微观结构
-Si微观结构]] 微观结构是指在放大倍率通常大于25倍的光学显微镜下所观察到的材料表面结构特征。材料的微观结构(如金相学、聚合物、 或复合材料的微观结构)对其物理性能具有深远影响,例如强度、韧性、延展性、硬度、耐腐蚀性、高低温行为以及耐磨性。这些性能在实际工程应用中决定了材料的适用性。 当结构特征的尺度小于光学显微镜的分辨极限时,称为纳米结构;而原子层级的排列结构则被称为晶体结构。对于生物样品,这类细结构通常被称为超微结构。微观结构对…
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-Si微观结构]] 微观结构是指在放大倍率通常大于25倍的光学显微镜下所观察到的材料表面结构特征。材料的微观结构(如金相学、聚合物、 或复合材料的微观结构)对其物理性能具有深远影响,例如强度、韧性、延展性、硬度、耐腐蚀性、高低温行为以及耐磨性。这些性能在实际工程应用中决定了材料的适用性。 当结构特征的尺度小于光学显微镜的分辨极限时,称为纳米结构;而原子层级的排列结构则被称为晶体结构。对于生物样品,这类细结构通常被称为超微结构。微观结构对…
頸縮(Necking)是工程学及材料科学名詞,是在拉伸時的形變,其特點是在材料的形變不成比例的集中在特定的小區域。頸縮會造成局部截面積的顯著減小,這也是「頸縮」一詞名稱的由來。因為頸縮時局部的應變很大,頸縮往往和延展性材料的屈服變形有關,特別是金屬或是塑膠。只要出現頸縮現象,因為局部截面積的變小,頸縮部位的局部應力最大,頸縮部位也就是後來發生屈服的位置。若有夠大的應變,頸縮部份最後會斷裂。 頸縮形成 頸縮是因為在拉伸變形時,材料截面積減…
X光吸收光譜(,缩写:XAS)是目前廣泛應用於取得氣態、分子、及凝體(例如,固體)中,目標原子之區域(原子尺度)結構資訊及電子狀態的一種技術。 光源 X光吸收光譜可藉由調變X光光子能量,於目標原子束縛電子之激發能量範圍內進行掃瞄而得。通常需使用同步輻射設施以提供高強度並可調變波長之X光光束。 光譜區域 與X光吸收光譜相關的技術,有稱之為X光吸收細微結構(X-ray Absorption Fine Structure, XAFS),或延伸…
X射线衍射(X-ray diffraction)是X射线束因与原子周围的电子发生相互作用而改变方向的相关现象的统称。这种现象源于,即波的能量不发生改变的过程。X射线在远离样品处形成的方向分布图称为衍射图样。该现象不同于X射线晶体学。后者利用X射线衍射来确定材料中原子的排列方式,并包含将实验衍射测量结果映射到原子位置等其他方法。 本文概述了X射线衍射技术,首先介绍X射线的早期历史,以及关于晶体间距恰好能使其发生衍射的发现。许多情况下,可以…
,亦稱為光阻,是指經過紫外光、深紫外光、电子束、离子束、X射线等光照或辐射後,溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料,是光刻工艺中的关键材料,主要应用于積體电路和離散元件的细微图形加工。 光刻的類別 光刻根据在显影过程中曝光区域的去除或保留可分为兩種-正性光刻胶(positive photoresist)和负性光刻胶(negative photoresist)。 正性光阻劑之曝光部分发生光化学反应會溶於顯影液,而未曝光部份不溶于显影液,仍然保留…
可靠性工程是系统工程的一个分支学科,它强调设备應該无故障运行,即产品、系统或服务在特定环境下无故障运行,而且在特定时间内充分發揮其预期功能。 参考文献
高熵合金(、)簡稱HEA,通常是由五種或五種以上等量或相對比例金屬形成的新型合金。名為「高熵合金」是因為當混合物中存在大量元素混合時的熵增加實質上更高,並且比例更接近相等。 由於高熵合金可能具有許多理想的性質,因此在材料科學及工程上相當受到重視。 研究發現有些高熵合金的比強度比傳統合金好很多,而且抗断裂能力、抗拉強度、抗腐蝕及抗氧化特性都比傳統的合金要好。高熵合金在2004年以前就已問世,但在2010年代才有許多相關的研究。 發展 儘管…
。上方的線為液相線,下方的線即為固相線]] 純物質有單一熔点,而混合物會在固相溫度(TS或Tsol)部份熔化,在較高的液相溫度(TL或Tliq)完全熔化。固相溫度恆小於或等於液相溫度。若固相溫度和液相溫度不相等,在兩者之間的區域稱為凝固範圍(freezing range),此區域內會有液相和固相共存的混合物(類似泥漿)像地球地幔中的橄榄石(鎂橄欖石-铁橄榄石)系統即為此例。 定義 在化學、材料科学及物理学中的液相線是指材料完全由固體熔化…
固體中的鍵結可依其原子或分子間的化學鍵鍵結型態進行分類。傳統上分為以下四種鍵結: 共價鍵,形成共價網狀固體(有時簡稱「共價固體」)者 離子鍵,形成離子固體者 金屬鍵,形成金屬固體者 分子間作用力,形成分子晶體(有時亦稱「共價固體」)者 這些分類的成員含有不同的電荷分佈、 熱力、電子、以及力學性質。各類型的鍵能大小差異極大。而由於固體中的鍵結可以是混合的或是介於上述的分類之間,所以並非所有固體都是具有特定某種分類的性質,因此有些固體會被稱…
剪切帶(shear band)是材料中一個狹窄的強剪切應變區,通常在延性材料嚴重變形時出現,具有可塑性。剪切帶會比材料的其他部位先失去韌性,剪切帶中發生的極端變形可能導致材料嚴重的損壞和斷裂,因此研究剪切帶如何形成是一個對材料應用非常重要的課題,20世紀中葉以來變形局部化(localization of deformation)一直被密集研究。 有剪切带的材料 剪切带或更普遍的“局部变形”通常会在廣義的延展性材料(合金、金属、颗粒材料、…
