2015 秋季学期 01112440 材料工程基础 材13级 课件 第1章 材料工程概论PPT.ppt

三、新型无机非金属材料 ■ 玻璃材料：改变了传统玻璃材料易碎、易传热的特性，研制出具有“特异功能”的新品种，如记忆玻璃、化学敏感性玻璃、超韧增强玻璃、激光玻璃、防弹玻璃、防辐射玻璃等。 ■ 光导纤维：纯度极高的玻璃光纤使现代通信技术发生了革命性的转变，并在医疗、遥感、遥测等领域也得到越来越广的应用。 光纤通信具有传输距离远、必威体育官网网址性好、抗干扰等优点，一条电缆就可以传输几百万路电话；可传输高强度的激光 ；制作光纤传感器。 防辐射高铅玻璃? 由光导纤维构成的光缆 三、新型无机非金属材料 ■ 半导体材料： 20世纪40年代发展起来的重要信息材料，通过近几十年来的研究工作，半导体材料种类不断更新，应用领域不断扩展，成为信息技术发展的基础。 硅材料：机械强度高、结晶性强、在自然中储量丰富、成本低，并且可拉制出大尺寸单晶，使之成为目前电子信息工业领域的主要半导体材料。 砷化镓：由于电子运动速度快等特点，很可能成为继硅之后第二种最重要的半导体电子材料，制造出速度更快、功能更强的计算机（10 倍）。 半导体器件 四、复合材料 ■ 现代科技的发展，对材料性能提出高标准、多样化、甚至是相互矛盾的要求，因此，任何一种单一的材料都难以满足上述需要，于是各种高性能的复合材料便应运而生。 复合材料是由 基体材料 和 增强材料 两部分组成， 可分为：结构复合材料 和 功能复合材料 两大类； 复合材料在高度轻量化直升机上的用量已达结构重量的70-80%，在先进战斗机上的用量大约是结构重量的30-40%。 四、复合材料 ■ 结构复合材料： 由承载的 增强体 与 连接增强体成整体材料同时又起传力作用的 基体 构成；可根据材料在使用中受力的要求进行选材设计及复合结构设计。 增强体：包括各种玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、天然纤维、织物、晶体等； 基体：包括高聚体（树脂）基、金属基、陶瓷基、碳基等。 树脂基复合材料用于建筑、造船、车辆、化工容器、生活用品等；金属基复合材料是宇航、航空技术的理想材料。 碳基复合材料 树脂基复合材料 四、复合材料 ■ 功能复合材料： 一般由 功能体 和 基体 组成。 基体不仅起到构成整体的作用，而且能产生协同或加强功能的作用，利用材料的电学、化学等性能。 现已有压电型功能复合材料、吸波、屏蔽性功能复合材料（隐身材料）、导电功能复合材料等，有广阔的发展前景。 Is Hollowman coming now ? 普通波长的光线在经过这种材料表面时，会像水流一样滑过表面，然后重新汇合，所以外人看起来就好像光线穿透了这种材料。 五、生物材料 也称为 生物工程材料 或 生物医学材料 ，是生物体器官缺损、病变或衰竭的替代材料，也就是 人类器官再造材料 。 已制造出人工心脏、人工肝脏、人工肾、人工喉、人工眼球、人工骨、人工皮、人造血浆和血液等； 预期研制出具有主动诱导、能促进人体自身组织和器官再生作用的生物复合材料 ！ 六、光电子材料 光电子信息材料是整个光电子技术的基础和先导， 包括陶瓷和信息获取材料、信息传输材料、信息存储材料以及信息处理和运算材料等，其中主要是各类光电子半导体材料、各种光纤和薄膜材料、各种液晶显示材料等。 “电子纸”是一种超薄、超轻的显示器。LG-Philips公司开发的这款彩色显示器薄如纸张，并且可以随意折叠弯曲。 这款“电子纸”的电路板由金属制成，而非传统使用的玻璃，从而可以提高产品的灵活性。 LED发光产品 蓝宝石晶体 “电纸书” 七、纳米材料 纳米材料又称超微颗粒材料，由纳米粒子组成。 纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1~100 nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体的过渡区域（介观世界）。 这种既非微观亦非宏观的介观系统，往往导致材料表现出表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道等一系列异常的物理效应。 典型的纳米材料主要有： 纳米颗粒材料、纳米固体材料纳米薄膜材料、纳米磁性液体材料、碳纳米管 等 原子排成的“原子”字样 1 nm = 10-9 米，10个氢原子密排 = 20nm，是头发丝直径的3000分之一 4、“材料工程基础”学习、解决哪些问题？ 材料工程基础的主要内容 材料制备 材料加工 材料复合 冶金过程：钢铁冶炼、电解镁铝 ? 从原料中提取金属！ 熔炼与凝固：金属精练提纯、合金化、定向凝固…… 粉末烧结：制备难熔金属、特种陶瓷（粉末冶金） 高分子聚合：合成高分子材料 机加工：车、铣、刨、磨、切、钻…… 成型加工：铸造、压力加工、焊接、粘接、高分子加工 赋能改性：合金化、热处理 表面工程 表面改性 表面防护 薄膜技术 课后作业 一、名词解释： 1、材料 2、