一、材料的物理性能

材料結構決定性質——材料的電學、磁學、光學、熱學、力學、化學等性能是由物質不同層次的結構所決定的。

性質決定用途。

二、熱膨脹系數

定義：溫度改變ρt ℃時，固體在一定方向上發生相對長度的變化或相對體積的變化。

平均線膨脹系數：

平均體膨脹系數：

注意：熱膨脹系數是材料的重要性能，在材料的分析、制備等過程中都需要重點考慮。

三、熱分析方法

熱分析測定方法的目的是為了探測相變過程的熱效應并測出熱效應的大小和發生的溫度。焓和熱容是研究過程中重要的參數。

常用熱分析方法

應用最廣泛的方法是熱重（TG）和差熱分析（DTA），其次是差示掃描量熱法（DSC），這三者構成了熱分析的三大支柱。

1.差熱分析（DTA）

是在程序控制溫度下，將被測材料與參比物在相同條件下加熱或冷卻，測量試樣與參比物之間溫度差（△T ）隨溫度T或時間t的變化關系。

2.差示掃描量熱法（DSC）

在程序控制溫度條件下，測量輸入給樣品與參比物的功率差與溫度(或時間)關系的一種熱分析方法。

3.熱重法

在程序控制溫度下，測量物質質量與溫度關系的一種技術。熱重法試驗得到的曲線稱為熱重曲線（即TG曲線）。

熱分析的應用

1.物質鑒定

2.熱力學研究

3.動力學研究

4.分析結構與性能關系

典型應用

1.有序—無序轉變的研究

Fe-Ni坡莫合金是一種軟磁材料。但這種合金接近 Ni3Fe成分范圍時既存在有序一無序轉變，又存在鐵磁-順磁轉變，它們都將出現熱容峰。

2.測定并建立合金相圖

建立相圖首先要確定合金的液相線、固相線、共晶線及包晶線等，然后再確定相區。例如，建立一個簡單的二元合金相圖，取某一成分的合金，用差熱分析法測定出它的DTA曲線，見圖（a）。試樣從液相開始冷卻，當到達z處時便開始凝固，由于放出熔化熱曲線向上拐折，拐折的特點是陡直上升，隨后逐漸減小，直到接近共晶溫度時，DTA曲線接近基線。在共晶溫度處，由于試樣集中放出熱量，所以出現了一個陡直的放熱峰，待共晶轉變完成后，DTA曲線重新回到基線。繪制相圖取寬峰的起始點溫度T，和窄峰的峰值所對應的溫度 T2分別代表凝固和共晶轉變溫度。按照上述方法測出不同成分合金的 DTA曲線，將寬峰的起始點和窄峰的峰值溫度分別連成光滑曲線，即可獲得液態線和共晶線，見圖 （b）。