聚氯乙烯的结构与性能

聚氯乙烯的结构与性能

与一般通用塑料（如PE、PP、PS、ABS）和工程塑料（如PA、PC、POM）等塑料相比，PVC塑料物料的组成要复杂得多，这是由于PVC树脂的物理化学特性所决定的。

1.1聚氯乙烯的结构

对聚氯乙烯的大分子结构、结晶和聚集态结构的了解，无论对于PVC树脂合成还是从事PVC加工的科技工作者来说都是至关重要的。因为PVC的大分子结构、结晶和聚集态结构，一方面受到聚合工艺条件的制约，另一方面它又影响着PVC的加工和制品性能。1.1.1聚氯乙烯的大分子结构

1.1.1.1主链结构

氯乙烯是具有一个取代基的乙烯单体，该单体在链结构上可能有几种不同的变化。首先，一种是使氯原子处在相邻的碳原子上（头-头结合），另一种是氯原子沿着链均匀地排列（头-尾结合）。进而考虑的是关于氯原子相互间的位置。所有的氯原子都排列在聚合物链的同侧为等规立构型；从一侧到另一侧交替排列的为间规立构型；而杂乱无章排列的为无规立构型。结构式如下：

商品化PVC中以间规立构为主，但等规立构仍然存在。通过红外光谱和核磁共振分析，发现随着聚合温度的降低，PVC的间规立构比例反而提高。同时还发现，降低聚合温度，较长的间规立构链段的质量比率也提高。

1.1.1.2端基结构

尽管由于合成反应中引发体系的不同而导致引发剂的残余体与大分子链自由基的反应有一定差异，但通常引发剂的残余体还能与大分子链自由基结合进入分子链的端基，并具有以下几种形式：R-CH2-CHCl-; R-COOCH2-CHCl-; HSO4-CH2-CHCl-

然而，由引发剂的残基形成的聚氯乙烯分子链的端基的数目并不多，大约占10％－12％。此外，各种可能的终止反应能导致形成其他端基。现将除引发剂残基以外的其他端基罗列如下：

-CH2-CH2-Cl; CH=CHCl-; CCl＝CH2；－CH＝CH2；

－CHCl－CH3；－CHCl－CH2Cl；—CH2－CH2Cl

含有双键的端基为脱氯化氢的起点，即PVC热老化分解的起点。而叔氯端基和烯丙基氯端基，亦因在相邻部位容易脱氯化氢而变成不饱和双键，从而开始热降解过程。这种脱HCl过程是连锁进行的，发展十分迅速，很快就形成一个多烯共轭体系：

﹋CH2－CHCl-CH2-CHCl-CH=CHC l→﹋CH=CH-CH=CH﹋此共轭体系越长，颜色越深，所以在PVC加热降解时显示一系列的特征颜色：透明－无色－淡黄－黄－橙－红橙－红－棕褐。

1.1.1.3支化链

大分子自由基向PVC大分子发生链转移时，可以在大分子链上形成一个支化点。Cotman用还原氢化法把PVC转变成与聚乙烯类似的“聚烯烃”。然后他以研究聚乙烯用的方法研究了支化，发现对一个聚合度为1423（分子量为89000）的PVC树脂来说，每个大分子平均右20个支链；这就是说每70个单体单元就有一个支链。分支的数量应随转化率的提高而增大，因为大分子自由基向大分子链发生转移的概率增大。

由红外研究认为支链为4个碳原子的丁基支链，也有人认为不是丁基支链而是甲基支链。由核磁共振研究认为是两种支链共存，每1000个碳原子的链上有三个甲基支链（而且此甲基支链是氯甲烷基团）和一个丁基支链。而另有学者认为，在PVC主链上主要是乙基支链和丁基支链。

显然，这种结构比较合理，因为氯乙烯是两个碳原子组成，接枝应更多出现偶数碳支链。研究表明，在40－75℃的聚合温度范围内，支链数与聚合温度关系不大。但在40℃以下的温度，随着温度的降低，支链数目将会减少。在－40℃，PVC基本上被视为线型分子。与这一变化同时发生的是结晶度也有一定提高。

Baun和Wartman研究指出，存在于支化点上的叔氯化物为脱氯化氢的起点。基本上未支化的聚合物脱氯化氢起点的数目仅有小部分，而不像支化的聚合物那样。因而可以认为PVC支化为不稳定因素。在PVC树脂生产过程中，过高的追求树脂收率，往往导致树脂热稳定性的降低，在干燥过程中就发生了热分解，树脂的白度下降。

1.1.2聚氯乙烯的结晶

在40－60℃聚合的商品PVC树脂主要是无定形聚合物。然而，X 射线衍射图像确实显示出少量的结晶性，一般估计结晶度为5％-10％。Natta在研究PVC定向纤维时得出结论，这些晶体是正交晶系，其晶体尺寸为a＝10.24A，b＝5.24A，c＝5.08A。这些微晶是间规立构型链段的有序排列，它是在粒径为230A的区域结构内生成晶片，晶片厚度为10－15A，宽度为50－100A，其余区域为无序排列的链段。此结构似乎难以令人置信，但是用此结构模型可成功地解释X 射线宽角散射（WAXS），小角X光散射（SAXS）和小角可见光散射（SALS）的数据。在聚合初期，PVC大分子浓度甚低时，这种晶片可能生成，只是到了较高转化率时，PVC大分子浓度高，相互缠绕干扰，加上支链增多，此种晶片就难于生成。

1.1.3聚氯乙烯的聚集态特征

聚氯乙烯的分子结构特征和分子链的聚集性质使其表现出典型的非晶态线型聚合物的热行为和力学行为。未增塑聚氯乙烯树脂的玻璃化温度为70－85℃，在该温度以下，聚氯乙烯处于玻璃态；在70－170℃范围为高弹态；在170℃以上显示黏流行为，温度对聚氯乙烯的力学行为，加工性能和热稳定性有很大的影响。随温度的升高，聚氯乙烯的机械强度及模量逐渐降低，形变能力增大，因而聚氯乙烯不显示明显的熔点，150℃以上明显软化，170℃以上在外力作用下出现黏性流动，对应不同温度下的力学行为形成了多种加工方法和成型技术。为减少成型制品的残余应力以保持良好的尺寸稳定性和物理力

