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中国海洋大学硕士研究生课程 材 料 工 程 导 论  Introduction to Material Engineering 主要参考文献 1.谷臣清.材料工程基础.机械工业出版社,2004 2.石德珂.材料科学基础.机械工业出版社,1999 3. 专业期刊、论著 * * 第一章 绪 论 一、有关定义： 材料(materials)的概念：具有某种用途或功能可以用来制作一些构件或物品的物质。 材料科学(material science)是研究材料的成分/组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间的相互关系的科学。 材料工程(material engineering )：材料制造过程 综合性：是一门边缘学科和综合学科，以固体物理与固体化学、晶体学、热力学和动力学为基础，结合化工、冶金、机械等学科 基础性：是其他学科发展的重要基础之一，如钢铁对于机制学科；超导材料对于电力及能源学科；新型半导体材料对于信息科学，等等。 实用性：注重工艺、技术、理论的结合；要注意培养用实验验证理论和总结、归纳实验规律的能力以及发展理论的素质，同时要建立工程意识。 第一章 绪 论 二、研究材料及材料工程的意义： 1.材料是人类社会发展的里程碑 ：材料是社会发展的物质基础与先导；制造是材料物尽其用应用的前提 人类制备与使用材料的几个主要时代[1,2] 的开始年代及意义： 公元前100万---1万年 石器时代 人类开始使用工具（材料） 公元前8000年 （新石器时代）粘土烧陶（无机材料制备起源） 公元前6000年 （新石器时代）蚕丝制衣；（纺织工业起源） 公元前3000年 青铜器时代 人类开始大量使用金属(冶炼、锻压技术起源) 公元前1000年 铁器时代 人类开始大量用铁 公元0年 水泥时代 建筑材料使用 (建筑技术革命) 1800年 钢时代 工业革命(机械铸造) 1950年 硅时代 信息技术革命(单晶制备) 1990年 新材料时代 高科技的支柱之一 第一章 绪 论 [1] Andrew Briggs. The Science of New Materials. Oxford: Blackwell, 1992 [2]冯 端等. 材料科学导论. 北京：化学工业出版社，2002 ? 第一章 绪 论 石斧 燧石（打火石） 第一章 绪 论 天然金与铜被用作工具与武器，开始了人类金属的使用 第一章 绪 论 熔炼和锤击改变了铜的性能-材料开始发展 第一章 绪 论 巨鼎 第一章 绪 论 湖北江陵楚墓出土越王勾践宝剑 第一章 绪 论 湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄 中国古代铁器的金相组织 第一章 绪 论 尖晶石（MgAl2O4） 石英晶体 实例1 日本、英国材料发展及对经济发展的作用对比 结果：日本钢产量推动了汽车等工业的发展；半导体材料的研究成果促进电子信息产业突飞猛进 2.材料发展对其他行业的带动作用 钢铁发展带动机械制造业、建筑业等 半导体材料发展带动电子、信息业 光导纤维使通信业发生变革 生物材料发展使生物医学界注入新活力 等等，等等 第一章 绪 论 忽视硅材料研究 20555kt钢 20820kt钢 17000kt钢 英国 大力发展半导体 96900kt钢 27550kt钢 7000kt钢 日本 1970’后 1972年 1962年 1952年 3.各国对材料科学研究的重视 日本：作为优先发展的3个领域之一(新材料,新装置,生物技术) 美国：“美国最重要的学科” 中国：国家主要科技计划中的重要研究领域 三、材料工程研究内容 生产制备、成形加工、性能转化三大基本工程技术领域 按照材料性质： 1.金属材料工程：包括冶金、铸造、塑性成形、焊接、改性等。（与机械工程的关系） 2.无机非