第1章固体结构-材控60学时技巧.ppt

材 料 科 学 基 础 ;课程性质：金属材料工程专业的专业基础课 计划学时：80(72+8)学时 考核方式：闭卷考试（50%） 实验+平时+论文（50%） 教材： 《材料科学基础教程》王亚男等主编，冶金工业出版社。 主要参考书： 《材料科学基础》胡赓祥等主编，上海交通大学出版社 。 《材料科学基础》赵品等主编，哈尔滨工业大学出版社。;特点：叙述性强，理解性强，记忆性强，内容较多，自成体系，又相互联系。 要求：记好笔记；参加实验并完成实验报告；按时完成作业。 重要性：专业基础理论课，与专业连接紧密，能否学好专业课，本课是关键。而且是大课。 考试方法：期末考试成绩占60％，平时占30%(其中出勤及课堂提问5%，课后作业5%及课堂测试占5%，章节测验15%)，实验占10%。; 内 容 ;第0章 绪 论;金属材料：以金属键结合为主的材料，如钢铁材料。 无机非金属材料：以离子键和共价键结合为主的材料，如陶瓷材料。 高分子材料：以共价键结合为主的材料，如塑料、橡胶。 复合材料：以界面特征结合为主的材料，如玻璃钢。;1. 金属材料;有色金属材料－常分为五大类： ①轻金属(ρ＜4.5g/cm3): 如铝、镁、钠、钙等； ②重金属(ρ＞4.5g/cm3): 如铜、镍、铅、锌等； ③贵金属: 如金、银、铂、铑等； ④类（半）金属: 如硅、硒、砷、硼等； ⑤稀有金属: 如钛、锂、钨、钼、镭等。 ;金属材料的基本特性： a.金属键； b.固体熔点较高； c.金属光泽； d.纯金属范性大、延展性大； e.强度较高； f.导热、导电性好； g.空气中易氧化，如钢、铁等生成氧化膜，合金可改善抗氧化性。;用途 a.结构材料：如建筑工程、机床、机械设备、交通工具等； b.导体材料：如电线芯（铜、铝）; c.工具、模具、量具等。 ;工程结构钢主要用于制造各种工程结构，如桥梁、船舶、建筑结构、锅炉、管道和高压容器等）。;;;;;2.无机非金属材料;水泥;无机非金属材料的特性? a.离子键、共价键及其混合键；b.硬而脆；c.熔点高、耐高温、抗氧化；d.导热、导电性差； e.耐化学腐蚀性好；f.耐磨；g.成型方式为粉末制坯、烧制成型。;用途 a.建筑卫生陶瓷：瓷砖、浴缸等。 b.工程结构陶瓷：反应釜（耐酸、耐腐蚀）、绝缘瓷瓶； c.功能陶瓷：磁性、导电材料。;普通陶瓷和功能陶瓷; 耐高温;耐腐蚀;3.高分子材料(高聚物） ;高分子材料的特性 a.共价键，部分范氏键； b.分子量大，无明显熔点，有玻璃转变温度Tg和粘流 温度Tf； c.力学状态有三态：玻璃态、高弹态、粘流态； d.比重小； e.绝缘性好； f.优越的化学稳定性； g.成型方法多。;用途 结构材料：电视机壳体、冰箱壳体、轴承、机械零件等； 绝缘材料：漆包线、电缆、绝缘板、电器零件等； 建筑材料：贴面板、地贴； 包装材料：塑料袋、薄膜、泡沫塑料等； 日用：织物（衣服）、胶鞋等； 运输：轮胎，传送带等。;橡胶减速带;丝质编织袋;定义：是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的材料组合而成。 分类： a.按性能分为：结构复合材料、功能复合材料； b.按增强剂形状及增强机理分为：粒子增强、纤维 增强复合材料； c.按基体材料分为：树酯基复合材料、金属基复合 材料和陶瓷基复合材料。;复合材料的基本性质? a.抗疲劳性能良好； b.结构件减震性好； c.比强度和比模量高； d.具有良好的减摩、耐摩和耐润滑性能。; 用途 a.对于无机--高分子、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢) 可用于汽车,游艇等； b.碳纤维增强塑料可用于飞机机翼、高尔夫球棍、 撑杆跳杆等； c.金属—陶瓷复合材料可用于飞机螺旋桨叶等。;土坯墙——草增强泥复合材料;脱胎漆器——固化生漆为基体，麻布为增强材料; 古代：由动物的腱、角和木片贴成的复合材料 现代：弓身是层合的纤维强化塑料，把手是树脂含浸塑料;悬挂桥——钢筋混凝土;纤维增强橡胶;歼十战斗机;Classification of functional materials;第一章 固体结构;二、本章重点及难点 重点:晶体结构与空间点阵的关系和区别、点阵几何元素表示法、典型金属晶体结构、典型离子晶体结构、合金相结构。 难点:空间点阵,点阵几何元素表示法,鲍林规则。; 单 晶：晶体慢慢冷却形成 石 英 玻 璃：SiO2原料熔化，急冷形成;非晶体(石英玻璃) ;;Graphite;C60 molecule;Carbon Nanotubes; 图1.1 金的透射电镜照片;1.1.1 晶体的基本性质;;科学抽象: 把晶体结构中任