巖土工程師備考資料：材料學(xué)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識

　　1、 材料科學(xué)與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識

　　1. 1材料的組成：是指材料的化學(xué)成分或礦物成分。它不僅影響著材料的化學(xué)性質(zhì)，而且也是決定材料物理力學(xué)性質(zhì)的重要因素。

　　各種材料具有本身特有的化學(xué)成分和礦物成分，不同組成的材料，各具不同的

　　化學(xué)、物理及力學(xué)性質(zhì)，因此，材料組成是材料性質(zhì)的基礎(chǔ)，對材料的性質(zhì)起著決定性作

　　用。

　　1.2材料的結(jié)構(gòu).

　　材料結(jié)構(gòu)一般分為宏觀結(jié)構(gòu)、細(xì)觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)三個層次。材料的微觀結(jié)構(gòu)是指物質(zhì)的原子、分子層次上的結(jié)構(gòu)，決定著材料的強(qiáng)度、硬度、彈塑性等性質(zhì)。

　　材料的結(jié)構(gòu)是指組成物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)是以什么形式聯(lián)結(jié)在一起，物質(zhì)內(nèi)部這種微觀結(jié)構(gòu)，

　　與材料的物理、力學(xué)性質(zhì)有著密切的關(guān)系。

　　固態(tài)物質(zhì)按其內(nèi)部原子的排列情況可以分為兩大類：晶體與非晶體。在晶體中，原子(或分子)在三維空間做有規(guī)則的周期性重復(fù)排列;非晶體則不然，原子(或分子)散亂

　　分布，或者只有些局部的短程規(guī)則排列。這一點(diǎn)是晶體與非晶體的根本區(qū)別。一般固態(tài)金屬與合金都是晶體，而玻璃類物質(zhì)是非晶體。

　　由于內(nèi)部原子的排列情況不同，晶體與非晶體的性質(zhì)也不同。構(gòu)成晶體的質(zhì)點(diǎn)是按一定的規(guī)則在空間呈有規(guī)律的排列，因此晶體具有一定的幾何外形和固定的熔點(diǎn)，顯示各向異性，但實(shí)際應(yīng)用的晶體材料，通常是由許多細(xì)小的晶粒雜亂排列而成，故晶體材料在宏觀上顯示為各向同性。晶體也存在缺陷，晶體缺陷影響著材料的性質(zhì)。而非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，沒有固定的幾何外形，各向同性，固態(tài)的非晶體實(shí)際上是一種過冷狀態(tài)的液體，也稱為玻璃態(tài)。

　　材料的化學(xué)成分相同，如果所形成的結(jié)構(gòu)不同，其性能差異也很大。如石英和硅藻

　　土，其成分雖然都是二氧化硅，但其性能相差很大。

　　2、 材料的基本性質(zhì)：

　　2.1材料的物理性質(zhì)

　　(1)材料的密度、表觀密度和堆積密度

　　材料的密度是指材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，又稱質(zhì)量密度(ρ)。絕對密實(shí)狀態(tài)下的體積是指不包括孔隙在內(nèi)的體積。

　　可表示為：

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