[理學(xué)]材料科學(xué)基礎(chǔ)-閱讀頁(yè)
2025-02-03 14:48本頁(yè)面
【正文】 井水泥、砌筑水泥等。 傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料 之四：耐火材料 耐火材料是指耐火度不低于 1580℃ 的無(wú)機(jī)非金屬材料 。 盡管各國(guó)對(duì)其定義不同 ， 但基本含義是相同的 ， 即耐火材料是用作高溫窯爐等熱工設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料 ， 以及用作工業(yè)高溫容器和部件的材料 ， 并能承受相應(yīng)的物理化學(xué)變化及機(jī)械作用 。 無(wú)機(jī)非金屬材料的基本特性 （ 以陶瓷為例 ） a. 化學(xué)鍵為離子鍵 、 共價(jià)鍵及其混合鍵； b. 硬而脆 、 韌性低 、 抗壓不抗拉 、 對(duì)缺陷敏感； c. 熔點(diǎn)高 、 耐高溫抗氧化 d. 自由電子數(shù)目少 ， 導(dǎo)熱 、 導(dǎo)電性差； e. 耐化學(xué)腐蝕性性好； f. 耐磨； g. 成型方式為粉末制壞 、 燒制成型 3. 高分子材料（高聚物） 高聚物是由一種或幾種簡(jiǎn)單低分子化合物經(jīng)聚合而組成的分子量很大的化合物。根據(jù) 用途 分為高分子結(jié)構(gòu)材料、高分子電絕緣材料、耐高溫高分子材料、導(dǎo)電高分子等等。其彈性模量小 ， 約 105~104Pa。 ?纖維 的彈性模量較大，約 109~1010Pa。纖維大分子沿軸向作規(guī)則排列，其長(zhǎng)徑比較大，在較廣的溫度范圍（ 50~150℃ ）內(nèi)，機(jī)械性能變化不大。 ? 塑料 的彈性模量介于橡膠和纖維之間，約 107~108Pa。有些塑料的形變是可逆的，有些塑料的形變是永久的。前者受熱時(shí)可以塑化和軟化，冷卻時(shí)則凝固成形，再加熱又可塑化軟化。 ? 膠粘劑 是指在常溫下處于粘流態(tài)，當(dāng)受到外力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生永久變形，外力撤去后又不能恢復(fù)原狀的高聚物。 高分子材料的基本特性 a. 結(jié)合鍵主要為共價(jià)鍵 ， 部分范德華鍵 b. 分子量大 ， 無(wú)明顯熔點(diǎn) ， 有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg和 粘流溫度 Tf； c. 力學(xué)狀態(tài)有三態(tài)：玻璃態(tài) 、 高彈態(tài) 、 粘流態(tài) d. 質(zhì)量輕 e. 絕緣性好 f. 優(yōu)越的化學(xué)穩(wěn)定性 g. 成型方法多 4. 復(fù)合材料 復(fù)合材料是由兩種或兩種以上化學(xué)性質(zhì)或組織結(jié)構(gòu)不同的材料組合而成。 基體相是一種連續(xù)相材料，它把改善性能的增強(qiáng)相材料固結(jié)成一體，并起傳遞應(yīng)力的作用；增強(qiáng)相起承受應(yīng)力（結(jié)構(gòu)復(fù)合材料）和顯示功能（功能復(fù)合材料）的作用。 復(fù)合材料的種類(lèi)繁多，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的分類(lèi)方法，下面根據(jù)復(fù)合材料的三要素來(lái)分類(lèi)。 復(fù)合材料的基本特性 a. 抗疲勞性能良好； b. 結(jié)構(gòu)件減振性好； c. 比強(qiáng)度和比模量高； d. 耐燒蝕性和耐高溫性能好 e. 具有良好的減磨 、 耐磨和自潤(rùn)滑性 能 材料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)前，材料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)有以下幾種： 第一，從均質(zhì)材料向復(fù)合材料發(fā)展。 第二，由結(jié)構(gòu)材料為方往向功能材料、多功能材料并重的方向發(fā)展。但是隨著高技術(shù)的發(fā)展，其他高技術(shù)要求材料技術(shù)為它們提供更多更好的功 能材料，而材料技術(shù)也越來(lái)越有能力滿(mǎn)足這一要求。 材料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 材料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 第三，材料結(jié)構(gòu)的尺度向越來(lái)越小的方向發(fā)展。由于顆粒極度細(xì)化，使有些性能發(fā)生了截然不同的變化。 材料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 第四，由被動(dòng)性材料向具有主動(dòng)性的智能材料方向發(fā)展。新的智能材料能夠感知外界條件變化、進(jìn)行判斷并主動(dòng)作出反應(yīng)。 生物通過(guò)千百萬(wàn)年的進(jìn)化，在嚴(yán)峻的自然界環(huán)境中經(jīng)過(guò) 優(yōu)勝劣汰，適者生存而發(fā)展到今天，自有其獨(dú)特之處。 材料科學(xué)與工程的關(guān)系 ? 材料科學(xué)是研究各種材料的結(jié)構(gòu)，制備加工工藝與性能之間的科學(xué)。 ?第二章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 各類(lèi)材料結(jié)構(gòu)上的共性基礎(chǔ) 、 原子分子 、 聚集 態(tài) 、 表面 、 轉(zhuǎn)變 。 課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法 ?第四章 材料的性能 闡明在應(yīng)力 、 熱 、 光 、 電 、 聲 、 化學(xué)介質(zhì)等各種外界因素下 ， 各類(lèi)材料所表現(xiàn)的宏觀(guān)性質(zhì) 、 破壞形式及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律 。 學(xué)習(xí)方法和要求 課堂講授 、 課堂討論和課外作業(yè) 、 課前預(yù)習(xí)相結(jié)合 通過(guò)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與組成的基本理論的學(xué)習(xí) ， 掌握材料的結(jié)構(gòu) ——性能內(nèi)在關(guān)系； 運(yùn)用結(jié)構(gòu) ——性能關(guān)系的原理 ， 了解主要材料品種的制備和應(yīng)用的特點(diǎn) ， 具有一定材料設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) 。s World”, Second Edition 參考書(shū)目 顧宜，“材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)”，；化學(xué)工業(yè)出版社，2022 黃培彥 , “材料科學(xué)與工程導(dǎo)論”，華南理工大學(xué)出版社， 2022 黃根哲，“材料科學(xué)與工程”，國(guó)防工業(yè)出版社，2022
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