热学性能(第一节).pdf

材料物理性能 （专业基础课） 材料科学与工程学系 材料与化学工程学院 1 钱国栋 办公室：曹光彪大楼429房间 电 话 2 关于本课程 从学习中知道具体的真正的研究工作如何去做 不难学，但是要认真听课 考试不难，平时认真听课即可通过 3 绪 论 本课程的主要内容 4 材料的分类 材料是有用的固体 两大类： 结构材料：利用材料的力学性能 功能材料：利用材料的热、光、电、磁、化学等性能 其它分类： 晶态和非晶态；有机和无机；导电方式分类（金属、绝 缘体、半导体）…… 5 本课程的主要内容：功能材料的物理性能，即材 料的热学性能、光学性能、电学性能、磁学性能 课程学习的主线：材料的组成、结构决定了它的 性能。可以说，材料的各种性能均可在其不同层次 的结构和组成上找到答案。有的性能由组成所决 定，有的取决于晶体结构，有的取决于缺陷结构， 有的则取决于电子结构 学习主线：物性与组成、结构之间的关系如何？或 者说如何找出组成、结构是怎样支配材料的物性？ 6 本课程任务及设置的目的 掌握：材料物理性能与材料组成、结构、构造的关系 回答：材料物理性能的物理本质或起源 为什么不同的材料会表现出如此大的物理性能的区别： 陶瓷或塑料的隔热性能要比金属好的多？ 金属的导电性能要优于陶瓷、玻璃或塑料？ 玻璃或塑料可以透明，而金属、陶瓷往往不透明？ 材料热性能与电性能有何关联？ 材料磁性能与质点种类、排列结构及电性能关联如何？ …… 7 课程目的： 判断材料优劣 改变材料性能 正确选择和使用材料 研究和开发新材料、新性能、新工艺 8 材料物性研究的方法或特点 材料物性研究的方法可以分成两种： 从实验数据出发，建立经验方程，发展理论⎯ 归纳 从机理着手，即从反映物理本质的基本关系出发，建 立物理模型，得到理论⎯ 推理 通过以上两种方法的相互验证促进了材料科学的发展 材料物性的研究： 阐明材料物性与材料宏观构造和微观结构的关系 取得材料结构和成分的宏观及亚微观方面的直接验证 9 本课程特点 既对材料物性的普遍规律（共性）作简单介绍 又兼顾不同材料特点，分别给以介绍 物性的变化规律和具体材料结合起来学习 10 第一章 材料热学性能 热学性能： 热容（Thermal content ） 热膨胀（Thermal expansion ） 热传导（