001-工程材料0_绪论.ppt

0绪 论 成绩评定方法：平时作业成绩占15%，实验成绩占15%（缺一次实验成绩，本门课程计0分），课程结束时的期末考试成绩占70%。 随机点名，计分。 400,000 BC——4,500 BC，石器时代（Stone Age） 陶器（Pottery） 陶器的出现是人类跨入新石器时代的重要标志之一。 据目前已知的考古资料，在中国陶器的产生距今已有11700多年的悠久历史。 高岭土 粘土（SiO2、Al2O3）烧制成陶器。 新中国成立后，先后建起了鞍山、攀枝花、宝钢等大型钢铁基地。钢产量由49年的15.8万吨上升到08年的5.0亿吨。 摩尔定律的成与破 没有半导体材料的工业化生产和低消耗的光导纤维，就不可能有目前的计算机技术和现代的光纤通讯。 0.2工程材料的分类 工程材料的键合 金属材料 铁及铁合金称为黑色金属，即钢铁材料，其世界年产量已达10亿吨，在机械产品中的用量已占整个用材的60%以上。 以铁为基的合金材料占整个结构材料和工具材料的90%以上。是最重要的工程金属材料。 高分子材料 有机合成材料，又叫聚合物。 以分子键和共价键为主 塑性、耐蚀性、电绝缘性、减振性好、密度小、强度不太高 塑料、橡胶、合成纤维和胶粘剂。 陶瓷材料 是由一种或几种金属材料与同一种非金属元素的化合物而制成的材料。 以离子键和共价键为主 熔点高、硬度高、耐腐蚀、脆性大 无机玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷三类 按照成分和用途，工业陶瓷分为： 传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三类 复合材料 由各种不同性质的材料复合而成的材料。在强度、刚度和耐蚀性方面较优越。 金属基复合材料 陶瓷基复合材料 高分子复合材料 材料与机械制造 引 用 及 版 权 声 明 本课件的内容涉及到引用国内外学者的专著、教材、论文、课件、报告及一些网站等，没有逐一注释，向相关者表示感谢！ 本课件仅用于课堂教学和学生学习，不得用于商业活动，课件制作者保留相关权利！ 什么是工程材料 （Engineering Materials？） 工程材料 仪器仪表 化工 机械 船舶 车辆 建筑 能源 航空航天 离子键 共价键 金属键 分子键 结合键 结合键：原子、离子或分子之间的结合力。 与原子结构有关 一、离子键(Ionic bonding) 多数盐类、碱类和金属氧化物（NaCl、Al2O3） 实质：金属原子 → 正离子，非金属原子 → 负离子 离子键示意图 氯化钠结构 性质：硬度高，强度大，热膨胀系数小，脆性大， 良好电绝缘体 无色透明 二、共价键(Covalent bonding) C,Si, Sn, Ge等，聚合物和无机非金属材料（SiC等） 实质：电负性差不大的原子通过共用价电子对而产生 共价键示意图 金刚石结构 性质：熔点高、质硬脆、沸点高、挥发性低 三、金属键(Metallic bonding) 　　　金属中自由电子与金属正离子之间键合 实质：金属最外层电子→价电子→自由电子→电子云 电子共有化 金属键示意图 钼的结构 性质：良好导电、导热性能，延展性好，不透明 四、分子键(Molecular bonding) 实质：分子偶极 之间的作用力，属物理键，次价键，弱 性质：熔点和硬度均较低，良好绝缘性 分子键示意图 甲烷结构 工程材料 碳钢 合金钢 钢 铸铁 有色金属及合金 工程塑料 合成纤维 合成橡胶 胶粘剂 普通陶瓷 特种陶瓷 金属材料 高分子材料 陶瓷材料 复合材料 非金属基复合材料 金属基复合材料 工程材料的分类——按结合键的性质 黑色金属 有色金属—轻金属,重金属,贵金属,稀有金属 金属材料 最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。 以金属键为主。 长征火箭由铝合金改为C／C复合材料，射程增加1476公里 设计是灵魂 材料是基础 制造是关键 检测是保证 Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang Thanks for attention! 工程材料 机械工程学院 2011年9月 我国材料的历史进程 材料与机械制造 工程材料及其分类 课程简介 材料（Materials）是人类用来制造各种产品的物质基础，是人类生活和生产的物质基础。是国民经济的物质基础。 材料无处不在，无处不有 工程材料：材料科学的实用部分，主要阐述结构材料的成分、组织、性能、应用的一般规律。 贯穿全课程的“纲” 本课程的性质、目标和内容 1、性质：机械类和近机类各专业的技术基础课 2、目标： （1）掌握工程材