材料性能学1绪论.pptVIP

1材料性能学袁婷办公室：躬行楼分析测试中心邮箱

2材料性能学时间：周三3、4节〔单周〕周五3、4节考核方式：考试〔S〕学时：48学分：3网络课程编号：W12603

3先修课程：大学物理、工程力学、物理化学、材料学概论适用专业：材料科学与工程

4课程性质：本课程是材料科学与工程专业的专业根底课程。课程任务：本课程的任务使学生掌握材料各种主要性能的根本概念、物理本质、化学变化规律以及性能指标的工程意义，了解影响材料性能的主要因素及材料性能与其化学成分、工艺、结构之间的关系，根本掌握提高材料性能的主要途径。

5学生要求：1上课认真听讲,做好笔记,不能缺课。2每次课后进行复习，登录网络课程下载课件、教案，下次课前查看提问问题。3每章进行复习，进行自测。并认真完成作业。

6考核方法平时成绩30%+考试成绩70%平时成绩：作业+答题+网络课程考试成绩：闭卷考试

7一、绪论

8一、材料性能研究目的材料性能的研究，既是材料开发的出发点，也是其重要归属

91、材料性能的研究贯穿于整个人类的文明史石器——陶器——金属——高分子材料——复合材料。。。

10天然的石块很难成形陶器——粘土+水制成泥坯，容易成形，烧制后强度提高，但易破碎。金属的开发与使用首次较完美地解决了容易成形与坚硬这一对矛盾。金属也有缺点，如铁容易生锈，高温环境下变软。塑料可方便地制成薄膜、纤维、多孔质体、空心体等形状的制品,抗腐蚀性强，绝缘。复合材料综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。在性能上互相取长补短，产生协同效应。纳米材料、超导材料。。。。天然材料人造材料

112、材料性能决定了材料的用途例、陶瓷材料可制成性、坚硬、外表光洁度高；也具有一定的电气绝缘强度及机械强度，可作为重要的绝缘材料。新性能磁性：计算机记忆元件；光学性能：光学元件，如透明陶瓷可用作钠光灯的灯罩，钠光灯的发光效率高且节能，但假设用普通玻璃，那么因为钠蒸气的腐蚀作用，而出问题；机械强度与化学惰性：仿生陶瓷(人造骨骼，牙齿等)；耐高温：高温陶瓷。

122、材料性能决定了材料的用途例2、航天飞机哥伦比亚号于2003年2月1日在返航途中彻底解体，7名航天员全部遇难。

13[美国《空间飞行》2003年5月8日报道]经过3个月的紧张调查，美国“哥伦比亚”号航天飞机事故调查委员会(CAIB)在美国家航空航天局事故调查组(NAIT)的帮助下，公布了“哥伦比亚”号航天飞机失事原因的初步调查结果。外部燃料箱外表脱落的一块泡沫材料击中航天飞机左翼前缘的隔热瓦。当航天飞机返回时，经过大气层，产生剧烈摩擦使温度高达摄氏1400度的空气在冲入左机翼后融化了内部结构，致使机翼和机体融化，导致了悲剧的发生。

14航天飞机左翼升空时曾遭到从外部燃料贮箱上脱落的泡沫绝缘材料撞击外表隔热瓦出现松动和破损

15隔热瓦究竟是什么东西呢？制造航天飞机的主要材料是铝，离1649℃的耐温要求差得很远。因此必须给它加一个隔热层。早期的航天工程，宇宙飞船上加的是可融隔热层。这种隔热层因融化而将热量消耗掉。它给宇宙飞船提供了有效的保护，缺点是它是一次性的，不能重复使用。

16美国航天飞机一共有8种防热瓦。低温重复使用外表绝热材料，LRSI；高温重复使用外表绝热材料，HRSI；柔性重复使用外表绝热材料，FRSI；高级柔性重复使用外表绝热材料，AFRI；高温耐熔纤维复合材料，FRIC—HRSI；增强碳/碳材料，RCC；金属；二氧化硅织物。这八种每一种的材料是不一样的。

17LRSI主要的结构叫碱性聚芳酰胺，这个主要是用在航天飞机的顶部，它的耐绝热的温度能耐394度温度，这块的温度在航天飞机重返大气层的温度是最低。第二种HRSI的成分主要是二氧化硅，四硅化合物，硼-硅酸盐，它主要是装在航天飞机的鼻锥周围，主体落架舱周围，鼻锥罩界面，机翼前缘，外储箱输送管路舱门，垂直尾翼前缘。它可以耐648摄氏度到1260摄氏度。第六种是最重要的，即增强碳-碳隔热板。它可以耐航天飞机重返大气层所经受的最高温度。它是把石墨和一种树脂纤把织成一种纺织品，然后在高度和真空下不断加热，最后它可以耐1700摄氏度高温。

183、对性能的保障决定了材料的工艺人类开发利用材料是从其性能入手的。根据对材料性能上的要求，而探索适宜的工艺路线。金属铁生锈——不锈钢

194、对性能的追求决定了材料的开展集成电路的绝缘基板材料材料的强度、外表光洁度、绝缘性能、热导性、热膨胀系数等材料性能是衡量基板材料好坏的重要指标。环氧树脂等塑料较好，但导热性能不好。氧化铝的导热性能约为环氧树脂的三十倍，故氧化铝是重要的基片材料。

20比氧化铝导热性更好的材料：氧化铝单晶：4倍于氧化铝，难于加工成薄片形