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[其他] 金属材料的“十大效应”

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发表于 2016-8-19 08:45:21 | 显示全部楼层 |阅读模式

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NO.1 - 棘轮效应
材料受到拉伸或压缩时,如果力大于材料的屈服强度,那么材料就会发生塑性变形。外力卸载并反向加载,材料先是沿弹性线恢复继而发生反向变形,如果反向加载的载荷小于初始加载的载荷,那么材料反向变形大小就会小于初始变形,进而产生了残余应变。如此反复,这就是材料中的棘轮效应。简单点说,就是材料在非对称应力循环载荷下将会产生塑性变形循环累积现象,称之为棘轮效应。
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NO.2 - 量子尺寸效应
是指当粒子尺寸下降到某一数值时,费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级或者能隙变宽的现象。当能级的变化程度大于热能、光能、电磁能的变化时,导致了纳米微粒磁、光、声、热、电及超导特性与常规材料有显著的不同。
NO.3 - 小尺寸效应
当颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少,导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显著增加,从而产生如下一系列新奇的性质。
NO.4 - 表面效应
球形颗粒的表面积与直径的平方成正比,其体积与直径的立方成正比,故其比表面积(表面积/体积)与直径成反比。随着颗粒直径的变小,比表面积将会显著地增加,颗粒表面原子数相对增多,从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定,致使颗粒表现出不一样的特性,这就是表面效应。
NO.5 - 宏观量子隧道效应
当微观粒子的总能量小于势垒高度时,该粒子仍能穿越这一势垒。近年来,人们发现一些宏观量,例如微颗粒的磁化强度,量子相干器件中的磁通量等亦有隧道效应,称为宏观的量子隧道效应。
NO.6 - 电阻应变效应
吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。
NO.7 - 辐照效应
辐照效应是物质在辐射作用下所产生的一切现象,主要指辐射把能量传递给物质,造成物质性状变化。广义的辐射包括任何以波或运动粒子的形式向周围空间或物质发射并在其中传播的能量,有声辐射、热辐射和电磁辐射。一般所指的辐照效应包括激光、微波和电离辐射产生的效应,由于电离辐射对生物或材料的损伤较强,所以狭义上主要指电离辐射造成的效应。
NO.8 - 磁效应
物质的磁性与其力学、声学、热学、光学及电学等性能均取决于物质内原子和电子状态及它们之间的相互作用。因此这些性能相互联系、相互影响。磁状态的变化引起其他各种性能的变化;反之,电、热、力、光、声等作用也引起磁性的变化,这些变化统称为磁效应。
NO.9 - 缺口效应
缺口效应是指集中应力达到材料的屈服强度时,引起的缺口根部附近区域的塑性变形。即缺口造成应力的集中,这是缺口的第一个效应。缺口改变了缺口前方的应力状态,使平板中材料所受的应力由原来的单向拉伸改变为两向或三向拉伸,这是缺口的第二个效应。试样的屈服应力比单向拉伸时的要高,即产生了所谓缺口“强化”现象。缺口使塑性材料得到“强化”,这是缺口的第三个效应。
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NO.10 - 包申格效应
金属材料经过预先加载产生少量塑性变形(残余应变为1%~2%),卸载后再同向加载,规定残余应力(弹性极限或屈服强度)增加;反向加载,规定残余应力降低(特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零)的现象,称为包申格效应。
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通常认为,把材料受载后产生一定的变形,二卸载后这部分变形消逝,材料回复到原来的状态的性质(弹性)为理想弹性性质,实际上绝大多数固体材料的弹性行为都表现出非理想弹性性质。弹性应力不仅仅是应力的关系函数,并且和时间有关系,即屈服强度会随加载历史的不同而有所变化。包申格效应与金属材料中位错运动所受的阻力变化有关。在金属预先受载产生少量塑性变形时,位错沿某滑移面运动,遇到林位错而弯曲。结果,在位错前方,林位错密度增加,形成位错缠结或胞状组织。这种位错结构在力学上是相当稳定的,因此,如果此时卸载并随后同向加载,位错线不能作显著运动,宏观上表现为规定残余伸长应力增加。但如卸载后施加反向力,位错被迫作反向运动,因为在反向路径上,像林位错这类障碍数量较少,而且也不一定恰好位于滑移位错运动的前方,故位错可以再较低应力下移动较大距离,即第二次反向加载,规定残余伸长应力降低。


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发表于 2018-1-19 13:34:10 | 显示全部楼层
解释挺好,第一次详细了解棘轮效应。。。。。。。。。
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