凝聚态物理学(condensed matter physics)又称-{zh-cn:凝态物理学;zh-tw:凝聚態物理學}-、凝(聚)体物理学等,是研究物质凝聚态(固态和液态)或凝聚相的物理本质、结构和性质的一门学科,为固体物理学的延拓。该领域的研究者力图通过物理学定律来解释凝聚相物质的行为。其中,量子力学、电磁学以及统计力学的相关定律对于该领域尤为重要。 凝(聚)态(condensed state)或凝(聚)相(condensed p…
材料力學(mechanics/strength of materials)是力学的一个分支,研究材料或结构构件在外部载荷(各種力和力矩)作用下所產生的應力和應變,以及强度、刚度和稳定性問題的学科。 材料强度(material strength)是该学科研究的具体指标之一,为材料抵抗破坏(断裂或不可逆变形)的能力,属于一种物理量或力学属性。 材料力學通常是機械工程、土木工程和建築工程以及相關專業的大學生必須修讀的課程,通常在修讀材料力學之…
脱附是被吸附的原子或分子从表面释放到周围真空或流体中的物理过程。当分子获得足够的能量,足以克服使其附着在表面上的结合能和活化能垒时,便会发生这一过程。。它是最常用的脱附方式之一,可用于确定吸附物的表面覆盖度,并评估脱附的活化能。 热脱附过程通常由波兰尼-维格纳方程(Polanyi-Wigner equation)来描述: : r(\theta) = - \frac{\text{d}\theta}{\text{d}t} = \upsilo…
,《論礦冶》(De re metallica)一書的作者,此著作被譽為西方冶金學的開山之作]] 冶金学()屬於材料科學,是研究从矿石中提取金属,并用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的学科。冶金学也研究金属、金屬互化物或其混合物(稱為合金)的物理及化學特性。冶金學也是一門金屬的技術,有關金屬製造的科學,也和金屬零件的工程特性有關。金屬的製造包括從礦石中提煉金屬,以及金屬混合物(或金屬和其他元素的混合物)以製造合金。冶金學和金屬加工的…
应变速率(*')在力学和材料科学中,是材料应变的时间导数。应变速率的物理量纲为,国际单位制单位为倒秒s−1(或其倍数)。 材料内某点的应变速率测量该点邻域内相邻物质小块间距离随时间变化的速率。它既包含材料膨胀或壓縮的速率(膨胀率),也包含材料在不改变体积的情况下因逐步剪切而发生形变的速率(剪率)。当这些距离不发生变化时,应变速率为零,例如当某一区域内所有粒子以相同速度和方向运动(相同线速度)和/或以相同角速度旋转,如同该部分介质为刚体时…
动态力学分析(dynamic mechanical analysis,DMA)是一种用于研究和表征材料的技术。它最适用于研究聚合物的黏弹性行为。将正弦形应力施加到样品上并测量材料的应变,从而可以确定复数模量。一般会改变样品的温度或应力的频率,这会导致复数模量的变化;该方法可用于定位材料的玻璃转化温度,并识别对应其它分子运动的转变。 理论 材料的黏弹性 由长分子链组成的聚合物具有独特的黏弹性性质,兼具弹性固体和牛顿流体的特性。弹性理论描述…
高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有特殊用途与功能的为功能高分子。 高分子材料的历史 高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 树枝,兽皮,稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料…
介電質(,又称电介质)是一種可被電極化的絕緣體。假設將介電質置入外電場,則束縛於其原子或分子的束縛電荷不會流過介電質,只會從原本位置移動微小距離,即正電荷朝著電場方向稍微遷移,而負電荷朝著反方向稍微遷移。這會造成介電質電極化,從而產生反抗電場,減弱介電質內部的電場。假若介電質是由弱鍵結的分子構成,則這些分子不但會被電極化,也會改變取向,試著將自己的對稱軸與電場對齊。一个用来衡量电介质特性的参数是介电常数κ。假如一种绝缘体充满两个平行板电…
显示的複合微球泡材由环氧树脂基质内的玻璃微球组成。]] 複合微球泡材是一种複合材料,透過稱為玻璃微球的空心球或非空心球(例如珍珠岩)作為填充材填入金属、聚合物、 水泥或陶瓷基材結合而成。 英文稱作 "Syntactic foams",這裡“Syntactic”的意思是「放在一起」。 空心顆粒對材料整體有密度降低、比強度提高(強度除以密度)、熱膨脹係數降低,并且在某些情况下還對雷達或聲納透明。 歷史 這種材料的名稱最初由Bakelite …
{{ruby|嫘縈|-{zh-cn:léi yíng;zh-hant:léi yíng;zh-tw:ㄌㄟˊ ㄧㄥˊ;}-}}(或)是一种人工制造的纤维。由天然的植物纤维素加工制造而成,所以属于再生纖維。 吸水性佳,易染色、洗滌,耐酸鹼,不易起毛球,質地輕柔,特性較棉好穿,價格與棉相仿。 历史 嫘縈又译人造絲、粘胶纤维,中文譯名發想自中国传说中发明养蚕造絲的嫘祖。 嫘縈是最早的人造纖維,出现于1884年,由于易燃性质,当时未能走向实用化。…