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材料科学
题目

以下关于脆性、韧性和断裂之间关系的描述中哪项是错误的?A. 断裂韧性因材料种类的不同而有极大的差异B. 金属材料的断裂韧性比玻璃的差C. 微裂纹决定了材料的实际断裂强度D. 材料的断裂韧性低,它的断裂就是脆性断裂

以下关于脆性、韧性和断裂之间关系的描述中哪项是错误的?

A. 断裂韧性因材料种类的不同而有极大的差异

B. 金属材料的断裂韧性比玻璃的差

C. 微裂纹决定了材料的实际断裂强度

D. 材料的断裂韧性低,它的断裂就是脆性断裂

题目解答

答案

B. 金属材料的断裂韧性比玻璃的差

解析

本题主要考察脆性、韧性和断裂的关系,需对各选项涉及的材料性能概念进行分析:

选项A

断裂韧性是材料抵抗裂纹扩展的能力,不同材料的原子结构、结合方式差异极大(如金属的金属键、陶瓷的离子键/共价键),因此断裂韧性差异显著。该选项正确。

选项B

金属材料(如钢铁)通常具有较高的塑性和韧性,其断裂韧性(如断裂韧度K₁c)远高于脆性材料(如玻璃)。玻璃的断裂韧性极低,轻微裂纹即可导致脆性断裂,而金属能通过塑性变形延缓裂纹扩展。该选项错误。

选项C

材料的理论强度远高于实际强度,原因是实际材料中存在大量微裂纹(如位错、晶粒缺陷等)。微裂纹尖端的应力集中是导致断裂的主要因素,因此决定了实际断裂强度。该选项正确。

选项D

脆性断裂的特征是断裂前无明显塑性变形,本质是材料断裂韧性低,无法通过塑性变形消耗能量,裂纹快速扩展导致断裂。该选项正确。

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