第1讲__材料与材料科学.ppt

材 料 概 论 人和动物的本质区别? 　　　 　　　人在制造工具时，需要物质但不是所有的物质都能用于工具，从这个角度发： 材料－能为人类制造有用器件的物质。 材 料 概 论 课程主要内容 一、材料与材料科学 二、材料的组成、结构与性能 三、材料的制备方法 四、材料的结构检测 五、材料的性能检测 六、材料的应用 七、材料的腐蚀与防护 第1讲 材料与材料科学 1.1 材料的地位、作用与发展 1.2 材料的分类 1.3 材料的要素 1.4 材料科学与工程的发展趋势 材料与人类文明发展（历史贡献） 人类的文明进程是依据什么而划分的？ 可以使用的占主导地位的材料。 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，中国的陶器制作至少已有8000年以上的历史。 4,500 BC——1,000 BC?青铜时代（Bronze Age） 从矿石中提炼铜——冶金业的黎明 青铜：第一种合金 青铜，古称金或吉金，是红铜与其它化学元素（锡、镍、铅、磷等）的合金。 史学上所称的“青铜时代”是指大量使用青铜工具及青铜礼器的时期。保守的估计，这一时期主要从夏商周直至秦汉，时间跨度约为两千年左右，这也是青铜器从发展、成熟乃至鼎盛的辉煌期。 到春秋战国时期，齐国工匠总结科技经验写成的《考工记》一书中，提出了「金有六齐」，这是世界科技史上最早的冶铜经验总结。 三星堆 立人像铸于商代晚期，人像高172厘米，底座高90厘米，通高262厘米，是世界上最大的青铜立人像，被尊称为“世界铜像之王”。 司母戊鼎 司母戊鼎，商代大鼎，1939年出土，鼎高133厘米，重875公斤。为已知的中国古代体量最大的青铜器。 1000BC——1500 AD铁器时代（Iron Age） 华夏文明的独特贡献？ 瓷器是中国先民的伟大发明，要比国外出现早1500 年以上，它是中华民族的宝贵历史遗产之一。 世界四大文明古国对于掌握制陶技术与生产陶器都是独立发明的，发展时间上也相差不远。 从原始瓷器到成熟瓷器的提高几乎经历了1500 年之久，至迟在东汉晚期，中国已能烧制出成熟的青瓷，完成了由原始瓷器向标准瓷器的过渡。 材料与人类文明发展——材料是现代文明的基石 材料——技术大厦的砖石 材料是所有科技进步的核心 建筑 交通 西南交通大学已研制成功全国唯一一辆“世纪号”超导磁悬浮列车，这种高温超导磁悬浮列车最大特点就是乘坐平稳、安全和快捷。和世界上最先进的轻轨列车比较，它没有一点轰隆隆的噪声，十分安静。 新能源材料则是指实现新能源的转化和利用 以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。 主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料 嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料 Si半导体材料为代表的太阳能电池材料 铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等 电子管——晶体管——集成电路 生物、生活－材料技术的发展改变我们的生活 神奇的材料内部结构 材料与物理、化学和机械工程 材料的选择——不同结构的材料具有不同的性能 材料是由一种化学物质为主要成分、并添加一定的助剂作为次要成分所组成的，可以在一定温度和一定压力下使之融熔，并在模具中塑制成一定形状（在某些特定的场合，也包括通过溶液、乳液、溶胶-凝胶等等形成的成型）冷却后在室温下能保持既定形状，并可在一定条件下使用的制品，其生产过程必须实现最高的生产率、最低的原材料成本和能耗，最少地产出废物和环境污染物，并且其废物可以回收、再利用。 金属材料： 黑色金属―生铁、钢（碳素钢、合金钢）、工业纯铁 有色金属―重金属（密度﹥5 铜、铅、锌、镍） ― 轻金属（密度﹤5 铝、镁、钛） ― 贵金属（金、银、铂） ― 稀有金属（钨、钼、钒、铌、 铀、钍及稀土金属） 特殊金属材料―非晶态金属、形状记忆合金、储氢材料、超导 合金等 无机非金属材料： 硅酸盐材料―玻璃（石英玻璃、硅酸盐玻璃、氧化物玻璃、非氧化物玻璃） ―陶瓷 ―耐火材料 ―搪瓷材料（