延展性(ductility and malleability),是物质的一种机械性质,表示材料在受力而产生破裂(fracture)之前,其
塑性变形的能力。
物理中的延展性
物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质叫
延性;在外力(锤击或
滚轧)作用能碾成薄片而不破裂的性质叫展性。如金属的延展性良好,其中金、铂、铜、银、钨、铝都富于延展性。石英、玻璃等
非金属材料在高温时也有一定的延展性。
延展性是
金属矿物的一种特性,金属矿物在外力作用下的一个特征就是产生
塑性形变,这就意味着离子能够移动重新排列而失去粘接力,这是
金属键矿物具有延展性的根本原因。金属键程度不同,则延展性也有差异。
延性
结构,构件或构件的某个截面从屈服开始到达最大
承载能力或到达以后而承载能力还没有明显下降期间的变形能力。延性好的结构,构件或构件的某个截面的后期变形能力大,在达到屈服或最大承载能力状态后仍能吸收一定量的能量,能避免
脆性破坏的发生。
延性是一种物理特性。其所指的是,材料在受力而产生破坏之前的
塑性变形能力,与材料的延展性有关。举例来说,金、铜、铝等皆属于有较高
延性的材料。铂是延性最好的金属。
脆性破坏(brittle failure)结构或构件在破坏前无明显变形或其他预兆破坏类型。
延性破坏(ductile failure)结构或构件在破坏前有明显变形或其他预兆的破坏类型。
在冲击和振动荷载作用下,要求结构的材料能够吸收较大的能量,同时能产生一定的变形而不致破坏,即要求结构或构件有较好的延性。例如,钢结构材料延性好,可抵抗强烈地震而不倒塌;而
砖石结构变形能力差,在强烈地震下容易出现脆性破坏而倒塌。为此,砖石
砌体结构房屋需按抗震
规范要求设置
构造柱和抗震
圈梁,
约束砌体的变形,以增加其在
地震作用下的抗倒塌能力。
钢筋混凝土材料具有双重性,如果设计合理,能消除或减少混凝土脆性性质的危害,充分发挥钢筋塑性性能,实现
延性结构。为此,抗震的
钢筋混凝土结构都要按照
延性结构要求进行
抗震设计,以达到
抗震设防的三水准要求:小震下结构处于弹性状态;
中震时,结构可能损坏,但经修理即可继续使用;
大震时,结构可能有些破坏,但不致倒塌或危及生命安全。
延展性(ductility and malleability)是由
延性、展性两个概念相近的机械性质合称。常见金属及许多合金均有延展性。
在
材料科学中,延性(Ductility)是材料受到
拉伸应力(tensile stress)
变形时,特别被注目的材料能力。延性它主要表现在材料被拉伸成线条状时。展性(Malleability)是另一个相似的概念,但它表示材料受到
压缩应力(compressive stress)变形,而不破裂的能力。展性主要表现在材料受到锻造或轧制成薄板时。延性和展性两者间并不总是相关,如金具有良好的延性和展性,但铅仅仅有良好的展性而已。然而,通常上因这两个性质概念相近,常被称为延展性。
展性
指物体可以压成薄片的性质。金属多具有展性,以金为最。
在外力(锤击或滚轧)作用能碾成薄片而不破裂的性质叫展性。
举例
金属键中,价壳层的电子可在许多原子间自由移动。这样的特性称为“电子海”。由于电子可以自由移动,因此金属原子之间可以相对运动,不会有很大的阻力。金是延展性最好的金属,其次是铝。不过许多塑胶和
非晶质固体也都有延展性。延性最好的金属是铂Pt,展性最好的是金Au。
自然金属矿物,如自然金、
自然银、
自然铜等都具有良好的延展性。
当用小刀刻划具有延展性的矿物时,矿物表面被刻之处立即留下光亮的沟痕,而不出现粉末或碎粒,据此可区别于脆性。
金属有延性,是指金属可以
抽成细丝。例如最细的白金丝直径不过1/5000mm。金属又有展性,是指可以压成薄片,例如最薄的
金箔只有1/10000mm厚。延展性最好的金属是金。据报道1. 有人将28克金延展至65公里长;2. 一两黄金,压成金箔可覆盖两个篮球场。金属的延展性可以由金属的结构得到解释。当金属受到外力作用时,金属内原子层之间容易作
相对位移,金属发生形变而不易断裂,因此,金属具有良好的
变形性。但也有少数金属,如锑、铋、锰等,性质较脆,没有延展性。所以说,只能说一般金属具有延展性。
金属延展性
由于金属原子的半径相对较大,
价电子数目相对较少,电子容易脱离金属原子而成为
自由电子(离域电子),这些电子不再属于某一个原子。所以,当
晶体受到
外力作用时,金属
正离子间滑动而不断裂(因为周围仍然有自由电子)表现出良好的延展性。
金属正离子与自由电子之间的作用本质是
正负离子之间的吸引力,无
方向性和饱和性。虽然
离子晶体含有的
离子键也是无方向性无饱和性,但是当外力作用使离子层发生移动,使得相同电荷的离子靠近,
斥力增加,导致离子晶体无延展性。
延展性规律
延展性一般情况下都是对金属来讲的,即对
金属晶体来讲,对其它晶体一般不讲延展性。那么,哪些金属具有更好的延展性呢?活泼金属的延展性往往很差,不活泼的
金属延展性往往很好。如:
Au、Ag、Pt的延展性都属最好之列,
碱金属和
碱土金属的延展性均属最差(在金属中)之列。当然在金属中延展性最差的要数金属汞了,因为它在常态下为液态。
影响因素
就冲压而言,主要针对铁来说,其它
金属材料用冲压的不是没有,但较少。决定铁材料延展性的因素一是金属内部结构,铁的内部结构决定了其延展性的好坏,
马氏体的结晶体,它的大小和形状与金属的延展性关系密切。马氏体大,延展性差,马氏体小,延展性好,而马氏体的大小和热处理时的温度变化有关。二是铁与其它金属材料的配比有关,如铁中掺杂有钨等元素,其延展性差,而掺杂有锡等金属,延展性变好。
经济中的延展性
延展性是指企业能够从核心竞争力衍生出一系列的新产品和
新服务以满足客户的需求。核心竞争力有从核心
竞争能力→
核心技术→
核心产品→
最终产品的延展能力,即企业的核心竞争力包含着一项或几项核心技术,而这些核心技术相互配合形成一个或多个核心产品,再由核心产品衍生出最终产品。这个延展过程中,企业的核心竞争力是主导力量。
核心竞争力的延展性使企业能够较大程度地满足客户的需求,不仅是当前的需求,而且包括了潜在的需求。这种需求的满足是通过核心竞争力充分发挥其延展性,在新的领域内积极运用而得以实现的。延展性使核心竞争力更能保证企业多元化发展的成功。以日本夏普公司为例,其核心竞争力是液晶显示技术,该项技术使夏普公司在
笔记本电脑、袖珍计算器、大屏幕显像技术等领域都具有竞争优势。