新型工程材料绪论.ppt

工程材料; 工程材料课程介绍 工程材料课程是高等院校机械类专业的一门十分重要的技术基础课。课程的任务是从机械工 程的应用角度出发，阐明机械工程材料的基本理论，了解材料的成分、加工工艺、组织、结构与 性能之间的关系；介绍常用机械工程材料及其应用等基本知识。 本课程的目的是使学生通过学习，在掌握机械工程材料的基本理论及基本知识的基础上，具 备根据机械零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理选材及制订零件工艺路线的初步能力 。 由于能源、材料和信息是现代社会和现代科学技术的三大支柱，学习并掌握工程材料的基础 知识，对于工科院校机械类专业的学生是十分必要的。 ;绪 论 内容提要 本节课介绍中华民族对材料发展的重大贡献，新材料新工艺的发展现状。根据结合键对工程 材料进行分类，并介绍每一类材料的性能特点。 学习目标 ??? 本节课重点掌握材料的结合键，了解各类工程材料的性能特点。 学习建议 ??? 1. 结合课程内容，浏览相关网站，对工程材料的应用有所了解。 2. 建议本节学时：1 学时。; 绪论主要内容 中华民族对材料发展的重大贡献 新材料新工艺重大成果 材料的结合键 程材料的分类 ;一.中华民族对材料发展的重大贡献 在人类的发展史上，最先使用的工具是石器。我们的祖先用坚硬的容易纵裂成薄片的燧石和 石英石等天然材料制成石刀、石斧、石锄。 早在新石器时代（公元前6000年～公元前5000年），中华民族的先人们用粘土（主要成分为 SiO2，Al2O3）烧制成陶器。马家窑（甘肃）文化时期的陶器以砂质和泥质红陶为主，表面彩绘有 条带纹、波纹和舞蹈纹等，制品有炊具、食具、盛储器皿等。 我国在东汉时期发明了瓷器，成为最早生产瓷器的国家。瓷器于 9世纪传到非洲东部和阿拉 伯国家，13世纪传到日本，十五世纪传到欧洲。瓷器成为中国文化的象征，对世界文明产生了极 大的影响。直到今天，中国瓷器仍畅销全球，名誉四海。; 我国青铜的冶炼在夏朝(公元前2140年始)以前就开始了，到殷、西周时期已发展到很高的水 平。青铜主要用于制造各种工具、食器、兵器。从河南安阳晚商遗址出土的司母戊鼎重达8750 N, 外型尺寸为1.33 m×0.78 m×1.10 m, 是迄今世界上最古老的大型青铜器。从湖北隋县出土的战 国青铜编钟是我国古代文化艺术高度发达的见证。 ??? 春秋战国时期《周礼·考工记》中记载了钟鼎、斧斤等六类青铜器中的锡含量，称为“六齐 （剂）”。 书中写道：“六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之 齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐； 五分其金而锡居 二，谓之削杀矢之齐；金、锡半，谓之鉴燧之齐”。这是世界上最古老的关于青铜合金成分的文 字记载。这表明我们的祖先已经认识到了青铜的性能与成分之间的密切关系。 我国劳动人民创造了灿烂的青铜文化。 我国从青秋战国时期(公元前770年～公元前221年)已开始大量使用铁器。 从兴隆战国铁器遗址中发掘出了浇铸农具用的铁模，说明冶铸技术已由泥砂造型水平进入铁 模铸造的高级阶段。 ; 到了西汉时期, 炼铁技术又有了很大的提高，采用煤作为炼铁的燃料，这要比欧洲早1700多 年。在河南巩县汉代冶铁遗址中，发掘出20多座冶铁炉和锻炉。炉型庞大，结构复杂，并有鼓风 装置和铸造坑。可见当年生产规模之壮观。 我国古代创造了三种炼钢方法。第一种是从矿石中直接炼出自然钢。用这种钢作的剑在东方 各国享有盛誉，东汉时传入了欧洲；第二种是西汉时期的经过“百次”冶炼锻打的百炼钢；第三 种是南北朝时期生产的灌钢。先炼铁后炼钢的两步炼钢技术我国要比其它国家早1600多年。 同时钢的热处理技术也达到了相当高的水平。西汉《史记·天官书》中有“水与火合为淬” 一说，正确地说出了钢铁加热、水冷的淬火热处理工艺要点。《汉书·王褒传》中记载有“巧冶 铸干将之朴，清水淬其锋”的制剑技术。明代科学家宋应星在《天工开物》一书中对钢铁的退 火、淬火、渗碳工艺作了详细的论述。钢铁生产工具的发展，对社会进步起了巨大的推动作用。 在材料领域中还应该提到的是丝绸。丝绸是一种天然高分子材料，它在我国有着悠久的历 史，于十一世纪传到波斯、阿拉伯、埃及，并于1470年传到意大利的威尼斯，进入欧洲。中国丝 绸，名扬四海。 历史充分说明，我们勤劳智慧的祖先，在材料的创造和使用上有着辉煌的成就，为人类文 明、世界进步作出了巨大贡献。;二. 新材料新工艺重大成果 在当代，科学技术和生产飞跃发展。材料、能源与信息作为现代社会和现代技术的三大支柱， 发展格外迅猛。? 从20世