作者gamer ()
看板ask-why
标题Re: [请益] 请问铁为什麽那麽坚硬
时间Sun May 24 18:23:43 2009
※ 引述《waimcat (乌龙茶)》之铭言:
: ※ 引述《void ( avoid)》之铭言:
: : 他的硬是跟polymer 或是木头这种东西
: : 不是金属跟金属自己比
: : 另外原文所谓的"硬" 我比较倾向於是问坚硬
: : 不单纯是摩式硬度的硬
: 你上面不是说黄金很软
: 我以为是要和金属比 sry
: = =我当然不是在说摩式硬度
所谓的「硬」在材料学上定义的多半是表面的硬度,当然
一般人总是把东西很硬视为一种概念,就是东西很难被破坏,
而破坏基本上指的是材料的形变至无法回复的状况。所以这边
谈的「硬」其实是材料抗形变的能力。简言之,模数高的材料
其实就是一般人认为「硬」的东西。
那如果金属与金属间强度的问题,除了本身结晶结构影响
外,有没有差排以及结晶时晶粒的大小组成都是原因,相同的
金属在不同的结晶状况下机械性质可能天差地远。
: : 易不易滑移跟延展性有关系
: 硬度定义不就是抵抗塑变的能力
: 金属塑变大多都是靠滑移
: 怎麽会和滑移无关呢?!
在这边正名一下,大家谈的应该是强度(strengh)。
这边有一个观念不太正确,那就是一般谈强度是不会谈到
塑性变形的,通常进到塑性变形的范围材料已经被视为失效(
failure),一进到塑变区,材料几乎没有什麽抗形变能力。
而滑移与强度的确有关系,我们知道材料之所以塑性变形
是因为晶格内有差排。当材料受到外力作用,原子间会滑动,
当原子相互移动的距离超过一定大小,原先差排旁边的原子键
结力小於另一边原子间的键结力时,本来的原子键被破坏,而
新的原子键建立,於是差排往旁边移动了一个原子,这样的机
制称为差排的滑移(dislocation sliding)。
从一些数学模型去推论,我们发现具有差排的晶格和没有
差排的完美晶格相比,其理论剪切模数与实验出来的真实剪切
模数可能相差至10^8倍!
: : 未必跟硬度有直接的关系
: : 有些金属延展性差 硬度也未必高
两种的确没有绝对的关系在,延展性的强弱取决於两原子
间最大自由能的距离,以及晶格内部有无缺陷存在。
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