全面材料特性对比.doc

word氏模量-密度刚性或/和轻质部件选材参考▼1、需要较硬的材料时，如顶梁，自行车架等，选择图表顶部的材料2、需要低密度的材料，如包装泡沫等，选择图表左侧的材料3、刚性和轻质兼具的材料很难找到，复合材料往往是个不错的选择氏模量〔Young‘smodulus〕，又称拉伸模量，是弹性模量中最常见的一种氏模量衡量的是一个各向同性弹性体的刚度，与弹性模量是包含关系，除了氏模量以外，弹性模量还包括体积模量和剪切模量等材料大类：金属与合金：聚合物：陶瓷：木与木制物：复合材料：材料大类：金属与合金：聚合物：陶瓷：木与木制品：复合材料：材料大类：金属-合金：聚合物：陶瓷：木与木制品：复合材料：强度-本钱高强度或/和低本钱部件选材参考▼1、如下图标识的强度为拉伸强度，除了陶瓷为抗压强度2、许多应用要求材料具有较高的强度，如螺丝刀、安全带等，但是他们通常都比拟贵，只有极少数的材料能同时满足强度和本钱的要求〔左上局部〕▼材料大类▼金属与合金▼聚合物▼陶瓷▼木与木制品▼复合材料高强度或/和高韧性部件选材参考▼1、如下图标识的强度为拉伸强度，除了陶瓷为抗压强度2、通常韧性不好强度也不会很高，提高强度时很可能会使韧性下降。

强度是指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的剩余变形的能力也就是说，强度是衡量零件本身承载能力〔即抵抗失效能力〕的重要指标韧性为材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力韧性越好，如此发生脆性断裂的可能性越小韧性可在材料科学与冶金学上，韧性是指当承受应力时对折断的抵抗，其定义为材料在破裂前所能吸收的能量与体积的比值强度和韧性的关系：强度是指抵抗外力的能力如抗拉强度，韧性是材料抵抗变形破坏的能力，如抗弯抗扭与冲击材料大类：▼金属与合金▼聚合物▼陶瓷▼木与木制品▼复合材料高强度或/和高弹性部件选材参考▼1、陶瓷具有非常低的伸长率〔<1％〕；2、金属具有中等的断裂伸长率〔1-50％〕；3、热塑性塑料具有较大的伸长率〔>100%〕；4、橡胶具有长期弹性伸长率；5、热固性聚合物具有较低的伸长率〔<5％〕断裂伸长率 〔elongation at break〕，试样在拉断时的位移值与原长的比值以百分比表示〔%〕材料大类：▼金属与合金▼聚合物▼陶瓷▼木与木制品▼复合材料高强度或/和高工作温度环境部件选材参考▼1、如下图适用于材料的使用环境中工作温度高于室温的组件，如炊具，汽车发动机和排气管等2、聚合物的最高工作温度较低，金属的最高工作温度居中，陶瓷能够承受非常高的温度。

热塑性聚合物的最高工作温度低于热固性聚合物最高工作温度表示工程材料在此温度下工作时强度急剧下降的最高温度材料大类：▼金属与合金▼聚合物▼陶瓷▼木与木制品▼复合材料高刚度和/或高强度与低重量的部件选材参考▼1、比强度为强度/材料密度，比刚度为刚度/材料密度2、通常高强度和高刚度是同时存在的，因为他们很大程度上取决于原子之间的结合力材料刚度简称刚度，即材料力学中的弹性模量它是表征材料抵抗弹性变形能力的力学性能指标指材料抵抗变形的能力，即引起单位变形时所需要的应力一般是针对构件或结构而言的它的大小不仅与材料本身的性质有关，而且与构件或结构的截面和形状有关强度：材料在规定的荷载作用下，材料发生破坏时的应力称为强度，要求不破坏的要求，称为强度要求根据外力作用方式不同，材料的抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等刚度和强度的区别：刚度是抵抗变形的能力，强度是抵抗破坏的能力刚度是强调不变形，或变形小；强度是强调可靠性，即不能失效材料大类：▼金属与合金▼聚合物▼陶瓷▼木与木制品▼复合材料电性能或/和低本钱部件选材参考▼1、如下图主要用于需要较低的价格以与良好的电绝缘性〔如插头外壳〕或良好的导电性〔例如电力电缆〕组件时选材参考。

2、良好的电导体通常是良好的热导体和良好的电绝缘体是良好的热绝缘体，所以如下图也可用于需要良好的热绝缘〔例如用于窑壁〕或热传导性〔例如，用于煎锅〕产品的选材参考电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量某种物质所制成的原件〔常温下20°C〕的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率单位：Ω·m材料大类：▼金属与合金▼聚合物▼陶瓷▼木与木制品▼复合材料可回收或/和低本钱部件选材参考▼1、如下图只要用于识别材料的可回收性特征，特别是那些既昂贵又可回收的材料应该投入更多2、尽管本钱高，复合材料却难以回收，因为很难将纤维和基体分开3、热塑性塑料常常可以回收利用热固性塑料可回收性低4、金属是特别适合于回收，因为它们可以容易地排序，重熔5、陶瓷几乎从未再循环材料大类：▼金属与合金▼聚合物▼陶瓷▼木与木制品▼复合材料环境影响小或/和低本钱部件选材参考▼1、生产某种材料所需消耗多大的能量是原料本钱的一个因素所以是大局部材料都位于左下角〔低本钱/低能耗〕或右上〔高本钱/高能耗〕2、测量生产材料消耗的能量是困难的，包括：收集原材料所需的能量/矿料，提取或合成它所需的能量3、聚合物是通过提炼和加工碳氢化合物中提炼出来的，所需的能量居中；4、建筑材料，如混凝土，砖和木材需要较少的能量来产生它们，因此是价格较低；5、金属通常是从它们的氧化物中提取，这占用了大量的能量，例如，在美国的能源消耗总量的二十分之一是用来生产铝。

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