各向异性

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晶体的各向异性即沿晶格的不同方向,原子排列的周期性和疏密程度不尽相同,由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同,这就是晶体的各向异性。

目录

晶体 编辑

晶体的各向异性具体表现在晶体不同方向上的弹性模量、硬度、断裂抗力、屈服强度、热膨胀系数导热性电阻率电位移矢量电极化强度磁化率和折射率等都是不同的。各向异性作为晶体的一个重要特性具有相当重要的研究价值。常用密勒指数来标志晶体的不同取向。

木材 编辑

木材因含水量减少引起体积收缩的现象叫做干缩,干缩也叫做“木材各向异性”
例如从纤维饱和点降到含水率0%时,顺纹干缩甚小,为0.1~0.3%,横纹径向干缩为3.66%,弦向干缩最大竟达9.63%,体积干缩为13.8%,所以当木材纹理不直不匀,表面和内部水分蒸发速度不一致,各部分干缩程度不同时,就出现由于弯、扭等不规则变形以及干缩不匀导致的裂缝。
因木材质地不均匀、各方面强度不一致的原因,木材沿树干方裂纹(习惯叫顺纹)强度较垂直树干横向裂纹强度(横纹)要大得多。顺纹和横纹抗拉强度不同,可以从管形细胞构造、排列方面找到原因。木纤维纵向联结最强,故顺纹抗拉强度最高。木材顺纹受压,每个细胞都好像一根管柱,压力大到一定程度细胞壁向内翘曲然后破坏。故顺纹抗压强度比横纹抗拉强度大。横纹受压,管形细胞容易被压扁,所以强度仅为顺纹抗压强度之1/8左右,弯曲强度介于抗拉,抗压之间。

性质 编辑

各向异性,亦称“非均质性”。物体的全部或部分物理、化学等性质随方向的不同而各自表现出一定的差异的特性。即在不同的方向所测得的性能数值不同。

物理 编辑

anisotropy
物理性质随测量方向而变化的特性。地球物理应用各向异性有时仅限于“视各向异性”,以与晶体里具有的点各向异性相区别。
A、在各向异性介质中应力与应变的弹性张量包含21个独立常数。如果有两个方向性质相同(横向各向同性),就减少到5个独立常数。各向同性介质则只有两个独立弹性常数各向异性介质中有三种体波传播,两种S波,一种P波,波前不一定与被传播方向正交,斯奈尔定律需要修改。Aeolotropy也可用作各向异性解释。
B、在地震勘探中,各向异性用来指一个岩性单元中平行于地层面的速度与垂直于地层面的速度之间的差别。沿层面的速度(例如用折射测得的)比垂直层面的速度(如测井)一般的要高出10—15%。
C、各向异性有时也用来(不合理地)指在一整个层序中平行地层与垂直地层的速度之间的差别。在这种层序中对垂直于地层的速度,所有层位所作的贡献正比于厚度,而平行于地层的速度则因为高速层对能量的优先传播而较大。
D、微观各向异性是指出于片状矿物颗粒及裂隙平行于地层排列而使垂直于和平行于地层的物理性质不同。
E、宏观各向异性是指所观测的地质体中薄层的物性显著区别于其他部分。
F、岩石中激发极化的各向异性小于电阻率的各向异性。在片理状岩石中,平行于片理的真电阻率小于垂直于片理的真电阻率。
G、电阻率各向异性系数是指垂直于地层测得的电阻率与平行测得的电阻率比值的平方根,它的值常在1与2之间。

测井 编辑

测井中的各项异性可分为弹性各项异性和电各向异性。
弹性各项异性:主要指弹性波在地下介质传播过程中所体现出来的不同,横波在各项异性介质的传播过程中可以产生横波分裂现象,分裂为快横波和慢横波。
电各项异性:主要指电阻率在地下介质中的不同。
碳酸盐岩各项异性的主要表现是裂缝。
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