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工程材料基础 工程材料基础 制作人 潘希德 教授 西安交通大学 材料学院 绪论 绪论 绪论 • 材料科学的重要地位 • 什么是材料科学 • 工程材料简介 0.1 材料科学的重要地位 • 材料是人类社会生活中广泛使 用的物质，是社会发展和进步 的重要标志； • 人类使用材料的七个时代； 人类使用材料的七个时代 起始时间 时代名称 100,000 BC 石器时代 3,000 BC 青铜器时代 1,000 BC 铁器时代 0 AD 水泥时代 1800 AD 钢时代 1950 AD 硅时代 1990 AD 新材料时代 • 现代技术的三大支柱：能源、 信息、材料； • 材料的品种、数量和质量已成 为衡量一个国家科技和国民经 济水平及国防力量的重要标志。 02 什么是材料科学 材料科学是研究材 料的结构、制备加工工艺 与性能之间关系的科学。 材料科学与工程的四要素 使用性能 制备/加工 成分/组织 固有性能 成分/组织 材料结构所包括的四个层次： 原子结构、结合键、原子排列 方式和组织 制备/加工 制备、加工方法及其对性能的影 响 固有性能 材料本身所具有的物理、化学 及力学性能 使用性能 将材料的固有性能和产品设计、 工程应用能力等联系起来。如 寿命、速度、能量利用率、安 全可靠性 机械工程材料 机械工程材料主要 指用于机械工程、电器工 程、建筑工程、化工工程、 航空航天工程等领域的材 料。 机械工程材料的常用性能 力学性能 （强度、塑性韧性等） 材料使用性能 物理性能 （光、热、电、磁等） 面 方 两 化学性能 （氧化、腐蚀等） 生物性能（相容性、自恢复性等） 加工性能 （切削、锻造等） 铸造性能 （适合铸造与否） 材料工艺性能 焊接性能 （容易焊接与否） 热处理性能 （可热处理强化） 03 工程材料简介 金属材料 分类 非金属材料 金属材料 Metallic Materials 钢铁材