材料科学基础顾宜版第一章绪论.ppt

石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料．石墨烯被称为黑金，是材料之王，科学家甚至预言石墨烯将改变21世纪！ 石墨烯强度极高，秒杀钢铁等材料。已经有人脑洞大开，准备未来用石墨烯修建通往太空的轨道。 提问：你有没有想过：既然石墨烯只有一层原子的厚度，那它是怎么用的呢？ * * 3D打印是指 * 通过对一些氧化铝、氧化铬、氧化锡等金属氧化物的凝胶，或者高分子凝胶进行超临界干燥，得到气凝胶。气凝胶中一般99%以上是空隙，所以看起来是半透明的。 * 非晶合金是由于热处理过程中的超急速冷凝固，导致合金中的金属原子来不及有序排列结晶，因此固态合金中的原子是呈长程无序结构的，也就是说没有常规的晶态合金的那种晶粒、晶界等等。 * 泡沫金属一般是由发泡法和电镀法制得地。发泡法就是通过向熔体金属中添加发泡剂；电镀法是通过电化学沉积的方法在一些高分子泡沫塑料骨架上镀上金属，随后将高分子骨架去掉，就得到了泡沫金属了。 * 离子液体（或称离子性液体）是指全部由离子组成的液体，如高温下的KCI, KOH呈液体状态。当然，现在一般所说的离子液体，指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐，所以也称为低温熔盐。 * 一般认为超材料是具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。 * 超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线（超导磁悬浮高铁的基本原理）的性质的材料。赵忠贤获得了2016年度最高科学技术奖（铁基高温超导体并创造55K纪录）。 * * 当然，功能材料往往也需要具有一定的结构支撑性，要不然它的功能的有效发挥就无法实现了！ * 铝合金螺丝、烧蚀防热材料、新型复合材料（质量更轻的材料有助于减轻飞机重量。重量较轻的飞机其效率得以提高，油耗、维修成本、与重量相关的导航和起降费用降低。） * 目前钠硫电池的比能量达137 W?h/kg，而铅蓄电池的比能量只有30 W ? h/kg。 * 四要素之间的关系，为我们学习与研究材料科学与工程确定了基本思路。 * * 此外，通过对比，了解高分子材料与金属和无机非金属材料在材料结构和性能特点上的主要异同点，注意知识、理论学习过程中的迁移，做到融会贯通、举一反三。 大学学习特点：职业定向性、专业性很强 自学能力，操作能力，研究能力，表达能力，组织能力，社交能力，查阅资料、选择参考书的能力，创造能力 学习特点： 一、大学学习的主动性特点 二、专业性与综合性相结合的特点 三、全面发展和注重能力培养的特点 四、掌握正确的学习方法：预习、复习总结、做作业、多参考课外书等等。 * 常温下处于粘流态，当受到外力作用时，会产生永久变形，外力撤去后又不能恢复原状的高聚物。 有时把聚合后未加工成型的高聚物称为树脂，以区分加工后的塑料或纤维制品，如电木固化前称酚醛树脂，涤纶纤维未纺织前称涤纶树脂。 胶粘剂 3. 无机非金属材料 无机非金属材料是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐等原料和（或）氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、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，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 主要是指由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。 新型（或先进）无机非金属材料 用氧化物、氮化物、碳化物、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。 4. 复合材料 复合材料是由两种或两种以上化学成分或组织结构不同的材料组合而成。 复合材料是多相材料，主要包括基体相和增强相。基体相是一种连续相材料，它把改善性能的增强相材料固结成一体，并起传递应力的作用；增强相起承受应力（结构复合材料）和显示功能（功能复合材料）的作用。（教材表1-1） 复合材料既能保持原组成材料的重要特色，又通过复合效应使各组分的性能互相补充，获得原组分不具备的许多优良性能。 按基体材料分类：金属基复合材料，陶瓷基复合材料，水泥、混凝土基复合材料，塑料基复合材料，橡胶基复合材料等； 按增强体的维度可分为粒子、纤维及层状复合材料； 复合材料的分类 0.2.2 按材料的性能分类 根据材料在外场作用下其性质或性能对外场的响应的不同，材料可分为结构材料和功能材料两大类。 指具有抵抗外场作用而保持自己的形状、结构不