70张图对比材料各项性能

1、70 张图对比材料各项性能1 杨氏模量 - 密度刚性或 /和轻质部件选材参考1、需要较硬的材料时，如顶梁，自行车架等，选择图表顶部的材料。2、需要低密度的材料，如包装泡沫等，选择图表左侧的材料。3、刚性和轻质兼具的材料很难找到，复合材料往往是个不错的选择。杨氏模量( Young smodulu)s ，又称拉伸模量，是弹性模量中最常见的一种。杨氏模量 衡量的是一个各向同性弹性体的刚度， 与弹性模量是包含关系， 除了杨氏模量以外， 弹性模 量还包括体积模量和剪切模量等。大娄0 110.000<eSe ( kft m,)K參孔牖全同与合全''緊酬 W30 000木与木=安合物金

2、55 A金100 JoOIOoO 3.00010.00030 000( ( kg m3)OIf(CdD)*«出操聚合物LOOO 3.00010.00030.0SS ( kgmj) 陶瓷1003001.0003.000IOOoO 10.000言度(kg Hl5 )(PdD)木与木制品30.0001001.03.00010.000言度(kg nP)O 1 (£o)Et聲出密1003001.0003.00010.00030.000V轻S ( k2 m )2 杨氏模量 - 成本刚性或 /和低成本部件选材参考1、需要较硬的材料时，如顶梁，自行车架等，选择图表顶部的材料2、需要低成本的

3、材料，如包装泡沫等，选择图表左侧的材料。3、需要廉价且坚硬的材料，则选择图表左上方的材料，大多为金属和陶瓷。金爲与合金"（C kg）n>L4¼j rWJ10 100Ie >1赵（kg ）10100高B9«金娠 *£200 Ooo lg金Jrt与会金多孔住*与末創品<»101 (PdO )整SIR於O 1 (Pdu二匕£出金A0.01(Ckg)10高3 强度 - 密度高强度或 /和低密度部件选材参考1、下图标识的强度为拉伸强度，除了陶瓷为抗压强度。2、高强度且低密度的材料位于图形的左上部分。强度是指零件承受载荷后抵抗发

4、生断裂或超过容许限度的残余变形的能力。也就是说， 强度是衡量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重要指标。金展与合金IOOOO1.0110.0001.0003.000巫度（kg hP）轻10.00010.000!*1.01.0003.00010.00030.000密度（0W ）B 10.000t1.（X×）聚合物1001.0003.00010.00030.000左度（kgm5） 强度（MPa）离8SS§f/ 出 S1S7/?*S 、裁即Bi<常-Jl低弼度（MPa）.000-OOrae¼(s)*d>ssoffi于Ooo3.0000.000 30.000

5、M IT4 强度 - 成本高强度或 /和低成本部件选材参考1、下图标识的强度为拉伸强度，除了陶瓷为抗压强度。2、许多应用要求材料具有较高的强度，如螺丝刀、安全带等，但是他们通常都比较贵，只 有极少数的材料能同时满足强度和成本的要求（左上部分）。10.000(£乏)昴金属与合金1.000成本(t kg )100离10.<XX)t*1.000聚合物0.01V低01如(t kg)100SiC木与木制品10.000 t1.000O001<低01成本(£ kg )10(edw I100高5 强度 -韧性高强度或 /和高韧性部件选材参考1、下图标识的强度为拉伸强度，除了陶瓷

6、为抗压强度。2、通常韧性不好强度也不会很高，提高强度时很可能会使韧性下降。强度是指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的残余变形的能力。 也就是说， 强度 是衡量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重要指标。韧性为材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。 韧性越好， 则发生脆性断 裂的可能性越小。 韧性可在材料科学及冶金学上， 韧性是指当承受应力时对折断 的抵抗，其定义为材料在破裂前所能吸收的能量与体积的比值。强度和韧性的关系： 强度是指抵抗外力的能力如抗拉强度， 韧性是材料抵抗变形 破坏的能力，如抗弯抗扭及冲击。10 100高10.000OOOI 0.010.1110100V低切性（I

7、dW）S 10.000金属与合金1.0000.1m ( U nr)10.0001V低0.010砌性(U Znr )10 100 高聚合物10.000ttoIOO低韧性(U nr )金刚石闻瓷10.000AlW(ed)诙01初性(kJ IiP )10 100IOOOO(<tdw )股IOOO1001木与木制品0.1OoOl0.010.1t切性（U nr ）6 强度 -断裂伸长率高强度或 /和高弹性部件选材参考1、陶瓷具有非常低的伸长率（ <1）；2、金属具有中等的断裂伸长率（ 1-50）；3、热塑性塑料具有较大的伸长率（>100%）；4、橡胶具有长期弹性伸长率；5、热固性聚合物

