Question

高模量与高硬度有什么区别

Answer 1

您问的我觉得有误，只考虑了一部分,不是很全面。
这个问题我02年问过材料学导论的导师。
我当时问的是：高模量与高强度，有什么区别。
模量，是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。这里包括弹性变形和塑性变形。
也就是说，高模量的材料，“刚性”大。不易弯曲，或者不易拉伸。
低模量的材料，易于弯曲，或者拉伸。这分为两个情况，如果是容易弹性变形但是没有发生塑性变形，一般俗称“弹性好”。如果容易塑性变形，那一般认为是“柔软”。
刚性好的材料，不易弯曲变形，一般来说似乎觉得就是硬度高了。其实不然。因为还有一个强度问题。
高模量的材料，未必高强度.一些脆性材料，也可能有较高的模量。在受力很小的范围内，应力应变曲线很陡峭。可是受力稍大，立即就断裂了，没有屈服的过程。这种情况存不存在？比如玻璃就是，晶体的糖也是，松香也是。模量或许还比较高，但是强度很低。硬度也就不高。
反之，低模量的材料同样有可能具有高的强度。它很容易拉伸变形，很小的力就能拉的很长。但是却就是不断裂，或者不发生屈服。
不过，这里的“高模量”和“低模量”也是相对而言的。强度很高的低模量材料，其模量也很难非常之低，能像橡胶一样轻易拉伸，却可以具有钢丝的强度的材料，是比较罕见的。
而硬度，则是“一种材料压入或者划入其他材料的能力”。要想能压入其他材料，首先是要自己具有更高的屈服强度。如果自身破损了，或者发生了塑性变形，那就是反而被别的材料压入了，那就是硬度低。
所以，单纯考虑模量和硬度的问题，我觉得不是很有对应性。更对应的，或许是强度和硬度。虽然强度和硬度之间未必能是线性对应，但大致趋势有一定的联系。
至于模量，反而不一定和硬度很对应了。