学性能，成型加工应尽量在其黏流温度Tf以上进行。由于工业级聚氯乙烯树脂分子链中异常结构的存在以及反应中未能清除的杂质的影响，降低了聚氯乙烯的热稳定性，未加稳定剂的树脂在高于100℃温度下易发生脱氯化氢反应并导致连锁反应，170－200℃时明显分解，并导致树脂降解变色。因此，PVC加工时必须添加能抑制降解或变色现象的热稳定剂以防止或减少其降解作用，才能制得具有实用价值的PVC制品。

聚氯乙烯树脂中少量晶核的存在，能在增塑体系中无定形大分子链间起到物理交联骨架的作用，使它在吸收大量增塑剂以后仍能具有一定的强度和弹性，从而可以利用聚氯乙烯树脂制备性能各异，应用广泛的各种软质制品。但增塑料剂难于进入这种细小晶粒内，只有当温度高于170℃时，才有利于增塑剂向结晶链段中渗透扩散，因而保证必要的最低加工温度才能获得品质均一和性能良好的PVC塑料制品。

1.2分子量和分子量分布

工业级聚氯乙烯树脂常用平均聚合度表示它的分子量，它表明某一品级的聚氯乙烯树脂是一种由不同分子量聚氯乙烯通系物组成的混合物。因此，PVC塑料的加工和制品性能都与其分子量及分子量分布有密切的关系。

随着PVC树脂分子量的增加，其分子链间的引力或缠结程度相应增大，玻璃化温度升高，如下表所示。同时，制品的机械强度也相应增加，热变形温度上上升。

材料结构与性能历年真题

材料结构与性能历年真 题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

2009年试题 1.一外受张应力载荷力500MPa的无机材料薄板(长15cm，宽10cm，厚，其 中心部位有一裂纹(C=20μm)。该材料的弹性模量为300GPa，(1Pa=1N/m2)断裂能为15J/m2(1J=1Nm)。 a)计算该裂纹尖端应力强度因子K I (Y=) b)判断该材料是否安全 ,可知，即材料的裂纹尖端应力强度应子超过了材料的临界断裂应子，则材料不安全。 2.测定陶瓷材料的断裂韧性常用的方法有几种并说明它们的优缺点。 答： 方法优点缺点 单边切口梁法(SENB)简单、快捷①测试精度受切口宽度的影响，且过分要求窄的切口；②切口容易钝化而变宽，比较适合粗晶陶瓷，而对细晶体陶瓷测试值会偏大。 Vickers压痕弯曲梁法 (SEPB)测试精度高，结果较准 确，即比较接近真实值 预制裂纹的成功率低；控制裂纹的深度尺 寸较困难。 直接压痕法(IM)①无需特别制样；②可 利用很小的样品；③测 定H V的同时获得K IC， 简单易行。 ①试样表面要求高，无划痕和缺陷；②由 于压痕周围应力应变场较复杂，没有获得 断裂力学的精确解；③随材料性质不同会 产生较大误差；④四角裂纹长度由于压痕 周围残余应力的作用会发生变化；产生压 痕裂纹后若放置不同时间，裂纹长度也会 发生变化，影响测试精度。

3.写出断裂强度和断裂韧性的定义，二者的区别和联系。 答： 断裂强度δr断裂韧性K IC 定义材料单位截面承受应力而不发生断裂的能力材料抵抗裂纹失稳扩展或断裂能力 联系①都表征材料抵抗外力作用的能力；②都受到E、的影响，提高E、既可提高断裂强度，也可提高断裂韧性；③在一定的裂纹尺寸下，提高K IC也会提高δr，即增韧的同时也会增强。 区别除了与材料本身的性质有关外，还与 裂纹尺寸、形状、分布及缺陷等有关 是材料的固有属性，是材料的结构和显微 结构的函数，与外力、裂纹尺寸等无关 4.写出无机材料的增韧原理。 答：增韧原理：一是在裂纹扩展过程中使之产生有其他能量消耗机构，从而使外加负载的一部分或大部分能量消耗掉，而不致集中于裂纹扩展上；二是在陶瓷体中设置能阻碍裂纹扩展的物质场合，使裂纹不能再进一步扩展。 根据断裂力学，抗弯强度，断裂韧性，可以看出要提高陶瓷材料强度，必须提高断裂表面能和弹性模量以及减小裂纹尺寸；要提高断裂韧性，必须提高断裂表面能和弹性模量。 5.试比较以下材料的热导率，并按大小顺序排列，说明理由。氮化硅(Si3N4)陶 瓷、氧化镁(MgO)陶瓷、镁橄榄石(2MgO·SiO2)、纯银(Ag)、镍铬合金 (NiCr)。 答：热导率大小顺序：纯银>镍铬合金>氮化硅>氧化镁>镁橄榄石 理由：1)一般金属的热导率比非金属的热导率高，这是由于金属中存在大量的自由电子，电子质量轻，平均自由程很大，故可以快速的实现热传导；而非金属主要是通过声子来进行热传导的，声子的平均自由程要比自由电子的小很多，自由电子的热传导速率是声子的20倍，故纯银和镍铬合金的热导率高。2)单质的热导率要比混合物质的热导率高，故纯银大于镍铬合金。3)固溶体的热导率要比纯物质的小，故镁橄榄石的热导率小于氮化硅和氧化镁。4)共价键强的晶体热导率高，故氮化硅的热导率强于氧化镁。 6.对于组成范围为0-50%K2O，100-50%SiO2的玻璃，推断其膨胀系数的变 化，试通过玻璃的结构来解释所得的结果。

PVC的分类与结构性能详解

淮海工学院课程设计报告书 题目： PVC的分类与结构 性能及应用 学院：化学工程学院 专业：材料化学 班级： 131 姓名：刘东杰 学号： 2013121531 2016年10月16日

