弹性模量和氮化矽

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弹性模量和氮化矽之间的区别

弹性模量 vs. 氮化矽

弹性模量是指当有力施加於物体或物质时，其弹性变形（非永久变形）趋势的数学描述。物体的弹性模量定义为弹性变形区的应力－应变曲线的斜率： 其中λ是弹性模量，stress（应力）是引起受力区变形的力，strain（应变）是应力引起的变化与物体原始状态的比。应力的单位是帕斯卡，应变是没有单位的（无量纲的），那么λ的单位也是帕斯卡。 均质各向同性（固体）材料的（线性）弹性性质可以由4种弹性模量中的任意2种弹性模量完全描述清楚，如下表所示。 无粘性流体不能支撑剪切应力，因此剪切模量总为零，从而杨氏模量也总为零。. 氮化硅是由硅元素和氮元素构成的化合物。除了Si3N4外，还有其他几种硅的氮化物（根据氮化程度和硅的氧化态所确定的相对应化学式）也已被文献所报道。比如气态的一氮化二硅（Si2N）、一氮化硅（SiN）和三氮化二硅（Si2N3)。这些化合物的高温合成方法取决于不同的反应条件（比如反应时间、温度、起始原料包括反应物和反应容器的材料）以及纯化的方法。 Si3N4是硅的氮化物中化学性质最为稳定的（仅能被稀的HF和热的H2SO4分解），也是所有硅的氮化物中热力学最稳定的。所以一般提及“氮化硅”时，其所指的就是Si3N4。它也是硅的氮化物中最重要的化合物商品。 在很宽的温度范围内氮化硅都是一种具有一定的热导率、低热膨胀系数、弹性模量较高的高强度硬陶瓷。不同于一般的陶瓷，它的断裂韧性高。这些性质结合起来使它具有优秀的耐热冲击性能，能够在高温下承受高结构载荷并具备优异的耐磨损性能。常用于需要高耐用性和高温环境下的用途，诸如气轮机、汽车引擎零件、轴承和金属切割加工零件。美国国家航空航天局的航天飞机就是用氮化硅制造的主引擎轴承。氮化硅薄膜是硅基半导体常用的绝缘层，由氮化硅制作的悬臂是原子力显微镜的传感部件。.

弹性模量

弹性模量是指当有力施加於物体或物质时，其弹性变形（非永久变形）趋势的数学描述。物体的弹性模量定义为弹性变形区的应力－应变曲线的斜率： 其中λ是弹性模量，stress（应力）是引起受力区变形的力，strain（应变）是应力引起的变化与物体原始状态的比。应力的单位是帕斯卡，应变是没有单位的（无量纲的），那么λ的单位也是帕斯卡。 均质各向同性（固体）材料的（线性）弹性性质可以由4种弹性模量中的任意2种弹性模量完全描述清楚，如下表所示。 无粘性流体不能支撑剪切应力，因此剪切模量总为零，从而杨氏模量也总为零。.

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應力

在連續介質力學裏，應力定義為單位面積所承受的作用力。以公式標記為 其中，\sigma \,表示應力；\Delta F_j\,表示在j\,方向的施力；\Delta A_i \,表示在i\,方向的受力面積。 假設受力表面與施力方向正交，則稱此應力分量為正向應力（normal stress），如圖1所示的\sigma_\,、\sigma_\,、\sigma_\,，都是正向應力；假設受力表面與施力方向互相平行，則稱此應力分量為剪應力（shear stress），如圖1所示的\sigma_\,、\sigma_\,、\sigma_\,、\sigma_\,、\sigma_\,、\sigma_\,，都是剪應力。 「內應力」指組成單一構造的不同材質之間，因材質差異而導致變形方式的不同，繼而產生的各種應力。 採用國際單位制，应力的单位是帕斯卡（Pa），等於1牛頓／平方公尺。應力的單位與壓強的單位相同。兩種物理量都是單位面積的作用力的度量。通常，在工程學裏，使用的單位是megapascals（MPa）或gigapascals（GPa）。採用英制單位，應力的單位是磅力／平方英寸（psi）或千磅力／平方英寸（ksi）。.

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