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1 # 遲到的花訊
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2 # 熱心村姑
韌性與脆性相對,通常材料的硬度越高,韌性就越差,脆性就大,受到衝擊力時就易碎,也就是俗語所說的“太剛易折”。
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3 # 力學Nerd王小胖
1、“硬”的定義
日常生活中,我們覺得鋼鐵比棉花硬,也比木頭硬。我們有這樣的感覺,是基於我們對這三種材料施加力後,從材料的變形特徵,總結出來的。因此,日常生活中所說的“硬”,其實指的是材料的剛度,即抗變形的能力,力學上用彈性模量來衡量。
實際上,在材料科學上,“硬”有它自己的定義,通常用硬度來表示,指的是材料區域性抵抗硬物侵入表面的能力。硬度的測量根據不同的方式,有好幾種:洛氏硬度、維氏硬度、布氏硬度、努氏硬度等。下圖為洛氏硬度原理圖,施加指定大小的力,在不同的材料上就會出現不同的刻痕,根據刻痕的大小,來確定硬度的值。
由此可見,材料學上的硬度,針對的是材料表面的一種效能。而日常生活中的硬度,針對的是材料整體的力學效能。
2、硬而脆的現象
根據材料學上的硬度定義,指的是抵抗外物區域性侵入的能力。外物的侵入,首先是從變形開始,然後擠壓破壞。在開始階段要首先發生變形,這與日常生活中的硬度(力學上的剛度)有所聯絡。所以,通常來講,剛度大的物體,其表面硬度也大。
為了說明脆的問題,我們先要了解下材料的應力應變曲線,如上圖。脆指的是材料發生斷裂破壞,這與應力應變曲線圍成的面積有關。這個面積力學上稱之為應變能密度,就是單位體積內,材料發生斷裂的能量。所以,“脆”與這個應變能密度息息相關。
假如存在兩種材料,應力應變曲線如上圖。其中圍成面積大的(紅色曲線),必然不那麼脆,因為想要發生斷裂,需要的能量更多。而另一根黃色曲線,圍成的面積相對就小很多,也就意味著黃色曲線代表的材料更加容易破壞。
對比這兩根曲線,我們發現一個很奇妙的現象:黃色圍成面積小,即易破壞,但是彈性模量大,即剛度大。紅色圍成面積大,即不易破壞,但是彈性模量小,即剛度小。大多數材料都是如此。
3、硬而脆的解釋
絕大多數材料都是硬而脆,這是一種宏觀現象,儘管我們可以用力學的方法,找到相關的力學引數的不同。但是,仍然缺乏一種更加本質的解釋。
我們都知道,材料的力學特性隨溫度發生變化。高溫狀態下,偏韌性。低溫狀態下,偏脆性。在應力應變曲線上,就如圖上圖的紅色和黃色曲線。即低溫時,彈性模量大,剛度大,但是面積小易碎。高溫時,彈性模量小,剛度小,但是面積大,不易碎。
我們雖然無法定量的解釋這種情況,但是從高低溫的應力應變曲線,可以對這種硬而脆給出一個定性的解釋。即:硬的物體由於剛度大,難以發生變形,但是其變形響應時間缺較短,從晶體結構層面,晶界會發生振盪,造成材料更加容易被破壞。而硬度小的物體,由於剛度小,變形很容易發生,但是變形響應時間慢,晶界的振盪有足夠的時間來協調,從而不易發生破壞。
舉一個通俗的例子,一根尺子一端固定,彈另一端,尺寸發生振動。如果尺子剛度大,振動就會很激烈。如果尺子軟綿綿的剛度小,振動就不那麼激烈。
4、總結
通常我們所說的“硬”,其實指的是材料的抗變形能力,即力學上的剛度。
材料科學上的硬度與剛度通常情況下也成正比。
發生“易而脆”現象,主要取決於材料的變形響應時間,而變形響應時間與剛度密不可分。
回覆列表
其實這個問題蘊藏著很多含義,比如做人做事,處理人際關係都要有韌性,你若一味地硬下去,掉在地上,便碎了。
婆媳關係不好,你能站隊嗎!不能。她們兩個都是你最親的人。你褊袒那一方都不好。
褊袒老婆吧,那邊是母親大人,不孝算是說輕了,還坐實了忤逆的罪名。那還怎麼走出去見人。
褊袒老媽!更不行,這邊是日夜相守,同床共枕,耳鬢斯磨的老婆大人,說不定那一天把你給削了。
所以你既不能站隊,不能硬性地處理這個事。你要在人後做她們的思想工作,也就是說,你不能當面處理這個事,因為當面處理不下來。
而是等暗地裡去安撫她們,對她們曉之以理,動之以情,說不是一家人不進一家門,是一家人就要以和為貴,家和萬事興嘛……
有些硬的,你看它是什麼東西,如果韌性十足,你摔兩下也沒事。