1 绪论 PVC主要成分为聚氯乙烯聚氢乙烯，由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。PVC工业品位白色或浅黄色粉末，相对密度1.36，氯含量56%～58%。PVC有色泽鲜艳、耐腐蚀、耐磨性、牢固耐用、电绝缘性好以及难燃、自熄等优点。工业生产的PVC 分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加。PVC很坚硬，无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。 但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。另外，在PVC加工中，由于树脂熔融时分子之间的摩擦、剪切以及树脂和加工设备之间的相互摩擦，很容易造成树脂的降解和设备黏结，为了降低熔融过程中树脂相互摩擦以及与设备的黏结，改善加工性能和提高塑料制品的物理，选择合适的润滑剂是很重要的，是PVC加工的关键。虽然润滑剂是聚氯乙烯（PVC）制品的不可或缺的助剂，但是，润滑剂的理论研究远远落后于热稳定剂、光稳定剂等其他塑料助剂的理论研究。 聚氯乙烯（PVC）是五大通用塑料之一，其制品是现今深受喜爱并且具有非常广泛的用途的一种合成材料。它是全球使用量在各种合成材料中高居第二，其产销量仅略低于聚乙烯（PE）。但是，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性、韧性、延展性等，其产品一般不存放食品和药物。 2 聚氯乙稀的分类 根据生产方法的不同，PVC可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC 树脂。通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；高聚合度PVC 树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂；交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。 根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口（EDC、VCM)单体法（习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法）。 根据聚合方法，聚氯乙烯可分为四大类：悬浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。悬浮法聚氯乙烯是目前产量最大的一个品种，约占PVC 总产量的80%左右，其次，用乳液法制得糊状树脂。 3 PVC的结构 PVC分子链中含有强极性的氯原子，分子间力大，这使得PVC制品的刚性、硬度、力学性能提高，并且有优异的阻燃性；但其介电常数和介电损耗角正切值比PE大。

《材料结构与性能》习题

《材料结构与性能》习题 第一章 1、一25cm长的圆杆，直径2.5mm，承受的轴向拉力4500N。如直径拉细成2.4mm，问： 1)设拉伸变形后，圆杆的体积维持不变，求拉伸后的长度； 2)在此拉力下的真应力和真应变； 3)在此拉力下的名义应力和名义应变。 比较以上计算结果并讨论之。 2、举一晶系，存在S14。 3、求图1.27所示一均一材料试样上的A点处的应力场和应变场。 4、一瓷含体积百分比为95%的Al2O3（E=380GPa）和5%的玻璃相（E=84GPa），计算上限及下限弹性模量。如该瓷含有5%的气孔，估算其上限及下限弹性模量。 5、画两个曲线图，分别表示出应力弛豫与时间的关系和应变弛豫和时间的关系。并注出：t=0,t=∞以及t=τε（或τσ）时的纵坐标。

6、一Al2O3晶体圆柱（图1.28），直径3mm，受轴向拉力F ，如临界抗剪强度τc=130MPa，求沿图中所示之一固定滑移系统时，所需之必要的拉力值。同时计算在滑移面上的法向应力。 第二章 1、求融熔石英的结合强度，设估计的表面能为1.75J/m2；Si-O的平衡原子间距为1.6×10-8cm；弹性模量值从60到75GPa。 2、融熔石英玻璃的性能参数为：E=73GPa；γ=1.56J/m2；理论强度。如材料中存在最大长度为的裂，且此裂垂直于作用力的方向，计算由此而导致的强度折减系数。 3、证明材料断裂韧性的单边切口、三点弯曲梁法的计算公式：

与 是一回事。 4、一瓷三点弯曲试件，在受拉面上于跨度中间有一竖向切口如图2.41所示。如果E=380GPa，μ=0.24，求KⅠc值，设极限载荷达50㎏。计算此材料的断裂表面能。 5、一钢板受有长向拉应力350 MPa，如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷，长8mm（=2c）。此钢材的屈服强度为1400MPa，计算塑性区尺寸r0及其与裂缝半长c的比值。讨论用此试件来求KⅠc值的可能性。 6、一瓷零件上有以垂直于拉应力的边裂，如边裂长度为：①2mm；② 0.049mm；③2μm，分别求上述三种情况下的临界应力。设此材料的断裂韧性为 1.62 MPa·m2。讨论诸结果。

pvc树脂指标

悬浮聚氯乙烯树脂各项指标对制品的影响 魏永涛王建兵 （天津大沽化工有限责任公司，天津塘沽 300455） [摘要] 本文简单介绍了悬浮PVC树脂主要指标对制品的影响，并结合型材、管材、管件、透明片等硬制品的生产及应用要求，提出对树脂指标的具体数据，供大家参考。 [关键词]聚氯乙烯；制品；塑化；型材；管材；管件；透明片 随着我国近年来国民经济的高速发展，聚氯乙烯树脂的应用领域不断拓宽，生产能力也逐年上升。据不完全统计，2002年国内聚氯乙烯产量为338.87万吨，比2001年增长15.25%，表观消费量为554.33万吨，比2001年增长10.76%。1998~2002年聚氯乙烯每年平均消费增长率为19.4%，产量年均增长率为13.69%，进口量年均增长27.8%。聚氯乙烯树脂作为重要的有机合成材料，广泛应用于轻工、建材、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等部门，尤其在塑料业（建筑塑料、农用塑料、塑料包装材料、日用塑料、工业用工程塑料）领域占有重要的地位。随着加工业的发展，PVC树脂的消费结构也发生了巨大的变化，硬制品的消费比例由10年前的不到30%升至50~60%。因此，结合PVC树脂标准分析它对后加工的影响显得非常有意义。 PVC树脂的聚合方法有：悬浮聚合、乳液聚合和本体聚合。其中以悬浮聚合为主，该方法产量约占PVC树脂总产量的90%左右。因此本文以悬浮法PVC树脂为例来分析。 1.影响制品加工的主要树脂指标 1.1 粘数(Ｋ值、或平均聚合度) PVC树脂是相对分子量不等的PVC分子的混合物。树脂的平均聚合度对制品的机械性能及加工特性有极大影响，聚合度愈大，材料的强度、刚度、韧性、耐热及耐低温性愈好，但加工成型性能愈差。究其原因，主要是随PVC相对分子量的增加，大分子链间范德华引力和缠绕程度相应增加，使其材料力学性能提高，耐热性及耐低温性得以改善；同时，随着相对分子量的增加（对于悬浮法聚氯乙烯，相对分子量是聚合温度的函数），PVC分子链中缺陷结构相应减少，故材料耐热及耐热性提高。因此，平均聚合度的选择要综合考虑。 另外，PVC树脂的分子量分布对塑料加工及制品性能有密切的关系。对于悬浮疏松型PVC 树脂，成型加工以分子量分布较窄为好，以保证加工性能和制品性能（塑化均匀）。因此，聚合过程要保证聚合温度的精确控制，减少造成分子量分布加宽的因素。 1.2 杂质粒子数 杂质粒子是PVC树脂重要指标之一。杂质粒子分两种，一是外来机械杂质；二是由于聚合釜冲洗不干净后吸附防粘釜剂或树脂本身热稳定性差造成的在后处理工序中变黄的树脂颗粒。另外，设备设计不合理（如汽提塔、干燥床等），存在死角也会造成树脂长时间受热变色生成杂质粒子。 在塑料加工过程中，如果杂质粒子偏多，会给生产、制品性能及消耗带来不利影响。比如在型材加工成型中，杂质粒子多，会在型材表面出现斑点，严重影响外观质量，因此不得不停车处理，造成废料的生成；另外，由于杂质粒子不塑化或虽然塑化但强度低，会在制品中形成缺陷点，降低制品的机械力学性能。 1.3 挥发物含量

