一、材料的物理性能

材料结构决定性质——材料的电学、磁学、光学、热学、力学、化学等性能是由物质不同层次的结构所决定的。

性质决定用途。

二、热膨胀系数

定义：温度改变ρt ℃时，固体在一定方向上发生相对长度的变化或相对体积的变化。

平均线膨胀系数：

平均体膨胀系数：

注意：热膨胀系数是材料的重要性能，在材料的分析、制备等过程中都需要重点考虑。

三、热分析方法

热分析测定方法的目的是为了探测相变过程的热效应并测出热效应的大小和发生的温度。焓和热容是研究过程中重要的参数。

常用热分析方法

应用最广泛的方法是热重（TG）和差热分析（DTA），其次是差示扫描量热法（DSC），这三者构成了热分析的三大支柱。

1.差热分析（DTA）

是在程序控制温度下，将被测材料与参比物在相同条件下加热或冷却，测量试样与参比物之间温度差（△T ）随温度T或时间t的变化关系。

2.差示扫描量热法（DSC）

在程序控制温度条件下，测量输入给样品与参比物的功率差与温度(或时间)关系的一种热分析方法。

3.热重法

在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。热重法试验得到的曲线称为热重曲线（即TG曲线）。

热分析的应用

1.物质鉴定

2.热力学研究

3.动力学研究

4.分析结构与性能关系

典型应用

1.有序—无序转变的研究

Fe-Ni坡莫合金是一种软磁材料。但这种合金接近 Ni3Fe成分范围时既存在有序一无序转变，又存在铁磁-顺磁转变，它们都将出现热容峰。

2.测定并建立合金相图

建立相图首先要确定合金的液相线、固相线、共晶线及包晶线等，然后再确定相区。例如，建立一个简单的二元合金相图，取某一成分的合金，用差热分析法测定出它的DTA曲线，见图（a）。试样从液相开始冷却，当到达z处时便开始凝固，由于放出熔化热曲线向上拐折，拐折的特点是陡直上升，随后逐渐减小，直到接近共晶温度时，DTA曲线接近基线。在共晶温度处，由于试样集中放出热量，所以出现了一个陡直的放热峰，待共晶转变完成后，DTA曲线重新回到基线。绘制相图取宽峰的起始点温度T，和窄峰的峰值所对应的温度 T2分别代表凝固和共晶转变温度。按照上述方法测出不同成分合金的 DTA曲线，将宽峰的起始点和窄峰的峰值温度分别连成光滑曲线，即可获得液态线和共晶线，见图 （b）。