【精品】课件---第１章　绪论-2.pptVIP

如果考虑到四要素中材料成分与结构并非同义，相同成分或组成通过不同的合成或加工方法可以得到不同结构，从而材料的性质和使用性能不同，我国有人提出了五要素模型，即：成分，合成/加工，结构，性质，使用性能 。 主要特点两个： １）性质与使用性能有一个特殊联系。材料的使用性能是对材料性质在使用条件的表现。 环境对材料的性能影响很大：如温度、腐蚀环境、缺口等。 2）材料理论和材料设计或工艺设计有一个适当位置，它在六面体的中心。 因为材料的五个要素中的每个要素或几个相关要素都有其理论，根据理论建立模型，通过模型可以进行材料设计或工艺设计，以达到提高性能和使用性能，节约能源，减少污染和降低成本的最佳状态。 五　本课程的安排 章名 内容 学时 累计 绪论 2（1周） 2 第一章 金属结构 材料的结合方式，晶体学基础，材料的晶体结构 6（1-3周） 8 第二章 晶体缺陷 点缺陷，线缺陷，面缺陷 8（3-5周） 16 第三章 扩散 扩散定律，扩散机制，扩散影响因素，反应扩散 6（6-7周） 24 第四章 凝固理论 纯金属的结晶过程，结晶的热力学条件，形核规律，长大规律，结晶理论的实际应用 8（8-10周） 32 第五章 相图理论 相图的基本知识，二元相图的基本类型，，固溶体凝固，成分过冷，二元相图的分析和使用，铁碳相图及铁碳合金 10（11－13周） 42 参考书： 材料科学基础，　　石德柯，　　西安交通大学出版社 材料科学基础，　　潘金生 　清华大学出版社 金属物理学，　　　冯端 　　　　科学出版社 第六章 金属材料的变形与开裂 弹性变形。单晶体的塑性变形，多晶体的塑性变形，塑性变形对金属组织和性能的影响，金属及合金强化的位错解释，断裂 6（14-15） 48 第七章 回复与再结晶 形变金属及合金在退火过程中的变化，回复，再结晶，晶粒长大，金属热变形 4（17周） 52 复习考试 18-19周 * 郑州大学物理工程学院 材料物理教育部重点实验室 材料科学基础 刘 忠 侠 电话:么是材料(materials)? 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是由一定配比的若干相互作用的元素组成的，具有一定结构层次和确定的性质，并能用于制作器件、设备、工具、建筑等的系统。 第一章　　绪论 一、材料的分类 用途：结构材料（受力，承载） 功能材料（半导体，超导体，以及光、电、声、磁、应力转换，等） 物理形态：晶体材料、非晶态材料和纳米材料 属性：金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料 几何形态：三维材料、二维材料、一维材料和零维材料 发展：传统材料（钢铁，铜，铝，水泥，塑料，陶瓷，... ） 新材料（金属间化合物，高温超导材料，非晶态合金，纳米材料, ...） 制备方法：天然材料、 人工材料 　从古到今，材料与人类日常生活密切相关。材料的发展与进步不断改善与提高人类的生活质量，历史学家早就按人类使用材料的特点来划分历史发展的阶段。 二、材料对人类文明进步的推动 旧石器时代 公元一百万年前 人们使用简单的竹、骨、木石等原始天然原料。这是材料发展的第一阶段，特点是人类单纯使用天然材料。 新石器和陶器时代 公元１０万年前 石斧 公元3000年前 青铜器时代 （Bronze Age) 巨型司母戊鼎 （河南安阳晚商遗址） 青铜器时代: 公元１000年前 铁器时代。 金属的发现和使用是材料发展的第二阶段，标志社会生产力的发展，人类逐渐进入文明社会。 湖北江陵楚墓出土越王勾践宝剑 中国古代铁器的金相组织 湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄 铁器时代 公元0年　　水泥时代 １８００年　钢铁时代　　　 18-19世纪后 钢铁大量应用，引起了世界范围的工业革命。18世纪发明了蒸气机，19世纪发明了发动机，因而产生了英德法西葡等世界列强。 继钢铁之后，铜铝也得到大量应用，而后，镁钛和很多稀土金属 相继发现和使用，从而使整个20世纪占据了结构材料的主导地位。20世纪初 高分子材料大量应用 人工合成纤维的大量涌现，极大的丰富了人类的生活 在这个阶段的特点是人类从自然资源中提取有用材料。 铝合金的 主要应用领域 战机 舰船 导弹 火箭 人造卫星 战车 高速列车 汽车 高层 建筑 １９９０年　新材料时代 随着科学技术和工业的不断发展，人们对金属提出了质量轻、功能多、价格低等要求；同时人们也掌握了丰富的知识和技术手段，已经能够认为制造出一些自然界不存在的材料，来满足社会各种各样的需求，材料的发展进入了第三个阶段：人工合成阶段。如人工合成金刚石，新型复合材料，各种高分子材料，精细陶瓷 等不断涌现。 　　　 复合材料在航天领域中的应用 复合材料垂直安定面（左