材料结构与性能试题及详细答案

一、名词解释（分） 原子半径，电负性，相变增韧、气团 原子半径：按照量子力学地观点，电子在核外运动没有固定地轨道，只是概率分布不同，因此对原子来说不存在固定地半径.根据原子间作用力地不同，原子半径一般可分为三种：共价半径、金属半径和范德瓦尔斯半径.通常把统和双原子分子中相邻两原子地核间距地一半，即共价键键长地一半，称作该原子地共价半径（）；金属单质晶体中相邻原子核间距地一半称为金属半径（）；范德瓦尔斯半径（）是晶体中靠范德瓦尔斯力吸引地两相邻原子核间距地一半，如稀有气体.资料个人收集整理，勿做商业用途 电负性：等人精确理论定义电负性为化学势地负值，是体系外势场不变地条件下电子地总能量对总电子数地变化率.资料个人收集整理，勿做商业用途 相变增韧：相变增韧是由含地陶瓷通过应力诱发四方相（相）向单斜相（相）转变而引起地韧性增加.当裂纹受到外力作用而扩展时，裂纹尖端形成地较大应力场将会诱发其周围亚稳向稳定转变，这种转变为马氏体转变，将产生近地体积膨胀和地剪切应变，对裂纹周围地基体产生压应力，阻碍裂纹扩展.而且相变过程中也消耗能量，抑制裂纹扩展，提高材料断裂韧性.资料个人收集整理，勿做商业用途 气团：晶体中地扩展位错为保持热平衡，其层错区与溶质原子间将产生相互作用，该作用被成为化学交互作用，作用地结果使溶质原子富集于层错区内，造成层错区内地溶质原子浓度与在基体中地浓度存在差别.这种不均匀分布地溶质原子具有阻碍位错运动地作用，也成为气团.资料个人收集整理，勿做商业用途 二、简述位错与溶质原子间有哪些交互作用.（分） 答：从交互做作用地性质来说，可分为弹性交互作用、静电交互作用和化学交互作用三类.弹性交互作用：位错与溶质原子地交互作用主要来源于溶质原子与基体原子间由于体积不同引起地弹性畸变与位错间地弹性交互作用.形成气团，甚至气团对晶体起到强化作用.弹性交互作用地另一种情况是溶质原子核基体地弹性模量不同而产生地交互作用.资料个人收集整理，勿做商业用途 化学交互作用：基体晶体中地扩展位错为保持热平衡，其层错区与溶质原子间将产生相互作用，该作用被成为化学交互作用，作用地结果使溶质原子富集于层错区内，造成层错区内地溶质原子浓度与在基体中地浓度存在差别，具有阻碍位错运动地作用.资料个人收集整理，勿做商业用途 静电交互作用：晶体中地位错使其周围原子偏离平衡位置，晶格体积发生弹性畸变，晶格畸变将导致自由电子地费米能改变，对于刃型位错来讲，滑移面上下部分晶格畸变量相反，导致滑移面两侧部分地费米能不相等，导致位错周围电子需重新分布，以抵消这种不平衡，从而形成电偶极，位错线如同一条电偶极线，在它周围存在附加电场，可与溶质原子发生静电交互作用.资料个人收集整理，勿做商业用途 三、简述点缺陷地特点和种类，与合金地性能有什么关系（分） 答：点缺陷对晶体结构地干扰作用仅波及几个原子间距范围地缺陷.它地尺寸在所有方向上均很小.其中最基本地点缺陷是点阵空位和间隙原子.此外，还有杂质原子、离子晶体中地非化学计量缺陷和半导体材料中地电子缺陷等.资料个人收集整理，勿做商业用途 在较低温度下，点缺陷密度越大，对合金电阻率影响越大.另外，点缺陷与合金力学性能之间地关系主要表现为间隙原子地固溶强化作用.资料个人收集整理，勿做商业用途 四、简述板条马氏体组织地组织形态、组织构成与强度与韧性地关系.（分） 答：板条马氏体地组织形态主要出现在低碳钢中，由许多成条排列地马氏体板条组成，大致平行地马氏体条组成地领域为板条束.每个晶粒内一般有个板条束，束地尺寸约为μ.一个马氏体板条束又由若干个板条组成，这些板条具有相同地惯习面，位向差很小，而板条束之间

