工程材料绪论 (2).ppt

绪 论 一、材料科学的重要地位与作用 二、工程材料的分类 三、本课程的任务和内容 石器 石器时代 1）材料是人类用来制造各种有用物件的物质。它是人类生存与发展、改造自然的物质基础，也是人类社会现代文明的重要支柱。 2）材料是人类进化的里程碑.由于材料的重要性，历史学家根据人类所使用的材料来划分时代。 一、材料科学的重要地位与作用 青铜器时代 战国时代铁器 春秋时代铁器 铁器时代 水泥时代、钢时代、 硅时代和新材料时代等 3）20世纪的新四大发明--原子能、半导体、计算机、激光器，彻底改写了世界科技发展的历史。 原子能 半导体 三极管 二极管 二三级管 计算机 掌上电脑 笔记本电脑 台式机 激光器 4）中国的两弹一星、航天工程及嫦娥工程（探月工程）等尖端技术的发展也离不开材料。 5）材料科学的发展及进步成为衡量一个国家科技水平的重要标准。 6）材料、能源、信息被誉为现代经济发展的三大支柱。 二、工程材料的分类 工程材料是指具有一定性能，在特定条件下能够承担 某种功能、被用来制取零件和元件的材料。 1. 按材料的化学组成分类 （1）金属材料 （2）无机非金属材料 （3）高分子材料 （4）复合材料 金属材料 用量最大、应用最广泛 黑色金属 有色金属—轻金属,重金属,贵金属,稀有金属 （2）无机非金属材料 包括水泥、玻璃、耐火材料 和陶瓷等。主要原料是硅酸 盐矿物，又称硅酸盐材料。 （3）高分子材料 按来源分为天然高分子材料(蛋白、淀粉、 纤维素等)和人工高分子材料(合成塑料、 合成橡胶、合成纤维)。按性能及用途可 分为塑料、橡胶、胶粘剂、涂料。 （4）复合材料 由基体材料增强材料复合而成。基体材 料有金属、陶瓷、塑料等，增强材料有 各种纤维和无机化合物等。 烯丙酰氯-苯乙烯 玻璃纤维增强高分子复合材料 2. 按材料的使用性能分类 （1）结构材料 是以强度、刚度、塑性、韧性等力学性能为 指标，用来制造承受载荷、传递动力的零件 和构件的材料。 （2）功能材料 是以光、声、电、磁、热等物理性能为指标， 用来制造特殊性能的元件的材料。 21世纪，作为“发明之母”、“产业粮食”的新材料科学必将在当代科学技术迅猛发展的基础上朝精细化、高功能化、超高性能化、复杂化（复合化和杂化）、智能化、可再生及生态环境化的方向发展，从而为人类社会的物质文明建设做出更大贡献。 1）精细化：所谓“精”是指材料的制备技术及加工手段越来越先进，即为“精”；所谓“细”是指组成、制备材料粒子的尺寸越来越细小，即从微米尺寸细化到纳米尺寸。 2）高功能化 所谓高功能化是指功能材料应向更高功能化方向发展。例如发展高温超导材料等。 3）超高性能化 是指结构材料应向超高性能化的方向发展。例如发展超高强度钢、金属材料的超塑性等。 4）复杂化 是指复合化和杂化。所谓复合化是指将两种或两种以上不同性质的材料，通过不同工艺方法人工合成形成的、各组分间有明显界面、且性能优于各组成相的多相材料的一种方法；所谓杂化是指将有机、无机、金属三大类材料在原子、分子水平上混合而构思设想形成性能完全不同于现有材料的一种新材料的制备方法。 所谓智能化是指材料可以象人类大脑一样，会思考、会判断、能思维的能力。例如形状记忆合金材料。 5）智能化