熔融的和成型金屬固體熱應(yīng)力分析顯微鏡
熱應(yīng)力
物體受熱不均勻或各組元的膨脹不同，在加熱或冷卻時(shí)所產(chǎn)生的
應(yīng)力稱熱應(yīng)力。在無(wú)機(jī)非金屬材料中，由于制造條件和使用條件不同
及其他原因，特別是如果存在溫度梯度，就會(huì)產(chǎn)生各種應(yīng)力。熱應(yīng)力
通常被劃分為：
一一暫時(shí)熱應(yīng)力 在均質(zhì)和非均質(zhì)材料中均有這種應(yīng)力狀態(tài)，且
因存在溫度梯度而產(chǎn)生，溫度達(dá)到平衡時(shí)又消失。
——淬火或冷卻應(yīng)力 這是在迅速冷卻階段通過(guò)平衡溫度分布出現(xiàn)
的應(yīng)力，并保留在工件中，但可通過(guò)退火使其消失。
——永久熱應(yīng)力 這是在非均質(zhì)材料、由不同變形系數(shù)的復(fù)合材
料(如施釉材料和搪瓷材料)中形成和保持的應(yīng)力狀態(tài)。
①均質(zhì)體熱應(yīng)力
無(wú)機(jī)非金屬固體被加熱或冷卻的時(shí)候，一般由于它們的導(dǎo)熱能力較
小而產(chǎn)生溫度梯度，這使材料在各個(gè)部位的熱膨脹和收縮不同，從而
產(chǎn)生應(yīng)力。玻璃是一個(gè)典型的例子，如果熔融的和成型的玻璃迅速冷
卻的話，則表面層首先受到拉應(yīng)力，內(nèi)部受到壓應(yīng)力。繼續(xù)冷卻應(yīng)力
狀態(tài)與此相反；這種狀態(tài)一直保持著，除非在轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行退火，應(yīng)
力才會(huì)消除。
那么,當(dāng)材料受到外力而發(fā)生變化時(shí),熱又起著什么樣的作用呢?一
般可以表現(xiàn)為兩種方式一種是材料的熱膨脹,另一種就是熱傳導(dǎo)。在下
面將要講到的四種材料中,有三種是非金屬材料,它們與熱的關(guān)系分別
表現(xiàn)出各自的特點(diǎn)。玻璃的熱膨脹小,具有相當(dāng)高的強(qiáng)度,這是它的優(yōu)
點(diǎn)。碳素材料導(dǎo)熱性好,并且也可以得到熱膨脹相當(dāng)小的材料。陶瓷對(duì)
于周?chē)臍怏w介質(zhì)(不論是哪一種)比較安定,在1000高溫下強(qiáng)度也是最
高的。
