4.1 导论 6
4.1.1 材料性能的重要性 6
4.1.2 材料性能变化的基本规律和测试技术 6
参考文献 6
目录 6
4.2 基本力学性能及测试方法 7
4.2.1 常温单向拉伸性能及测试方法 7
4.2.1.1 拉伸应力-应变曲线 7
4.2.1.2 弹性变形 8
4.2.1.3 弹性模量 8
4.2.1.4 屈服强度 8
4.2.1.5 抗拉强度 8
4.2.1.6 真实断裂强度 8
4.2.1.7 静拉伸塑性参量 8
4.2.1.9 真实应力-应变曲线 9
4.2.1.10 拉伸试验方法 9
4.2.1.8 应变硬化 9
4.2.2 缺口拉伸性能及测试方法 10
4.2.2.1 弹性范围缺口对应力分布的影响 10
4.2.2.2 塑性范围缺口对应力分布的影响 10
4.2.2.3 缺口拉伸测定力学性能参量 10
4.2.4.1 扭转试验的特点与应用 11
4.2.4 常温扭转性能及测试方法 11
4.2.3.3 压缩测试方法 11
4.2.3.2 压缩试验测定的力学性能参量 11
4.2.3.1 单向压缩试验特点及应用 11
4.2.3 常温压缩性能及测试方法 11
4.2.2.4 缺口拉伸试验方法（按HB 5214—1996标准） 11
4.2.4.2 扭转试验测定的力学性能参量 12
4.2.4.3 扭转试验方法概述 12
4.2.5 常温弯曲性能及测试方法 12
4.2.5.1 弯曲试验特点及应用 12
4.2.6.1 加载速度及变形速度 13
4.2.6 冲击性能及测试方法 13
4.2.5.2 弯曲试验测定的力学性能参量 13
4.2.5.3 弯曲测试方法 13
4.2.6.2 冲击载荷下金属的变形和断裂 14
4.2.6.3 冲击试验测定的力学性能参量 14
4.2.6.4 冲击吸收功AK、冲击韧性aK的适用性 14
4.2.6.5 弯曲冲击试验方法 14
4.2.6.6 冲击值与其他力学性能参量的关系 14
4.2.6.7 冲击试验应用 15
4.2.7 硬度性能及测试方法 15
4.2.7.1 布氏硬度 15
4.2.7.2 洛氏硬度 16
4.2.7.3 维氏硬度 16
4.2.7.4 努氏硬度 16
4.2.7.5 肖氏硬度 17
参考文献 17
4.3.1.1 磁晶各向异性 18
4.3.1 磁各向异性 18
4.3 磁学性能及测试方法 18
4.3.1.2 晶体场 19
4.3.1.3 感生磁各向异性 19
4.3.1.4 形状各向异性 19
4.3.1.5 表面磁各向异性 20
4.3.1.6 磁转矩法 20
4.3.1.7 磁化率法 20
4.3.1.8 磁化曲线法 20
4.3.1.9 奇异点探测法 21
4.3.2 磁致伸缩 21
4.3.2.1 方向性磁致伸缩 21
4.3.2.2 体积磁致伸缩 21
4.3.2.3 磁机械效应 21
4.3.2.4 光学杠杆法 21
4.3.3.1 磁畴结构 22
4.3.3 磁畴 22
4.3.2.6 X射线衍射法 22
4.3.2.5 应变仪测定法 22
4.3.3.2 粉纹法 23
4.3.3.3 磁光法及其他方法 24
4.3.4 静态磁化过程 24
4.3.4.1 磁场的产生和测量 24
4.3.4.2 磁矩 25
4.3.4.3 磁化强度测量 25
4.3.4.4 磁化曲线 25
4.3.4.5 磁滞回线 26
4.3.4.6 冲击法 26
4.3.4.7 振动样品磁强计 26
4.3.4.8 脉冲强场磁强计 26
4.3.5.3 涡流损耗 27
4.3.5.2 磁滞效应 27
4.3.5.1 交流磁化率 27
4.3.5 动态磁化过程 27
4.3.4.10 超导量子干涉器件磁强计 27
4.3.4.9 磁秤法 27
4.3.5.4 磁后效 28
4.3.5.5 高频损耗 28
4.3.5.6 动态磁性测量 28
4.3.5.7 交流磁化损耗的测量 28
4.3.6.1 顺磁共振 29
4.3.6 自旋共振 29
4.3.5.8 交流电桥 29
4.3.6.2 铁磁共振 30
