材料應(yīng)用現(xiàn)狀與新材料的發(fā)展趨勢-文庫吧
2024-12-29 05:24 本頁面
【正文】 型的高性能高分子材料，強(qiáng)度可比金屬更高，且更耐腐蝕，生產(chǎn)過程耗能低，成型加工工藝性能良好，成本較低，所以發(fā)展較快。 目前高性能塑料主要應(yīng)用于家用器皿、建筑構(gòu)件以及軍用品，以及汽車及飛機(jī)工業(yè)上。 先進(jìn)陶瓷材料可分為結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷兩大類。目前人們關(guān)注的是高溫結(jié)構(gòu)陶瓷在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用研究，它將使熱機(jī)效能大大提高，減少環(huán)境污染，擴(kuò)大燃料使用范圍。 目前研制的重點(diǎn)是高溫超導(dǎo)材料的研制。第三節(jié) 材料的分類 按使用性能分類 ，可分為以力學(xué)性能為主的結(jié)構(gòu)材料和以物理、化學(xué)性能為主的功能材料。 按用途分類 ，可分為機(jī)械材料、信息材料、電子材料、能源材料、生物材料、建筑材料、電工電器材料、農(nóng)用材料等。 目前材料通常是按其組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分為金屬材料、高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料四大類。 （見下表）工工 程程 材材 料料金 屬材 料 高 分 子 材 料 陶 瓷 材 料復(fù) 合材 料鑄 鐵 鋼有色金 屬及其 合 金碳 鋼合金鋼工 程塑 料合 成橡 膠膠 粘劑普 通陶 瓷特 種陶 瓷金屬基復(fù) 合材 料 非金屬 基復(fù)合 材料 合 成 纖 維 工程材料的分類一、 金屬材料金屬材料：是以金屬元素為基礎(chǔ)的材料。合金：是在純金屬中，有意地加入一種或多種其他元素，通過 冶金或粉末冶金方法制成的具有金屬特性的材料。金屬材料可以分為兩大部分：① 黑色金屬：鐵和以鐵為基的合金，包括鋼、鑄鐵和鐵合金。② 有色金屬：黑色金屬金屬以外的所有金屬及其合金。二、高分子材料 高分子材料由大量相對分子質(zhì)量特別大的大分子 化合物組成，每個大分子皆包含有大量結(jié)構(gòu)相同、相互連接的鏈節(jié)。 高分子化合物具有較高的強(qiáng)度，良好的塑性，較強(qiáng)的耐腐蝕性能，很好的絕緣性，以及重量輕等性能，在工程上是發(fā)展最快的一類新型結(jié)構(gòu)材料。 工程上通常根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)將高分子材料分為四大類： ⑴ 塑料：強(qiáng)度、韌性和耐磨性較好，可制造某些機(jī)器零件或構(gòu)件的工程塑料，可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。 ⑵ 合成纖維：由單體聚合而成的、強(qiáng)度很高的聚合物，通過機(jī)械處理所獲得的纖維材料。 ⑶ 橡膠：經(jīng)硫華處理的、彈性特別優(yōu)良的聚合物，有通用橡膠和特種橡膠兩種。 ⑷ 膠粘劑：通過粘附作用，使同質(zhì)或異質(zhì)材料連接在一起，并在膠接面上有一定強(qiáng)度的物質(zhì)。又叫黏合劑或黏結(jié)劑。三、陶瓷材料 陶瓷是一種或多種金屬元素同一種非金屬（通常為氧）的化合物，其中尺寸較大的氧原子為陶瓷的基質(zhì)，較小的金屬（或半 ]金屬如硅等）原子處于氧原子之間的空隙中。 陶瓷的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、硬度大、耐腐蝕。缺點(diǎn)是脆性大。 陶瓷材料屬于無機(jī)非金屬材料，由于大部分無機(jī)非金屬材料含有硅和其他元素的化合物，所以又叫做硅酸鹽材料。它一般包括無機(jī)玻璃（硅酸鹽玻璃）、玻璃陶瓷（或稱微晶玻璃）和陶瓷等三類。按照成分和用途，工業(yè)陶瓷材料可分為：⑴ 普通陶瓷：即傳統(tǒng)陶瓷，主要為硅、鋁氧化 物的硅酸鹽材料。⑵ 特種陶瓷：又叫新型陶瓷，主要為高熔點(diǎn)的 氧化物、碳化物、氮化物、硅化 物等的燒結(jié)材料。⑶ 金屬陶瓷：主要指由金屬和陶瓷性非金屬組 成的燒結(jié)材料。四、復(fù)合材料 復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同材料組合的材料，其性能優(yōu)于它的組成材料。復(fù)合材料在強(qiáng)度、剛度和耐腐蝕性方面比單純的金屬、陶瓷和聚合物都優(yōu)越，是一類特殊的工程材料，具有廣闊的發(fā)展前景。第一章 材料科學(xué)基礎(chǔ)知識木工教研室 于曉芳 第一節(jié) 固體材料中的原子排列 固體分為晶體與非晶體兩大類。 晶體的特點(diǎn) ：原子排列有規(guī)則，有固定的熔點(diǎn)，各向異性； 非晶體的特點(diǎn) ：原子排布沒有規(guī)律，沒有固定的熔點(diǎn)，各向同性。 一、短程有序與長程有序 ： 原子僅在很小的范圍（幾個原子的尺度）內(nèi)呈一定的規(guī)則排列。 ： 原子在很大的范圍內(nèi)是按一定的規(guī)則排列的。 具有長程有序排列的材料稱為晶體材料。金屬、半導(dǎo)體
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