材料與材料科學(xué)ppt課件(已修改)
2025-05-12 23:35 本頁面
【正文】 第一章 材料與材料科學(xué)n 什么是材料 ?q 材料與人類文明q 什么是材料科學(xué)？n 材料分類 n 組成 結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 工藝過程之間的關(guān)系 n 材料的發(fā)展趨勢什么是材料 ?n 世界萬物，凡于我有用者，皆謂之材料。材料是具有一定性能，可以用來制作器件、構(gòu)件、工具、裝置等物品的物質(zhì)。材料存在于我們的周圍，與我們的生活、我們的生命息息相關(guān)。n 一定的組成和配比n 成型加工性n 形狀保持性n 經(jīng)濟性n 回收和再生性材料與人類文明 材料是人類文明、社會進步、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)先導(dǎo)。在歷史上，人們將石器、青銅器、鐵器等當(dāng)時的主導(dǎo)材料作為時代的標(biāo)志，稱其為石器時代、青銅器時代和鐵器時代。在近代，材料的種類及其繁多，各種新材料不斷涌現(xiàn)，很難用一種材料來代表當(dāng)今時代的特征。 第一次技術(shù)革命 18世紀(jì)后期蒸汽機的發(fā)明及廣泛的應(yīng)用，但只有在開發(fā)了鐵和銅等新材料以后，蒸汽機才得以使用并逐步推廣。使人類從手工工藝進入機器工業(yè)時代，開創(chuàng)了工業(yè)社會的文明。 第二次技術(shù)革命始于 19世紀(jì)未，以電的發(fā)明和廣泛應(yīng)用為標(biāo)志，實現(xiàn)了電氣化。以石油開發(fā)和新能源廣泛使用為突破口，大力發(fā)展飛機、汽車和其他工業(yè)，支持這個時期產(chǎn)業(yè)革命的仍然是新材料開發(fā)。如合金鋼、鋁合金以及各種非金屬材料的發(fā)展。 第三次技術(shù)革命始于 20世紀(jì)中期，以原子能應(yīng)用為主要標(biāo)志。 1942年在美國建立第一個核反應(yīng)堆，實現(xiàn)了核能的利用；實現(xiàn)了合成材料、半導(dǎo)體材料等大規(guī)模工業(yè)化，把工業(yè)文明推到了頂點，開啟了信息社會文明的大門。 第四次技術(shù)革命開始于 20世紀(jì) 70年代，以計算機，特別是微電子技術(shù)、生物工程技術(shù)和空間技術(shù)為主要標(biāo)志。這是人類歷史上規(guī)模最大和最深刻的一次革命。n 材料是當(dāng)代文明的三大支柱之一材料、能源、信息 是當(dāng)代社會文明和國民經(jīng)濟的三大支柱，是人類社會進步和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)先導(dǎo)。n 材料是全球新技術(shù)革命的 四大標(biāo)志 之一（新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、信息技術(shù)、生物技術(shù)）。什么是材料科學(xué)？ 材料科學(xué)是一門以固體材料為研究對象，以固體物理、熱力學(xué)、動力學(xué)、量子力學(xué)、冶金、化工為理論基礎(chǔ)的邊緣交叉基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)科，它運用電子顯微鏡、 X射線衍射、熱譜、電子離子探針等各種精密儀器和技術(shù)，探討材料的組成、結(jié)構(gòu)、制備工藝和加工使用過程與其機械、物理、化學(xué)性能之間的規(guī)律的一門基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)科，是研究材料共性的一門學(xué)科。 n 材料按化學(xué)組成（或基本組成）分類n 根據(jù)材料的性能分類 n 材料按服役的領(lǐng)域來分類 n 材料按結(jié)晶狀態(tài)分類n 材料按材料的尺寸分類 材料分類 按化學(xué)組成（或基本組成）分類：1. 金屬材料2. 無機非金屬材料3. 高分子材料（聚合物）4. 復(fù)合材料 金屬材料是由化學(xué)元素周期表中的金屬元素組成的材料。可分為由一種金屬元素構(gòu)成的單質(zhì)（純金屬）；由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬與非金屬元素構(gòu)成的合金。合金又可分為固溶體和金屬間化合物 。 在 103種元素中，除 He,Ne,Ar等 6種惰性元素 和 C、 Si、 N等 16種非金屬元素外，其余 81種為金屬元素。 除 Hg之外，單質(zhì)金屬在常溫下呈現(xiàn)固體形態(tài)，外觀不透明，具有特殊的金屬光澤及良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。在力學(xué)性質(zhì)方面，具有較高的強度、剛度、延展性及耐沖擊性。 合金是由兩種或兩種以上的金屬元素，或金屬元素與非金屬元素熔合在一起形成的具有金屬特性的新物質(zhì)。合金的性質(zhì)與組成合金的各個相的性質(zhì)有關(guān)，同時也與這些相在合金中的數(shù)量、形狀及分布有關(guān)。2. 無機非金屬材
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