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度或超導(dǎo)臨界溫度，用Tc表示。

②外磁場(chǎng)可破壞超導(dǎo)態(tài)。只有當(dāng)外加磁場(chǎng)小于某一量值Hc時(shí)才能維持超

導(dǎo)電性，否則超導(dǎo)態(tài)將轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài),Hc稱為臨界磁場(chǎng)強(qiáng)度。Hc與溫度的關(guān)系

為Hc心H。(1-(T/Tc)2),IIo是T=0K時(shí)的臨界磁場(chǎng)強(qiáng)度。

③超導(dǎo)體內(nèi)的電流強(qiáng)度超過(guò)某一量值Ic時(shí)，超導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)檎?dǎo)體，1c

稱為臨界電流。

超導(dǎo)體變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)后，除電阻為零外，體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也恒為零，即超

導(dǎo)體能把磁力線全部排斥到體外,具有完全的抗磁性。另外，超導(dǎo)體具有能隙。

*低溫超導(dǎo)材料(lowtemperaturesuperconductingmaterial)

具有低臨界轉(zhuǎn)變溫度，在液氮溫度條件下工作的超導(dǎo)材料。

*高溫超導(dǎo)材料(hightemperaturesuperconductingmaterial)

具有高臨界轉(zhuǎn)變溫度，能在液氮溫度條件下工作的超導(dǎo)材料。

絕緣性

絕緣性通常是指材料阻滯熱、電或聲通過(guò)的能力。

極化率(polarizability)

極化率是衡量原子、離子、分子在電場(chǎng)作用下極化強(qiáng)度的微觀參數(shù)，通常用a

表示，a為原子、離子、分子在電場(chǎng)作用下形成的偶極矩與作用于原子、離子、

分子上的有效內(nèi)電場(chǎng)之比。

*極化強(qiáng)度(polarization)

極化強(qiáng)度是電介質(zhì)單位體積中電偶極矩的矢量和。

介質(zhì)極化系數(shù)％

為了將極化強(qiáng)度P和宏觀實(shí)際有效電場(chǎng)E相聯(lián)系，人們定義P=￡。/,式中￡。為

真空介電常數(shù)，￡o=8.85xl（）T2F/m（法/米），力為電介質(zhì)的極化系數(shù)，是個(gè)無(wú)量

綱的數(shù)。

絕對(duì)介電常數(shù)￡、相對(duì)介電常數(shù)J

電介質(zhì)在電場(chǎng)E中極化后產(chǎn)生的電場(chǎng)可用電感應(yīng)強(qiáng)度。表征，

D=%E+P=￡OE+%%E=￡0研1+。）==EE,式中￡為電介質(zhì)的絕對(duì)介電

常數(shù)，%為電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，也是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)，邑=￡/%,可見(jiàn)

%=1+力。絕對(duì)介電常數(shù)、相對(duì)介電常數(shù)都是物理學(xué)中講平板電容時(shí)引入的參

數(shù)，表征電介質(zhì)極化并儲(chǔ)存電荷的能力，是個(gè)宏觀物理量。

電子位移極化

在外電場(chǎng)作用下，原子外圍的電子云相對(duì)于原子核發(fā)生位移形成的極化叫電子位

移極化，也叫形變極化。

離子位移極化

離子晶體在電場(chǎng)作用下離子間的鍵合被拉長(zhǎng)，導(dǎo)致電偶極矩的增加，被稱為離子

位移極化，象Nacl在電場(chǎng)作用下就會(huì)發(fā)生位移極化。

偶極子取向極化

偶極子取向極化是極性電介質(zhì)的一種極化方式。組成極性電介質(zhì)中的極性分子具

有恒定的偶極矩。無(wú)外加電場(chǎng)時(shí)，這些極性分子的取向在各個(gè)方向的幾率是相等

的，就介質(zhì)整體來(lái)看，偶極矩等于零。在電場(chǎng)作用下，這些極性分子除貢獻(xiàn)電子

極化和離子極化外，其固有的偶極矩將沿外電場(chǎng)方向有序化，沿外場(chǎng)方向取向的

偶極子比和它反向的偶極子的數(shù)目多，所以介質(zhì)整體出現(xiàn)宏觀偶極矩。這種極化

現(xiàn)象為偶極子取向極化。

松弛極化

當(dāng)材料中存在著弱聯(lián)系電子、離子和偶極子等松弛質(zhì)點(diǎn)時(shí)，熱運(yùn)動(dòng)使這些松

弛質(zhì)點(diǎn)分布混亂，而電場(chǎng)力圖使這些質(zhì)點(diǎn)按電場(chǎng)規(guī)律分布，最后在一定溫度下，

電場(chǎng)的作用占主導(dǎo)，發(fā)生極化。這種極化具有統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，叫作松