材料基本概念知識

材料是人類用於製造物品、器件、構件、機器或其他產品的那些物質。材料是物質，但不是所有物質都可以稱為材料。下面是小編為大家整理的材料基本概念知識，歡迎大家閲讀瀏覽。

　　1、材料熱容：

“當一系統由於加給一微小的熱量δQ而温度升高dT時，δQ/dT 這個量即是該系統的熱容。”(GB3102.4-93)，通常以符號C表示，單位J/K。

某種物質的比熱容是指當單位質量該物質吸收或放出熱量引起温度升高或降低時，温度每升高1K所吸收的熱量或每降低1K所放出的熱量，通常以符號c表示，單位J/kg.K。通常計算的熱熔分為等壓熱熔Cp和等體熱熔Cv。

　　2、材料熱膨脹：

物體因温度改變而發生的膨脹現象叫“熱膨脹”。通常是指外壓強不變的情況下，大多數物質在温度升高時，其體積增大，温度降低時體積縮小。

在相同條件下，氣體膨脹最大，液體膨脹次之，固體膨脹最小。也有少數物質在一定的温度範圍內，温度升高時，其體積反而減小。

對於每種固體，都有一個德拜特徵温度，低於此特徵温度時，α隨温度強烈變動;高於此特徵温度時，α接近常數。

　　3、材料熱傳導：

熱傳導是介質內無宏觀運動時的傳熱現象，其在固體、液體和氣體中均可發生，但嚴格而言，只有在固體中才是純粹的熱傳導，而流體即使處於靜止狀態，其中也會由於温度梯度所造成的密度差而產生自然對流，因此，在流體中熱對流與熱傳導同時發生。

物體或系統內的温度差，是熱傳導的必要條件。熱量從系統的一部分傳到另一部分或由一個系統傳到另一個系統的現象叫傳熱。

熱傳導是傳熱三種傳熱模式(熱傳導、對流、輻射)之一。它是固體中傳熱的主要方式，在不流動的液體或氣體層中層層傳遞，在流動情況下往往與熱對流同時發生。

　　4、材料熱穩定性：

材料在特定加熱條件下，加熱期間內一定時間間隔的粘度和其它現象的變化。材料保持原有屬性的能力越強，表明材料的熱穩定性越好。

　　5、導電性能：

物體傳導電流的能力叫做導電性。不同金屬的導電性各不相同，通常銀的導電性最好，其次是銅和金。

固體的導電是指固體中的電子或離子在電場作用下的遠程遷移，通常以一種類型的電荷載體為主，如：電子導體，以電子載流子為主體的導電;離子導電，以離子載流子為主體的導電;混合型導體，其載流子電子和離子兼而有之。

以外，有些電現象並不是由於載流子遷移所引起的，而是電場作用下誘發固體極化所引起的，例如介電現象和介電材料等。

　　6、晶體的能帶：

能帶是討論晶體(包括金屬、絕緣體和半導體的晶體)中電子的狀態及其運動的一種重要的近似理論。

它把晶體中每個電子的運動看成是獨立的在一個等效勢場中的運動，即是單電子近似的理論;對於晶體中的價電子而言，等效勢場包括原子實的勢場、其他價電子的平均勢場和考慮電子波函數反對稱而帶來交換作用，是一種晶體週期性的勢場。

在晶體的能帶圖上，物質的導電性反映為它的價帶是否被填滿，是否存在禁帶以及禁帶寬度的大小。

　　7、金屬的導電性：

金屬在外加電場作用下，金屬中的電子在無規則運動的基礎上疊加一個有規則的運動，產生宏觀電流的性質。

材料產生電阻的本質—晶體點陣的完整性以及由於晶體點陣離子的熱振動，晶體中的異類原子、位錯、和點缺陷等，使晶體點陣的週期性遭到破壞，電子波受到散射，進而產生了阻礙作用，降低了材料的導電性。

　　8、超導電性：

物質在一定温度條件下電阻降為零的現象，稱為超導電性。

1911年荷蘭物理學家H·卡末林·昂內斯發現汞在温度降至4.2K附近時突然進入一種新狀態，其電阻小到實際上測不出來，他把汞的這一新狀態稱為超導態。

後來又發現許多其他金屬也具有超導電性。低於某一温度出現超導電性的物質稱為超導體。

　　9、接觸電性：

兩種不同性質的材料接觸，由於他們各自具有不同的相、不同的晶態結構、電子結構，在他們的交界處產生載流子的某種遷移行為，由此引起兩種材料單獨存在時所沒有的新的電學效應。

　　10、熱電性：

物質當温度變化時，在晶體的某些結晶方向產生荷電的性質稱為熱電性。

熱電性主要存在於無對稱中心、具有極性軸的介電質礦物晶體中，如電氣石、方硼石。

第一熱電效應—賽貝克效應，1821年德國科學家賽貝克，發現當兩種不同的導體組成一個閉合的迴路時，在兩個接頭處存在温度差異，則迴路上將有電勢和電流產生。

第二熱電效應—玻爾貼效應，1834年玻爾帖發現，當有電流通過兩個不同的導體組成的`迴路時，除產生不可逆的焦耳熱外，還會在兩接頭處分別出現吸收或放出熱量的現象。(玻爾帖效應，被人們認為是賽貝克效應的逆效應。)

第三熱電效應—湯姆遜效應，1854年湯姆遜發現，當電流通過具有一定温度梯度的導體時，會有一橫向熱流流入或流出導體，其方向視電流的流向和温度梯度的方向而定。

　　11、壓電性：

某些物質的單晶體，當受到定向壓力或張力的作用時，能使晶體垂直於應力的兩側表面上分別帶有等量的相反電荷的性質。

若應力方向反轉時，則兩側表面上的電荷正負轉變。壓電效應分為正壓電效應和負壓電效應。

　　12、熱釋電性：

當温度變化時，材料沿某方向的電荷數量減少，温度繼續變化則電荷改變符號的性質。

　　13、鐵電性：

某些電介質晶體中，晶胞的結構使正負電荷重心不重合而出現電偶極矩，產生不等於零的電極化強度，使晶體具有自發極化的現象。

　　14、光電性：

某些材料在受到光照後，引起物質電性發生變化的現象，稱為光電性。

光電性，分為外光電效應、內光電效應、貝克勒效應和俄歇效應。

　　15、磁電性：

把運動的導體、通電的導體或半導體等，放置於磁場中會產生電動勢(電位差)、電阻變化等現象，這類磁致電變的現象稱為磁電性。

磁電性，分為霍爾效應、磁電阻效應和磁生電效應。