蠕变断裂寿命 　 creep rupture life 　 蠕变(恒应力下,应变随时间不断增大)开始到试样断裂的总时间。一般蠕变分三个阶段,第Ⅰ阶段是瞬时蠕变,起始蠕变速率很大,但不断下降;第Ⅱ阶段是稳态蠕变,=常数;第Ⅲ 阶段蠕变加速,急剧增大直至试样断裂。这三个阶段的总时间就是蠕变断裂寿命tF。恒温下,外加恒应力愈低,蠕变断裂时间就愈长。用一组试样就可获得 tF随恒定应力(称持久强度)的变化曲线。当外应力低于某一极限值(称持久强度极限)后虽经足够长时间,仍不会发生蠕变断裂,即不存在蠕变第Ⅲ阶段。很显然,温度愈高,持久强度极限就愈低。温度愈高,应力愈大,tF就愈小。当温度和应力低于临界值后虽然能产生蠕变,但不会断裂。当高温构件的使用寿命较短时,如火箭发动机喷嘴(寿命约100s),军用飞机发动机的涡轮叶片(约100h),这时关键问题是构件是否断裂。这种情况下,特定温度、特定应力下的蠕变断裂寿命就是一个重要的设计参量。断裂寿命tF和稳态蠕变速率有关,ln tF+Aln =B,A,B是常数。

　蠕变激活能　 creep activation energy　 控制稳态蠕变速率的热激活能。随温度升高,蠕变速率增大。稳态蠕变速率可表示为=Aexp[-ΔH/(RT)],其中ΔH就是蠕变激活能,A和应力σ有关。如果在整个温度范围内只有一种热激活过程控制蠕变速率,则ΔH是常数,它等于恒应力下(这时A是常数)ln-直线的斜率。如在不同温度下,有不同的热激活机制控制着,则ln-就不是直线。可根据相邻两个温度下的求出该温度区域的蠕变激活能,即ΔHi=Rln(/)/(1/T-1/Ti)。对铝,当温度从室温升到0.5Tm时,ΔH从20.9kJ/mol连续升到自扩散激活能ΔHD=35146.3kJ/mol,即当T≥0.5Tm后,ΔH=ΔHD。对绝大多数材料,当T≥0.5Tm后,ΔH等于自扩散激活能ΔHD,即在高温,金属原子的自扩散是蠕变速率的控制因素。

　蠕变试验　 creep test　 一种测定材料蠕变极限及其与温度关系曲线的高温力学性能检验方法。材料在高温下所受应力水平虽然远低于材料屈服极限,但随时间延长也会产生缓慢塑性变形,这种变形称为蠕变变形。材料抵抗蠕变变形的能力称为蠕变极限,表示方法有两种,一是在现定温度t下,引起试样在规定时间τ 内的蠕变伸长率δz(总伸长率或塑性伸长率)不超过某规定值的最大应力,以σδz/τ表示。另一是在规定温度下,试样稳态蠕变速度u不超过某规定值时的最大应付,以σu表示。蠕变试验的设备、试验条件和程序应符合有关标准要求。测定某一温度下材料的蠕变极限至少用四个以上不同应力水平的数据点,在直角坐标上用作图法或最小二乘法做出应力-伸长率或应力-稳态蠕变速度的关系曲线,由此确定蠕变极限。用不少于三个温度下求得的蠕变极限,才可做出蠕变极限与温度关系图。蠕变试验费时费事,通常采用外推法做出完整的蠕变曲线。但外推时间不应大于最长试验时间的十倍。蠕变极限是评定材料高温力学行为的重要判据,如高压蒸汽锅炉、汽轮机、发动机和化工炼油设备等。常需测定其材料的蠕变极限。

