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2021-03
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【耐材讲堂】周宁生教授:“机械的”还是“力学的”?

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发布时间:2021-01-25 浏览量:1122

周宁生

河南科技大学高温材料研究院

在耐火材料的诸如产品说明书、会议或专业杂志发表的文章乃至出版物中,我们时而会遇到“机械性能”、“机械强度”、“热机械性能”之谓。显然,这里的“机械”二字是作定语表达“机械的”之意。然而对耐火材料性能而言,何为“机械的”确切含义?为什么要用这个定语呢?虽习焉不察,却多少有点莫名其妙乃至匪夷所思吧。

实际上,这种用法是把“力学的”和“机械的”混为一谈了。

“机械性能”之谓是有的。它是金属村料常用指标的一个集合,也是机械类产品设计中常使用的表征材料性能的重要指标。机械性能原本是用在以金属材料为主体对象的材料力学的一个术语,用以描述材料的一些指标,如拉伸强度极限、屈服极限、抗疲劳极限等。对一些机械设备,也用机械性能来描述其强度、刚度、稳定性等。可见机械性能是衡量一个材料、产品或系统在机械相互运动和相互作用下保持性能稳定性和安全性的能力。而材料的“力学性能”是指材料在不同温度、介质、、气压、湿度等环境条件下抵抗各种外加负荷如受压、拉伸、剪切、扭转、冲击、交变应力等而不发生破坏的能力。

二者的含义和包含的内容不尽相同,不宜等同互换。有的教科书和工具书在介绍力学性能时,往往跟一句“也称机械性能”,不够严谨。力学性能通常包括材料的抗压、抗剪、抗拉、抗弯、抗冲击、抗疲劳破坏等,而机械性能涉及的内容更广,除力学性能外,还包括诸如硬度、密度、塑性、韧性、挠性、膨胀系数、实效敏感性等。

造成 “力学的”和“机械的”混事实上的等效混用还与英文汉译有关。英文中,“机械的”和“力学的”是同一个词mechanical。在英文术语译成汉语时,往往就不区分彼此了。于是在耐火材料用语中,“机械的”也就见多不怪了。

耐火材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为力学性能。耐火材料属无机非金属材料,大多为多晶、多相构成的非均质聚集体。常温下多呈脆性。表现在力学性能上为当承受的外力达一定值时即发生破坏,破坏前承受的应力极限往往称为“强度”,如耐压强度、抗折强度、抗拉强度等。可见,对耐火材料而言,提倡用“力学的”而非“机械的”来描述和表征其力学行为和力学性能。如将“热机械性能”换成“热力学性能”,则又因“热力学”是一专门术语而易造成歧义。这时应表述为“高温力学性能”或“热态力学性能”。

【耐材讲堂投稿热线:19912348027王艳茹】

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