物理(li)性(xing)能是(shi)指物質(zhi)本(ben)身的(de)屬性(xing),即材料、物品(pin)所具(ju)有的(de)性(xing)質(zhi)和功能。一(yi)般來說,凡(fan)物質(zhi)的(de)性(xing)質(zhi)改(gai)變時,不(bu)涉及物質(zhi)分子化學(xue)組成的(de)改(gai)變,這種性(xing)質(zhi)就屬于物理(li)性(xing)能。


1. 密度


  密(mi)度:物質的質量(liang)與其體(ti)積的比值,即物質單位體(ti)積的質量(liang)。


  奧氏體系列不銹(xiu)鋼的代表鋼種06Cr19Ni10(304)的密度比碳鋼大,馬氏體系列不銹鋼12Cr13(410)和鐵素體系列不銹鋼10Cr17(430)的密度比碳鋼小。與其他材料相比較,如比塑料(為1.2g/cm3)、玻璃(為2.5g/cm3)、鋁(為2.7g/cm3)、鈦(為4.5g/cm3)的密度大,比銅的密度(為8.9g/cm3)略小。常見不銹鋼的密度,見表2-1所列。


表 1.jpg


2. 導熱性


  導(dao)熱(re),又稱傳(chuan)(chuan)熱(re),它(ta)是由(you)于物體(ti)內部溫度(du)較高的(de)(de)(de)分子(zi)或自由(you)電(dian)子(zi),因(yin)振動或碰撞將熱(re)能以動能的(de)(de)(de)形式傳(chuan)(chuan)給相(xiang)鄰溫度(du)較低的(de)(de)(de)分子(zi),它(ta)的(de)(de)(de)特點是物體(ti)內的(de)(de)(de)分子(zi)沒(mei)有宏觀的(de)(de)(de)相(xiang)對位移。固體(ti)的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)熱(re)都屬(shu)于這(zhe)一類。


  一般說不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)導熱(re)性“不好”。但如果用于需要保溫的(de)(de)情況下(xia),這個“不好”倒成(cheng)了它的(de)(de)優點。不銹(xiu)(xiu)鋼在常溫狀態下(xia),其熱(re)導率比較(jiao)(jiao)低,與鋁相(xiang)比較(jiao)(jiao),10Cr17(430)為(wei)鋁的(de)(de)1/8左(zuo)(zuo)右;06Cr19Ni10(304)為(wei)鋁的(de)(de)1/13左(zuo)(zuo)右;與碳鋼相(xiang)比較(jiao)(jiao),分別為(wei)1/2左(zuo)(zuo)右和1/4左(zuo)(zuo)右。


  純(chun)金(jin)屬中(zhong),熱是因自由電(dian)(dian)子(zi)的(de)(de)運動而傳遞的(de)(de),不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是鐵(tie)和鉻(Cr)及鎳(Ni)的(de)(de)合金(jin),自由電(dian)(dian)子(zi)的(de)(de)運動因鉻及鎳的(de)(de)抑制而變小。自由電(dian)(dian)子(zi)的(de)(de)運動也(ye)受溫(wen)(wen)(wen)度的(de)(de)影響,熱導(dao)率(lv)根據溫(wen)(wen)(wen)度而變化。對(dui)于50~800℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)段,按溫(wen)(wen)(wen)度連(lian)續(xu)地單調增加(jia)。其增加(jia)的(de)(de)程度,Cr-Ni系列(lie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)比Cr系列(lie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)要小一些。對(dui)低溫(wen)(wen)(wen)段,也(ye)隨(sui)著溫(wen)(wen)(wen)度降低的(de)(de)同時熱導(dao)率(lv)減少(shao),超低溫(wen)(wen)(wen)時,變為(wei)極小。常見不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)熱導(dao)率(lv),見表2-1。


3. 熱膨脹性


 熱膨脹是指當溫度(du)改變(bian)時物體(ti)發生(sheng)脹縮的(de)現象為熱膨脹。


  在(zai)溫(wen)度T時(shi),長度為l、體積(ji)為V的(de)(de)物體,溫(wen)度保(bao)持(chi)在(zai)T+dT時(shi),其(qi)長度和體積(ji)的(de)(de)變化則分別為l+dl及V+dV的(de)(de)現象稱為熱膨脹。線(xian)[膨]脹系數為α,體膨脹系數為β,可分別以下式表示:


式 1.jpg


對(dui)各向同性的(de)固體而言(yan),可(ke)以(yi)近似的(de)取β=3α。


不銹鋼與(yu)碳鋼相比較(jiao),06Cr19Ni10(304)的(de)線(xian)膨脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu)大(da),10Cr17(430)則(ze)小。而鋁和銅的(de)線(xian)膨脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu)比不銹鋼大(da)。常用不銹鋼的(de)膨脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu),見表2-1。



4. 電阻(zu)率


  電阻是物質阻礙電流通(tong)過的(de)性(xing)質。電阻率是表征物質導電性(xing)能的(de)物理量。


  通常(chang)電阻(zu)以下式表示: 電阻(zu)=電阻(zu)率x(導體(ti)長度/斷面積)


  銀或(huo)銅的(de)電(dian)阻(zu)率(lv)非(fei)常小,是(shi)電(dian)流最容易(yi)通(tong)過的(de)材料(liao)。然(ran)而和這些(xie)純金(jin)屬相比較,它們(men)的(de)合金(jin)的(de)電(dian)阻(zu)率(lv)一(yi)般都要大很多。由于不銹(xiu)鋼是(shi)在(zai)鐵(Fe)中加(jia)入鉻(Cr)或(huo)鎳(Ni)的(de)合金(jin),與純金(jin)屬相比較,其電(dian)阻(zu)率(lv)明顯(xian)地增(zeng)大。在(zai)不銹(xiu)鋼中,從12Cr13(410)、10Cr17(430)進而到06Cr19Ni10(304),隨著其中所含合金(jin)量的(de)增(zeng)加(jia),電(dian)阻(zu)率(lv)增(zeng)大。


  和(he)純金(jin)(jin)屬(shu)相(xiang)比,合金(jin)(jin)電(dian)阻率(lv)增加(jia)的原因,如同其熱導率(lv)增加(jia)一(yi)樣,也(ye)是(shi)因輸送(song)電(dian)流的自由電(dian)子在運(yun)動中(zhong),由于合金(jin)(jin)元素的存在,而使其運(yun)動紊亂不規律所致。在多數金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong),熱導率(lv)(λ)越高,則其電(dian)導率(lv)亦越高。


  常用(yong)不銹鋼(gang)電阻率,列于(yu)表2-1。