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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 材料區(qū) » 金屬 » 交流互助 » 【討論】《材料科學基礎》中彈性模量的討論
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[交流]
【討論】《材料科學基礎》中彈性模量的討論 已有10人參與
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余永寧版P529頁講到：“彈性模量的大小表示使原子離開平衡位置的難以程度，它是結(jié)合能的表征量，所以彈性模量只取決于晶體的原子結(jié)合本性，不依賴與晶體結(jié)構(gòu)和晶粒大小等組織形貌，這種意義上，它是一種對結(jié)構(gòu)不敏感的性質(zhì)” 不知道各位對這段話是怎么理解的。 難道是說彈性模量和材料結(jié)構(gòu)沒有關系？��！這個感覺有點心里沒底啊。至少在NI-TI形狀記憶合金中母相奧氏體(B2)彈性模量是馬氏體相(B19')的3倍左右。不知道其他材料中是否存在相似現(xiàn)象。 哪位做高彈性模量的材料 和做 低彈性模量材料的 來科普下 增加和減少彈性模量的原理？ [ Last edited by yin18 on 2010-9-6 at 17:30 ] |
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yin18(金幣+6):兄弟，難得�。。。【瓦@么多了，估計這貼也就這么多了。 2010-09-12 16:33:26
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本著對樓主把該問題（彈性模量是否和晶體結(jié)構(gòu)有關？）進行到底的決心的尊敬。以及對于學習和交流這個方式由衷的贊嘆，中國的科研不可以從導師和師兄弟哪里得到，智能在論壇得到的愧對�？偨Y(jié)總結(jié)我的觀點，以和大家討論。（純屬自己的看法和討論） 第一：認為彈性模量是和晶體結(jié)構(gòu)有關的。 第二：對于樓主的理解[“余永寧版P529頁講到：“彈性模量的大小表示使原子離開平衡位置的難以程度，它是結(jié)合能的表征量，所以彈性模量只取決于晶體的原子結(jié)合本性，不依賴與晶體結(jié)構(gòu)和晶粒大小等組織形貌，這種意義上，它是一種對結(jié)構(gòu)不敏感的性質(zhì)” 不知道各位對這段話是怎么理解的。 難道是說彈性模量和材料結(jié)構(gòu)沒有關系？！！這個感覺有點心里沒底啊。至少在NI-TI形狀記憶合金中母相奧氏體(B2)彈性模量是馬氏體相(B19')的3倍左右。不知道其他材料中是否存在相似現(xiàn)象。 哪位做高彈性模量的材料 和做 低彈性模量材料的 來科普下 增加和減少彈性模量的原理？] 1)我的看法是對于余的說法可以分兩個部分理解。前面一段（關于結(jié)合能）和后面一段（關于晶體結(jié)構(gòu)）。前面說彈性和結(jié)合能有關，是可以的。某種程度下彈性模量的能量觀點來解釋是成功的。但是這個能量是有個臨界點（能壘），到達臨界點的變化也是有個過程和范圍的。在范圍內(nèi)，表現(xiàn)為彈性，可以用彈性模量來表示。后面關于結(jié)構(gòu)的總結(jié)，似乎有點欠妥。晶體的結(jié)構(gòu)我認為也是和能量有關的，不同的結(jié)合能對應不同的結(jié)構(gòu)，既然前面說彈性和能量（主要上結(jié)合能）有關，怎么又能和結(jié)構(gòu)無關呢。個人的理解作者的意思可能是說在結(jié)合能一定的時候，對于各向同性的多晶體，在晶粒大小上變化不大，這個也是可以的。對于宏觀日常使用的材料是這樣的。但是彈性模量在某些特殊情況出現(xiàn)的時候已經(jīng)不能這么理解了。如納米材料的出現(xiàn)。實驗和理論證明強度和晶粒大小有關的。（著名的HP定律），以及后面出現(xiàn)的HP定律的反常。甚至還有前面朋友提到的高彈和地彈合金的情況。即不同相的情況。 第三：通過最近對于微觀力學，多尺度力學的了解。彈性模量作為材料的某種性質(zhì)的衡量。在宏觀（最初提出彈性模量的地方），微觀（解釋彈性模量的物理機理）等等方面的統(tǒng)一，其實需要很多研究的。 第四：彈性模量是個抽象意義上的量，可以說是張量（實質(zhì)是好幾個量），細分，有拉伸彈性模量，剪切彈性模量、壓縮彈性模量。 第五：彈性模量首先是化學組成（合金成分，固熔等等）不同，則不同。相同的的材料（包括組成）結(jié)構(gòu)不同也不會相同，相同的結(jié)構(gòu)不同的晶向也會不同（fcc的100和111就不同），單晶和多晶的不同。這點一定要考慮清楚。 第六：所謂的相同不同一定要是從數(shù)字值（宏觀可見）到機理（微觀解釋）上來全面考慮。 第七：看到有提到冷加工，熱處理。個人認為也是和結(jié)構(gòu)有關的情況的證明。就能量來說，不同的結(jié)構(gòu)可以有不同的穩(wěn)定能量，但是就一個能量穩(wěn)定結(jié)構(gòu)到達另一個能量穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，期間要經(jīng)過一個能壘。而冷加工和熱處理正是給予一個外部量，使得能越過能壘，從一個結(jié)構(gòu)到達令一個結(jié)構(gòu)，對于有些材料，這種加工可能會改變其彈性模量，也有可能不改變其彈性模量。（看你說的是哪個方向，哪個加載方式下的彈性模量） 第八：上面一條提到加載方式，補充彈性模量是表征材料在彈性范圍內(nèi)，抵抗外力在材料內(nèi)部產(chǎn)生變形的度量（可以說是材料結(jié)合能的度量），只有在有外力施加的時候才可以說有彈性模量，對于一個沒有外力施加的情況，只可以說他有這個潛能。與外力施加的方式，施加的速率都有關系的。 第九：以上是和大家討論。體外話，之前看到過愛因斯坦傳，當年的愛因斯坦也是由于他有很好的討論和學習環(huán)境才成就他后來的偉大�？上В裉�。 |
23樓2010-09-12 14:41:41
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yin18(金幣+5): 2010-09-07 08:19:52
yin18(金幣+2):你的觀點是目前我最信任的一個之一，希望多多指教 2010-09-10 10:28:31
yin18(金幣+2):你的觀點是目前我最信任的一個之一，希望多多指教 2010-09-10 10:28:31
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彈性模量是用于描述彈性變形的一個物理量，只取決于晶體中原子的結(jié)合特性！這毋庸置疑！ 你說的“至少在NI-TI形狀記憶合金中母相奧氏體(B2)彈性模量是馬氏體相(B19')的3倍左右�！保瑳]研究過形狀記憶合金，不是很了解，但根據(jù)你說的情況，奧氏體相是否指高溫相，馬氏體相是否指急冷下來的相？如果是的話，應該是高溫奧氏體相和低溫馬氏體相的結(jié)合健類型比例有變化，所以彈性模量不等！即這種合金推測當然應該是有金屬鍵、共價鍵，在奧氏體相和馬氏體相中，金屬鍵和共價鍵的比例不一樣，所以彈性模量不相等！ |
4樓2010-09-06 23:21:11
5樓2010-09-07 08:32:29
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10樓2010-09-08 20:53:56
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