4.3.6.3 亚铁磁共振 30
4.3.6.4 反铁磁共振 30
4.3.6.5 核磁共振 30
4.3.6.6 穆斯堡尔效应 31
4.3.6.7 中子衍射 31
4.3.7 电磁特性 31
4.3.7.3 磁电效应及压磁效应 32
4.3.7.2 霍尔效应 32
4.3.7.1 磁阻效应 32
4.3.8 磁光效应 33
4.3.9 磁致热效应 33
参考文献 34
4.4.1.1 傅里叶定律及导热各向异性 35
4.4.1.2 热传导方程 35
4.4.1.3 导热微观机制 35
4.4.1 热导率及测试方法 35
4.4 热学性能及测试方法 35
4.4.1.4 热导率测量方法 37
4.4.1.5 测量热导率的稳态法 37
4.4.1.6 测量热导率的通电法 38
4.4.1.7 测量热导率的非稳态法 39
4.4.2 比热容及测试方法 39
4.4.2.1 基本概念 39
4.4.2.5 温度对材料比热容的影响 40
4.4.2.4 德拜比热容理论 40
4.4.2.3 爱因斯坦比热容理论 40
4.4.2.2 杜隆-珀替定律 40
4.4.2.6 测量比热容的下落式量热计法 41
4.4.2.7 测量比热容的绝热量热计法 41
4.4.2.8 测量比热容的电脉冲加热法 42
4.4.3 热辐射系数及测试方法 42
4.4.3.1 辐射传热概述 42
4.4.3.2 热辐射基本定律 43
4.4.3.3 测量热辐射系数的量热计技术 44
4.4.3.4 测量热辐射系数的辐射计技术 44
4.4.3.5 测量热辐射系数的反射计技术 45
4.4.4 热膨胀系数及测试方法 45
4.4.4.1 热膨胀基本概念 45
4.4.4.2 热膨胀基本理论 45
4.4.4.3 热膨胀系数与其他性能的关系 46
4.4.4.4 测量热膨胀的顶杆法 46
4.4.4.6 测量热膨胀的X射线法 47
4.4.4.5 测量热膨胀的干涉法 47
4.4.4.7 测量热膨胀的非接触法 48
附录 部分元素的热物理性质 48
参考文献 49
4.5 光学性能及测试方法 50
4.5.1 辐射度测量 50
4.5.1.1 基本辐射度量与单位 50
4.5.1.2 辐射度测量方法和仪器 50
4.5.2 光度测量 51
4.5.2.1 光度量术语与单位 51
4.5.2.2 光度测量方法 51
4.5.3 光谱光度测量 52
4.5.3.1 光谱透射测量 52
4.5.3.2 光谱反射测量 53
4.5.4 色度测量 53
4.5.4.1 标准色度学系统 53
4.5.5.1 光学零件的表面面形偏差测量 54
4.5.5 光学零件的测量 54
4.5.4.2 常用的色度测量仪器 54
4.5.5.2 光学零件表面的球面曲率半径测量 55
4.5.5.3 透镜中心厚度的测量 55
4.5.6 激光参数测量 56
4.5.6.1 激光参数的测量方法 56
4.5.6.2 常用激光测量仪器 57
4.5.7 光纤和光通信参数测量 57
4.5.7.1 光纤和光通信参数的测量方法 57
4.5.7.2 常用纤维光学检测仪器 58
参考文献 58
4.6 声学性能及测试方法 59
4.6.1 材料中声波的激发和接收 59
4.6.1.1 压电换能器 59
4.6.1.2 磁致伸缩换能器 60
4.6.1.3 静电换能器 60
4.6.1.4 电磁声换能器 60
4.6.1.5 激光超声 61
4.6.2 材料的声速测量方法 62
4.6.2.1 行波法 62
4.6.2.2 谐振法 63
4.6.2.3 脉冲回波法 63
4.6.2.4 脉冲回鸣法 64
4.6.2.5 脉冲重合法 64
4.6.2.6 脉冲回波叠加法 65
4.6.3 材料的声衰减及测试方法 66
4.6.2.7 临界角法 66
4.6.3.1 吸收衰减 67
4.6.3.2 散射衰减 67
4.6.3.3 几何衰减 68
4.6.3.4 声脉冲管法测量声衰减 69
4.6.3.5 替代法测量声衰减 69
4.6.3.6 谐振法测量声衰减 70
附表Ⅰ 金属的声速 71
