四大材料各自的特征及不同

四大材料各自的特征

及不同功能的内在机理

一、金属材料的特点

硬度、强度较高。

加工性能好：切削加工性能好，可锻性，可铸性，可焊性。

导电性好。

热膨胀系数大。

密度大。

易发生锈蚀，防护要求高。内在机理：导电原因：金属原子最外层电子处于自由运动状态，导电性是由于电子的定向移动造成，温度升高使其运动杂乱无章，导电性降低。物理性质的内在原因：实际金属材料的内部结构一般为多晶体，每个晶粒内原子按一定方式（体心立方、面心立方、密排六方等）有序排布。

二、无机非金属材料新型无机非金属材料

新型无机非金属材料传统无机非金属材料特点1性质稳定2抗腐蚀耐高温3质脆4经不起热冲击

新型无机非金属材料的特征（1）耐高温、强度高

（2）具有电学性质

（3）具有光学性质

（4）具有生物功能

无机非金属材料的内在机理：

无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。三。高分子材料的特点1.密度小，质轻。2.加工温度低，能耗小。3.分子结构可以设计，性能可控。4.易改性，容易实现功能化。5.缺点：使用温度低，易燃烧；强度和模量较低。

有机硅橡胶

高分子

高吸水性树脂高分子材料性能的内在机理：1.

分子量很大，具有多层次结构，十分复杂。高分子的分子链结构，聚集态结构以及取向和织态结构对材料的性能都有很大影响。这也是高分子材料性能可控的根本原因。2.

由于聚合物分子的分子量很大，分子运动具有时间和温度依赖性，因此具有与小分子物质不同的性质，如特殊的粘弹性和流变性质。四。复合材料

纤维增强被认为是最有效的增强方式，常用的纤维有：碳纤维，芳香族聚酰胺纤维（Kevlar），碳化硅纤维等。碳纤维复合材料美国B-2隐形轰炸机表面为具有良好吸波性能的碳纤维复合材料（１）轻质高强，比强度和比刚度高

Ａ、增强剂或者基体是比重小的物质，或两者的比重都不高，且都不是完全致密的；Ｂ、增强剂多是强度很高的纤维。比强度（指强度与密度的比值）和比弹性模量是各类材料中最高的。

复合材料的性能特点：(2)可设计性好

复合材料可以根据不同的用途要求，灵活

地进行产品设计，具有很好的可设计性。对于结构件来说，可以根据受力情况合理布置增强材料，达到节约材料、减轻质量的目的。

对于有耐腐蚀性能要求的产品，设计时可以选用耐腐蚀性能好的基体树脂和增强材料；对于其他一些性能要求，如介电性能、耐热性能等，都可以方便地通过选择合适的原材料来满足要求。复合材料良好的可设计性还可以最大限度地克服其弹性模量、层间剪切强度低等缺点。(3)电性能好

复合材料具有优良的电性能，通过选择不同的树脂基体、增强材料和辅助材料，可以将其制成绝缘材料或导电材料。例如，玻璃纤维增强的树脂基复合材料具有优良的电绝缘性能，并且在高频下仍能保持良好的介电性能，因此可作为高性能电机、

电器的绝缘材料(4)耐腐蚀性能好

聚合物基复合材料具有优异的耐酸性能、耐海水性能、也能耐碱、盐和有机溶剂。因此．它是一种优良的耐腐蚀材料，用其制造的化工管道、贮罐、塔器等具有较长的使用寿命、极低的维修费用。(5)热性能良好

玻璃纤维增强的聚合物基复合材料具有较低的导热系数，是一种优良的绝热材料。

选择适当的基体材料和增强材料可以制成耐烧蚀材料和热防护材料，能有效地保护火箭、导弹和宇宙飞行器在2000℃以上承受用温、高速气流的冲刷作用。如碳/碳复合材料。为什么复合材料具有优越的性能？

材料性能主要取决于增强材料的性能、含量及分布状况，基体材料的性能、含