非织造学作业

非织造学作业 第一章作业 1、试说明非织造材料与其他四大柔性材料的相互关系。 2、从广义上讲，非织造工艺过程由哪些步骤组成？ 3、试阐述非织造工艺的技术特点。 4、试按我国国标给非织造材料给予定义。 5、试根据成网或加固方法，将非织造材料进行分类。 6、试阐明非织造材料的特点。 7、试列出非织造材料的主要应用领域。 第二章作业 1、试述纤维在非织造材料中的作用。 2、试述纤维性能对非织造材料性能的影响。 3、非织造材料选用纤维原料的原则是什么？ 4、从天然纤维、化学纤维、无机纤维几个方面，列举几种非织造常用纤维和特种纤维，根据它们的性能讨论其在非织造中的用途。 5、非织造材料一般用到哪些特种纤维？ 第三章作业 1、梳理的目的是什么，实现的目标是什么？ 2、梳理的基本功能有那些？要实现这些功能需什么条件？ 3、什么是梳理单元，梳理单元是如何工作的？ 4、梳理机的主要种类有那两种？各自特点及其主要差异是什么？ 5、高速梳理机主要有哪两种形式，增产原理是什么？ 6、杂乱梳理有哪几种形式，其原理是什么？ 7、机械梳理成网工艺中，可以加入铺网装置，它的作用是什么？ 8、铺网的形式有哪些？各自特点如何？ 9、四帘式铺网机应用很广，经铺网后，纤网结构产生什么变化？铺叠层数如何决定？ 10、铺网机中采用“储网技术”和“整形技术”，各起什么作用？其工作原理是什么？ 11、机械梳理的定向纤网，在铺网后，也可使之成为杂乱纤网，须采用什么装置？其杂乱原理是什么？ 12、气流成网原理是什么？气流成网有哪几种型式？ 13、气流成网形成的杂乱纤网是如何形成的？请分析其原理。 第四章作业 1、名词解释：植针密度、针刺深度、针刺频率、针刺动程、针刺密度、针刺力。 2、简述针刺加固原理和针刺机的基本结构。 3、针刺机采用何方法使蓬松纤网顺利喂入针刺区？ 4、阐明几种常见针刺机的性能特点。 5、花纹针刺机是如何实现花纹针刺的？ 6、刺针在结构上可有那些变化？这些变化对针刺非织造材料的性状有何影响？ 7、选用刺针的原则是什么？ 8、试讨论针刺深度和针刺密度对针刺非织造材料性能的影响。

PVC UPVC CPVC分别特性及区别

PVC UPVC CPVC分别特性及区别 PVC，全名为Polyvinyl Chloride（聚氯乙烯），是一种合成材料，主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分(抗老化剂、改性剂等)来增强其耐热性，韧性，延展性等。其本质是一种真空吸塑膜，这种表面膜的最上层是漆，中间的主要成分是聚氯乙烯，最下层是背涂粘合剂。经常用于各类面板的表层包装。 PVC的生产工艺：普通的生产线一般由滚压机、印刷机、背涂机和切割机组成。主要是通过滚压机的直动搅拌，滚轴旋转以及高温滚压(滚压机内温度达到220度)生产出厚度仅为0.3 mm至0.7mm的薄膜，生产的同时并且通过印刷机在膜的正面印上花色，通过背涂机在膜的背面附上一层背涂(背涂由特殊材料组成,是一种高能亲和剂,正是由于这层背涂，PVC薄膜才能紧紧地和中密板或其它板材融合在一起，十年甚至十五年不开胶)，最后再用切割机切割出所需要的形状应用于各种面板上。 普通的粘贴膜是在常温下直接用胶水贴在板材的表面上，因此经过一两年后，贴膜就容易脱落。而PVC膜则是应用专用的真空压膜机在110度的高温下压附在板材的表面，因此不易脱落。 PVC特点：防雨，耐火，抗静电，易成型。 应用：办公桌、书架、沙发、橱柜等等。 UPVC管：实际上就是一种塑料管，接口处一般用胶粘接，UPVC管的抗冻和耐热能力都不好.所以冷热水管都很少用，PVC管适用于电线管道和排污管道，近年内科技界发现，能使PVC变得更为柔软的

化学添加剂酞，对人体内肾、肝、睾丸影响甚大，会导致癌症、肾损坏，破坏人体功能再造系统，影响发育。 CPVC是PVC的氯化产物，即PVC的氯化改性。PVC树脂是生产CPVC树脂的主要原料，它必须是疏松状而不能选用紧密状。由于CPVC树脂的加工主要采用水相悬浮法，在这一过程中，由于氯气在PVC树脂中的扩散速率对PVC的氯化速率影响较较大，所以要求PVC树脂的皮膜尽可能薄，表面积不能小，因此生产CPVC的厂家应选用由特殊助剂悬浮合成的专用PVC树脂来合成CPVC树脂。美国的Goodrich公司、德国的BASF公司、日本的积水公司和钟渊化学公司所生产的CPVC树脂都是采用的专用PVC树脂进行氯化的。CPVC制品的性能主要决定于CPVC树脂，它的加工性能更是决定于CPVC树脂，CPVC材料的应用和发展关键在于CPVC树脂的生产工艺的改进和提高，且能够得到专用PVC树脂，从而能提供不但性能优良而且加工性能较好的CPVC树脂。CPVC的加工难度比PVC大，熔体加工粘度至少是PVC的2 倍，熔融加工温度也比PVC高，尤其是在注射加工时难度更大。所以应采用聚合度较低的PVC树脂来合成 CPVC，挤出用CPVC树脂应选用P=700的PVC树脂，注射用CPVC 树脂应选用P=500的PVC树脂。 一般PVC的氯含量为56～59%，CPVC为64～75%，随着氯含量的增加，相应地CPVC的熔融粘度增加，软化点升高，耐热性能提高，密度增大，拉伸强度提高，同时脆性增大，冲击强度下降，加工难度

