强度、硬度、刚度、弹性、塑性、延性、韧性
【1】强度
材料在外力作用下抵抗断裂、过度变形和破坏的能力,它表达一种程度值,常用达到某种不利状态时,所需要的力或能量的值来表示,不同的程度对应不同的值。常用的有抗压强度、抗拉强度、屈服强度、弯曲强度、剪切强度等。
【2】硬度
指材料局部抵抗硬物压入其表面的能力,反应材料抗磨损能力。一般强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高,反之亦然。硬度根据测验方法不同,有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、里氏硬度等,其中以布氏和洛氏较为常用。
【3】刚度
刚度是使物体产生单位变形所需的外力值,象征着材料或构件抵抗弹性变形的能力。刚度与柔度成倒数关系,和弹性模量、剪切模量呈正相关。计算公式:k=P/δ,P是作用于结构的恒力,δ是由于力而产生的形变,刚度的国际单位是牛顿每米(N/m)。
【4】弹性
变形后仍然可以恢复原状的能力。一般情况下,材料或构件在发生塑性变形之前(对于脆性材料,可以理解为破坏之前),材料或构件的弹性变动比例、幅度或吸收的能量越大,其弹性越好。
【5】塑性
变形后无法恢复原状的能力。常说的可塑性强就是“捏”成什么样就是什么样。材料塑性好的情况下一般弹性都不怎么好(不算那种直接超大力作用,一切弹性都可绕过,直接进入塑性阶段)。假如在一个橡皮泥上按个手印,手刚拿开,它又恢复原状了,那就可以理解为它塑性就是不好。一般情况下,弹性和塑性两者有种此消彼长的意思。塑性常用断后伸长率、断面收缩率来表示,比如铸钢件和要求抗撕裂性能的钢材,都要提供这个断面收缩率的合格证。
【6】延性
屈服后,破坏前,在变形过程中变形和能量吸收能力。变形越大,吸收能量越多(这里吸收能量可以理解为,材料或构件发生单位形变所需要的力更大,持续时间更久)。延性和脆性相对。
【7】韧性
材料在塑性变形和破裂过程中(也就是破坏前)吸收能量的能力。假如用手把一根铁丝折断之前,常规做法就是,冲着一个点,向内折一下,再向外折一下,如此反复N次,直到折断为止。每次折的时候,所损耗的能量都要算作是材料的韧性值。
溶胶凝胶法
溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体,在液相下将这些原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合,形成三维网络结构的凝胶,凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂,形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。