材料與材料科學ppt課件-資料下載頁
2025-04-30 23:35本頁面
【正文】 密切關(guān)系確定了材料科學與工程這一領(lǐng)域，確定了材料科學基礎(chǔ)課程的教學線索。圖 結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 工藝過程之間關(guān)系示意圖合成與加工使用性能性質(zhì)組成與結(jié)構(gòu) （化學）（工程）（物理學）性質(zhì) ?材料功能特性和效用（如電、磁、光、熱、力學等性質(zhì)）的定量度量和描述?材料對外界刺激（如電場、磁場、溫度場、力場等）的整體響應?是合成或加工后材料結(jié)構(gòu)和成分所產(chǎn)生的結(jié)果使用性能?包括可靠性、有效壽命、速度、能量利用率、安全性和壽命期費用等?材料在最終使用狀態(tài)時的行為?材料固有性質(zhì)與產(chǎn)品設(shè)計、工程能力和人類需要相融合在一起的一個要素?取決于材料的基本性能，也應注意加工工藝技術(shù)的影響結(jié)構(gòu)與成分?每個特定的材料都含有一個以原子和電子尺度到宏觀尺度的結(jié)構(gòu)體系?大多數(shù)材料結(jié)構(gòu)尺度上的化學成分和分布是立體變化的?結(jié)構(gòu)上幾乎無限的變化同樣會引起與此相應的一系列復雜的材料性質(zhì)合成和加工? 是指建立原子、分子和分子聚集體的新排列，在從原子尺度到宏觀尺度的所有尺度上對結(jié)構(gòu)進行控制以及高效而有競爭力地制造材料和零件的演變過程? 合成 指原子和分子組合在一起制造新材料的物理和化學方法，包括合成新材料、用新技術(shù)合成已知的材料或?qū)⒁阎牧虾铣蔀樾碌男问?、將已知材料按特殊用途的要求來合? 加工 除了上述三個方面外，還包括在較大尺度上的改變，有時也包括材料制造等工程問題。? 合成和加工的區(qū)別已變得模糊兩個關(guān)鍵?儀器設(shè)備 表 1－ 5?分析和建模技術(shù) 處理微觀尺度的最基本模型 處理中間尺度（微米級或更大尺度）上的連續(xù)模型 宏觀尺度上材料總體性質(zhì)作為制造過程和使用過程的定量模型表 1－ 5 顯微技術(shù)的比較參數(shù) OM法 SEM法 TEM法放大倍數(shù) 1500 10105 102510 6分辨率 [1]nm 5001,000 510 維數(shù) 23 3 2景深 [2] ?m ~1 10100 ~1 觀察尺寸范圍 [3] ?m 103105 1104 適用的試樣 固體，液體 固體 固體 注： [1]指能分清鄰近兩個小質(zhì)點的最短距離。 [2]指垂直于電場方向可分辨的深度。 [3]指觀察范圍的對角線尺寸。 第一代材料 石器時代的木片、石器、骨器等天然材料。 第二代材料 陶、青銅和鐵等從礦物中提煉出來的材料。 第三代材料 高分子材料，可由 1909年 Bakeland第一個人工合成的塑料－酚醛塑料算起；高分子材料的原料主要從石油、煤等礦物資源中來。 第四代材料 復合材料。第一到第三代材料都是各向同性的，而復合材料以各向異性為特征。 材料的發(fā)展趨勢?復合化、功能化、智能化、低維化?建立定量的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系?分子設(shè)計?先進制造技術(shù)：低成本、高質(zhì)量、高效率?節(jié)省資源、節(jié)約能源、回收再生 第五代材料 材料的特征隨環(huán)境和時間而變化的復合材料。它能檢測到材料受環(huán)境變化引起的破壞作用，隨即作出相應的對策。補強型、降解型。 從材料 4個要素出發(fā)，深入到原子、電子尺度，研究材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系，實現(xiàn)定量化；按使用性能逐個原子對材料進行組裝和裁剪，得到一系列具有理想性質(zhì)的或新的、甚至出乎預料現(xiàn)象的新穎材料或功能材料。 從設(shè)計、材料和工藝一體化出發(fā)，開發(fā)材料的先進制造技術(shù)，實現(xiàn)材料的高性能化和復合化，達到材料生產(chǎn)的低成本、高質(zhì)量、高效率
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