　热力学　 thermodynamics　 研究物质热运动的规律及热运动对物质宏观性质的影响的科学。它是关于热现象的宏观理论。研究方法是通过对热现象的观测、实验和分析,归纳出热运动的基本规律,即热力学第零定律、第一定律、第二定律和第三定律,并以它们为基础,用严格的逻辑推理方法,研究宏观物体的性质。其基本规律适用于一切宏观物质系统,所得到的结论具有可靠性和普遍性。热力学的研究内容有平衡态热力学、近平衡态的线性非平衡态热力学和远离平衡态的非线性热力学及耗散结构理论。

　热力学第二定律　 the second law of thermodynamics　 热力学基本定律之一。凡是与热现象有关的实际过程都具有方向性。它有许多种表述,实质上都是相互等效的。常用的有①克劳修斯(Clausius)表述:不可能把热量从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化,即热传导过程是不可逆的。②开尔文(Kelvin)表述:不可能从单一热源吸取热量使之完全转变为有用功而不引起其他变化;后人也表述为:第二类永动机是不可能造成的。③孤立系统的熵不可能减少。第二定律的数学表达式为:dS≥,其中,dS为熵变;dQ为系统从外界吸收的热量;T为环境的热力学温度,等号用于可逆过程,不等号用于不可逆过程。第二定律指出自然界能量转换过程进行的方向,说明满足能量转换与守恒关系的过程不一定都能实现。

　热力学过程　 thermodynamic process　 在一定条件下,系统从一个热力学状态转变为另一个热力学状态的过程。常见的过程有可逆过程、不可逆过程、循环过程、绝热过程、膨胀过程、相变过程等。

　热裂　 hot tear　 铸件在凝固末期由于外力或内应力或两者同时作用而产生裂纹。热裂是铸钢件、韧性铸铁件和一些轻合金铸件中常见的一种严重的铸造缺陷。其特征是裂纹表面呈现氧化现象,因而不可能通过随后的热加工焊合。热裂可分为外裂和内裂,外裂从铸件表面向内部延伸,表面裂口宽而内部窄,氧化现象严重,常从铸件弯曲处、截面厚度突变处或局部应力集中处产生,产生原因主要为收缩受阻引起较大拉应力,而连铸坯的边裂和角裂还与结晶器设计有关。内裂常出现在厚大铸件最后凝固处,氧化现象不明显,常伴有枝晶组织。

　热敏变色纤维　 thermochromic fiber　 是一种在不同温度下,显示不同颜色的纤维,属特种功能纤维。可以采用染色的方法使热敏变色染料与纤维表面结合,或采用共混纺丝的方法使热敏变色颜料与纤维本体结合,得到热敏变色纤维;也可以在纤维表面形成含热敏变色剂或热敏变色微胶囊涂层的方法来制备热敏变色纤维。

　热敏纸　 thermal-sensitive paper　 一面涂有热敏材料的纸。在接收电脉冲后能产生高分辨率的文字和图像。通常用在电热打印机上。

　热喷涂　 thermal spraying　 加热喷涂物料至熔化,通过高速气流使其雾化并喷射到零件表面上形成喷涂层的一种金属表面加工技术。根据所用热源的不同,可分为火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂等。喷涂物料的种类很多,如用于表面腐蚀防护的锌、铝及其合金以及塑料等,用于提高表面耐磨性、耐蚀性和耐高温性能的金属陶瓷、陶瓷等。热喷涂对工件外形尺寸基本没有限制,生产成本比较低,机械化自动化程度日益提高,已成为应用日益广泛的表面技术,广泛应用于大面积防腐蚀涂层、各种机械零件的耐磨耐蚀涂层、高温零件的抗热腐蚀涂层等,还可应用于受磨损失效零件的修复、自熔合金喷焊等。