附表Ⅳ 几种材料的声衰减 72
附表Ⅱ 几种金属的损耗因子 72
附表Ⅲ 岩石的声速 72
附表Ⅴ 塑料的声学性能 73
参考文献 75
4.7 电学性能及测试方法 76
4.7.1 电介质的电学性能及测试方法 76
4.7.1.1 电介质的极化 76
4.7.1.2 绝缘材料电阻测试方法 76
4.7.1.3 复介电常数的测量 77
4.7.1.4 绝缘材料介电强度的测试方法 78
4.7.2 半导体的电学性能及测试方法 79
4.7.2.1 导电型号的测量 79
4.7.2.2 半导体特性 80
4.7.2.3 本征半导体和掺杂半导体 80
4.7.2.4 半导体的迁移率和电阻率 80
4.7.2.5 半导体电阻率的测试方法 82
4.7.2.6 非平衡少数载流子寿命的测量 84
4.7.3 金属材料的电学性能及测试方法 85
4.7.3.1 金属导电物理本质 85
4.7.3.2 金属的电阻 86
4.7.3.3 电桥法测量金属导体电阻 87
4.7.3.4 金属电阻直接读数测量法 87
4.7.3.5 瞬态测试技术（脉冲加热法） 87
4.7.3.6 感应法 88
参考文献 89
4.7.3.7 超导体的电阻 89
4.8 低维材料的性能与测试技术 91
4.8.1 粉体材料的性能与测试技术 91
4.8.1.1 颗粒形貌 91
4.8.1.2 比表面积 92
4.8.1.3 粒度及粒度分布 93
4.8.1.4 粒度测量方法 94
4.8.1.5 粒子密度 96
4.8.1.9 ζ电位 97
4.8.1.8 流动性 97
4.8.1.6 填充密度 97
4.8.1.7 安息角 97
4.8.2 一维材料的表征性能与测试技术 98
4.8.2.1 形貌与结构 98
4.8.2.2 力学性能 98
4.8.3 薄膜材料的表征性能与测试技术 98
4.8.3.1 表面形态 98
4.8.3.2 薄膜厚度 99
4.8.3.3 薄膜硬度 100
4.8.3.4 断裂韧性 100
4.8.3.5 杨氏模量 101
4.8.3.6 残余应力 101
4.8.3.7 附着力 102
参考文献 102
4.9.2 温度试验 104
4.9.1.2 环境条件对材料的影响 104
4.9.2.1 高温试验、低温试验及高低温试验导则 104
4.9.1 概论 104
4.9.1.1 环境试验的目的及重要性 104
4.9 材料的环境适应性及试验方法 104
4.9.2.2 温度变化试验及温度变化试验导则 106
4.9.3 湿热试验 107
4.9.3.1 湿热试验应用 107
4.9.3.2 湿热试验的加速作用方法 107
4.9.3.3 湿热试验的作用机理 107
4.9.4 长霉试验 108
4.9.4.1 材料长霉的环境条件 108
4.9.4.2 霉菌对材料的影响 109
4.9.4.3 霉菌的作用机理 109
4.9.4.4 长霉试验方法 109
4.9.5 腐蚀试验 109
4.9.5.1 盐雾试验 109
4.9.5.3 接触点与连接件的硫化氢试验 111
4.9.5.2 接触点与连接件的二氧化硫试验 111
4.9.6 太阳辐射试验 112
4.9.6.1 太阳辐射对材料的影响 112
4.9.6.2 太阳辐射对材料的影响机理和效应 112
4.9.7 低气压试验 113
4.9.7.1 自然环境条件 113
4.9.7.2 产品受低气压环境应力的影响及作用机理 113
4.9.8 自然大气曝露试验 113
4.9.8.1 国外的自然大气曝露试验 113
4.9.8.2 常用金属材料在国内湿热地区的自然大气曝露试验 114
4.9.9 高分子材料的气候环境适应性 116
4.9.9.1 室内搁置环境试验对高分子材料的影响 116
4.9.9.2 湿热大气曝露试验对高分子材料的电性能和力学性能的影响 116
4.9.9.3 寒冷大气曝露试验对高分子材料及元器件的影响 116
4.9.9.4 以聚过蜜亚胺基导电聚合物为例研讨温度、湿度对其性能变化的影响 116
参考文献 118