自然科学概论材料.ppt

形状记忆合金套管美国F-14型战斗机上的油压系统接头，用形状记忆合金制造，无泄漏与破损。采用方法是将低温扩张的管接头，套在要连接的二个管子上，让温度上升至室温，套管的内径便恢复成原来的大小，并把二个管子咬紧，实现了管连接。百年不遇的发明——光导纤维用高纯石英玻璃制造出的光导纤维比头发还细，一根细丝就能同时传输2000路通话，并且不失真、不受环境干扰、不易被窃听、传输速度快，光缆一秒钟传输的距离若改用铜缆则要花上20个小时，快了72000倍。因此光导纤维的出现使信息传输发生了巨大变化。TheNobelPrizeinPhysics2009forgroundbreakingachievementsconcerningthetransmissionoflightinfibersforopticalcommunicationCharlesK.KaoWillardS.BoyleGeorgeE.Smith1/2oftheprize1/4oftheprize1/4oftheprizeStandardTelecommunicationLaboratories

Harlow,UnitedKingdom;ChineseUniversityofHongKong

HongKong,ChinaBellLaboratories

MurrayHill,NJ,USABellLaboratories

MurrayHill,NJ,USAb.1933

(inShanghai,China)b.1924

(inAmherst,NS,Canada)b.1930材料科学与技术概论人类最早用来制造工具的

材料是石头砍砸器（旧石器时代）石镰(新石器时代)制陶技术是人类材料技术的发端材料及其器具作为划分时代的标志（公元前250万至前1万年）（公元前5千至前1200年）（公元前1200年至17世纪末）（18至20世纪）（20世纪始）材料与文明发展0102世界万物，凡于我有用者，皆谓之材料。材料是具有一定性能，可以用来制作器件、构件、工具、装置等物品的物质。材料存在于我们的周围，与我们的生活和生命息息相关。材料是人类文明、社会进步、科技发展的物质基础。目前世界上传统材料已有几十万种，而新材料的品种正以每年5%的速度增长。什么是材料？什么是材料科学？材料科学是一门以固体材料为研究对象，以固体物理、热力学、动力学、量子力学、冶金、化工为理论基础的边缘交叉基础应用学科，它运用电子显微镜、X-射线衍射、热谱、电子离子探针等各种精密仪器和技术，探讨材料的组成、结构、制备工艺和加工使用过程与其机械、物理、化学性能之间的规律的一门基础应用学科，是研究材料共性的一门学科。材料与其它学科的关系合成与制备过程使用性能性质组成与结构（化学）（工程）（物理学）按学科分类01根据材料的性能分类02按服役的领域来分类03按材料的维度分类04材料分类金属材料无机非金属材料高分子材料（聚合物）复合材料按学科分类1.金属材料金属材料是由化学元素周期表中的金属元素组成的材料。可分为由一种金属元素构成的单质（纯金属）；由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素构成的合金。在103种元素中，除He,Ne,Ar等6种惰性元素和C、Si、N等16种非金属元素外，其余81种为金属元素。除Hg之外，单质金属在常温下呈现固体形态，外观不透明，具有特殊的金属光泽及良好的导电性和导热性。在力学性质方面，具有较高的强度、刚度、延展性及耐冲击性。01合金是由两种或两种以上的金属元素，或金属元素与非金属元素熔合在一起形成的具有金属特性的新物质。合金的性质与组成合金的各个相的性质有关，同时也与这些相在合金中的数量、形状及分布有关。02元素周期表Group18周期12

He

氦210

Ne

氖318

Ar

氩436

Kr

氪554

Xe

氙686

Rn

氡7118

Uuo12?34567891011121314151617?1

H

氢?3

Li

锂4

Be

铍?5

B

硼6

C

碳7

N

氮8

O

氧9

F

氟11

Na

钠12

Mg

镁?13

Al

铝14

Si

硅15

P

磷16

S

硫17

Cl

氯19

K

钾20

C