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被破碎物料的强度物性

11/09/14  浏览:

   材料的强度是指其对外力的抵抗能力,通常以材料破坏时单位面积上所受的力即N/rr12或Pa来表示。接受力破坏的方式不同,可分为压缩强度、拉伸强度、扭曲强度、弯曲强度和剪切强度等;按材料内部的均匀性和有否缺陷分为理论强度和实际强度。

    1.理论强度
    不含任何缺陷的完全均质材料的强度称为理论强度。它相当于原子、离子或分子间的结合力。由离子间库仑引力形成的离子键和由原子间互作用力形成的共价键的结合力最大,为最强的键,键强一般为1000~4000kj/mol,金属键次之,一般为100~800kj/mol,氢键结合能一般为20~30kj/mol,范德华键强度最低,其结合能仅为0.4  -4.2kj/mol.  -般来说,原予或分子间的作用力随其间距而变化,并在一定距离处保持平衡,而理论强度即是破坏这一平衡所需要的能量,可通过能量计箅求得。

    2.实际强度
    完全均质的材料所受应力达到其理论强度时,所有原子或分子间的结合键将同时发生破坏,整个材料将分散为原子或分子单元。然而,实际上,几乎所有材料破坏时都分裂成大小不一的块状,这说明质点间结合的牢固程度并不相同,即存在着某些结合相对薄弱的局部,使得在受力尚未达到理论强度之前,这些薄弱部位已达到其极限强度,材料已发生破坏。因此,材料的实际强度或实测强度往往远低于其理论强度,一般地,实测强度约为理
论强度的l/l00~1/10000由表1-2中的数据可以看出二者的差异。

    当然,材料的实测强度大小与测定条件有关,如试样的尺寸、加载速度及测定时材料所处的介质环境等。同一材料,小尺寸时的实测强度要比大尺寸时来得大;加载速度大时比速度小时测得的强度高;同一材料在空气中和在水中的测定强度也不相同,如硅石在水中的抗张强度比在空气中减小12%.长石在相同的情形下减小28%。

    强度高低是材料内部价键结合能的体现,从某种意义上讲,破碎过程即是通过外部作用力对物料施以能量,当该能量足以超过其结合能时,材料即发生变形破坏以至破碎。

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