[理學(xué)]材料科學(xué)基礎(chǔ)(參考版)
2025-01-22 14:48本頁面
【正文】 王占國(guó)（無）半導(dǎo)體材料 科學(xué)院技術(shù)科學(xué)部 信息技術(shù)學(xué)部 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)學(xué)部 郭景坤 （無）陶瓷材料 徐 熹 （高）高分子材料 嚴(yán)東生 （無）無機(jī)新材料 中國(guó)科學(xué)院材料學(xué)科院士 中國(guó)工程院材料學(xué)科院士 機(jī)械運(yùn)載學(xué)部 . Cahn, “The Coming of Materials Science”, 2022 . Callister, Jr., Materials Science and Engineering, An Introduction Wiley 7th Edition P. A. Thrower, “Materials in Today39。 ?第五章 材料的制備和成型加工 從不同種類材料出發(fā) ， 闡明材料的制備原理和方法 。 ?第三章 材料的組成及結(jié)構(gòu) 從材料的組成入手 ， 闡述各種材料的聚集態(tài)結(jié) 構(gòu)和宏觀組織結(jié)構(gòu) 。 材料科學(xué)與工程四要素關(guān)系 課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法 ?第一章 緒論 材料的定義 、 發(fā)展背景 、 分類及基本內(nèi)容 。通過“師法自然”并揭開其奧秘，會(huì)給我們以無窮的啟發(fā)，為開發(fā)新材料又提供了一條廣闊的途徑。 材料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 第五，通過仿生途徑來發(fā)展新材料。 過去的材料不會(huì)對(duì)外界環(huán)境的作用 作出反應(yīng)，完全是被動(dòng)的。如以前給人以極脆印象的陶瓷，居然可以用來制造發(fā)動(dòng)機(jī)零件。 如以前組成材料的顆粒，尺寸都在微米 (100 萬分之一米 )方向發(fā)展的材料。所以現(xiàn)在各種功能材料越來越多，終會(huì)有一天功能材料將同結(jié)構(gòu)材料在材料領(lǐng)域平分秋色。 以前講材料，實(shí)際上都是指結(jié)構(gòu)材料。以前人們只使用金屬材料、高分子材料等均質(zhì)材料，現(xiàn) 在開始越來越多地使用諸如把金屬材料和高分子材料結(jié)合在一起的復(fù)合材料。按 基體材料分類，有金屬基復(fù)合材料，陶瓷基復(fù)合材料，水泥、混凝土基復(fù)合材料，塑料基復(fù)合材料，橡膠基復(fù)合材料等；按 增強(qiáng)劑形狀 可分為粒子、纖維及層狀復(fù)合材料；依據(jù)復(fù)合材料的性能可分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料。復(fù)合材料既能保持原組成材料的重要特色，又通過復(fù)合效應(yīng)使各組分的性能互相補(bǔ)充，獲得原組分不具備的許多優(yōu)良性能。 復(fù)合材料是多相材料，主要包括基本相和增強(qiáng)相。有時(shí)把聚合后未加工成型的高聚物稱為樹脂，以區(qū)分加工后的塑料或纖維制品，如滌綸纖維未紡織前稱滌綸樹脂。聚乙烯、聚氯乙烯和聚碳酸酯等都屬于此類；后者在受熱時(shí)可塑化和軟化，并通過化學(xué)反應(yīng)，使之固定成型，但冷卻后不能再加熱軟化，酚醛塑料和脲醛塑料就屬此類。 根據(jù)塑料受熱時(shí)行為的不同，分為 熱塑性 和 熱固性塑料兩類。溫度稍高些，受力形變可達(dá)百分之幾至幾百。常用的合成纖維有尼龍、滌綸、晴綸和維尼綸等。受力時(shí)，形變不超過百分之二十。 常用的橡膠有天然橡膠 （ 異戊橡膠 ） 、 丁苯橡膠 、 順丁橡膠 （ 聚丁二烯 ） 、 乙丙橡膠和硅橡膠等 。 ?橡膠 的特點(diǎn)是室溫彈性高 ， 即使在很小的外力作用下 ， 也能產(chǎn)生很大的形變 （ 可達(dá)1000%） ， 外力去除后 ， 能迅速恢復(fù)原狀 。按高分子材料 來源 分為天然高分子材料和合成高分子材料；按材料的 性能和用途 可將高聚物分為橡膠、纖維、塑料、膠粘劑、涂料等；按 主鏈結(jié)構(gòu) 可分為碳鏈、雜連、元素高聚物三類；根據(jù) 熱性質(zhì) 又可分為熱塑性、熱固性及熱穩(wěn)定性高聚物三類。 大部分耐火材料是以天然礦石（如耐火粘土、硅石、菱鎂礦、白云母等）為原料制造的。 它是為高溫技術(shù)服務(wù)的基礎(chǔ)材料 。 ? 特性水泥 則是某種性能比較突出的一類水泥，如快硬硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽水泥、自應(yīng)力鋁酸鹽水泥等。 ? 通用水泥 為大量土木工程所使用的一般用途的水泥，如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥等。 水泥的種類很多，按其用途和性能可分為：通用水泥、專用水泥和特性水泥 三大類；按其所含的主要水硬性礦物，水泥又可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥以及以工業(yè)廢渣和地方材料為主要組分的水泥。普通玻璃包括日用玻璃、建筑玻璃、微晶玻璃、光學(xué)玻璃和玻璃纖維等。習(xí)慣上玻璃態(tài)材料可分為 普通玻璃 和 特種玻璃 兩大類。 傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料 之二：玻璃 玻璃是由熔體過冷所制得的非晶態(tài)材料。 常見 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 包括：高熔點(diǎn)氧化物、碳化物、硼化物、氮化物、硅化物。結(jié)構(gòu)陶瓷主要用于耐磨損、高強(qiáng)度、耐高溫、耐熱沖擊、硬質(zhì)、高剛性、低膨脹、隔熱等場(chǎng)所。 ? 特種陶瓷 是用于各種現(xiàn)代工業(yè)及尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的陶瓷制品。 傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料 之一：陶瓷 ? 普通陶瓷 即傳統(tǒng)陶瓷，是指以粘土為主要原料與其它天然礦物原料經(jīng)過粉碎混練、成型、煅燒等過程而
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