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结构工程师基础之材料的组成、结构与构造

更新时间:2009-10-19 15:27:29 来源:|0 浏览0收藏0

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摘要 结构工程师基础之材料的组成、结构与构造

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$lesson$  材料的组成、结构与构造

  1.材料的组成

  建筑材料的应用与其性质是紧密相关的,而建筑材料所具有的各项性质又是由材料的组分、结构与构造等内部因素所决定的。

  材料的组成指材料的化学成分、矿物成分。某些建筑材料如天然石材、无机胶凝材料等,其矿物组成是决定其材料性质的主要因素。

  2.材料的微观结构

  材料的结构可划分为:宏观结构、亚微观结构和微观结构三个层次,其中,微观结构是指物质的原子、分子层次的微观结构。材料的结构可分为晶体、玻璃体和胶体。

  晶体按晶体质点及结合键的特性,可分为:原子晶体、离子晶体、分子晶体和金属晶体,见表1。

  表1晶体的类型及性质

晶体的类型
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
微粒间的作用力
离子键
共价键
分子间力(范德华力)
金属键
熔点、沸点
较高
一般较高
弧度、硬度
较大
一般较大
延展性
导电性
水溶液或熔融体导电性良好
绝缘体或半导体
绝缘体
实 例
NaCl、MgO、SO4
石英、金刚石、碳化硅
CO2、H2O、CH4
Na、A1、Fe合金

  玻璃体是熔融的物质经急冷而形成的无定形体,是非晶体。它具有各向同性,没有固定的熔点,具有化学不稳定性。如火山灰、粒化高炉矿渣等。

  胶体指一些细小的固体粒子(直径约l-l00μm)分散在介质中所组成的结构,一般属于非晶体。胶体的表面积很大,故表面积很大、吸附能力很强,使胶体具有很强的粘结力。

  3.材料的亚微观结构与宏观结构

  亚微观结构也称为细观结构,一般指用光学显微镜所能观察到的材料结构。通过亚微观结构可以研究材料内部各种组织的性质、组织的特征、数量、分布,以及界面之间的结合情况等。

  宏观结构是指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。宏观结构(或称宏观构造)按孔隙尺寸可分为:致密结构、多孔结构、微孔结构。按构成形态可分为:聚集结构、纤维结构、层状结构、散粒结构。

 

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