70張圖對比材料各項性能

1、70張圖比照材料各項性能污染/ / 一熱性能可處理J電性能可持續(xù) 化學(xué)性1楊氏模量-密度剛性或/和輕質(zhì)部件選材參考1、需要較硬的材料時,如頂梁,自行車架等,選擇圖表頂部的材料.2、需要低密度的材料,如包裝泡沫等,選擇圖表左側(cè)的材料.3、剛性和輕質(zhì)兼具的材料很難找到,復(fù)合材料往往是個不錯的選擇.楊氏模量Young ' smoduluS ,又稱拉伸模量,是彈性模量中最常見的一種.楊氏模量 衡量的是一個各向同性彈性體的剛度,與彈性模量是包含關(guān)系,除了楊氏模量以外,彈性模量還包括體積模量和剪切模量等.材料大舉木與不含就合物100J00Sff ( kg nr )10,00030 000聚合物1.

2、0003.00010.00030.000密度(kgW)重一陶姿1003001.0003.0001000010.000<輕它度(kg/ra1)S <«( )后壑吆弊 陰一木與樣品1003001.0003.00010.00030.000<輕左度kg/m3B O 1 (50)里出球售合材料1003001.0003.00010.00030.000<較密度k/WB 2楊氏模量-本錢剛性或/和低本錢部件選材參考1、需要較硬的材料時,如頂梁,自行車架等,選擇圖表頂部的材料2、需要低本錢的材料,如包裝泡沫等,選擇圖表左側(cè)的材料.3、需要廉價且堅硬的材料,那么選擇圖表左上方的材

3、料,大多為金屬和陶瓷.材到人身本錢(Lkf )金星與合金B(yǎng)9«金娟*£200 . OOO lg金嗣與合金一木與木制品多孔閨鎏101(言)01O 1 (S 二二£出 £0010.010.1110100<低本錢()高本錢I皿m 1 ?言 JBS出»3強度-密度高強度或/和低密度部件選材參考1、下列圖標(biāo)識的強度為拉伸強度,除了陶瓷為抗壓強度.2、高強度且低密度的材料位于圖形的左上局部.強度是指零件承受載荷后反抗發(fā)生斷裂或超過容許限度的剩余變形的水平.也就是說, 強度是衡量零件本身承載水平即反抗失效水平的重要指標(biāo).10.000叼科大關(guān)金強與合金0

4、11001.00010030010,00010.000 t輕1.0003.000密度(kg hP )10.00010.000建1.0001.0003.00010.00030.000空度(kg/m,)B 聚合物1001.0003.00010.00030.000空度(kg/m5) -堪10.000 t幄1.000陶瓷10.000 t樞 1.00010 (edE )觥1.0003.00010.00030.000密度3 H B -10,000(edW),木與木制品蜒1,0001,0003.00010.00030.000空度kg/向B 埋復(fù)合材料4強度-本錢高強度或/和低本錢部件選材參考1、下列圖標(biāo)識的

5、強度為拉伸強度,除了陶瓷為抗壓強度.2、許多應(yīng)用要求材料具有較高的強度,如螺絲刀、平安帶等,但是他們通常都比擬貴,只 有極少數(shù)的材料能同時滿足強度和本錢的要求左上局部.材料大類001 低0 應(yīng)考【土101W 高 (22 )W然金屬與合金" (t kg )聚合物林(£ kg)10,000 t*1.00010010SiC 氮化鋁10.000 t1.000木與木制品O 41(Bdw I001<低01趣(£ kg)10100高星臺材包 低本錢高 5強度-韌性高強度或/和高韌性部件選材參考1、下列圖標(biāo)識的強度為拉伸強度,除了陶瓷為抗壓強度.2、通常韌性不好強度也不會很

6、高,提升強度時很可能會使韌性下降.強度是指零件承受載荷后反抗發(fā)生斷裂或超過容許限度的剩余變形的水平.也就是說,強度是衡量零件本身承載水平即反抗失效水平的重要指標(biāo).韌性為材料在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的水平. 韌性越好,那么發(fā)生脆性斷 裂的可能性越小.韌性可在材料科學(xué)及冶金學(xué)上,韌性是指當(dāng)承受應(yīng)力時對折斷 的反抗,其定義為材料在破裂前所能吸收的能量與體積的比值.強度和韌性的關(guān)系：強度是指反抗外力的水平如抗拉強度, 韌性是材料反抗變形 破壞的水平,如抗彎抗扭及沖擊.10.000包Wti ( kJ hr )金屬與合金10,00010.1照(kJ nr)0 1 0.0010.01<低10.0

7、00聚合物10.000低<惚 (嚏)最 豈金剛石01物性(kJ nr )10100高10,000100木與木制品0.11初住(WW )10100高昌臺豺料W.QQO6強度-斷裂伸長率高強度或/和高彈性部件選材參考1、陶瓷具有非常低的伸長率<1%；2、金屬具有中等的斷裂伸長率1-50%;3、熱塑性塑料具有較大的伸長率>100%;4、橡膠具有長期彈性伸長率；5、熱固性聚合物具有較低的伸長率<5%.,試樣在拉斷時的位移值與原長的比值.以百分比表示斷裂伸長率 (elongation at break ) (%).10.000 t幗1.0000.010.1斷裂伸長率金房與u金10

