金屬材料性能為更合理使用金屬材料,充分發(fā)揮其作用,掌握各種金屬材料制成的零構(gòu)件在正常工作情況下應(yīng)具備的性能(使用性能)及其在冷熱加工過程中材料應(yīng)具備的性能(工藝性能)。
材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔點、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性、磁性等),化學(xué)性能(耐用腐蝕性、抗氧化性),力學(xué)性能也叫機械性能。
材料的工藝性能指材料適應(yīng)冷、熱加工方法的能力。金屬材料比表面積研究是非常重要的。
折疊機械性能
機械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的特性。
1、強度:材料在外力(載荷)作用下,抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應(yīng)力。
2、屈服點(бs):稱屈服強度,指材料在拉抻過程中,材料所受應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時,載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生0.2%L。時應(yīng)力值,單位用牛頓/毫米2(N/mm)表示。
3、抗拉強度(бb)也叫強度極限指材料在拉斷前承受大應(yīng)力值。單位用牛頓/毫米(N/mm)表示。如鋁鋰合金抗拉強度可達(dá)689.5MPa
色素用炭黑—國際上,根據(jù)炭黑的著色能力,通常分為三類,即高色素炭黑,中色素炭黑和低色素炭黑。這種分類通常用三個英文字母表示,前兩個字母表示炭黑的著色能力,后一個字母表示生產(chǎn)方法。
橡膠用炭黑—橡膠用炭黑原來是按粒徑大小來分類的,但后來改為按氮表面積分類。此外,命名時把炭黑顏料的硫化速度和結(jié)構(gòu)等因素也考慮進(jìn)去了,由4個系統(tǒng)構(gòu)成。個英文字母代表膠料的硫化速度,以N代表正常硫化速度,S代表緩慢硫化速度。后面3個為阿拉伯?dāng)?shù)字。個數(shù)字代表炭黑氮表面積范圍,共列為0~9個等級。第二和第三個數(shù)字則由美國材料試驗協(xié)會負(fù)責(zé)炭黑和術(shù)語的D24.41的,反映不同的結(jié)構(gòu)程度,也就是炭黑大概的高低結(jié)構(gòu)確定的,有一定的任意性。相對而言,數(shù)字越大,結(jié)構(gòu)越高。
舊法是盛菜子油于器皿中,浸燈芯于其中燃燒,并懸囊于火焰上部,以使煙末附著于囊上。其制品,有一芯、二芯、三芯之稱,即芯愈少,則焰愈小,而煙之性質(zhì)亦愈良。此等之燈煙,可供墨之制造。惟近時常使用價格低廉之油類、松香、瀝青、煤浴及粗制之蒽(anthracene)等代替菜子油,其制法如下文所示:
將原料盛于鍋中,加熱燃燒,四周圍以紙屏,并懸紙片于室中,以使煙末附著其上;而采集之。其燃松樹根(含樹脂分較多)所成之煙則稱松煙,在歐美亦自古即巳制造燈煙,且有各種之法。現(xiàn)今則用前文敘述的各種原料,置于鍋中(鍋置于采集室之一端)加熱發(fā)火,并調(diào)節(jié)空氣,使起不完全燃燒,且溺其所生之煙,入各區(qū)分之采集室,以使其沉淀。惟沉淀于離鍋較近之室者,其粒子粗大,遠(yuǎn)者則微細(xì),且色亦較深黑。至沉淀于鍋之近傍者,因多含煤溚分,故有重入鍋中燃燒的必要。由近室所取得的制品(占全制品之大部分),稱為燈煙;由遠(yuǎn)室所取得的優(yōu)良制品(占全制品之小部分),稱為植物煙;兩者共計質(zhì)量,約占全部原料的30%。
松香可從世界各地類似松樹的樹種中獲得,特別是產(chǎn)于美國東南部的長葉松(Pinus palustris)、古巴松(Pinus caribaea)和火炬松(Pinus taeda)。在這些樹身上割出口子,使高黏度的分泌物,稱為松脂精(Gum thus)被蒸餾提取。這種易揮發(fā)的液體就是松節(jié)油;剩下的硬實樹脂叫做松香。盡管松香作為任何上光油和顏料的成分,都不盡如人意,但由于它是廉價的原料之一,它一直作為上光油和顏料的摻雜物而被使用。另外,松香在藝術(shù)領(lǐng)域里還有其他許多用途,如黏結(jié)、密封和其他機械性作用。松香還曾被稱為松脂(Colophony)和希臘樹脂(Greek pitch)。
海藻酸鈉是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取碘和甘露醇之后的副產(chǎn)物,其分子由β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic,M)和α-L-古洛糖醛酸(α-L-guluronic,G)按(1→4)鍵連接而成。海藻酸鈉的水溶液具有較高的黏度,已被用作食品的增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑等。海藻酸鈉是食品,早在1938年就已被收入美國藥典。海藻酸鈉含有大量的—COO-,在水溶液中可表現(xiàn)出聚陰離子行為,具有一定的黏附性,可用作治療黏膜組織的 藥物載體。在酸性條件下,—COO-轉(zhuǎn)變成—COOH,電離度降低,海藻酸鈉的親水性降低,分子鏈?zhǔn)湛s,pH值增加時,—COOH基團不斷地解離,海藻酸鈉的親水性增加,分子鏈伸展。因此,海藻酸鈉具有明顯的pH敏感性。海藻酸鈉可以在極其溫和的條件下快速形成凝膠,當(dāng)有Ca2+、Sr2+等陽離子存在時,G單元上的Na+與二價陽離子發(fā)生離子交換反應(yīng),G單元堆積形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而形成水凝膠。海藻酸鈉形成凝膠的條件溫和,這可以避免敏感性藥物、蛋白質(zhì)、細(xì)胞和酶等活性物質(zhì)的失活。由于這些優(yōu)良的特性,海藻酸鈉已經(jīng)在食品工業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
為了適應(yīng)從海洋生物演變?yōu)殛懙厣铮懮参镩_始產(chǎn)生海洋生物所不具有的抗氧化劑比如維生素C、多酚和生育酚。五千萬年到兩億年前被子植物植物在進(jìn)化的過程中發(fā)展出了許多抗氧化的天然色素--特別是在侏羅紀(jì)時代--作為一種化學(xué)手段抵御光合作用的副產(chǎn)物活性氧類物質(zhì)。本來抗氧化劑一詞特指那類可以防止氧氣消耗的化學(xué)物質(zhì)。在19世紀(jì)末至20世紀(jì)初,廣泛研究集中在重要的工業(yè)生產(chǎn)過程對抗氧化劑的使用上,比如防止金屬腐蝕、橡膠的硫化、由燃料聚合導(dǎo)致的內(nèi)燃機積垢等。
生物學(xué)對抗氧劑的研究早期集中在是如何使用抗氧化劑來避免不飽和脂肪酸氧化引起的酸敗。可以通過將一塊脂肪置于一個充氧的密封容器后對其氧化速率進(jìn)行測定的簡單方法度量抗氧化活性。然而隨著具有抗氧化作用的維生素A、C、E的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn),人們意識到抗氧化劑在生物體內(nèi)起到生化作用的重要性。當(dāng)認(rèn)識到具有抗氧化活性的物質(zhì)可能本身就容易被氧化的事實后,對抗氧化劑可能作用機理的探索開始。通過研究維生素E如何防止脂質(zhì)過氧化,明確了抗氧化劑作為還原劑通過與活性氧物質(zhì)反應(yīng)來避免活性氧物質(zhì)對細(xì)胞的破壞,達(dá)到抗氧化的效果。