熔融的和成型金属固体热应力分析显微镜
热应力
物体受热不均匀或各组元的膨胀不同，在加热或冷却时所产生的
应力称热应力。在无机非金属材料中，由于制造条件和使用条件不同
及其他原因，特别是如果存在温度梯度，就会产生各种应力。热应力
通常被划分为：
一一暂时热应力 在均质和非均质材料中均有这种应力状态，且
因存在温度梯度而产生，温度达到平衡时又消失。
——淬火或冷却应力 这是在迅速冷却阶段通过平衡温度分布出现
的应力，并保留在工件中，但可通过退火使其消失。
——永久热应力 这是在非均质材料、由不同变形系数的复合材
料(如施釉材料和搪瓷材料)中形成和保持的应力状态。
①均质体热应力
无机非金属固体被加热或冷却的时候，一般由于它们的导热能力较
小而产生温度梯度，这使材料在各个部位的热膨胀和收缩不同，从而
产生应力。玻璃是一个典型的例子，如果熔融的和成型的玻璃迅速冷
却的话，则表面层首先受到拉应力，内部受到压应力。继续冷却应力
状态与此相反；这种状态一直保持着，除非在转变温度进行退火，应
力才会消除。
那么,当材料受到外力而发生变化时,热又起着什么样的作用呢?一
般可以表现为两种方式一种是材料的热膨胀,另一种就是热传导。在下
面将要讲到的四种材料中,有三种是非金属材料,它们与热的关系分别
表现出各自的特点。玻璃的热膨胀小,具有相当高的强度,这是它的优
点。碳素材料导热性好,并且也可以得到热膨胀相当小的材料。陶瓷对
于周围的气体介质(不论是哪一种)比较安定,在1000高温下强度也是最
高的。