材料性能期中答案

1、What is the definition for Materials Properties （MP ）?How do we classify materials properties?And please list some classification for MP.(材料特性（MP ）的定义是什么？我们如何分类材料特性，请列出一些MP 的分类。) 答：MP ：Materials ’Response to External Stimulus. 材料性能：材料在给定的外界条件下的行为。 怎样分类：根据材料对外界刺激做出的响应的类型进行分类。 分类：复杂性能（使用性能，工艺性能，复合性能） 化学性能（抗渗入性，耐腐蚀性等） 力学性能（刚度强度韧性等） 物理性能（热学光学磁学电学性能） 2. What is the core relationship between materials science and engineering? In order to obtain desired materials properties, what should we consider first to do with the materials? （材料科学与工程的核心是什么关系？为了获得所需的材料性能，我们应该首先考虑的材料的什么？） 答：材料科学与工程学的核心关系是性能（课件上面那个三角形的图） 为了提高对于材料性能的期望，我们首先要研究材料的结构与性能的关系，即研究材料学。 3. What is the most determinant for Materials mechanical properties? Why?（材料力学性能的决定因素是什么？为什么呢？） 答：材料的力学性能主要指材料在力的作用下抵抗变形和开裂的性能，影响材料力学性能的最重要的因素是材料的结构。这些结构包括：subatomic-atomic-molecular-nano-micro-macro.由于材料的结构决定了材料的屈服强度，塑性韧性，刚度等性质，所以材料的结构对材料的力学性能影响最大。 4. what is strength of materials? Please try to identify the difference yield strength ,tensile strength ,fatigue strength and theoretical fracture strength? （材料的强度是什么？请尝试找出屈服强度，拉伸强度，疲劳强度和理论断裂强度的差异？）(中文ppt) 材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力就是材料的强度。 屈服强度代表材料开始产生明显塑性变形的抗力 疲劳强度是材料在承受大小和方向同时间做周期性变化的交变应力时，往往在远小于强度极限甚至小于屈服极限的应力作用下就发生断裂。 理论断裂强度是无缺陷材料的理论预测值， 其中E 为杨氏模量，为解理面的表面能，a 为材料内部原子间的距离 5.Please describe yielding phenomena for materials, and its practical/engineering meaning. As long as there are no yielding phenomena for some materials, how do we determine the yield strength? （请描述为材料的屈服现象(书上p16)，其实际/工程意义。有一些材料没有屈服现象，我们如何确定的屈服强度？） 屈服现象是材料开始产生明显塑性变形的标志，对应图中bd 段， 2 1)(a E c s γσ≈

材料结构与性能作业题Homework and Solution-2012

Homework (Due Oct. 29, 2013) 1.Show that the minimum cation-to-anion radius ratio for a coordination number of 6 is 0.414 [Hint: use the NaCl crystal structure and assume that anions and cations are just touching along tube edges and across face diagonals. 2.In terms of bonding, explain why silicate materials have relatively low density. 3.If cupric oxide (CuO) is exposed to reducing atmospheres at elevated temperatures, some of the Cu2+ ions will become Cu+. a)name one crystalline defect that you would expect to form in order to maintain charge neutrality under these conditions, b)How many Cu+ ions are required for the creation of each defect? c)How would you express the chemical formula for this nonstoichiometric material?. 4.The modulus of elasticity for titanium carbide (TiC) having 5 vol% porosity is 310 GPa (6 45?psi). a) Calculate the modulus of elasticity for the nonporous 10 material. b) At what volume percent porosity will the modulus of elasticity be 240 GPa (6 10 35?psi)? 5.Calculate the room-temperature electrical conductivity of silicon that has been doped with 2×1024m?3 of boron atoms. 6.Explain why a brass lid ring on a glass canning jar will loosen when heated. Suppose the ring is made of tungsten instead of brass. What will be the effect of heating the lid and the jar? Why? 7.Zinc telluride has a band gap of 2.26 eV. Over what range of wavelengths of visible light is it transparent? What might be its color? 8.Selecting one of the advanced materials listed below（including, but not limited to）, mak e a PPT with text and graphics to describe characteristics and applications of the materials, then present your PPT in class in 5 minites . TiNi-based Shape memory alloy，GaAs photonic crystal，LiNbO3 laser crystal，PZT pizeoelectrics，NiCuZn-ferrite，BiFeO3 multiferroics，ZnO Nanorods，graphene，Fullerene，cathode materials for Li-ion batteries，amorphous silicon thin film transistors，polycrystalline silicon thin films by vacuum evaporation，carbon nanotube membrane，Nonlinear Optical Crystals，etc. (List all your references. Answers without proper references will receive no credit.)

《材料结构与性能》课程论文

《材料结构与性能》课程论文 刚玉-尖晶石浇注料微结构参数控制及其强度、热震稳定性和抗渣性能研究 学生姓名：周文英 学生学号：201502703043 撰写日期：2015年11月

摘要 本文通过使用环境对耐火材料的要求，耐火材料与结构参数的分析，耐火材 料结构控制措施进展分析等方面总结了耐火材料的使用现状，并提出了下一步耐 火材料的改进措施。分别是：在基质中加入一定量的硅微粉，改变液相的粘度， 提高抗渣性；控制铝镁浇注料基质的粒径分布，使大颗粒含量一定保证其高温强度；使用球形轻骨料代替原来的致密骨料，提高气孔率，降低体积密度，提高能 源利用率，降低能耗。 关键词：铝镁浇注料；高温强度；抗渣性；热震稳定性 Abstract Requirements of the apply for fire resistance, analysis of refractory materials and structure parameters, current application and the promotion about the refractory are introduced in this paper. It included that: add some sillicon power into matrix in order to improve the viscosity of the liquid for abtaining better slag resistance; control the distribution of the particle in the matrix to ensure the high temperature strength; use spherical light aggregate instead of the original density aggregate to improve porosity and the rate of energy. Keywords:Alumina-Magnesia castable; high temperature strength; slag resistance; themal shock resistance.

