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金属材料性能为更合理使用金属材料,充分发挥其作用,掌握各种金属材料制成的零构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。
材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等),化学性能(腐蚀性、抗氧化性),力学性能也叫机械性能。
材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。金属材料比表面积研究是非常重要的。
折叠机械性能
机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。
1、强度:材料在外力(载荷)作用下,抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。
2、屈服点(бs):称屈服强度,指材料在拉抻过程中,材料所受应力达到某一临界值时,载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L。时应力值,单位用牛顿/毫米2(N/mm)表示。
3、抗拉强度(бb)也叫强度极限指材料在拉断前承受大应力值。单位用牛顿/毫米(N/mm)表示。如铝锂合金抗拉强度可达689.5MPa
科学研究证明,植物在千百万年漫长的进化演变过程中,已经练就了一身非凡绝招,许多植物有累积某些金属元素的能力。如堇菜好锌、香薷含铜比较丰富、烟草含铀特别多,还有紫云英含硒、苜蓿含钽、石松含锰格外丰富。生长在含黄金特别多的土壤中的玉米或木贼草,烧成灰,每吨竟可以提取到10克黄金。有些植物能累积稀有金属,如铬、镧、钇、铌、钍等,被称为"绿色稀有金属库"。它们对稀有金属的聚集能力要比一般植物高出几十倍、成百倍,甚至上千倍。比如铬,在一般植物中用光谱检测也很难发现,而凤眼兰却能在根上累积铬,其含量可达到0.13%。
这一系列的发现引起了科学家们的兴趣,被人们称为"绿色冶金"技术。预言如果这一成果取得突破性的进展,人类将有可能通过种植植物来获得所需的金属,同时还可以改善遭受人类破坏的环境
据记载,中国是世界上早生产炭黑的国家之一。在古时候,人们焚烧动植物油、松树枝,收集火烟凝成的黑灰,用来调制墨和黑色颜料。这种被称之为“炱”的黑灰就是早的炭黑。
1821 年人们在北美地区用天然气为原料生产炭黑,从此炭黑不再是“炱”那么简单,它是“气态或液态的碳氢化合物在空气不足的条件下进行不完全燃烧或热裂分解所生成的无定形碳,为疏松、质轻而极细的黑色粉末”。大片油气田相继开采,源源不断的原料供应推动炭黑生产由手工操作迈入了大规模工业化时代。
1912 年人们发现炭黑对橡胶具有补强作用,从此炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。世界橡胶工业原材料耗用量排在位的是生胶,第二位的是炭黑;换言之,炭黑已成为消费量大的橡胶配合剂。炭黑的耗用量一般占橡胶耗用量的40%~50%,也就是说,在橡胶配方中,通常每使用2份橡胶就会搭配使用1份炭黑。
松香可从世界各地类似松树的树种中获得,特别是产于美国东南部的长叶松(Pinus palustris)、古巴松(Pinus caribaea)和火炬松(Pinus taeda)。在这些树身上割出口子,使高黏度的分泌物,称为松脂精(Gum thus)被蒸馏提取。这种易挥发的液体就是松节油;剩下的硬实树脂叫做松香。尽管松香作为任何上光油和颜料的成分,都不尽如人意,但由于它是廉价的原料之一,它一直作为上光油和颜料的掺杂物而被使用。另外,松香在艺术领域里还有其他许多用途,如黏结、密封和其他机械性作用。松香还曾被称为松脂(Colophony)和希腊树脂(Greek pitch)。
五水硫酸铜理化性质为透明的深蓝色结晶或粉末,在0℃水中的溶解度为316克/升,不溶于乙醇,几乎不溶于其他大多数有机溶剂。在甘油中呈宝石绿色,空气中缓慢风化,加热失去两分子结晶水(30℃),在110℃下失水变成白色水合物(CuS04?H20)。含杂质多时呈黄色或绿色,无气味。本品对铁有很强的腐蚀性。硫酸铜既是一种肥料,又是一种普遍应用的杀菌剂。波尔多液、铜皂液、铜铵制剂,就是用硫酸铜与生石灰、肥皂、碳酸氢铵配制而成的。
为了适应从海洋生物演变为陆地生物,陆生植物开始产生海洋生物所不具有的抗氧化剂比如维生素C、多酚和生育酚。五千万年到两亿年前被子植物植物在进化的过程中发展出了许多抗氧化的天然色素--特别是在侏罗纪时代--作为一种化学手段抵御光合作用的副产物活性氧类物质。本来抗氧化剂一词特指那类可以防止氧气消耗的化学物质。在19世纪末至20世纪初,广泛研究集中在重要的工业生产过程对抗氧化剂的使用上,比如防止金属腐蚀、橡胶的硫化、由燃料聚合导致的内燃机积垢等。
生物学对抗氧剂的研究早期集中在是如何使用抗氧化剂来避免不饱和脂肪酸氧化引起的酸败。可以通过将一块脂肪置于一个充氧的密封容器后对其氧化速率进行测定的简单方法度量抗氧化活性。然而随着具有抗氧化作用的维生素A、C、E的发现和确认,人们意识到抗氧化剂在生物体内起到生化作用的重要性。当认识到具有抗氧化活性的物质可能本身就容易被氧化的事实后,对抗氧化剂可能作用机理的探索开始。通过研究维生素E如何防止脂质过氧化,明确了抗氧化剂作为还原剂通过与活性氧物质反应来避免活性氧物质对细胞的破坏,达到抗氧化的效果。