《材料的基本性质》课件.ppt

材料的基本性质材料的基本性质是指材料在使用中表现出来的特性，例如材料的强度、硬度、延展性、耐腐蚀性等。这些性质决定了材料的用途和适用范围，因此理解材料的基本性质对材料选择和应用至关重要。

课程目标了解材料的基本概念掌握材料的物理性质、化学性质和力学性质。学习材料的分类和发展历程熟悉金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料。掌握材料科学的研究方法了解材料科学的前景和发展趋势。

课程大纲1材料的基本概念材料的定义、分类、特性以及应用。2材料的三大性质物理性质、化学性质和力学性质。3材料的分类金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料。4材料的发展历程从古代材料到现代材料的发展历程。

材料的基本概念材料是指构成物体或产品的物质，是各种工程和制造的基础。材料可以是天然存在的，例如木材和石头，也可以是人工合成的，例如塑料和合金。材料的性能决定了物体或产品的特性，例如强度、硬度、耐腐蚀性和导电性等。选择合适的材料对于设计和制造产品至关重要。

材料的三大性质物理性质材料在不改变其化学成分的情况下表现出的性质，例如密度、熔点、沸点、热膨胀系数等。化学性质材料与其他物质相互作用时表现出的性质，例如原子结构、化学键、化学反应等。力学性质材料在受力时的表现，例如弹性、塑性、硬度、强度等。

物理性质密度密度是指物质单位体积的质量。材料的密度与其组成、结构有关。熔点熔点是指固体物质在一定压力下开始熔化的温度，是材料的一种重要物理性质。沸点沸点是指液体在一定压力下开始沸腾的温度，也与材料的组成和结构有关。热膨胀系数热膨胀系数是指材料在温度变化时体积变化的程度，反映了材料对温度变化的敏感程度。

密度密度是指单位体积的物质的质量。密度与材料的原子结构和原子间的距离有关。密度是材料的重要物理性质，影响其性能和应用。

熔点熔点是指物质由固态转变为液态时的温度。熔点是材料的一个重要物理性质，反映了材料抵抗热分解的能力。熔点越高，材料在高温环境下越稳定，不易变形或融化。

沸点定义沸点是指液体在一定压力下沸腾时的温度，此时液体蒸汽压等于外界压力。影响因素外界压力液体纯度

热膨胀系数定义热膨胀系数是指材料温度每升高1摄氏度时，其体积或长度变化的百分比。它反映了材料对温度变化的敏感程度。影响因素材料的化学组成、晶体结构和温度都会影响其热膨胀系数。例如，金属材料的热膨胀系数通常比陶瓷材料高。应用热膨胀系数在许多工程应用中很重要，例如桥梁、建筑物和飞机的设计。它可以帮助工程师预测材料在温度变化下的行为。

化学性质原子结构材料的化学性质是由其原子结构决定的。原子结构包括原子核和电子层，电子层中电子的排列方式决定了材料的化学性质。例如，金属原子通常只有一个或几个价电子，易于失去电子形成阳离子，而非金属原子通常具有较多的价电子，易于获得电子形成阴离子。化学键原子之间通过化学键结合在一起形成分子或晶体。化学键主要分为离子键、共价键和金属键。不同类型的化学键决定了材料的化学性质，例如，离子键物质通常具有较高的熔点和沸点，而共价键物质通常具有较低的熔点和沸点。化学反应材料的化学性质还决定了它与其他物质反应的能力。例如，金属通常易于氧化，而一些非金属则具有较强的还原性。化学反应可以改变材料的组成和性质。

化学性质11.原子结构原子是构成物质的基本单元，由原子核和核外电子组成。22.原子核原子核包含质子和中子，决定原子质量和化学性质。33.核外电子核外电子在原子核外运动，决定原子与其他原子的相互作用。44.电子层电子层是核外电子按能量高低排布的区域，影响原子的化学反应能力。

化学键离子键通过电子转移形成的化学键，金属与非金属之间形成，金属失去电子成为阳离子，非金属得到电子成为阴离子。共价键通过共用电子对形成的化学键，非金属与非金属之间形成，原子之间共享电子对，形成共价键。金属键金属原子之间通过自由电子形成的化学键，金属原子失去电子成为阳离子，电子在整个晶体中自由运动。

化学性质化学反应材料会发生化学变化，改变其组成和性质。氧化反应材料与氧气发生反应，形成氧化物，例如生锈。腐蚀材料在化学环境中发生降解，例如金属的腐蚀。

力学性质弹性材料在外力作用下发生形变，去除外力后能恢复原状的性质。塑性材料在外力作用下发生形变，去除外力后不能恢复原状的性质。硬度材料抵抗外力压入或刻划的能力，也称抗压强度和抗刻划强度。强度材料抵抗外力破坏的能力，也称抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。

弹性11.形状恢复材料在外力作用下发生形变，当外力消失后能恢复原状的性质。22.应用广泛弹簧、橡胶等材料广泛应用于工业和生活中。33.影响因素材料的弹性受温度、成分、结构等因素影响。

塑性定义塑性是指材料在受到外力作用后发生永久变形的能力。塑性变形是不可逆的，即使外力消失，材料也不会恢复原状。影响因素材料的成分、温