聚氯乙烯树脂

聚氯乙烯树脂 编辑 [1]（全名Polyvinylchlorid，简称PVC），主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分来增强其耐热性，韧性，延展性等。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。 目录 1简介 2物化性质 3特点 4性质特征 5性能 外表 制作工艺 性能 6作用 7应用范围 8主要用途

1 简介 聚氯乙烯（Polyvinylchlorid，PVC） 全名为Polyvinylchlorid，主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分来增强其耐热性，韧性，延展性等。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。据统计，仅仅1995年一年, PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右，而其消费量则为五百三十万吨。在德国，PVC的生产量和消费量平均为一百四十万吨。PVC正以4%的增长速度在全世界范围内得到生产和应用。PVC 在东南亚的增长速度尤为显著，这要归功于东南亚各国都有进行基础设施建设的迫切需求。在可以生产三维表面膜的材料中，PVC是最适合的材料。 PVC可分为软PVC和硬PVC。其中硬PVC大约占市场的2/3，软PVC占1/3。软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层，但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别)，容易变脆,不易保存，所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂，因此柔韧性好，易成型，不易脆，无毒无污染，保存时间长，因此具有很大的开发应用价值。下文均简称PVC。PVC的本质是一种真空吸塑膜，用于各类面板的表层包装，所以又被称为装饰膜、附胶膜，应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大，为60%，其次是包装行业，还有其他若干小范围应用的行业。 聚氯乙烯树脂 2物化性质 CAS No.：9002-86-2[2]

材料性能学作业及答案

本学期材料性能学作业及答案 第一次作业P36-37 第一章 1名词解释 4、决定金属屈服强度的因素有哪些？ 答：内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。外在因素：温度、应变速率和应力状态。 10、将某材料制成长50mm，直径5mm的圆柱形拉伸试样，当进行拉伸试验时塑性变形阶段的外力F与长度增量ΔL的关系为： F/N 6000 8000 10000 12000 14000 ΔL 1 2.5 4.5 7.5 11.5

求该材料的硬化系数K及应变硬化指数n。 解：已知：L0=50mm，r=2.5mm，F与ΔL如上表所示，由公式（工程应力）σ=F/A0,（工程应变）ε=ΔL/L0,A0=πr2,可计算得：A0=19.6350mm2 σ1= 305.5768，ε1=0.0200， σ2=407.4357 ，ε2=0.0500， σ3= 509.2946，ε3=0.0900， σ4= 611.1536，ε4=0.1500， σ5= 713.0125，ε5=0.2300， 又由公式（真应变）e=ln(L/L0)=ln(1+ε)，（真应力）S=σ（1+ε），计算得： e1=0.0199，S1=311.6883， e2=0.0489，S2=427.8075， e3=0.0864，S3=555.1311， e4=0.1402，S4=702.8266， e5=0.2076，S5=877.0053， 又由公式S=Ke n，即lgS=lgK+nlge，可计算出K=1.2379×103，n=0.3521。 11、试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆

材料结构与性能试题及详细答案

《材料结构与性能》试题 一、名词解释（20分） 原子半径，电负性，相变增韧、Suzuki气团 原子半径：按照量子力学的观点，电子在核外运动没有固定的轨道，只是概率分布不同，因此对原子来说不存在固定的半径。根据原子间作用力的不同，原子半径一般可分为三种：共价半径、金属半径和范德瓦尔斯半径。通常把统和双原子分子中相邻两原子的核间距的一半，即共价键键长的一半，称作该原子的共价半径（r c）；金属单质晶体中相邻原子核间距的一半称为金属半径（r M）；范德瓦尔斯半径（r V）是晶体中靠范德瓦尔斯力吸引的两相邻原子核间距的一半，如稀有气体。 电负性：Parr等人精确理论定义电负性为化学势的负值，是体系外势场不变的条件下电子的总能量对总电子数的变化率。 相变增韧：相变增韧是由含ZrO2的陶瓷通过应力诱发四方相（t相）向单斜相（m相）转变而引起的韧性增加。当裂纹受到外力作用而扩展时，裂纹尖端形成的较大应力场将会诱发其周围亚稳t-ZrO2向稳定m-ZrO2转变，这种转变为马氏体转变，将产生近4%的体积膨胀和1%-7%的剪切应变，对裂纹周围的基体产生压应力，阻碍裂纹扩展。而且相变过程中也消耗能量，抑制裂纹扩展，提高材料断裂韧性。 Suzuki气团：晶体中的扩展位错为保持热平衡，其层错区与溶质原子间将产生相互作用，该作用被成为化学交互作用，作用的结果使溶质原子富集于层错区内，造成层错区内的溶质原子浓度与在基体中的浓度存在差别。这种不均匀分布的溶质原子具有阻碍位错运动的作用，也成为Suzuki气团。 二、简述位错与溶质原子间有哪些交互作用。（15分） 答：从交互做作用的性质来说，可分为弹性交互作用、静电交互作用和化学交互作用三类。 弹性交互作用：位错与溶质原子的交互作用主要来源于溶质原子与基体原子间由于体积不同引起的弹性畸变与位错间的弹性交互作用。形成Cottrell气团，甚至Snoek气团对晶体起到强化作用。弹性交互作用的另一种情况是溶质原子核基体的弹性模量不同而产生的交互作用。 化学交互作用：基体晶体中的扩展位错为保持热平衡，其层错区与溶质原子间将产生相互作用，该作用被成为化学交互作用，作用的结果使溶质原子富集于层错区内，造成层错区内的溶质原子浓度与在基体中的浓度存在差别，具有阻碍位错运动的作用。 静电交互作用：晶体中的位错使其周围原子偏离平衡位置，晶格体积发生弹性畸变，晶格畸变将导致自由电子的费米能改变，对于刃型位错来讲，滑移面上下部分晶格畸变量相反，导致滑移面两侧部分的费米能不相等，导致位错周围电子需重新分布，以抵消这种不平衡，从而形成电偶极，位错线如同一条电偶极线，在它周围存在附加电场，可与溶质原子发生静电交互作用。 三、简述点缺陷的特点和种类，与合金的性能有什么关系（15分） 答：点缺陷对晶体结构的干扰作用仅波及几个原子间距范围的缺陷。它的尺寸在所有方向上均很小。其中最基本的点缺陷是点阵空位和间隙原子。此外，还有杂质原子、离子晶体中的非化学计量缺陷和半导体材料中的电子缺陷等。 在较低温度下，点缺陷密度越大，对合金电阻率影响越大。另外，点缺陷与合金力学性能之间的关系主要表现为间隙原子的固溶强化作用。

