材料科学基础 第一二章.ppt

材料科学基础 Fundamentals (Essentials, Principles ) of Materials Science An Introduction to Materials Science 材料科学基础(一) 考核及成绩评定 各部分所占比例： 课堂考勤及课堂表现：15%。 考核7-10次，计5次，每次在期末总成绩中占1.5分。 平时作业及大作业：25%。 作业8-10次，每次总共5-10道题，每人只需交一道制定的题目，计5次，每次在期末总成绩中占2.5分。不接收补交作业。作业必须独立完成，抄袭者和被抄袭者每次从期末总成绩中扣除2.5分。 考试：60%（安排两次考试：期中和期末考试，各占20%和40%）。 第一次作业 1。查阅资料简述高温超导材料的发现，应用及其产业化。侧重于其材料科学方面和材料加工研究方向的特点及二者之间的关联。 2。简述汽车车身用金属材料的发展历程，侧重于应用环境、社会环境对这些材料的要求及解决的方法。 3。对于2000年获诺贝尔化学奖的高分子导电材料的特点和应用，以及其工业化过程，查阅资料简述其发现，应用及其产业化。侧重于其材料科学方面和材料加工研究方向的特点及二者之间的关联。 4。请举出至少五种复合材料，简述其特点及其研究与开发所面临的主要挑战。 5。材料按功能可分为八类，请查阅资料，简述这八类功能材料的功能要求及典型材料。 6。请查阅元素周期表中原子半径及其它数据，分析金比银稳定的原因。 7。请分析通常情况下，金属晶体弹性模量，热膨胀系数与结合能的定性关系。 教材、教学参考书 1。材料科学基础，第二版，胡赓祥、蔡珣、戎咏华编著，上海交通大学出版社、2006 2。材料科学基础辅导与习题，第三版，蔡珣、戎咏华编著，上海交通大学出版社，2008 3。金属学、胡赓祥、钱苗根主编、上海科学技术出版社、1980 4。金属学教程、卢光熙、候增寿主编、上海科学技术出版社、1985 5。材料科学导论、徐祖耀、李鹏兴、上海科学技术出版社、1986 6。无机材料结构基础、田凤仁、冶金工业出版社、1993 7。Modern Physical Metallurgy (4th ed.)、R.E.Smallman、London Butterworths、1985 8。Introduction to Material Science、A.G.Guy、New York: McGraw-Hill、1972 9。Elements of Materials Science and Engineering、L.H.Van Vlack、Addison-Wesley Publishing Co.5th ed.、1985 10。Principles of Materials Science and Engineering、William F. Smith、McGraw-Hill、1986 11。高分子物理、何曼君、复旦大学出版社、1990 前言Introduction 材料(Materials) 是国民经济的物质基础。 广义的材料包括人们的思想意识之外的所有物质 (substance) 材料无处不在，无处不有 材料是历史时代的标志 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 材料分类(Classification of Materials) 材料按功能分类 1。结构材料 2。电子材料 3。磁性材料 4。光学材料 5。航天航空材料 6。生物材料 7。智能材料 8。能源材料 第一章 二、原子的结构 1879年 J.J Thomson 发现电子（electron),揭示了原子内部秘密 1911年 E.Rutherford 提出原子结构有核模型 1913年 N.Bohr将 Bohr atomic model 三、元素周期表（periodic Table of the Elements) 元素（Element）：具有相同核电荷的同一类原子总称，共116种，核电荷数是划分元素的依据 同位素（Isotope）：具有相同的质子数和不同中 子数的同一元素的原子 元素有两种存在状态：游离态和化合态 （Free State Combined Form) 元素周期表:元素的外层电子结构随原子序数的递增而呈周期性的变化规律 7个横行（Ho