【正文】 ?從 1995年至 2022年每兩年更新一次的《美國國家關(guān)鍵技術(shù)》報告中，特種功能材料和制品技術(shù)占了很大的比例。 材料應(yīng)用 四 材料科學(xué)與綜合國力 ? 1970 年以后，日本認識到當(dāng)今世界已經(jīng)處于硅時代，因此在保持鋼的生產(chǎn)優(yōu)勢的同時，日本瞄準了硅材料，開始大力發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)，使得家用電器的生產(chǎn)在世界市場中占據(jù)了絕對優(yōu)勢。金屬網(wǎng) 建筑師利用金屬網(wǎng)的通透性，使簡單厚重的建筑結(jié)構(gòu)在視覺上形成為多維空間，輕盈簡捷又丌失空間的縱深感站在殼體的公共空間內(nèi)，人們可以看到弧形的金屬網(wǎng)從高處垂下，將歌劇院不殼體公共空間分隔開來隱隱透出淡黃色人們可以透過金屬網(wǎng)看到歌劇院環(huán)廊內(nèi)人們活動的場景，若隱若現(xiàn)，朦朧而神秘，激發(fā)人們的好奇、想象和思索。于是船頭重量驟增，船尾越翹越高，龐大的船體結(jié)構(gòu)（也稱龍骨）已經(jīng)無法承受如此巨大的扭矩，于是頃刻崩斷，并非彎曲，因為高 S鋼缺少延展性，在冰冷（ 2℃ ）的海水中不會收縮，一經(jīng)冰山?jīng)_擊，立即如玻璃一樣迸裂四散，碎片如雨。越王勾踐劍 1973年曾東渡日本展出，哄動日本科技界和考古界，對我國古代兵器制造技術(shù)驚嘆不已。 ?隱形飛機之所以能夠隱形，主要是綜合采用了隱身外形技術(shù)、隱身材料技術(shù)、紅外線抑制和干擾技術(shù)、聲波隱身技術(shù)以及微電子技術(shù)等，具有降低其在雷達屏幕上的特征、壓制噪聲、減弱飛機紅外圖像特征、抑制無線電信號傳輸?shù)刃阅堋? 2022 年 8 月 9 日，美國的“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機平安著陸。“哥倫比亞號”航天飛機的爆炸，震驚了世人，同時也引起了人們對材料的關(guān)注，材料分析揭開了哥倫比亞空難之謎。 ?1989 年日本一艘潛水調(diào)查船下潛到 6500 米的深海區(qū)，打破了美國、前蘇聯(lián)和德國的下潛紀錄。劍格兩面都用藍色琉璃鑲嵌精美花紋 。由此而采用快速冷卻的熱軋工藝，嚴格控制夾雜物的形態(tài)和濃度。目前在國際上還沒有這么大面積在建筑物表面使用鈦金屬板的先例。材料斷裂和磨損造成的損失分別為 1190 億和 1000 億美元。 材料應(yīng)用 四 材料科學(xué) 20 世紀 80 年代出現(xiàn)的新技術(shù)革命把新材料、信息技術(shù)、生物技術(shù)并列為新技術(shù)革命的重要標志。 鋼鐵 “夕陽材料” 1 材料概述 一 在“ 9事實上，每種材料都有其生命曲線 出現(xiàn) 發(fā)展 成熟 衰退 衰退主要是由于社會發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進步導(dǎo)致的。每逢盛大國宴，別人都用銀制餐具，而他獨自使用一套鋁制餐具。青銅是銅錫鋁等元素組成的合金，與純銅相比，青銅熔點低，硬度高，比石器易制作且耐用。 本課程的性質(zhì)及研究對象性質(zhì)：金屬工藝學(xué) 材料 成形 及機械制造 工藝 基礎(chǔ) 是一門研究材料成形工藝和機械制造工藝的綜合性基礎(chǔ)課。 ? 舊石器時代：這段文化時期，最早開始于大約750,000年以前的以 狩獵和 打制石器 工具為主。 18 世紀發(fā)現(xiàn)了 Al 元素的存在，1825 年丹麥物理學(xué)家 Hans Oersted 第一次成功地提煉出金屬鋁，但是提煉方法比較復(fù)雜，產(chǎn)量很低，使得其價格極為昂貴。但是醫(yī)學(xué)家經(jīng)過長期研究后發(fā)現(xiàn)，人體攝入過量的鋁也會帶來危害。 石棉 “夕陽材料” 1 材料概述 一 ?鋼鐵工業(yè)在發(fā)達國家已進入衰退階段，原因是有許多新材料來代替鋼鐵，并且鋼鐵生產(chǎn)污染環(huán)境，他們往往把這些企業(yè)放在第三世界國家。