　热膨胀系数　 coefficient of thermcal expansion 　 固体在温度每升高一度时线度的相对变化量。有线膨胀系数和体膨胀系数(cubical expansion coefficient)之分。设L0为物质的最初长度,ΔL为该物体温度升高ΔT时的长度的增量,则在该温度范围内,线膨胀系数αL定义为:αL=,它表示温度每升高一度物体的相对伸长。在一级近似下,固体加热时体积V的增加和温度的增加成正比:V(T)=V0(1+αVΔT),V0为物体的最初体积;αV是在已知温度范围内的体膨胀系数,即加热物体温度每升高一度产生的体积相对增加,αV=。在一级近似下,αV、αL满足αV=3αL。在复合材料中,热膨胀系数是评价复合材料几何尺寸随温度变化的性能参数。沿用常规材料的线膨胀系数的计算公式:α=(Lt-L0)/L0(t-t0),式中,L0和Lt分别为开始测量时间t0和试验中某一时刻t时试样的长度。碳纤维的热膨胀系数几乎为零,其复合材料的热膨胀性能主要体现在树脂基体,同时也与纤维的取向有关。如单向层压板纵向和横向的热膨胀系数可相差几个数量级。热膨胀系数是在复合材料结构设计中必须考虑的因素,它影响到构件的尺寸稳定性和应力分布情况,直接关系到复合材料的使用性能。在工程上,常采用石英管热膨胀计测量热膨胀系数。

　热强钢　 high-temperature strength steel　 在高温环境中保持较高强度并兼具有一定抗氧化性的合金钢。热强钢要求具有较高的持久强度和蠕变强度、足够的韧性、良好的加工性及焊接性以及一定的组织稳定性。在钢中加入Ni、Co、Cu、Al、Ti、Cr、Mo、W、Nb等合金元素可提高钢的热强性。热强钢主要用于制作在高温下承受较高应力的重要零。中温热强钢主要采用低合金结构钢,典型钢号有12Cr1MoV、12Cr2MoWVTiB等,高温热强钢则为高合金钢,典型钢号有14Cr11MoV、10Cr9W2MoVNb(T/P92)等。

　热容量　 heat capacity　 简称热容。物质的温度升高(或降低)1K时所吸收(或放出)的热量。

　热色液晶　 thermochromic liquid crystal　 热致变色液通常指胆甾相液晶。此类液晶分子呈扁平状,排列成层,层内分子相互平行,分子长轴平行于层平面,不同层的分子长轴方向稍有变化,沿层的法线方向排列成螺旋状结构胆甾相液晶的螺纹距约为300nm,与可见光波长同一量级,当螺距与光的波长一致时,就产生强烈性有选择的反射。在日光下,随温度的升高,色彩按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序变化,温度下降又按相反顺序变色。高灵敏度的在不到1℃的温差内就可显出整个色谱。利用这一效应可作金属探测仪、微电子学中热点(短路处)、检查制冷机的漏热,以及诊断疾病等。

　热释电陶瓷　 pyroelectric ceramics　 经直流场处理(极化处理)后具有宏观剩余极化的多晶体。由于其剩余极化随温度而变化,从而产生表面电荷,故为热释电陶瓷。在32种晶体点群对称中,有10种对称的晶体具有自发极化,并随温度变化而产生表面电荷,称为热释电晶体。热释电晶体分为:①自发极化不能随外电场而转向,如电气石和氧化锌等;②自发极化可随外电场而转向,称为铁电晶体。这类晶体中的大多数可以制备成多晶陶瓷体,经极化处理后具有剩余极化,并且将随温度变化而变化,像单晶体一样显现热释电效应,因此,称为热释电陶瓷。热释电陶瓷主要有钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅和铌酸锶钡等。通常采用常规陶瓷工艺制备,对于要求高的用途,可采用热压烧结工艺,以改善材料性能,提高机械强度。衡量材料性能的主要参数是热释电系数、介电损耗、介电常数和电阻率等。热释电陶瓷主要用于制造热电探测器。这类探测器具有响应频谱宽,响应速度快、室温下工作和价格便宜等优点。目前已广泛用于防火、防盗报警器、非接触开关、气体分析、环境污染监测和激光功率检测等许多方面。近来,陶瓷红外列阵器件发展迅速,它将作为一种新的红外成像器件而在军事、医疗和工业系统中得到应用。