物理性(xing)能是指(zhi)物質(zhi)本(ben)身的屬性(xing),即材料、物品所(suo)具有的性(xing)質(zhi)和功能。一(yi)般來說,凡物質(zhi)的性(xing)質(zhi)改(gai)變時,不涉及(ji)物質(zhi)分(fen)子(zi)化學組成的改(gai)變,這種性(xing)質(zhi)就屬于(yu)物理性(xing)能。


1. 密度


  密度(du):物質的質量(liang)與(yu)其體積(ji)的比值,即物質單位體積(ji)的質量(liang)。


  奧氏體系列不銹鋼的代表鋼種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(dao)熱(re)性(xing)


  導熱(re)(re),又稱傳熱(re)(re),它是由于物(wu)體(ti)(ti)內(nei)部溫度較(jiao)高的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)(zi)或自由電子(zi)(zi)(zi),因振動或碰撞將熱(re)(re)能(neng)以動能(neng)的(de)(de)(de)形式傳給相鄰溫度較(jiao)低的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)(zi),它的(de)(de)(de)特(te)點(dian)是物(wu)體(ti)(ti)內(nei)的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)(zi)沒有宏觀的(de)(de)(de)相對位(wei)移(yi)。固體(ti)(ti)的(de)(de)(de)傳熱(re)(re)都屬(shu)于這一類。


  一般說不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)導熱性“不(bu)好”。但(dan)如果用于(yu)需要保溫的(de)情況下,這個“不(bu)好”倒成(cheng)了它(ta)的(de)優點。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在常溫狀態下,其(qi)熱導率比(bi)較(jiao)(jiao)低(di),與(yu)鋁相(xiang)比(bi)較(jiao)(jiao),10Cr17(430)為鋁的(de)1/8左(zuo)右;06Cr19Ni10(304)為鋁的(de)1/13左(zuo)右;與(yu)碳鋼(gang)相(xiang)比(bi)較(jiao)(jiao),分(fen)別為1/2左(zuo)右和1/4左(zuo)右。


  純金屬中,熱(re)是(shi)因自由(you)電子的(de)(de)(de)運動(dong)而傳遞的(de)(de)(de),不銹(xiu)鋼(gang)是(shi)鐵和鉻(Cr)及(ji)鎳(Ni)的(de)(de)(de)合金,自由(you)電子的(de)(de)(de)運動(dong)因鉻及(ji)鎳的(de)(de)(de)抑制而變(bian)(bian)小。自由(you)電子的(de)(de)(de)運動(dong)也(ye)受溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)影(ying)響,熱(re)導率(lv)根據溫(wen)度(du)而變(bian)(bian)化。對(dui)于50~800℃的(de)(de)(de)高溫(wen)段,按溫(wen)度(du)連(lian)續地單(dan)調增(zeng)加。其增(zeng)加的(de)(de)(de)程度(du),Cr-Ni系列(lie)不銹(xiu)鋼(gang)比(bi)Cr系列(lie)不銹(xiu)鋼(gang)要小一些。對(dui)低(di)溫(wen)段,也(ye)隨著溫(wen)度(du)降低(di)的(de)(de)(de)同時(shi)熱(re)導率(lv)減少,超(chao)低(di)溫(wen)時(shi),變(bian)(bian)為極小。常見不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)熱(re)導率(lv),見表2-1。


3. 熱膨脹性


 熱膨脹是指當溫度改變時物體(ti)發生(sheng)脹縮的(de)現(xian)象為熱膨脹。


  在(zai)溫度(du)T時,長度(du)為(wei)(wei)(wei)l、體(ti)(ti)積為(wei)(wei)(wei)V的(de)(de)物體(ti)(ti),溫度(du)保持(chi)在(zai)T+dT時,其長度(du)和體(ti)(ti)積的(de)(de)變化(hua)則分別為(wei)(wei)(wei)l+dl及V+dV的(de)(de)現象(xiang)稱為(wei)(wei)(wei)熱膨脹。線[膨]脹系數為(wei)(wei)(wei)α,體(ti)(ti)膨脹系數為(wei)(wei)(wei)β,可分別以(yi)下式表(biao)示:


式 1.jpg


對(dui)各向同性的固體(ti)而言,可以(yi)近似的取β=3α。


不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼與碳鋼相比(bi)較(jiao),06Cr19Ni10(304)的線膨脹系數大(da),10Cr17(430)則小。而鋁和銅的線膨脹系數比(bi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼大(da)。常(chang)用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的膨脹系數,見表2-1。



4. 電阻率


  電阻(zu)是物(wu)質(zhi)阻(zu)礙電流通過的(de)性質(zhi)。電阻(zu)率是表征物(wu)質(zhi)導電性能的(de)物(wu)理量。


  通(tong)常電(dian)(dian)阻以下(xia)式表(biao)示: 電(dian)(dian)阻=電(dian)(dian)阻率(lv)x(導體長度/斷面積(ji))


  銀或銅的(de)(de)電(dian)(dian)阻率非常(chang)小,是(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)最容易通(tong)過的(de)(de)材料(liao)。然而和(he)這些純(chun)金屬相(xiang)比較,它們的(de)(de)合(he)金的(de)(de)電(dian)(dian)阻率一般都(dou)要大很多(duo)。由于不銹鋼(gang)(gang)是(shi)(shi)在鐵(Fe)中(zhong)加入鉻(Cr)或鎳(Ni)的(de)(de)合(he)金,與純(chun)金屬相(xiang)比較,其電(dian)(dian)阻率明顯地增(zeng)大。在不銹鋼(gang)(gang)中(zhong),從12Cr13(410)、10Cr17(430)進而到06Cr19Ni10(304),隨著其中(zhong)所(suo)含合(he)金量的(de)(de)增(zeng)加,電(dian)(dian)阻率增(zeng)大。


  和純(chun)金(jin)屬(shu)相比(bi),合金(jin)電(dian)(dian)阻(zu)率增加的原因,如同(tong)其(qi)(qi)熱(re)(re)導率增加一樣,也是因輸送電(dian)(dian)流的自由(you)電(dian)(dian)子(zi)在(zai)運動(dong)中(zhong),由(you)于合金(jin)元素的存在(zai),而使其(qi)(qi)運動(dong)紊亂(luan)不(bu)規律所致。在(zai)多數金(jin)屬(shu)中(zhong),熱(re)(re)導率(λ)越高,則其(qi)(qi)電(dian)(dian)導率亦越高。


  常用不銹鋼電阻(zu)率,列于表(biao)2-1。