材料学概论课件第1章绪论.ppt

蒸汽机 1945年 电子管计算机，几间大屋 半导体——集成电路——小型芯片、液晶、分子器件、计算机（PC） 手提电脑，掌上电脑 材料品种：几十万种（手册中） 科学技术发展的三大支柱： 80年代 能源、材料、信息 90年代　　信息技术、新材料、生物技术　 　 高速民航客机使用的复合材料，高比强、代替金属、重量轻 耐摩擦、热氧稳定、力学性能 生物降解材料（环境保护） 计算机、液晶显示屏（低电压） 信息社会要术各种各样光、电、磁、声材料 各种材料相互替换、复合、共性、特性， 纳米材料 目前 下一页 返回 材料工程的定义： 研究材料在制备、处理加工过程中的工艺和各种工程问题。材料科学的定义： 核心内容之一是研究材料的组织、结构与性质之间的关系。材料科学与工程的定义： 研究对象是材料组成（成分、组织与结构）、性能、生产流程和使用性能以及它们之间的关系。 (2) 内容和任务 Contents and Objective 材料科学：从理论上研究金属、无机非金属和有机高分子等材料的成分、结构、 加工工艺同材料性能及材料应用之间的相互关系。 材料科学与工程：关于材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学 学科性质：是介于基础科学与应用科学之间的应用基础科学（边缘学科）。 类别 1-1-2 类别 classifications 材料可以根据化学组成、状态、作用和使用领域分类。 化学组成分类components 金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料 作用分类Function 功能材料 结构(工程)材料 应用领域分类Application 建筑 电子 医用 仪表 包装 耐火 能源等等 金属材料 (1) 黑色金属材料 钢Steel 化学成分——碳素钢、合金钢 品质——普通、优质、高级优质钢 金相组织或组织结构——珠光体、贝氏体、 马氏体和奥氏体 用途——建筑工程、结构、工具、特殊性 能、专业用钢 冶炼方法——平炉、转炉、电炉、沸腾炉钢 铸铁 灰铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁 特殊性能铸铁 (2) 有色金属 五大类 轻金属 （4.5g/cm2）铝、镁、纳、钙 重金属 (4.58/cm2) 铜、镍、铅、锌 贵金属 金、银、铂、铑 类金属（半） 硅、硒、绅、硼 稀有金属 钛、锂、钨、钼、镭 常用的稀有金属材料有：Al、Cu 、Zn、 Sn、 Pb、 Mg、 Ni…… (3) 基本特性 Principal Properties a.? 金属键，常规法生产的为晶体结构； b.? 常温下固体熔点较高； c.? 金属光泽； d.? 纯金属范性大、展性、延性大； e.? 强度较高； f.? 导热、导电性好； g.? 空气中移氧化，如钢、铁等生成氧化膜， 合金可改性抗氧化性。 (4) 用途 Application a.? 结构材料:如机床,建筑机械设备、 工程交通工具； b.? 导体材料，电线芯（铜） c.? 工具 无机非金属材料 Inorganic nonmetals 分类（按成分，化学结构和用途分四大类） 混凝土（水泥） 玻璃 Glass 硅及耐火材料 Silicon 陶瓷（器） Ceramics 传统陶瓷（天然硅酸盐矿）：各中粘土烧制而成。 (Silicate Ceramics) 特种陶瓷（人工化合物：氧化物、氮化物、硼化物、碳化物） 复合材料 Composites 定义：由两种以上组分组成，并且具有与其组成 不同的新的性能的材料 (1) 分类 按性能： 结构复合材料 功能复合材料 按增强剂形状及增强机理： 粒子增强 纤维增强 基体 Matrix 增强体 Reinforcement 按复合方式分类 金属 金属、无机非金属 无机非金属 金属、无机非金属 高分子(塑料、橡胶) 金属、无机非金属、 高