8、具有较低的伸长率（<5）。，试样在拉断时的位移值与原长的比值。以百分比表示断裂伸长率 （ elongation at break ） （%）。器¼llr¼8(Ed* )邂Ooo=隔电»篠痂-OOO-OOOO二 0ns亜长If?长08-(EdW )砲聚合物10.000虫合材料fPMMA木与木刮&海绳Oe 1OooOlOOOI<腱UFAB >尼龙 uPVC5«合物PET眼丙烯廉乙晞0.01 0.1新裂伸怏率io -OOOO3 - O-*祺転500>-ft!2I-O -OO (篡) *-eQJ/* <r 77SN 一=V、

9、dJrx¼ A rK> ¼%、-! 1«Og篥U*7 强度 -最高工作温度高强度或 /和高工作温度环境部件选材参考1、下图适用于材料的使用环境中工作温度高于室温的组件，如炊具，汽车发动机和排气管 2、聚合物的最高工作温度较低，金属的最高工作温度居中，陶瓷能够承受非常高的温度。 热塑性聚合物的最高工作温度低于热固性聚合物。 最高工作温度表示工程材料在此温度下工作时强度急剧下降的最高温度。材料大类10.000木与木制品多孑潮金T(TiM ( r)10.000100全不霜钢 复合材料高合金钢LWft木与木刮品址高工作温度(V)翠合物10,0002004006008

10、00IOoO显离工作溫度(r)木与木制品S?合物大部分工程闻虹作週度超过IO(XrC 硅混檯土多孔陶瓷8 比强度 - 比刚度高刚度和 /或高强度与低重量的部件选材参考1、比强度为强度 /材料密度，比刚度为刚度 /材料密度。2、通常高强度和高刚度是同时存在的，因为他们很大程度上取决于原子之间的结合力。材料刚度简称刚度， 即材料力学中的弹性模量。 它是表征材料抵抗弹性变形能力的力学 性能指标。 指材料抵抗变形的能力， 即引起单位变形时所需要的应力。 一般是针对构件或结 构而言的。它的大小不仅与材料本身的性质有关，而且与构件或结构的截面和形状有关。强度：材料在规定的荷载作用下， 材料发生破坏时的应力

11、称为强度， 要求不破坏的要求，称为强度要求。根据外力作用方式不同，材料的抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。刚度和强度的区别： 刚度是抵抗变形的能力， 强度是抵抗破坏的能力。 刚度是强调不变 形，或变形小；强度是强调可靠性，即不能失效。材料大类1.000IC(6<WN>I)金展与合E001100比邊度(kNm/kg )1.000 10.00离1.000100O<1金属与合金100OoV低比强度(ICNmkg )高W 1 (£、EN 亠)¢1低比强度(kNm/kg )高100比理度(kNnkg )Iooo 10.00聚合物金JftC与合令O 11(6<wN

12、=阖E10IOO1.000 10.1.000IOO比遏度(kNm/kg )10.00<低比强度(ICNnViCg)高 一木与木制品做胶O *100 1.000 10.009 电阻率 - 成本电性能或 /和低成本部件选材参考 1、下图主要用于需要较低的价格以及良好的电绝缘性（如插头外壳）或良好的导电性（例 如电力电缆）组件时选材参考。2、良好的电导体通常是良好的热导体和良好的电绝缘体是良好的热绝缘体，所以下图也可 用于需要良好的热绝缘（例如用于窑壁）或热传导性（例如，用于煎锅）产品的选材参考。20°C）的电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件（常温下 电阻

13、与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。单位： ·m。f0(5IOO1.00010.000100.000< 低成本()高 海绵0金属与合金(EC )陽S皿聚合物UPVC ABS R破酸駆1.00010.000成本(tig)100.000高金做与合金Io9O1.000( kg )10.000100.0离海绵(EC)木与木制品复合材料1.000低10.000成本(LVt)0噩1(EC)迎莊O-1世金JHI与合金1.00010.000成本(eg)100.0离10 可回收性 -成本可回收或 /和低成本部件选材参考1、下图只要用于识别材料的可回收性特征，特别是那些既昂贵又可回收

14、的材料应该投入更 多。2、尽管成本高，复合材料却难以回收，因为很难将纤维和基体分开。3、热塑性塑料常常可以回收利用。热固性塑料可回收性低。4、金属是特别适合于回收，因为它们可以容易地排序，重熔。5、陶瓷几乎从未再循环。金属c5合金tl W帳10.806成本（班）IC全屈与合全一二LMlXZ砖乞 /Yy、7木与木制品海算8 O.6O.册号回rff4 O00.01 0.1V «高成本（£“）研号回冋SO木与木制品成本（巩软）10 100高 11 生产耗能 -成本环境影响小或 / 和低成本部件选材参考1、生产某种材料所需消耗多大的能量是原料成本的一个因素。所以是大部分材料都位于左 下角（低成本 / 低能耗）或右上（高成本 /高能耗）。2、测量生产材料消耗的能量是困难的，包括：收集原材料所需的能量/矿料，提取或合成它所需的能量。3、聚合物是通过提炼和加工碳氢化合物中