材料的競爭是其中的主要內(nèi)容之一。產(chǎn)品中的技術(shù)含量越高，收益就越高。 材料應(yīng)用 四 中國國家大劇院 大劇院建筑屋面呈半橢圓型 ,由鈦金屬板覆蓋 ,前后兩側(cè)有兩個類 似三角形的漸開式玻璃幕墻切面 ,整個建筑漂浮于人造水面之上 . 鈦金屬板 大劇院殼體除部分為玱璃幕墻外，其它均為鈦金屬復(fù)合板裝飾 總面積約 30800m2，每塊尺寸約2022mm800mm4mm的鈦板 ( +鋁 + )，共使用了20220多塊。 H2的溶入導(dǎo)致 H2病增加脆性，使轉(zhuǎn)軸容易扭斷。劍通長 ，寬 ，柄長 。 ?1988年前蘇聯(lián)一架以液氫為燃料的中型運輸機首次試飛成功?？茖W(xué)家認為，他們開發(fā)的技術(shù)將使“隱形飛機毫無用處”。 ?成分與結(jié)構(gòu)、合成與制備加工工藝、性能以及材料在服役過程中的表現(xiàn)是材料科學(xué)的四個基本要素。 ?最近，美國又以 4000 億美元的天價，開始研制一種集“隱形、敏捷、高速”為一體的 F35 新型隱形戰(zhàn)機。而刃部含錫量高，使鋒利。 材料應(yīng)用 四 春秋名劍 考古學(xué)家們卻發(fā)現(xiàn)了 2500年前的幾把吳王夫差劍和一把越王勾踐劍。幾十年之后，人們才尋覓到它的殘骸，拍攝幾萬張照片，收集船中物品和金屬碎片分析研究，企圖探索當(dāng)年沉沒的詳細情景，可惜原始文獻太少，使深入研究困難重重。 材料應(yīng)用 四 材料科學(xué)與綜合國力 英國人悲哀地說：英國沒有硅工業(yè)了，英國從第一流的經(jīng)濟大國變?yōu)榱说诙鞯慕?jīng)濟發(fā)達國家，而日本卻從第二流的經(jīng)濟發(fā)達國家變成了第一流的經(jīng)濟大國，英國的態(tài)度恰似一個仍然停留在石器時代的國家，而沒有進展到青銅器時代。 ?歐盟第六框架計劃和韓國的國家計劃等把功能材料技術(shù)列為關(guān)鍵技術(shù)之一加以重點支持。 既然人類經(jīng)歷了猿人、直立人、能人、智人、現(xiàn)代人…… 等突變過程，為什么不會出現(xiàn)克隆人時代？？只不過前者是自然突變，而后者則是人力突變。目前這種狀況正在向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。 一個例子 1 材料概述 一 鋁合金的出現(xiàn)，大大拓寬了鋁的用途 …… ?航天飛機、大型客機 ?鋁門窗、鋁活動建筑 ?鋁細粉是一種火箭固體燃料 ?鋁 箔 ?鋁電纜 ?易拉罐 ? 2022年，光美國就生產(chǎn)了 1000億個鋁易拉罐。具有高強度、低密度的材料無疑具有應(yīng)用優(yōu)勢。 課 程 介 紹 零件的失效與失效分析 失效 : 零件完全破壞，不能繼續(xù)工作 零件嚴重損傷，不能繼續(xù)安全工作 零件雖能安全工作，但已不能起到預(yù)期作用 課 程 介 紹 零件的失效與失效分析 零件失效方式 斷 裂 過量變形 表面損傷 過量塑性變形 脆性斷裂 疲勞斷裂 低應(yīng)力斷裂 蠕變斷裂 應(yīng)力腐蝕斷裂 過量彈性變形 韌性斷裂 磨損 腐蝕 接觸疲勞 設(shè)計不合理 選材不合理 加工工藝不當(dāng) 安裝使用不正確 緒 論 機械工程材料的定義和分類 二 材料哲學(xué)史 三 1 材料概述 一 材料應(yīng)用 四 材料軼事 五 材料是社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)、人類文明進步的尺度 1 材料概述 一 ? 舊石器時代 ? 新石器時代 ? 陶器時代 ? 青銅器時代 ? 鐵器時代 歷史學(xué)家把某一類材料的特征及其廣泛應(yīng)用作為人類文明史各個階段的一種標志 材料是社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)、人類文明進步的尺度 1 材料概述 一 ? 鋼 ? 硅 ? 塑料 ? 合成材料 ? 半導(dǎo)體 我們現(xiàn)在所處的時代應(yīng)該稱為什么時代？ ? 精密陶瓷 ? 復(fù)合材料 ? 納米材料 ? …… 材料成為了一個新的獨立的科學(xué)門類。 最終熱處理： 使材料的性能達到要求。