《机械工程材料》_第1章 绪论.pptxVIP

学习成果

达成要求

能够通过学习机械工程材料的重要性及其对人类社会发展的巨大贡献，进一步认识到材料科学还具有广阔的发展空间，还有很多新的未知领域需要去学习和探索。

能够对常用机械工程材料根据其应用进行分类，把握材料与环境的相互关系，在现实中做到实现材料的循环利用、促进社会的可持续发展。

新材料的发展与展望

PART1

材料的作用和发展前景

材料是人类进步的物质基础

国家发展的战略需求

具有广阔的发展前景

1.1.1材料是人类进步的物质基础

1.基本概念

公元前10万年

石器时代

公元前3000年

青铜器时代

公元前1000年

铁器时代

公元0年

水泥时代

1800年

钢时代

1950年

硅时代

1990年

新材料时代

材料：材料是人类用于制造机器、构件和产品的物质，是人类赖以生存和发展的物质基础。

1.1.1材料是人类进步的物质基础

工程材料：用于机械、车辆、船舶、建筑、化工、能源、仪器仪表、航空航天等工程领域的材料。

1.基本概念

1.1.2国家发展的战略需求

1.新材料

1.1.3具有广阔的发展前景

1.材料技术的发展趋势

聚合物

反应类型

从均质材料向复合材料发展

由结构材料为方向往功能材料、多功能材料并重的方向发展

材料结构的尺度向越来越小的方向发展

由被动性材料向具有主动性的智能材料方向发展

通过仿生途径来发展新材料

PART2

工程材料的分类及工程应用

工程材料的分类

工程材料的工程应用

1.2.1工程材料的分类

1.按材料的化学组成分类

金属材料：指具有正的电阻温度系数及金属特性的一类物质，是目前应用最为广泛的工程材料。

纯金属

合金

混合熔化、冷却凝固

1.2.1工程材料的分类

1.按材料的化学组成分类

无机非金属材料：指用天然硅酸盐(粘土、长石、石英等)或人工合成化合物(氮化物、氧化物、碳化物、硅化物、硼化物、氟化物等)作为原料，经粉碎、配置、成型和高温烧结而成的硅酸盐材料。

1.2.1工程材料的分类

1.按材料的化学组成分类

高分子材料：指以高分子化合物为主要组分的材料，又称为高聚物。

1.2.1工程材料的分类

1.按材料的化学组成分类

复合材料：指由两种或两种以上不同性质的材料，通过不同的工艺方法人工合成的、各组分间有明显界面且性能优于各组成材料的多相材料。

1.2.1工程材料的分类

2.按材料的使用性能分类

结构材料：指以强度、刚度、塑性、韧性、硬度、疲劳强度、耐磨性等力学性能为性能指标，用来制造承受载荷、传递动力的零件和构件的材料。

1.2.1工程材料的分类

2.按材料的使用性能分类

功能材料：指以声、光、电、磁、热等物理性能为指标，用来制造具有特殊性能的元件的材料。

1.2.2工程材料的工程应用

工程材料广泛应用于汽车、轮船、飞机等工业部门，如齿轮、轴承、汽车连杆、摇臂等零件。

PART3

新材料的发展与展望

材料与环境及可持续发展

新材料研究的发展趋势

1.3.1材料与环境及可持续发展

生态环境材料：应是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性（或者能够改善环境）的材料。

特征：

节约资源及能源。

减少环境污染，避免温室效应与臭氧层破坏。

容易回收和循环再生利用。

1.3.2新材料研究的发展趋势

精细化

高功能化

超高性能化

复杂化

智能化

可再生及生态环境化

1.3.2新材料研究的发展趋势

2010——2020年我国新材料的产业规模

PART4

本课程的目的、意义、内容与要求

内容：

机械工程材料是研究材料的化学成分、组织结构、加工工艺与性能关系及其规律的一门学科。

学科联系

课程联系

机械设计

机械制造

机械电子

材料力学

工程力学

金属工艺学

结构力学

目的和意义：

1、获得有关工程材料的基础理论知识，并使其初步具备根据零件工作条件和失效方式合理地选择与使用材料；

2、具备正确制订零件的冷、热加工工艺路线的能力；

3、掌握强化金属材料的途径及方法。

要求：

学习时应注意联系物理、化学、工程力学及金属工艺学等课程的相关内容，并结合生产实际，注重分析、理解前后知识的整体联系及综合应用。