材料可分为结构材料和功能材料.PPT

材料科学基础(上) The Fundamentals(Elements,Principles )of Materials Science An Introduction to Materials Science 前言 Introduction 什么是材料? 世界万物，凡于我有用者，皆谓之材料。 材料具有一定性能，可以用来制作器件、构件、工具、装置等物品的物质。 广义的材料包括人们的思想意识之外的所有物质(substance) 材料存在于我们的周围，与我们的生活、我们的生命息息相关。材料是人类文明、社会进步、科技发展的物质基础。 前言Introduction 材料(Materials)是国民经济的物质基础。 材料无处不在，无处不有 我国材料的历史进程(Historical perspective) 漫长而又曲折的历程： 水泥时代(Cement Age) 钢时代 (Steel Age)  明代后：封建统治、帝国主义侵略束缚了材料的发展 停滞状态 解放后：材料科学受到重视和发展，被列为现代技术三大支柱之一。 一整套材料体系 门类全齐 数量 质量 钢铁突破亿吨大关 世界第一 原子弹、氢弹、人造卫星、火箭 硅时代新材料时代 什么是材料科学? 材料科学是一门以固体材料为研究对象，以固体物理热力学、动力学、量子力学、冶金、化工为基础的边缘交叉基础应用学科。 它运用电子显微镜、X—射线衍射、热谱、电子离子探针等各种精密仪器和技术，探讨材料的组成、结构、制备工艺和加工使用过程于其机械、物理、化学性能之间的一门基础应用学科，是研究材料共性的一门学科。 材料分类(Classification of aterials) 金属材料是由化学元素周期表中的金属元素组成的材料。可分为由一种金属元素构成的单质（纯金属）；由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素构成的合金。合金可以分为固溶体和金属间化合物。 ２.无机金属材料 传统的无机非金属材料 先进（或新型）的无机非金属材料  * * 主讲人: 李洪波 石斧 ???????????????????????????????? ? 湖北江陵楚墓出土越王勾践宝剑 中国古代铁器的金相组织 湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄 长征三号运载火箭在发射架上的图片 宝钢高炉 材料科学基础课程的教学内容? 材料科学基础课程是材料科学与工程专业的重要的学科基础课之一，主要介绍材料科学中的共性规律，即材料的组成－形成（工艺）条件－结构－性能－材料用途之间相互关系及制约规律。所以材料科学基础是研究材料的成分、组织结构与性能之间关系。 内容包括：材料种类、晶体结构、缺陷化学、非晶体结构、材料的表面与界面、相图、扩散、相变、固相反应及烧结等基础知识。 1.按化学组成（或基本组成分类） 2.按材料的性能分类 3.按服役的领域分类 4.按结晶状态分类 5.按材料的尺寸分类 按化学组成分类 1.金属材料 2.无机非金属材料 3.高分子材料（聚合物） 4.复合材料 １.金属材料 无机金属材料是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐、硫化物、硅化物、卤化物等原料经一定的工艺制备而成的材料。是除金属材料、高分子材料以外所有材料的总称。它与广义的陶瓷材料有等同的含义。无机非金属材料种类繁多，用途各异，目前还没有统一完善的分类方法。一般将其分为传统的（普通的）和新型的（先进的）无机非金属材料两大类。 传统的无机非金属材料主要是由SiO2及其硅酸盐化合物为主要成分制成的材料，包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。此外，搪瓷、磨料、铸石（辉绿岩、玄武岩等）、碳素材料、非金属矿（石棉、云母、大理石等）也属于传统的无机非金属材料。 先进（或新型）的无机非金属材料是用氧化物、氮化物、碳化钨、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。主要包括先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。 传统的无机非金属材料之一：陶瓷 陶瓷按其概念和用途不同，可分为两大类，即普通陶瓷和特种陶瓷。根据陶瓷坯体结构及其基本物理性能的差异，陶瓷制品可分为陶瓷和瓷器。 普通陶瓷即传统陶瓷，是指以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过粉粹混炼、成型、锻烧等过程而制成的各种制品。包括日用陶