8、000 t艷 1.000多孔睡木與木制A,金屬與合金00101新型伸長率斷裂伸長率0.010.1斷裂伸長率10揚 一A(edW)»慰木與木制sa10.000 t愜1.0001001010. WQ 1.000OGOOt 0.001施7強度-最高工作溫度高強度或/和高工作溫度環(huán)境部件選材參考1、下列圖適用于材料的使用環(huán)境中工作溫度高于室溫的組件,如炊具,汽車發(fā)動機和排氣管 等.2、聚合物的最高工作溫度較低,金屬的最高工作溫度居中,陶瓷能夠承受非常高的溫度. 熱塑性聚合物的最高工作溫度低于熱固性聚合物.最高工作溫度表示工程材料在此溫度下工作時強度急劇下降的最高溫度.材料大類02004006

9、008001000最高工作溫度r10.000100400600SOO幗 1.0001000以高工作溫度(C)陶徭以高工作澧度(t)復(fù)合材料同高工作溫度(V)8比強度-比剛度高剛度和/或高強度與低重量的部件選材參考1、比強度為強度/材料密度,比剛度為剛度/材料密度.2、通常高強度和高剛度是同時存在的,由于他們很大程度上取決于原子之間的結(jié)合力.材料剛度簡稱剛度,即材料力學(xué)中的彈性模量. 它是表征材料反抗彈性變形水平的力學(xué) 性能指標(biāo).指材料反抗變形的水平, 即引起單位變形時所需要的應(yīng)力.一般是針對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)而言的.它的大小不僅與材料本身的性質(zhì)有關(guān),而且與構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的截面和形狀有關(guān).強度：材料在規(guī)定的

10、荷載作用下,材料發(fā)生破壞時的應(yīng)力稱為強度,要求不破壞的要求,稱為強度要求.根據(jù)外力作用方式不同,材料的抗拉強度、抗壓強度、抗剪強度等.剛度和強度的區(qū)別： 剛度是反抗變形的水平, 強度是反抗破壞的水平. 剛度是強調(diào)不變 形,或變形??；強度是強調(diào)可靠性,即不能失效.1.000材料大類t*1000 01 1101001.00010.00低比強度(kNm/kq )高一金屬與合金1.000O 1 (f z-)晟丑10.00比( kNm/kq )101(baen* )101001.00010.00長比強度kNm/kgS o 1 1(6<enx ),丑聚合物101001.00010.00低比強度kNm

11、/kg高一1001.00010.00比強度kNm/kg高一木與木制品1.000O610.00比強度(kNm/kg)復(fù)合材料比強度(kNm/kg)低(5<Eza) Mi9電阻率-本錢電性能或/和低本錢部件選材參考1、下列圖主要用于需要較低的價格以及良好的電絕緣性如插頭外殼或良好的導(dǎo)電性例 如電力電纜組件時選材參考.2、良好的電導(dǎo)體通常是良好的熱導(dǎo)體和良好的電絕緣體是良好的熱絕緣體,所以下列圖也可 用于需要良好的熱絕緣例如用于窯壁或熱傳導(dǎo)性例如,用于煎鍋產(chǎn)品的選材參考.20)的電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量.某種物質(zhì)所制成的原件常溫下電阻與橫截面積的乘積與長度的比值叫做這種物質(zhì)的電

12、阻率.單位：Q -rn109 1001.00010.000100.000< 低本錢()高 (EC )闋S皿聚合物uPVC ABS 聚碳酸酹1.00010.000100.000本錢()高海綿木與木制品復(fù)合材料(EC)闋四碎1.00010.000100.000本錢£/kg 高 10可回收性-本錢可回收或/和低本錢部件選材參考1、下列圖只要用于識別材料的可回收性特征,特別是那些既昂貴又可回收的材料應(yīng)該投入更 多.2、盡管本錢高,復(fù)合材料卻難以回收,由于很難將纖維和基體分開.3、熱塑性塑料常?？梢曰厥绽?熱固性塑料可回收性低.4、金屬是特別適合于回收,由于它們可以容易地排序,重熔.5、陶瓷幾乎從未再循環(huán).金屬5合金國宏08翻與合金一木與木制品110100本錢£/kg高 一I 8aA *儲總回6復(fù)合材料11生產(chǎn)耗能-本錢環(huán)境影響小或/和低本錢部件選材參考1、生產(chǎn)某種材料所需消耗多大的能量是原料本錢的一個因素.所以是大局部材料都位于左下角低本錢/低能耗或右上高本錢/高能耗.2、測量生產(chǎn)材料消耗的能量是困難的,包括：收集原材料所需的能量/礦料,提取或合成它所需的能量.3、聚合物是通過提煉和加工碳氫化合物中提煉出來的,所需的能量居中；4、建筑材料,如混凝土,磚和木材需要較少的能量來產(chǎn)生它們,因此是價格較低；5、金屬通常是