熔融的和成型金屬固體熱應力分析顯微鏡
熱應力
物體受熱不均勻或各組元的膨脹不同，在加熱或冷卻時所產(chǎn)生的
應力稱熱應力。在無機非金屬材料中，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，就會產(chǎn)生各種應力。熱應力
通常被劃分為：
一一暫時熱應力 在均質(zhì)和非均質(zhì)材料中均有這種應力狀態(tài)，且
因存在溫度梯度而產(chǎn)生，溫度達到平衡時又消失。
——淬火或冷卻應力 這是在迅速冷卻階段通過平衡溫度分布出現(xiàn)
的應力，并保留在工件中，但可通過退火使其消失。
——永久熱應力 這是在非均質(zhì)材料、由不同變形系數(shù)的復合材
料(如施釉材料和搪瓷材料)中形成和保持的應力狀態(tài)。
①均質(zhì)體熱應力
無機非金屬固體被加熱或冷卻的時候，一般由于它們的導熱能力較
小而產(chǎn)生溫度梯度，這使材料在各個部位的熱膨脹和收縮不同，從而
產(chǎn)生應力。玻璃是一個典型的例子，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力，內(nèi)部受到壓應力。繼續(xù)冷卻應力
狀態(tài)與此相反；這種狀態(tài)一直保持著，除非在轉(zhuǎn)變溫度進行退火，應
力才會消除。
那么,當材料受到外力而發(fā)生變化時,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。在下
面將要講到的四種材料中,有三種是非金屬材料,它們與熱的關系分別
表現(xiàn)出各自的特點。玻璃的熱膨脹小,具有相當高的強度,這是它的優(yōu)
點。碳素材料導熱性好,并且也可以得到熱膨脹相當小的材料。陶瓷對
于周圍的氣體介質(zhì)(不論是哪一種)比較安定,在1000高溫下強度也是最
高的。