最新材料科学基础课后习题答案

《材料科学基础》课后习题答案 第一章材料结构的基本知识 4. 简述一次键和二次键区别 答：根据结合力的强弱可把结合键分成一次键和二次键两大类。其中一次键的结合力较强，包括离子键、共价键和金属键。一次键的三种结合方式都是依靠外壳层电子转移或共享以形成稳定的电子壳层，从而使原子间相互结合起来。二次键的结合力较弱，包括范德瓦耳斯键和氢键。二次键是一种在原子和分子之间，由诱导或永久电偶相互作用而产生的一种副键。 6. 为什么金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体为高？ 答：材料的密度与结合键类型有关。一般金属键结合的固体材料的高密度有两个原因：（1）金属元素有较高的相对原子质量；（2）金属键的结合方式没有方向性，因此金属原子总是趋于密集排列。相反，对于离子键或共价键结合的材料，原子排列不可能很致密。共价键结合时，相邻原子的个数要受到共价键数目的限制；离子键结合时，则要满足正、负离子间电荷平衡的要求，它们的相邻原子数都不如金属多，因此离子键或共价键结合的材料密度较低。 9. 什么是单相组织？什么是两相组织？以它们为例说明显微组织的含义以及显微组织对性能的影响。 答：单相组织，顾名思义是具有单一相的组织。即所有晶粒的化学组成相同，晶体结构也相同。两相组织是指具有两相的组织。单相组织特征的主要有晶粒尺寸及形状。晶粒尺寸对材料性能有重要的影响，细化晶粒可以明显地提高材料的强度，改善材料的塑性和韧性。单相组织中，根据各方向生长条件的不同，会生成等轴晶和柱状晶。等轴晶的材料各方向上性能接近，而柱状晶则在各个方向上表现出性能的差异。对于两相组织，如果两个相的晶粒尺度相当，两者均匀地交替分布，此时合金的力学性能取决于两个相或者两种相或两种组织组成物的相对量及各自的性能。如果两个相的晶粒尺度相差甚远，其中尺寸较细的相以球状、点状、片状或针状等形态弥散地分布于另一相晶粒的基体内。如果弥散相的硬度明显高于基体相，则将显著提高材料的强度，同时降低材料的塑韧性。 10. 说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义，说明稳态结构和亚稳态结构之间的关系。 答：同一种材料在不同条件下可以得到不同的结构，其中能量最低的结构称为稳态结构或平衡太结构，而能量相对较高的结构则称为亚稳态结构。所谓的热力学条件是指结构形成时必须沿着能量降低的方向进行，或者说结构转变必须存在一个推动力，过程才能自发进行。热力学条件只预言了过程的可能性，至于过程是否真正实现，还需要考虑动力学条件，即反应速度。动力学条件的实质是考虑阻力。材料最终得到什么结构取决于何者起支配作用。如果热力学推动力起支配作用，则阻力并不大，材料最终得到稳态结构。从原则上讲，亚稳态结构有可能向稳态结构转变，以达到能量的最低状态，但这一转变必须在原子有足够活动能力的前提下才能够实现，而常温下的这种转变很难进行，因此亚稳态结构仍可以保持相对稳定。 第二章材料中的晶体结构 1. 回答下列问题： （1）在立方晶系的晶胞内画出具有下列密勒指数的晶面和晶向： 32）与[236] （001）与[210]，（111）与[112]，（110）与[111]，（132）与[123]，（2 （2）在立方晶系的一个晶胞中画出（111）和（112）晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。 解：（1）

材料结构与性能历年真题

2009年试题 1.一外受应力载荷力500MPa的无机材料薄板(长15cm，宽10cm，厚0.1mm)， 其中心部位有一裂纹(C=20μm)。该材料的弹性模量为300GPa，(1Pa=1N/m2)断裂能为15J/m2(1J=1Nm)。 a)计算该裂纹尖端应力强度因子K I (Y= ) b)判断该材料是否安全？ ,可知，即材料的裂纹尖端应力强度应子超过了材料的临界断裂应子，则材料不安全。 2.测定陶瓷材料的断裂韧性常用的方法有几种？并说明它们的优缺点。 答： 方法优点缺点 单边切口梁法(SENB) 简单、快捷①测试精度受切口宽度的影响，且过分要求窄的切口；②切口容易钝化而变宽，比较适合粗晶陶瓷，而对细晶体陶瓷测试值会偏大。 Vickers压痕弯曲梁法 (SEPB) 测试精度高，结果较准 确，即比较接近真实值 预制裂纹的成功率低；控制裂纹的深度尺 寸较困难。 直接压痕法(IM) ①无需特别制样；②可 利用很小的样品；③测 定H V 的同时获得K IC ，简 单易行。 ①试样表面要求高，无划痕和缺陷；②由 于压痕周围应力应变场较复杂，没有获得 断裂力学的精确解；③随材料性质不同会 产生较大误差；④四角裂纹长度由于压痕 周围残余应力的作用会发生变化；产生压

痕裂纹后若放置不同时间，裂纹长度也会 发生变化，影响测试精度。 3.写出断裂强度和断裂韧性的定义，二者的区别和联系。 答： 断裂强度δr断裂韧性K IC 定义材料单位截面承受应力而不发生断裂的能力材料抵抗裂纹失稳扩展或断裂能力 联系①都表征材料抵抗外力作用的能力；②都受到E、的影响，提高E、既可提高 断裂强度，也可提高断裂韧性；③在一定的裂纹尺寸下，提高K IC 也会提高δr，即增韧的同时也会增强。 区别除了与材料本身的性质有关外，还与裂 纹尺寸、形状、分布及缺陷等有关 是材料的固有属性，是材料的结构和显微 结构的函数，与外力、裂纹尺寸等无关 4.写出无机材料的增韧原理。 答：增韧原理：一是在裂纹扩展过程中使之产生有其他能量消耗机构，从而使外加负载的一部分或大部分能量消耗掉，而不致集中于裂纹扩展上；二是在陶瓷体中设置能阻碍裂纹扩展的物质场合，使裂纹不能再进一步扩展。 根据断裂力学，抗弯强度，断裂韧性，可以看出要提高陶瓷材料强度，必须提高断裂表面能和弹性模量以及减小裂纹尺寸；要提高断裂韧性，必须提高断裂表面能和弹性模量。 5.试比较以下材料的热导率，并按大小顺序排列，说明理由。氮化硅(Si3N4) 陶瓷、氧化镁(MgO)陶瓷、镁橄榄石(2MgO·SiO2)、纯银(Ag)、镍铬合金(NiCr)。